Automatisierungstechnik
Automatisierungstechnik im Maschinen- und Anlagenbau
Die Automatisierungstechnik umfasst die Auslegung von Sensoren und Aktoren, deren Regelung und Steuerung von Maschinen sowie die Kommunikation der Systeme untereinander. Alle Komponenten werden in Stromlaufplänen dargestellt. Mit dem EPLAN Projekt können Sie ein vollständiges digitales Abbild für den Stromlaufplan sowie einen digitalen Zwilling für die Gehäusetechnik erstellen. Dieser dient als zentrale Informationsquelle für alle Komponenten sowie Maschinendaten für Ihr Engineering und Ihre Fertigung. Im Sinne der Digitalisierung und Automatisierung ist es unser Ziel, dass Sie Ihre Stromlaufpläne mit einem möglichst geringen Aufwand erstellen können.
Automatisierungstechnik – was steckt dahinter?
Die Automatisierungstechnik ist eine eigenständige Fachdisziplin. Sie wird in allen Bereichen der Technik zum Engineering von Maschinen und Anlagen angewandt. Mit den Lösungen von EPLAN haben Sie einen enormen Funktionsumfang für diese Disziplin an der Hand.
Grundlagen der Automatisierungstechnik im Engineering
Zu den Grundlagen zählen das fortlaufende Messen mittels Sensoren sowie die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) von Aktoren. Auf Basis der Messdaten der Sensoren können Regeln zum Stellen von Aktoren definiert werden. Je höher der Automatisierungsgrad, desto mehr Sensoren und Aktoren werden im Engineering eingesetzt. Die Kommunikation zwischen diesen Elementen wird über Feldbussysteme ermöglicht. Der Entwurf von Maschinen ist eine komplexe Engineering-Aufgabe, bei der viele Auslegungsparameter berücksichtigt werden müssen. Typisch ist dabei die Arbeit mit Sensor-Aktor-Listen. Diese können in EPLAN importiert werden und somit wird der Entwurfsprozess vollständig digitalisiert.
Grundlagen der Automatisierungstechnik mit EPLAN
Die Automatisierungstechnik innerhalb der EPLAN Plattform ermöglicht Anwendern die Automatisierung von Arbeitsschritten bis hin zur vollständigen automatischen Generierung von Stromlaufplänen. Schritt für Schritt erfolgt so ein Methodenwechsel der Arbeitsweise in der Konstruktion. Mit jeder Automatisierungsstufe wird die Erstellung von Stromlaufplänen sowie Dokumenten für die Fertigung effizienter und ist mit weniger manuellem Arbeitsaufwand verbunden. Die Strukturierung einer Konstruktionsaufgabe, eines Produktes oder einer Maschine bildet die Basis für die Automatisierung. Im Engineering sprechen wir hier von der funktionalen Struktur. Dabei werden unter anderem Produktfunktionen betrachtet, die einen eindeutigen Bezug zu den Aktoren haben.
Welche Möglichkeiten bietet Ihnen EPLAN für die Automatisierung?
EPLAN unterstützt Sie dabei, Ihr Engineering disziplinübergreifend aufzustellen. Für Sie bedeutet das ein deutliches Plus an Effizienz bei der Arbeit an Ihrem EPLAN Projekt, denn Ihre digitalen Daten fließen nahtlos von Lösung zu Lösung und werden in jedem Prozessschritt weiter angereichert.
Automatisierung von Arbeitsschritten
Unvollständige Dokumentationen, langes Hin-und-her-Klicken, manuelle Projektkontrollen und die Erstellung externer Dokumente: Die tägliche Arbeit im Engineering wird oft durch viele immer wiederkehrende Arbeitsschritte bestimmt und wiederholt sich von Projekt zu Projekt. Diese Arbeiten können im Schnitt 20 % der Arbeitszeit ausmachen – Zeit, die Sie durch Automatisierung einsparen können. Die EPLAN Plattform bietet Ihnen dafür vielfältige Funktionen wie die Automatisierung wiederkehrender Aktionen, One-Button-Lösungen, die Feststellung von Standardabläufen sowie firmenspezifischer Exporte u. v. m.
Automatisierung direkt in der EPLAN Plattform
Automatisierung bedeutet ebenfalls die automatische Steuerung von Programmfunktionen. Die EPLAN Plattform bietet hier umfangreiche Methoden, um die Workflows für Anwender zu vereinfachen oder per Knopfdruck mehrere Aktionen hintereinander automatisch ablaufen zu lassen.
Automatisierung in Wissenschaft und Praxis
Die strategische Digitalisierung der Konstruktion und steuerungstechnischen Auslegung von Maschinen und Anlagen hat das European 4.0 Transformation Center (E4TC) an der RWTH Aachen untersucht.
Ihre Mehrwerte: Zeitersparnis, Kostenvorteil, mehr Zeit für Innovation
Zentrale Erkenntnis der Studie „Engineering 4.0“: Wer sein Engineering teilautomatisiert, erzielt das betriebswirtschaftlich optimale Verhältnis von Aufwand und Nutzen. Die Automatisierbarkeit bzw. Generierbarkeit sowie die Erstellung der Stromlaufpläne hängen dabei von der Vollständigkeit und digitalen Verfügbarkeit der Konfigurationsdaten ab. Die Studie belegt: Mit 10 bis 20 % Standardisierungsaufwand können bis zu 80 % Ihrer Stromlaufpläne automatisch erstellt werden.
Drei Phasen des Automated Engineerings
Wie gehen Unternehmen, die ihre Engineering-Prozesse erfolgreich automatisieren, konkret vor? Auch hier liefert die Effizienzstudie aufschlussreiche Ergebnisse: Basis ist die Strukturierung von wiederverwendbaren Funktionen wie Varianten oder Optionen. Diese Funktionen werden in Teilschaltungen abgebildet und zentral in Makrobibliotheken verwaltet. Mit dieser modularen, funktionsorientierten Produktstruktur können Stromlaufpläne für neue Aufträge schneller zusammengestellt werden. Sind im Unternehmen schon Produkt- oder Sales-Konfiguratoren im Einsatz, können diese Auftragsdaten direkt importiert werden. Das Ergebnis: Die Generierung der Stromlaufpläne erfolgt entweder dialoggeführt, teil- oder vollautomatisch in der Plattform oder über eine Web-Applikation komplett im Hintergrund.
SPS-Steuerungen und der Austausch von Zuordnungslisten
Die Steuerungstechnik ist ein Teilgebiet der Automatisierungstechnik und ein wichtiger Aufgabenbereich für EPLAN Anwender. Ein Überblick über relevante Themengebiete und nützliche Services:
Normen und Standards in der Steuerungstechnik
Die internationale Norm IEC 61131-3 (auch IEC 1131 bzw. 61131) ist eine weltweit gültige Norm der Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen. Im Maschinenbau sind meist digitale oder binäre Ablaufsteuerungen anzutreffen, in der Verfahrenstechnik eine Kombination aus analogen und digitalen Signalen.
Gerätedaten im EPLAN Data Portal
In EPLAN Projekten können digitale und analoge Sensoren, Signale, Steuerungen und Aktoren projektiert werden. Basis für die Gerätedaten ist das EPLAN Data Portal.
Applikationsbeispiel: TIA SPS-Schnittstelle
Über das EPLAN Data Portal stehen Ihnen SPS-Gerätedaten diverser Hersteller zur Verfügung, z. B. auch von Siemens.
IO-Listen für den Import und Export
Für den Import und Export der Signale wird die EPLAN Funktionalität „IO-Listen Export/Import“ verwendet. Die EPLAN Hilfefunktion steht Ihnen hierfür zur Verfügung – auch ohne Installation von EPLAN Software können Sie z. B. auf IO-Listen zugreifen. EPLAN bietet hier mit der offenen AutomationML-Schnittstelle die Möglichkeit, jede Steuerung mit den benötigten Daten versorgen zu können.
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