Bild 3: Das Varioface-System setzt sich aus einem Frontadapter, Systemkabel, Module und Adapter verbinden die IO-Baugruppe mit der Feldebene – Bild Phoenix Contact

Bild 3: Das Varioface-System setzt sich aus einem Frontadapter, Systemkabel, Module und Adapter verbinden die IO-Baugruppe mit der Feldebene – Bild Phoenix Contact

| von Helge Blome, Mitarbeiter im Product Marketing Cabling Solutions IF, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont

Die Zukunft verspricht, dass alles smart, lean und korrekt sein wird, weil sich Automatisierungslösungen per Plug & Play umsetzen lassen sollen. Schöne neue Welt, allerdings sieht der Istzustand derzeit ganz anders aus. Wie gestaltet sich eine konventionelle Schaltschrankinstallation also heute? Typischerweise setzt sich der Schaltschrank aus einer Steuerungsebene, gefolgt von einer I/O- und Interface-Ebene sowie abschließend einer Feldebene zusammen. Doch wie kann der Anwender die einzelnen Ebenen miteinander verbinden?

Bild 1: Topologische Darstellung einer typischen Systemverkabelungslösung – Bild Phoenix Contact

Bild 1:Topologische Darstellung einer typischen Systemverkabelungslösung – Bild Phoenix Contact

Bislang werden die verschiedenen Geräte zu etwa 97 Prozent einzeln verdrahtet, was sich als aufwendig, zeitintensiv und fehleranfällig erweist. Als Beispiel sei die Einzeladerverdrahtung einer 32-kanaligen digitalen Ausgabebaugruppe genannt. Bei einer konventionellen Herangehensweise müssen hier bis zu 80 Leitungsenden abgelängt, abisoliert sowie unter Umständen mit Aderendhülsen bestückt und gecrimpt werden. Danach sind die 80 vorbereiteten Leitungen gemäß Stromlaufplan eine nach der anderen fehlerfrei anzuschließen (Bild 1).

Bild 2: Gegenüberstellung einer aufwendigen und fehleranfälligen Einzeladerverdrahtung – links- sowie der deutlich effizienteren Umsetzung mit der Varioface-Systemverkabelung – rechts. Bild Phoenix Contact

Bild 2:Gegenüberstellung einer aufwendigen und fehleranfälligen Einzeladerverdrahtung – links- sowie der deutlich effizienteren Umsetzung mit der Varioface-Systemverkabelung – rechts. Bild Phoenix Contact

Dabei tritt jedoch oftmals ein Problem auf: Die Leitung wird an den falschen Klemmpunkt angebunden. Im schlimmsten Fall bemerkt der Anwender dies erst bei der Inbetriebnahme der Maschine oder Anlage. Was nun folgt, ist eine mühselige sowie wiederum kosten- und zeitfressende Fehlersuche, die durch volle Kabelkanäle verkompliziert wird. Entsprechend langwierig und teuer war auch die bereits beschriebene Vorbereitung der Leitungen und deren Anschluss. Aufgrund des akuten Fachkräftemangels im Handwerk und der Industrie sowie des harten internationalen Preiswettbewerbs ergibt sich die nächste Herausforderung: die Zeit. Zeit ist eine knappe Ressource, die gleichzeitig viel Geld kostet (Bild 2).

Lösungen für die unterschiedlichen Anforderungen

Als deutliche Verbesserung der erläuterten herkömmlichen Installation bietet sich die Systemverkabelung an. Was verbirgt sich aber genau hinter dem Begriff? Eine Systemverkabelungslösung umfasst einen Frontadapter, das Systemkabel, Module oder Adapter sowie Zubehör. Durch das Zusammenspiel dieser geprüften Komponenten entsteht ein Konzept, das sich einfach, sicher und schnell installieren lässt. Der Frontadapter, der die Signale rangiert, koppelt sich an die I/O-Karte der Steuerung an. Je nach Hersteller der I/O-Karte wird der passende Adapter entweder per Plug & Play auf die Karte gesteckt oder verschraubt. Danach verbindet der Anwender den Frontadapter mit dem ersten Ende des vorkonfektionierten FLK- oder D-Sub-Systemkabels. Die Leitungen gibt es in verschiedenen Ausführungen hinsichtlich Länge, Polzahl und Schirmung. Diese Tätigkeit erfolgt ebenfalls einfach und schnell per Plug & Play (Bild 3).

Im nächsten Schritt kann der Anwender zwischen zwei Alternativen wählen: Sucht er eine Option zur bewährten Reihenklemme, zeigen sich die Anschlussmodule der Produktfamilie Varioface Professional als beste Wahl. Sie übergeben die Steuer- und Feldsignale. Der Anwender selektiert das Modul gemäß Funktion und Einsatzbereich, rastet es auf die Tragschiene auf und verbindet dann das zweite Ende des Systemkabels mit dem Modul. In diesem Zusammenhang stellt das Varioface-Portfolio zahlreiche unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung, beispielsweise die 1:1-Kopplung, eine systemspezifische Verschaltung je nach Steuerungshersteller sowie mit oder ohne Initiator-Anschlussoption für eine Drei-Leiter-Ankopplung. Das gesamte Produktspektrum ist als Push-in- oder Schraubanschluss erhältlich.

Unterstützung durch Webshop und Konfigurator

Benötigt der Anwender eine Interface-Ebene, kann er das breite Portfolio an Relais der PLC-Produktfamilie oder Trennverstärker Mini Analog Pro einfach und schnell über V8-Adapter anschließen. Nach der Auswahl von Adapter, Relais oder Trennverstärker werden diese mit dem zweiten Ende des Systemkabels verbunden. So lassen sich acht Signalkonverter Mini Analog Pro respektive acht PLC-Relais unkompliziert über die steckbare Systemverkabelung an die Steuerung ankoppeln. Mit dem Zubehör, das aus einer Einspeiseklemme und den jeweiligen Einsteckbrücken besteht, kann auch hier ein Drei-Leiter-Anschluss ohne zusätzlichen Klemmenblock umgesetzt werden.

Möchte der Anwender eine Vielzahl an analogen oder sicherheitstechnischen Signalen integrieren, verstärken oder wandeln, stellt der Termination Carrier das Mittel der Wahl der Varioface-Systemverkabelung dar. Der platzsparende Modulträger zur Anbindung großer Signalmengen kombiniert die Vorteile moderner Tragschienengeräte mit den Vorzügen der Systemverkabelung. Der Anwender hat die Möglichkeit, aus zahlreichen Standard-Produkttypen die passende Funktion für seine Signalaufbereitung zu selektieren. Die Geräte werden anschließend über vorkonfektionierte Systemkabel schnell und fehlerfrei an die steuerungsspezifischen I/O-Baugruppen angeschlossen. Individuelle Beschriftungslösungen runden das Systemportfolio ab. Bei der Auswahl der entsprechenden Komponenten unterstützen der Webshop von Phoenix Contact sowie der Systemverkabelungs-Konfigurator.

Frontadapter für das ET 200SP-System

Bild 4: Der neue Frontadapter lässt sich einfach auf die I/O-Karte der Steuerungsplattform ET 200SP stecken – Bild Phoenix Contact

Bild 4:Der neue Frontadapter lässt sich einfach auf die I/O-Karte der Steuerungsplattform ET 200SP stecken – Bild Phoenix Contact

Neu in der Varioface-Welt sind die Lösungen für das dezentrale Peripheriesystem ET 200SP von Siemens. Wie viele andere Anbieter gehen die Steuerungshersteller ebenfalls mit der Zeit. Mit ET 200SP hat Siemens daher eine Steuerungsplattform auf den Markt gebracht, die dezentrale Automatisierungsaufgaben modular, fein skalierbar und multifunktional realisiert. Bei den I/O-Baugruppen setzt das Unternehmen vollständig auf die Push-in-Anschlusstechnik als einfache, werkzeuglose und deshalb schnelle Ankopplungsoption. Deren Nachteil liegt jedoch in einer weiterhin aufwendigen, fehleranfälligen und zeitraubenden Einzeladerverdrahtung (Bild 4).

Vor diesem Hintergrund bietet die Varioface-Systemverkabelung auch für das neue Peripheriesystem zwei Lösungen an. Die gerade eingeführten einzigartigen Frontadapter FLKM 20-PA-ET200SP und FLKM 14-PA-ET200SP lassen sich einfach auf die I/O-Karte stecken. Die acht respektive sechzehn Signale sowie die Versorgung werden so gleichzeitig und sicher kontaktiert. Mit einem vierzehn- oder zwanzigpoligen FLK-Stecker lassen sich zahlreiche Lösungen aus dem Varioface-Portfolio über die vorkonfektionierten Systemkabel anschließen. Die bereits erwähnten 1:1-Module sind ebenso verwendbar wie die V8-Adapter zur Anbindung der Produktfamilie PLC Interface über ein Splittingkabel (Y-Kabel) von einem FLK-20-Anschluss auf zwei FLK-14-Anschlüsse. Die 16 Signale werden so byteweise aufgeteilt und lassen sich individuell und deswegen optimal nutzen.

Vorteile auf einen Blick

Was zeichnet die Varioface-Systemverkabelung nun aus? Die Lösung erweist sich als flexibel, montagefreundlich aufgrund des Plug&Play-Prinzips, einfach im Aufbau und Austausch, sicher, kostengünstig, vielseitig und zu 100 Prozent fehlerfrei. Durch die unkomplizierte Planung und Projektierung sowie verschiedene Anschlusstechniken reduziert sie den Zeitbedarf darüber hinaus um 90 Prozent. Unterschiedliche Zulassungen für die weltweiten Märkte erlauben den internationalen Einsatz.

Sicher müssen sich der Projektplaner und Schaltplanersteller erst einmal umgewöhnen und anders an ihre Aufgaben herangehen. Die E-Plan-Makros von Phoenix Contact unterstützen hier bei der Minimierung des Planungsaufwands. Varioface ist außerdem ein Bestandteil des Complete line-Systems. Als Konzept zur Optimierung aller Prozesse im Schaltschrankbau umfasst Complete line neben den E-Plan-Makros aufeinander abgestimmte Hard- und Softwareprodukte, Beratungsleistungen sowie Systemlösungen. Einzeln und aufwendig gehört somit der Vergangenheit an.

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