Bild 01: Der MX-System Designer macht die schaltschranklose Automatisierung für den Anwender einfach und planbar. (Quelle: Beckhoff)
Schaltschranklose Automatisierung verlagert zentrale Funktionen des klassischen Schaltschranks direkt an die Maschine. Energieversorgung, Steuerung, Kommunikation und Antriebstechnik werden dabei nicht mehr zentral in einem Schaltschrank zusammengeführt, sondern als modulare Funktionsgruppen in der Maschine integriert.
Dadurch reduzieren sich Hardwareaufwand, Montagezeiten und Verkabelung deutlich. Gleichzeitig steigen jedoch die Anforderungen an die Planung der elektrischen Maschinenstruktur bereits in der Konzeptphase.
Aus der Maschinenfunktion ergeben sich zentrale Auslegungsfragen: Welche Aktoren, Motoren und Sensoren werden benötigt? Welche Automatisierungskomponenten sind erforderlich und wie wird die Energieversorgung der Maschine strukturiert? Mit dem MX-System Designer [1] steht hierfür ein webbasiertes Planungswerkzeug zur Verfügung, mit dem sich die Elektrifizierung schaltschrankloser Maschinen bereits früh im Projekt strukturiert konfigurieren und technisch auslegen lässt (Bild 2).
Modulare und dezentrale Automatisierungsarchitektur
Das MX-System verlagert die Funktionen des klassischen Schaltschranks direkt an die Maschine und bildet damit eine modulare, dezentrale Automatisierungsarchitektur. Energieeinspeisung, Steuerung, Antriebstechnik, Kommunikation und IO werden als steckbare Funktionsmodule auf einer Baseplate integriert. Die Baseplate ersetzt dabei die interne Verdrahtung eines Schaltschranks. Mechanische und elektrische Schnittstellen sind standardisiert, Module werden gesteckt und verschraubt (Bild 3).
Diese klar definierte Systemarchitektur bildet die Grundlage für eine digitale Planung. Jedes Modul besitzt eindeutig definierte elektrische Eigenschaften und Schnittstellen, wodurch sich die elektrische Struktur einer Maschine systematisch modellieren lässt. Der MX-System Designer überträgt diese physische Systemlogik in ein digitales Planungsmodell.
Von der Maschinenfunktion zur Systemarchitektur
Der MX-System Designer ist kein klassischer Produktkonfigurator. Ziel ist dementsprechend auch nicht die Auswahl einzelner Komponenten, sondern die strukturierte Planung der elektrischen Architektur einer Maschine.
Ausgehend von der Maschinenfunktion werden zunächst Aktoren, Motoren und Sensoren definiert. Daraus ergibt sich der Bedarf an Antriebsmodulen, IO-Modulen oder Kommunikationsschnittstellen. Anschließend wird festgelegt, wie diese Funktionen auf Baseplates verteilt werden und wie die Energieversorgung strukturiert wird. Geplant wird somit nicht ein Schaltschrank, sondern die gesamte Elektrifizierung der Maschine – von der Energieeinspeisung über die Leistungs- und IO-Ebene bis hin zur angebundenen Peripherie.