Verbindungstechnik Systemverkabelung: Schnell und zuverlässig auf den neusten Stand gebracht

Von Burkhard Schollähn *

Anbieter zum Thema

Mit kundenspezifischer Systemverkabelung lassen sich in einem überschaubaren Zeitrahmen individuelle Lösungen erstellen, mit denen die Anlage immer auf dem Stand der Technik bleibt. Wir erklären Ihnen, wie es funktioniert.

Aus Alt mach Neu: Wie die maßgeschneiderte Systemverkabelung den Umstieg auf die moderne Steuerungstechnik unterstützen kann.
Aus Alt mach Neu: Wie die maßgeschneiderte Systemverkabelung den Umstieg auf die moderne Steuerungstechnik unterstützen kann.
(Bild: Travel mania@shutterstock.com, tolga ildun@shutterstock.com)

Anlagen laufen meist über viele Jahrzehnte, wobei sich die in ihnen gefertigten Produkte oder der Stand der Technik in deutlich kürzeren Abständen ändern. Da eine Neuanschaffung häufig zu teuer ist, müssen die Anlagen daher an die neuen Rahmenbedingungen adaptiert werden. Eine kundenspezifische Systemverkabelung unterstützt beim zuverlässigen und schnellen Umstieg auf eine moderne Steuerungstechnik.

Systemverkabelung: Die Hintergründe

Die Anfänge der Systemverkabelung datieren auf Ende der 1980er Jahre. Neben der Einzeladerverdrahtung etablierten sich erste Plug-and-Play-Lösungen auf dem Markt. Im Laufe der Zeit wurden sie dann zu einem festen Bestandteil der Schaltschrankkonzepte für industrielle Anlagen, denn der Vorteil der Systemverkabelungslösungen liegt auf der Hand: eine fehlerfreie und schnelle Verdrahtung wegen des vorgegebenen Systemgedankens, den Phoenix Contact durch sein stetig wachsendes Produktportfolio maßgeblich mitgeprägt hat.

Bildergalerie

Im Laufe der Jahre stiegen die Anforderungen an die Systemverkabelung: Technische Innovationen hielten Einzug in die Automatisierungswelt, Steuerungskonzepte veränderten sich und die Bedürfnisse der Anwender wurden immer individueller.

Betrachtet man die Verdrahtung von Signalen in industriellen Anlagen aus heutiger Sicht, stoßen die Anwender aufgrund der weltweit unterschiedlichen Systeme mit Standardprodukten oftmals an ihre Grenzen. Der Schlüssel zu erfolgreichen Projekten liegt deshalb meist in einer individuell angepassten Produktlösung, die das Standard-Produktportfolio ergänzt.

Das Konzept der Systemverkabelung

Denn Aufgaben wie eine Anlagenerneuerung unter Beibehaltung der Feldverdrahtung, der Austausch alter Steuerungs- und Leitsysteme innerhalb von kurzer Zeit sowie die Erweiterung der Bestandsanlagen um aktuelle Steuerungstechnik erfordern mitunter eine spezifische Lösung. Wird das Konzept der Systemverkabelung im Detail verfolgt, setzt es sich aus drei wesentlichen Bestandteilen zusammen:

  • Der Ankopplung der I/O-Signale an die Steuerung, wobei zum Beispiel ein Systemstecker oder ein Frontadapter zum Einsatz kommt.
  • Der Verteilung der Feldsignale über fertig konfektionierte Kabel.
  • Der Anbindung der Feld- oder Rangier­ebene mit entsprechenden Übergabemodulen an die Steuerungsebene.

Die Grundlage für eine individuelle Kundenlösung findet sich genau in diesen drei Bausteinen. Daher bietet der Verbindungsspezialist die Möglichkeit, spezifische Sonderlösungen und Lösungsansätze planungsbegleitend sowie in enger Zusammenarbeit mit dem Anwender in einer unternehmenseigenen Fachabteilung zu erarbeiten.

Die enge Abstimmung zwischen dem Kunden und dem Vertriebsteam sowie intern zwischen den Bereichen Entwicklung und Produktion ermöglicht es, die Anwenderbedürfnisse, die technische Realisierung und die wirtschaftlichen Parameter genau zu erfassen. Als Ergebnis erhält der Kunde innerhalb eines überschaubaren Zeitraums eine individuelle Lösung (Bild 1).

Von der kleinen Anpassung bis zur kompletten Neuentwicklung

Wie sehen solche spezifischen Lösungen nun im Kontext der Systemverkabelung aus? In der Regel basieren die Konzepte auf einem Standardartikel, der einem speziellen Wunsch des Anwenders unterliegt. Je nach Produkt kann dieser Wunsch erheblich variieren. Häufig geht es um die Nutzung einer alternativen Anschlusstechnik. Einige Kunden präferieren den Push-in- oder Zugfederanschluss gegenüber der Schraubanschlusstechnik. Oder anstelle einer fest eingelöteten Printklemme wird nach einer steckbaren respektive modularen Leiterplattenklemme verlangt.

Manchmal betreffen die Modifikationen lediglich einen kleinen Bereich. Beispielsweise soll eine andere Kunststofffarbe verwendet oder eine anwenderspezifische Beschriftung aufgebracht werden.

Systemverkabelung: Was passiert bei einer Neuentwicklung?

Natürlich kann es sich bei einer individuellen Lösung ebenfalls um die komplette Neuentwicklung eines Artikels handeln. Werden I/O-Komponenten an die Steuerung angekoppelt oder die Feld- und Rangierebene an die Steuerungsebene angebunden, betrifft dies oftmals eine Platinen-basierende Lösung.

Eine Neuentwicklung stellt eine Option dar, die im Einzelfall auf der Grundlage ihres Komplexitätsgrads genauer zu durchdenken ist. Im Fokus stehen dabei die technische Funktion, die Umsetzbarkeit sowie die wirtschaftlichen Parameter: Wird eine andere Anschlusstechnik benötigt oder unter Umständen sogar ein spezielles Gehäuse? Ist eine besondere Zulassung erforderlich? Bedarf es eines anderen Platinen-Layouts? Oder kommt diesen Parametern keinerlei Bedeutung zu?

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Diese und weitere Fragen lassen erahnen, wie individuell und letztendlich komplex eine Lösung aussehen kann, denn möglich ist vieles.

Auch im Bereich der Systemkabel lässt sich durch die Modifikation von im Portfolio vorhandener Systemkabel eine maßgeschneiderte kundenspezifische Lösung realisieren.

Auf die Komponenten abgestimmtes Systemkabel

Bei den Kabeln sind individuelle Längen ein nicht zu unterschätzender Aspekt. Geht es um ein Anlagen-Retrofit, ist der Platzbedarf meist vorgegeben. Aufgrund des begrenzten Raums im Schaltschrank können die Kabel also nicht in mehrere Meter langen Schlaufen verlegt werden.

Doch nicht nur die Kabellänge spielt eine entscheidende Rolle. Darüber hinaus ist die Frage zu klären, ob sich das Kabel für die geforderte Spezifikation eignet. Wie viele Signale werden benötigt? Passen die Aderanzahl, der Querschnitt und die Systemsteckverbinder zu der jeweiligen Applikation? Bedingt die Rangierebene einen Adapter oder ein Übergabemodul? Und wie gestaltet sich ein eventuell notwendiges Schirmungskonzept?

Ebenso wie bei Leiterplatten-Lösungen müssen bei einer Modifikation von Systemkabeln die technische Funktion, die Umsetzbarkeit sowie die wirtschaftlichen Parameter bewertet werden. Am Ende des Anpassungsprozesses steht ein geprüftes Systemkabel, das genaustens auf die jeweiligen Systemstecker der I/O-Karten und deren Übergabemodule abgestimmt ist (Bilder 2 und 3).

Plug-and-Play für individuelle Systemlösungen

Im Zusammenspiel mit dem Produktportfolio bietet eine kundenspezifische Systemverkabelung die Möglichkeit, in einem überschaubaren Zeitrahmen individuelle Lösungen zu erstellen. Durch derartige Ansätze spart man Zeit bei der Umrüstung bestehender Applikationen, die Anlagenverfügbarkeit wird priorisiert und der Betreiber kann seine Anlage zuverlässig sowie auf dem Stand der Technik um- oder ausbauen. Letztendlich wird damit der Systemgedanke weiter gestärkt (Bild 4).

* Burkhard Schollähn ist Produktmanager im Bereich Interface Components bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont.

(ID:48573835)