Automatisierungsbaukasten

Automatisierung der Zukunft

Baukasten „u-mation“. Der Automatisierungsbaukasten von Weidmüller enthält moderne Informations- und Kommunikationstechnologien und ist Industrie-4.0-fähig ausgelegt. Kernelement ist „u-control“, ein IoT-Controller mit integriertem, webbasiertem Engineering-Tool.

Mit dem Automatisierungsbaukasten „u-mation“ offeriert Weidmüller eine Automatisierungslösung für den Maschinen- und Anlagenbau der Zukunft. (Bild: Weidmüller)

Um die internationale Wettbewerbsfähigkeit beizubehalten und weiter auszubauen müssen sich die Hersteller von Roboter- sowie Handhabungs- und Montagetechnik-Systemen vom Produkt- zum Lösungsanbieter weiterentwickeln. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Verbindung aus Automatisierung und Digitalisierung: Deren „Verschmelzung“ ist Basis zukünftiger Industrie-4.0-Lösungen sowie der Smart Factory, in der Maschinen miteinander agieren und Prozesse sich eigenständig organisieren. In diesem Szenario spielt die Automatisierungstechnik eine zentrale Rolle – sie soll offen, individuell skalierbar und plattformunabhängig sein. „u-mation“, der Automatisierungsbaukasten von Weidmüller erfüllt exakt diese Anforderungen. Er beinhaltet neueste Informations- und Kommunikationstechnologien und ist von Beginn an Industrie-4.0- fähig ausgelegt. Mittelpunkt des Baukasten ist „u-control“, ein IoT-Controller mit integriertem, webbasiertem Engineering-Tool. Der Informationsaustausch auf Basis bewährter Protokolle wie beispielsweise AMQP, MQTT und OPC-UA ermöglicht den Aufbau von Cloud-Services nach höchsten Sicherheitsstandards.

Weidmüller will die digitale Transformation mit dem offenen, individuell skalierbaren Automatisierungsbaukasten „u-mation“ plattformunabhängig vorantreiben. Der Ausbau erfolgt sukzessive. Herz ist der IoT-Controller „u-control“. Als Schnittstelle zwischen ihm und der Feldebene fungiert das modulare I/O-System „u-remote“ mit Feldbuskopplern für die gängigsten Bus- und Kommunikationssysteme sowie mit Safety-Modulen für diskrete Lösungen ohne teure Sicherheitssteuerung. „u-remote“ will durch eine hohe Anzahl von verschiedenen Modulen überzeugen, mit denen sich viele Applikationen umsetzen lassen. Angeboten werden Module sowohl in Schutzart IP20 wie auch in Schutzart IP67, sodas Anwender innerhalb eines einzigen I/O-Systems kombinieren können. Feldbuskoppler für die gängigsten Bus- und Kommunikationssysteme, wie Profinet, Profibus-DP, Ethercat, Modbus TCP, Devicenet, EtherNet/IP und Powerlink stehen bereit. Safety-Module zum Anschluss an Profisafe oder Fail-Safe-over-Ethercat (FSoE) runden das Angebot ab. Für optimale, auf Webtechnologien basierende Visualisierung sorgen die intuitiven Multitouch-Panels (HMI’s) „u-view“ im flachen Design. Die präzise Bedienung geschieht produktlinienabhängig über kapazitive oder resistive Touchscreens. Zur Ausstattung gehört außerdem eine leistungsstarke CPU zur flüssigen Darstellung der jeweiligen Visualisierung bei erstklassiger Auflösung und brillanter Bildqualität sowie ein Linux-Betriebssystem samt HTML-5-Browser.

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Das in „u-control“ integrierte Engineering-Tool macht es möglich, von überall mit jedem Endgerät und unabhängig vom Betriebssystem auf Maschinen zuzugreifen. Der Schlüssel zur neuen Unabhängigkeit liegt in der Verlagerung der Software vom PC auf die Steuerung sowie in der Nutzung offener Webtechnologien. Mit HTML5, CSS3 und Javascript lässt sich jede Anlage unabhängig von Betriebssystemen überwachen und programmieren; einzige Voraussetzung ist der HTML-5-fähige Browser. Das Engineering-Tool ist so ausgelegt, dass die Programmierung auf IEC 61131-3 basiert, der weltweit gültigen Norm für Programmiersprachen von speicherprogrammierbaren Steuerungen. Die Strukturen und Befehle sind in der Automatisierungstechnik bekannt und lassen sich sofort anwenden; das macht den Browser zugleich zur Entwicklungsplattform.

Mit der webbasierten Fernwartungslösung „u-link“ Maschinen effizient und sicher überwachen: „u-link“ vereinfacht die Fernwar¬tung und erhöht die Anlagenproduktivität durch einen beschleunigten Service. (Bild: Weidmüller)

Für den Datenaustausch und die Kommunikation zwischen Maschinen und IT-Systemen vertraut Weidmüller auf OPC UA (OPC-Unified Architecture) dem internationalen, herstellerunabhängigen Kommunikationsstandard. Das M2M-Protokoll ermöglicht einen standardisierten, sicheren und zuverlässigen hersteller- und plattformunabhängigen Datenaustausch. Seine semantische Interoperabilität trägt zum Erfolg von Industrie 4.0 bei; dazu gehört die Fähigkeit, Maschinendaten wie Regelgrößen, Messwerte und Parameter nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar, eben semantisch, zu beschreiben. Ein weiterer Vorteil von OPC UA ist der IEC-Standard (IEC62541); die Kommunikation ist unabhängig von der Programmiersprache, in der die jeweilige Software programmiert wurde. Diese Unabhängigkeit gilt auch für das Betriebssystem, auf dem die Anwendung arbeitet.

Für sichere Kommunikationswege innerhalb der Fabrik und in die Cloud stehen Industrial-Security-Router und IoT-Gateways zur Verfügung. Die webbasierte Fernwartungslösung „u-link“ überzeugt durch einen schnellen und sicheren Zugriff auf Maschinen und Anlagen. Sie vereinfacht die Fernwartung und sorgt für ein effizientes Management von Fertigungsanlagen. Die intuitiv bedienbare Oberfläche lässt sich anlagenbezogen einfach konfigurieren und gemäß eigener Strukturen schnell zuschneiden.

Zu den prägnanten Vorteilen des „u-link“-Portals zählen ein abgesicherter Remote-Zugang, eine flexible Systemstruktur, ein effizientes Management, eine schnelle Ferndiagnose und ein beschleunigter Anlagenservice. Für den sicheren Remote-Zugang dient ein Webportal mit integriertem VPN-Rendezvous-Server in Deutschland, ein Router mit integrierter SPI-Firewall (stateful inspection), die Authentifizierung durch x.509-basierte Zertifikate (OpenVPN mit SSL-Verschlüsselung) und die manuelle Zugriffsfreigabe an der Maschine. Der Zugriff auf Maschinen und Anlagen aus der Ferne erfolgt über VPN – unabhängig vom Standort rund um den Globus. Maschinen- und Anlagenbauer erhöhen so die Maschinenverfügbarkeit signifikant. pb

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