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Das modulare Bedienkonzept mit bis zu 15 busunabhängigen I/O Erweiterungsmodulen. Bild: Bernd Geisinger, Georg Schlegel
Bedienkonzept

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Mehrere Lichter aufgegangen

Text: Georg Schlegel
Flexible und verkabelungsarme Bestückung von Bedientableaus oder Maschinenanlagen ermöglicht das modulare Bedienkonzept für Bussysteme. Für die Umsetzung setzt ein Hersteller auf standardisierte Module.

Der große Vorteil eines modularen Bedienkonzepts besteht in der Verbindung mehrerer Erweiterungsmodule über ein Basismodul und der damit einhergehenden Kosteneinsparung. Lediglich das Basismodul verfügt über den bustypischen Anschluss sowie den Busknoten zur Kommunikation mit dem entsprechenden Bussystem. Damit ist das Basismodul das aufwändigste Modul der Gesamtlösung. Die Erweiterungsmodule werden über eine Kabelverbindung mit dem Basismodul verbunden, welches dann mit allen angeschlossenen Befehlsstellen kommuniziert. Die sonst übliche Verkabelung der Befehlsstellen entfällt, was zum einen Zeit bei der Installation spart und zum anderen Verdrahtungsaufwand und Platzbedarf reduziert. Ändern sich die Anforderungen, werden beispielsweise weitere Betätiger benötigt, kann das Bedienkonzept jederzeit erweitert werden bis die maximale Anzahl an Erweiterungsmodulen erreicht ist. Auch der Wechsel auf ein anderes Bussystem kann schnell realisiert werden. Hierfür muss lediglich das Basismodul durch ein für das neue Bussystem passendes ausgetauscht werden, die restliche Installation bleibt unberührt. Durch den Aufbau eignet sich das modulare Bedienkonzept für alle Einsatzgebiete und erlaubt durch die Standardisierung kostenverbesserte Lösungen bereits ab 10 bis 20 Einheiten.

„Unser Grundgedanke war, ein Bedienkonzept zu entwickeln, mit dem wir von Low-Cost bis High-End-Bereich Bedieneinheiten flexibel erstellen können“, erläutert Vertriebsleiter Wolfgang Zoll. Für die Umsetzung setzt Schlegel auf standardisierte Module in einem festen Raster. Jedes dieser Module ist mit acht Eingängen auf Kontaktgeber mit Sprungfunktion und acht Ausgängen auf festbestückte LEDs beziehungsweise alternativ auf steckbare Leuchtdioden bestückt. Je nach Anwendungsgebiet können maximal 64 I/O (Tableaubau) oder 128 I/O (Anlagenbau) realisiert werden. Trotz der hohen Standardisierung erlaubt das modulare Bedienkonzept die Anpassung an individuelle Kundenwünsche. Lässt sich die Design-Vorstellung des Kunden nicht durch die Standardmodule umsetzen, greift Schlegel bei kundenspezifischen Designs auf Teilmodule des Konzepts zurück und passt die Trägerkarte mit den Befehlsstellen (Platine mit den einzelnen Kontaktgebern) an das gewünschte Design an.

Unterschiede bei Tableau- und Anlagenbau

Das modulare Bedienkonzept unterscheidet zwei Grundanwendungen: Den Tableaubau, bei dem alle Befehlsstellen auf einem Bedienbereich zusammengefasst sind, und den Anlagenbau mit mehreren Bedienstellen, die in einer Anlage verteilt angeordnet sind. Beim Tableaubau werden die Bedienstellen auf einer Bedieneinheit angeordnet. Diese kann mit bis zu 64 Befehlsstellen mit 64 Meldeleuchten aufgebaut werden. Die dafür benötigten acht Module (Basismodul und sieben Erweiterungsmodule) werden mit einem Flachbandkabel verbunden. Dieser Aufbau erlaubt ein Design des Tableaus, bei dem die einzelnen Module in einem Abstand von maximal 250 mm zueinander angeordnet sind. Beim Anlagenbau wird die gesamte Anlage betrachtet. In der Regel verfügt diese über ein Hauptbedienfeld und mehrere Nebenbedienfelder. Das Hauptfeld wird mit dem Basismodul und eventuell mehreren Erweiterungsmodulen ausgestattet. Hier befindet sich dann auch der Busknoten mit dem bustypischen Anschluss. Vorhandene Nebendienststellen können jetzt mit zusätzlichen Erweiterungsmodulen bestückt werden. Die maximale Anzahl beim Anlagenbau sind 128 Befehlsstellen mit 128 Meldeleuchten (Basismodul und 15 Erweiterungsmodule). Zwischen den Bedienstellen ist eine Leitungslänge von bis zu fünf Metern erlaubt, die Gesamtlänge innerhalb der Anlage kann bis maximal 30 Meter betragen. Schlegel bietet die standardisierten Module in einem festen Raster von 25 x 25 mm, 27 x 27 mm und 30 x 30 mm an. Die einzelnen Module können im Raster angereiht werden. Durch das Steckprinzip müssen in der Frontplatte keine zusätzlichen Distanzbolzen zur Befestigung der Baugruppen angebracht werden. Elektrotechnisch wird das Basismodul mit einer Versorgungsspannung von 24VDC und dem Bussignal versorgt. Das modulare Bedienkonzept ist für die Bussysteme AS-Interface, CANopen, Profibus, EtherCAT, Profinet I/O und Ethernet IP erhältlich.

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