Bild 01: Schiebel entwickelt und produziert Stellantriebe und Steuerungen, unter anderem für Schieber, Ventile, Klappen, Kugelhähne und Armaturen. (Quelle: Schiebel)
Lösungen von Schiebel [1] finden Anwendung vor allem in sicherheitssensitiven Branchen, wie zum Beispiel in der Öl- und Gas-Industrie, der Wasser- und Abwasserwirtschaft, in Kraftwerken, der Chemieindustrie oder auch im Schiffbau. Besonderes Know-how bietet das Unternehmen im Bereich Failsafe-Technologie: Im Fall einer unterbrochenen Stromzufuhr bringt diese mechanische Sicherheitsfunktion einen elektrischen Stellantrieb stets in eine vorab definierte Position.
Zunehmende Vernetzung kritischer Infrastrukturen
Aufgrund der sicherheitskritischen Einsatzbereiche in diesen Branchen erfolgt die Vernetzung relevanter Komponenten meist anhand einer sehr konservativen Herangehens-weise. Vielerorts kommen daher derzeit noch analoge Kommunikationstechnologien zum Einsatz, doch die Anzahl der Feldbus- oder teils auch schon Ethernet-basierten Stellantriebe nimmt stetig zu.
Die Vernetzung der Stellantriebe erfolgt über die speziell für die eigenen Anwendungsfälle entwickelte Smartcon-Steuerung. Die für jeden Stellantrieb einheitliche Basis des Steuerungsboards wird je nach Kundenanforderungen modular mit zusätzlichen Platinen bestückt – beispielsweise um verschiedene IO-Möglichkeiten oder die Bus-Konnektivität zu integrieren. Für die Kommunikation über Bus- oder Ethernet-Protokolle nutzt Schiebel die Embedded-Module der netIC-Reihe von Hilscher [2]. Ursprünglich mit dem netIC 50 gestartet, wechselte der Wiener Maschinenbauer mittlerweile zum Nachfolger netIC 52.
Dank des mitgelieferten GSD-Files, das Kunden in ihr System einlesen können, um die generelle Geräteparametrierung vorzunehmen, erfolgt die Installation nahezu Plug-and-play und ohne großen Programmieraufwand. Ein weiterer Vorteil für den Stellantriebehersteller: Dank der Multiprotokollfähigkeit der Module kann der Stellantriebehersteller den vom Kunden gewünschten Protokoll-Stack schnell und ohne Hardware-Anpassung auf den netIC laden.
Universelles Steuerungs-Board für alle Kommunikationsbedürfnisse
Für die Entwicklung eines neuen Steuerungs-Boards nutzt der Wiener Maschinenbauer aufgrund der großen Flexibilität und Einfachheit eines Protokollwechsels das Dual-Channel-Board netRapid 90 von Hilscher (Bild 2). Nach dem Motto „One fits all“ soll dieses künftig die Basis aller Schiebel-Steuerungen bilden. Dafür muss es den heutigen und künftigen Anforderungen gewachsen sein. Mithilfe des netRapid-Moduls können in Zukunft auf der Kommunikationsseite alle möglichen Protokolle und Technologien abgebildet werden – vom klassischen Feldbus, über TCP-basierte Lösungen oder Real-Time-Ethernet bis zum Industrial IoT über MQTT oder OPC UA.
„Obwohl wir in konservativen Zielmärkten agieren, sehen wir unsere neue Steuerung als besondere Weichenstellung, die langfristig mit unseren Stellantrieben agieren soll“, erklärt Milan Svarny, Software Developer bei Schiebel (Bild 3). „Das netRapid 90 ermöglicht uns neben der maximalen Protokollvariabilität ein hochredundantes Dual-Channel-Board, das unseren Kunden ein größtmögliches Level an Sicherheit und Verfügbarkeit bietet. Der größte Vorteil für uns ist jedoch der integrierte Application Core des netX-90-Chips (Bild 4). Dieser funktioniert im Prinzip wie ein eigenständiger Chip, der Daten für unsere Host-CPU aufbereitet. Das netRapid erledigt für uns also nicht nur die klassischen Kommunikationsaufgaben, sondern geht weit darüber hinaus.“