Flexible Verbindung

Industrieelektronik

Schnittstellen – Der Anschluss externer Geräte an Steuerungen gestaltet sich häufig umständlich und erfordert unterschiedliche Schnittstellen. Eine modulare Frontplattenschnittstelle schafft Abhilfe.

02. November 2011

Eine wesentliche Voraussetzung für einen optimalen und rationellen Fertigungs- und Prozessablauf in der industriellen Produktion ist die Anpassung der Steuerungssoftware an die Gegebenheiten des jeweiligen Prozesses, etwa bei Service- oder Inbetriebnahmetätigkeiten, für die zum Beispiel Laptops oder Diagnosegeräte mit den Maschinen verbunden werden müssen. Leider ist es dabei jedoch oft unmöglich, solche Geräte direkt anzuschließen, ohne das Gehäuse öffnen zu müssen. Beispielsweise ist die Steuerung oft schwer zugänglich und zudem mit spannungsführenden Komponenten zusammen installiert, sodass bei solchen Anpassungsarbeiten die gesamte Anlage aus Sicherheitsgründen stromlos geschaltet werden muss. Wo die Modifikationen zwingend im laufenden Betrieb vorgenommen werden müssen, behelfen sich die Servicetechniker deshalb mitunter mit fliegenden Verdrahtungen mit dem Risiko von Fehlverdrahtungen oder dem Fehlen von geeigneten Verbindungsleitungen.

Als ernsthaftes Problem erweisen sich dabei oft die unterschiedlichen Abmessungen der verschiedenen Schnittstellen, die die Anlagenmodifikation erschweren und die Arbeit oft zu einer zeitraubenden Angelegenheit machen. Zudem fehlt bei derartigen Lösungen ein zuverlässiges Schirmkonzept, obwohl die hohen Anforderungen an die Störfestigkeit hier keinen Spielraum für unzureichende Lösungen zulassen, um die Elektronik im Gehäuse gegen EMV-Störungen zu schützen. Nicht zuletzt müssen die Schnittstellenlösungen verhindern, dass bei Maschinenreinigungen Schmutz oder Feuchtigkeit in den Schaltschrank eindringen und unnötige Anlagenstillstände verursachen.

Große Vielfalt

Eine geeignete Lösung bieten hier die modular aufgebauten Frontplattenschnittstellen Modlink MSDD von Murrelektronik aus Oppenweiler in Württemberg. Das System auf der Basis einheitlicher Rahmen mit 130 unterschiedlichen Einsätzen für sämtliche internationalen Steckdosentypen und gängige Datenschnittstellen bietet mehr als 4.000 Kombinationsmöglichkeiten für den Aufbau von Schnittstellen zur Maschine. Exportorientierte Unternehmen können so sehr flexibel auf länderspezifische Gegebenheiten reagieren, ohne das Gehäuse überarbeiten zu müssen. Die Schutzart IP65 stellt sicher, dass die Schnittstellen auch in rauen Umgebungen eingesetzt werden können.

Die Rahmen für die Schnittstellen sind als Kunststoff- und Ganzmetall-Varianten sowie in einfacher oder doppelter Ausführung erhältlich. Die Einsätze werden darin einfach eingerastet und angeschlossen. Anschlussleitungen werden ohne umständliche Löt- und Verdrahtungsarbeiten auf beiden Seiten gesteckt. Für die Integration exotischer Verbindungen stehen Blindplatten zur Verfügung, die auf die jeweiligen Anforderungen hin zugeschnitten werden können. EMV-Schirmbleche gewährleisten die vollflächige Schirmung der Datensteckverbindereinsätze und stellen einen 100-prozentigen EMV-Schutz sicher. Eine rückseitige Anschlussklemme ermöglicht darüber hinaus den Anschluss von Massebändern zur Ableitung von Störungen.

Flexibler Zugang

Wie der Einsatz der Frontplattenschnittstellen Modlink MSDD in der Praxis aussehen kann, erläutert Hans-Peter Marquart, Leiter der Elektrokonstruktion bei dem Maschinenbauunternehmen Berthold Hermle AG aus Gosheim in Baden-Württemberg: »Wir bauen die Frontplattenschnittstellen an der Seitenwand unse-rer Schaltschränke ein. Eine Schutzkontaktsteckdose nutzen wir, wenn ein Servicefall an der Anlage ansteht, aber selbstverständlich kann sie auch der Kunde entsprechend nutzen. Damit unsere Endkunden die Maschinen untereinander vernetzen können, bauen wir auch einen RJ45-Ethernet-Steckplatz ein.« Dies erleichtere die zentrale Verwaltung der Maschinenprogramme über ein internes Netz, ergänzt Marquart. Um Updates für die Steuerung aufzuspielen, nutzt Hermle die USB-Schnittstelle aus dem MSDD-System.

Schutz nach außen

Auch bei dem Getränkeabfüllanlagenhersteller Krones AG im bayerischen Neutraubling werden Frontplattenschnittstellen Modlink MSDD eingebaut, erzählt Roland Kerscher, Gruppenleiter Standardisierung Forschung & Entwicklung: »Wir bauen MSDD in Schaltschränken und in Maschinengehäusen ein und schaffen so einen Zugang zur Steuerung. Die Steckdose nutzen wir zur Stromversorgung des Laptops, mit dem USB-Steckplatz schaffen wir Zugriff auf Visualisierungen, und über den RJ45-Steckplatz integrieren wir die Maschinen ins Netz.«

Besonders interessant ist für Krones, dass durch den Einsatz von Modlink MSDD die Schaltschränke nicht mehr geöffnet werden müssen, erklärt Kerscher: »In den Brauereien unserer Kunden dampft es, und die Luftfeuchtigkeit ist hoch. Darum werden unsere Schaltschränke mit Klimageräten betrieben. Beim Öffnen dieser Schränke tritt zwangsläufig Staub und vor allem feuchte Luft ein. Dann beschlagen die Komponenten im Schaltschrank und eine Betauung tritt ein. Das schadet den Bauteilen und kann den ganzen Schaltschrank lahmlegen. Durch die Verwendung von Modlink MSDD vermeiden wir das.«

Mittlerweile haben auch große Anbieter von Schaltschränken und Steckverbindersystemen den Bedarf für eine solche Schnittstellen-Lösung erkannt und bieten ihren Kunden Produktvarianten mit dem passenden Ausschnitt an.bt

Auf einen Blick

-Die Murrelektronik GmbH mit Sitz im baden-württembergischen Oppenweiler ist ein führender Hersteller von Anschluss- und Verteilungssystemen für die industrielle Automatisierung.

-Das Produktprogramm reicht von Schaltschranksystemen über Kommunikations- und Anschluss-Schnittstellen bis zu passiven Verteilersystemen und aktiven Feldbuskomponenten.

Erschienen in Ausgabe: 08/2011