Die schiere Anzahl der Unternehmen, die industrielle Steuerungssysteme herstellen, und die Vielfalt der Produktlinien, die jedes Unternehmen anbietet, können für jeden Hersteller überwältigend sein.
Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), programmierbare Automatisierungssteuerung (PAC) oder Industrie-PC (IPC)? Bei so vielen Auswahlmöglichkeiten kann es schwierig sein, eine fundierte Entscheidung zu treffen.SPS, PACs und IPCs werden alle für denselben Zweck verwendet, nämlich zur Steuerung von Automatisierungsgeräten in einer Fertigungsanlage. Die Bewertung der Anforderungen Ihrer Anwendung in Bezug auf Größe, Kapazität und Kompatibilität ist jedoch entscheidend, um die richtige Anwendung für Ihre Automatisierungsanforderungen auszuwählen.
Ein bisschen Geschichte: das Aufkommen der SPS
SPS wurden erstmals Ende der 1960er Jahre in der Automobilherstellung eingesetzt und fanden rasch auch in anderen Branchen Anwendung, in denen kontinuierliche Prozesse erforderlich sind, wie etwa in der Elektronikmontage, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie (z. B. Abfüll- und Verpackungsanlagen) und der Pharmaindustrie.
SPS wurden eingeführt, um hardwarebasierte Relaisgestelle zu ersetzen, die den Nachteil hatten, viel Platz einzunehmen, viel Strom zu verbrauchen und sehr teuer in Einrichtung und Wartung zu sein. Tatsächlich mussten vor der Einführung von SPS Tausende von Relais manuell neu angeschlossen werden, wenn ein Produktionsprozess geändert werden musste, ein teurer und zeitaufwändiger Prozess.
Die erste SPS, der Modular Digital Controller (Modicon), ermöglichte Änderungen am Softwareprogramm, statt die Verdrahtung manuell vorzunehmen. Er war für die Programmierung in Kontaktplanlogik konzipiert, ähnlich den Relaislogikdiagrammen, die er ersetzte, was Ingenieuren und Herstellern den Übergang von Relais zu SPS erleichterte.
SPS wurden in den 1970er und frühen 1980er Jahren in industriellen Anwendungen alltäglich und haben seitdem erhebliche Verbesserungen erfahren. Dazu gehören reduzierte Größe, erweiterter Speicher und höhere Verarbeitungsleistung. Heutige SPS können sehr leistungsfähige Steuerungen sein und sind immer noch die Grundbausteine für kleine Automatisierungsprojekte.
Ein kurzer Vergleich
SPS bieten viele Vorteile gegenüber früheren Technologien und sind robust und zuverlässig. Allerdings verfügen sie nur über einen Mikrocontroller und haben daher eine begrenzte Logikkapazität. Dies macht sie ungeeignet für komplexe Anwendungen, die eine Bewegungssteuerung erfordern, die nur durch das Hinzufügen separater Module zur SPS oder durch die Verwendung eines Hybridsystems mit einer oder mehreren SPS und einem Industrie-PC erreicht werden kann. Daher eignen sich SPS gut für kleine Automatisierungsprojekte, die einfache Aufgaben ausführen.
In den 1990er Jahren kamen Industrie-PCs auf den Markt, die es Benutzern ermöglichten, SPS-ähnliche Anwendungen auf einem normalen PC-Betriebssystem auszuführen. Die ersten IPCs waren nicht robust genug, um rauen Fabrikumgebungen standzuhalten, und ihre Betriebssysteme hatten ernsthafte Stabilitätsprobleme. Neuere Versionen haben diese Probleme jedoch behoben und werden nun erfolgreich für größere Anwendungen eingesetzt, entweder allein oder in Kombination mit einer oder mehreren SPSen. Während es in den 1990er Jahren noch so aussah, als würden IPCs die Oberhand gewinnen, ist heute klar, dass PACs das Feld anführen.
PACs bieten tatsächlich dieselben Vorteile wie Hybridsysteme, jedoch ohne die zusätzliche Hardware. Sie haben zwei oder mehr Mikrocontroller installiert und verfügen über ein komplexeres Logiksystem als SPS. Daher können sie mithilfe einer einzigen Plattform in mehreren Bereichen der Bewegungs-, diskreten und Prozesssteuerung arbeiten. Sie bieten außerdem eine bessere Integration mit SCADA, wodurch sie komplexe branchenspezifische Anweisungen verwalten können.
Welches ist das Beste für Sie?
PACs kombinieren die Funktionalität und Zuverlässigkeit einer SPS mit der Rechenleistung eines IPCs, weshalb sie heute für viele Fertigungsanlagen der bevorzugte Steuerungstyp sind. Ein PAC kann mehrere SPSen oder ein Hybridsystem ersetzen und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass alle Anwendungen auf einem Controller ausgeführt werden.
Als Faustregel bei der Auswahl eines Controllers gilt jedoch, dass der Umfang seiner Funktionen der Größe Ihres Automatisierungsprojekts entsprechen sollte. Mit anderen Worten: Sie müssen nicht in ein PAC- oder Hybridsystem investieren, wenn Ihre Automatisierungsanforderungen von einer herkömmlichen SPS erfüllt werden können. Wenn Sie letztendlich den richtigen Controller für die Größe Ihrer Anwendung auswählen und etwas Erweiterungsraum einplanen, können Sie ihn jahrzehntelang effizient nutzen.