Durch die Kombination der Vorteile von Industrie 4.0-Modellen mit einer fortschrittlichen Datenanalyse, mit künstlicher Intelligenz (KI) und dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) können wir für schnellere und genauere Produktionsabläufe sowie für mehr Produktivität und Zuverlässigkeit in zahlreichen Anwendungen sorgen. Die rasante Entwicklung dieser Technologie und ihre unternehmensweite Integration verändern die Art und Weise, wie Hersteller hochwertige Produkte fertigen.

Zu den Vorteilen zählen:

• Reduzierte periodische und manuelle Überprüfung
• Gesteigerte Produktivität
• Geringere Produktionskosten
• Höhere Produktqualität
• Mehr Flexibilität
• Verbesserte Sicherheit

Nachstehend werden die drei Hauptebenen für industrielle Automatisierungsanwendungen beschrieben:

Ebene 1 – Überwachungsebene:

Hauptsächlich PC-basierte Systeme, wie z. B. Industrie-PCs (zur Rack- und Schalttafelmontage), ausgestattet mit einer herstellerspezifischen industriellen Prozesssteuerungssoftware zur Parametrierung und Visualisierung von Prozessen. Die Interkommunikation basiert auf einem Gbit-LAN oder Backbone mit höherer Bandbreite oder drahtlosen Topologien (WLAN). Zur Vermeidung von Datenverlusten und aus Sicherheitsgründen werden unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) installiert.

Wichtigste Bauelemente: Industrie-PC, Panel-PC, MMS, WLAN

Ebene 2 – Steuerungsebene:

Dies ist die Ebene in Automatisierungssystemen, auf der Automatisierungsprogramme ausgeführt werden. Systeme auf dieser Ebene erfordern eine hohe Echtzeitfähigkeit und basieren auf einer speziellen Steuerungsarchitektur, die über ein eigenes proprietäres Betriebssystem verfügt. Besonders echtzeitkonforme Interkommunikations-Busprotokolle (gemäß IEEE 1588) sind hier unerlässlich.

Wichtigste Bauelemente: SPSen, MMS, Feldbus (CAN, EtherCAT, Profibus usw.), WLAN, Sicherheit (SIL).

Ebene 3 – Feldebene:

Diese Ebene umfasst alle Endgeräte wie z. B. Sensoren und Aktoren, die mit einer peripheren SPS oder einem dezentralen I/O-System zusammenarbeiten. So werden die gesammelten Daten und die Kommunikation vorab über einen Feldbus an die Haupt-SPS übermittelt.

Wichtigste Bauelemente: Mikro-SPS, Motorsteuerung, Industriesensoren, Motortreiber, Relais, Schalter, Drahtlossteuerungen (RFID, drahtlose Sensornetzwerke auf Basis einer gemäß IEEE 802.15.4 zugelassenen Topologie)