Mit dem Streben nach höherer Produktivität und Kosteneffizienz in der Industrie ist die Automatisierung zu einem wichtigen Aspekt der modernen Fertigung geworden. Industrielle Automatisierungskomponenten tragen wesentlich zur Rationalisierung von Produktionsprozessen, zur Reduzierung menschlicher Fehler und zur Verbesserung der Betriebspräzision bei. Durch den Einsatz der richtigen Automatisierungskomponenten können Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern. Wir stellen drei wichtige industrielle Automatisierungslösungen vor, die zur Steigerung der Produktionseffizienz in Betracht gezogen werden sollten.

1. Frequenzumrichter (VFDs)

Der Frequenzumrichter regelt Drehzahl und Drehmoment des Motors, indem er die dem Motor zugeführte Frequenz und Spannung steuert. Sie nutzen Pulsweitenmodulation, um den Motorbetrieb dynamisch an den Lastbedarf anzupassen und so Energieverlust und mechanische Belastung zu reduzieren. Die Integration in Automatisierungssysteme gewährleistet zudem einen maximalen Effizienzbetrieb von Produktionslinien, insbesondere in HLK-Anlagen, Förderbändern, Kreiselpumpen und -kompressoren sowie Misch- und Zutatensystemen in der Lebensmittel- oder Chemieverarbeitung.

Unterarten von Frequenzumrichtern

Spannungsquellenumrichter (VSI): Die am häufigsten für allgemeine Anwendungen eingesetzten VSI-Antriebe nutzen einen Zwischenkreis und einen Wechselrichter zur Steuerung von Motordrehzahl und Drehmoment.

Pulsweitenmodulierte (PWM) Antriebe: PMI-Antriebe bieten eine präzise Drehzahlregelung und geringe harmonische Verzerrungen und sind somit ideal für einen energieeffizienten Betrieb.

Regenerative Frequenzumrichter: Diese ermöglichen die Energierückgewinnung während

2. Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)

SPS sind kompakte Digitalrechner, die eine zentrale Steuerung automatisierter Systeme ermöglichen. Sie sind mit Mikroprozessoren und Halbleiterbauelementen ausgestattet, um Eingangssignale von Sensoren kontinuierlich zu überwachen und Ausgangsbefehle an andere Geräte entsprechend anzupassen. Sie können mit Kontaktplanlogik für intuitive relaisbasierte Steuerungsschemata, Funktionsblockdiagrammen für die visuelle Darstellung der Logik in prozessorientierten Anwendungen oder strukturiertem Text für komplexe Algorithmen und Datenverarbeitung programmiert werden und eignen sich so für unterschiedliche Systemkomplexitätsstufen und Programmieranforderungen. Sie erfüllen verschiedene Aufgaben in Hochgeschwindigkeitsproduktionsumgebungen, darunter Geräte wie Synchronaktoren oder Motortreiber sowie die Steuerung von Variablen wie Temperatur, Durchfluss oder Druck.

Bemerkenswerte Untertypen

Mikro-SPS: Ideal für kleine Maschinen oder einfache Automatisierungsaufgaben.

Modulare SPS: Unterstützen erweiterbare E/A-Module und eignen sich für komplexe Automatisierungssysteme.

Sicherheits-SPS: Sind für sicherheitskritische Vorgänge zertifiziert und gewährleisten die Einhaltung von Maschinensicherheitsstandards.

3. Industrielle Sensoren

Industrielle Sensoren unterstützen automatisierte Systeme dabei, Veränderungen in der Produktionsumgebung zu erkennen und darauf zu reagieren. Sie können verschiedene physikalische Größen – wie Temperatur, Druck, Näherung oder Durchfluss – in elektrische Signale umwandeln, die von Steuerungssystemen wie SPS verarbeitet werden können.

Dadurch können sie die Konsistenz der Fertigungsleistung verbessern, geschlossene Regelkreise zur Erhöhung der Genauigkeit implementieren und sogar dazu beitragen, frühzeitig Anzeichen von Verschleiß oder Ausfall zu erkennen.

Gängige Sensorvarianten

Näherungssensoren: Diese erkennen berührungslos die Anwesenheit oder Abwesenheit von Objekten.

Temperatursensoren: Diese überwachen den Wärmepegel, um Überhitzung zu vermeiden und die Produktqualität zu gewährleisten.

Drucksensoren: Diese messen den Flüssigkeits- oder Gasdruck in hydraulischen und pneumatischen Systemen.