Eine Architektur löst das Problem der Anbieter-Mischung
Hersteller wählen selten nur eine Automatisierungsmarke. Sie kaufen die beste SPS von einem Anbieter und das beste DCS von einem anderen. Im Laufe der Zeit entsteht so ein Flickenteppich inkompatibler Systeme. Bediener müssen mehrere Schnittstellen erlernen. Wartungsteams lagern Ersatzteile für fünf Marken. Produktionsdaten bleiben in jedem Schaltschrank isoliert. Diese versteckten Kosten führen bei den meisten Automatisierungsprojekten zu Budgetüberschreitungen.
ABB löst das Integrationsproblem auf Architekturebene. Das Unternehmen entwickelt SPS-, DCS- und Antriebslösungen auf gemeinsamen Protokollen und Engineering-Tools. Ein Techniker, der die SPS-Schnittstelle von ABB kennt, kann ABB-Antriebe ohne Umschulung diagnostizieren. Die meisten Anbieter behandeln diskrete und Prozessindustrien als getrennte Märkte. ABB sieht sie als Erweiterungen derselben Steuerungsherausforderung.
ABB SPSen bieten deterministische Steuerung für diskrete Fertigungslinien
Die diskrete Fertigung legt Wert auf Geschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit. Doch Geschwindigkeit ohne Koordination erzeugt Verschwendung. ABB SPSen konzentrieren sich auf deterministische Zeitsteuerung über mehrere Achsen. Wenn ein Roboterarm, ein Förderband und ein Palettierer in perfekter Reihenfolge arbeiten müssen, ist die Konsistenz des Scanzyklus wichtiger als reine Rechenleistung.
Die Hardware enthält integrierte Diagnosen, die Ausfälle von I/O-Modulen vorhersagen. Diese vorausschauende Fähigkeit unterscheidet Industrieausrüstung von Standardsteuerungen. Servicetechniker können neue I/O-Module hinzufügen, ohne die bestehende Anlage neu zu entwerfen, wodurch Upgrade-Zyklen von Wochen auf Tage verkürzt werden.
Frequenzumrichter als aktive Energiemanager
Viele Ingenieure sehen Frequenzumrichter als einfache Drehzahlregler. ABB entwickelt Antriebe als aktive Energiemanager. Jeder Antrieb berechnet die aktuelle Last des Motors und passt den Magnetisierungsstrom automatisch an. Diese dynamische Optimierung spart Energie, die bei Systemen mit fester Drehzahl als Wärme verloren geht.
Betrachten Sie einen Kühlturmventilator, der acht Monate lang mit Teillast läuft. Ein herkömmlicher Antrieb hält ein festes Spannungs-Frequenz-Verhältnis. Ein ABB-Antrieb reduziert die Spannung weiter, wenn die Drehmomentanforderung sinkt. Feldmessungen an Pumpstationen zeigen nach der Nachrüstung mit ABB-Antrieben eine Energieeinsparung von 15 bis 25 Prozent, ohne dass der Motor hardwareseitig geändert wurde.
ABB DCS eliminiert Single Points of Failure in Prozessanlagen
Prozessindustrien tolerieren keine Ausfallzeiten des Steuerungssystems. Ein DCS-Ausfall in einer Raffinerie kann zu Abfackelungen, Umweltstrafen oder Sicherheitsvorfällen führen. ABB DCS-Architekturen verwenden dreifach redundante Steuerungen und selbstheilende Netzwerke. Fällt eine Steuerung aus, übernimmt die Sicherung innerhalb von zwei Scanzyklen.
ABB DCS-Plattformen verwalten kontinuierliche und Chargenprozesse in derselben Datenbank. Eine Pharmafabrik kann von der Herstellung einer Wirkstoffverbindung auf eine andere umschalten, ohne die gesamte Steuerung neu programmieren zu müssen. Diese Flexibilität reduziert die Umrüstzeit von Stunden auf Minuten.
Einheitliche Engineering-Umgebung für verschiedene Produktionstypen
Die meisten Automatisierungsanbieter verkaufen Produkte. ABB verkauft eine Steuerungssprache, die produktübergreifend funktioniert. Eine Anlage kann dasselbe Funktionsblockdiagramm für eine diskrete Montagestation und einen kontinuierlichen chemischen Reaktor verwenden. Diese einheitliche Umgebung ermöglicht es Herstellern, Steuerungslogik zwischen Produktionstypen zu übertragen.
Ein Lebensmittelhersteller, der sowohl Abfüll- als auch Sirupkochlinien betreibt, kann beide Linien in ABBs Engineering-Software modellieren. Alarme, Trends und Berichte sehen identisch aus. Bediener wechseln ohne Verwirrung zwischen den Bereichen. Diese Konsistenz reduziert direkt menschliche Fehler.
Erprobte Ergebnisse bei der Umsetzung
Automobil-Zulieferer der ersten Ebene – Ein Werk für Lenkgetriebe ersetzte gemischte SPS-Systeme durch ABB-Steuerungen. Die Umrüstzeit zwischen Produktvarianten sank von 45 auf 12 Minuten. Das Wartungsteam reduzierte den Ersatzteilbestand um 60 Prozent.
Spezialchemie-Hersteller – Eine Chargenreaktoranlage ergänzte ABB DCS mit integrierten Antrieben. Das System passt die Rührgeschwindigkeit automatisch an die Viskositätswerte an. Die Produktqualitätsvariation verringerte sich innerhalb von sechs Monaten um 34 Prozent.
Getränkeproduktionsanlage – Eine Anlage mit Abfülllinien und Sirupchargierung vereinte beide unter ABB. Die Schulungszeit für neue Techniker sank von drei Wochen auf fünf Tage.
Die Zukunft der integrierten industriellen Automatisierung
Der Automatisierungsmarkt wird sich in zwei Gruppen aufteilen. Die eine verkauft Komponenten. Die andere verkauft integrierte Systeme, die die Gesamtbetriebskosten senken. ABB gehört zur zweiten Gruppe. Anlagen, die auf eine Automatisierungsarchitektur standardisieren, erreichen innerhalb von zwei Jahren niedrigere Betriebskosten. ABBs einheitliches Portfolio bietet Herstellern, die in diskreten und Prozessumgebungen tätig sind, einen praktischen Weg.
Song Mingyuan ist Automatisierungsingenieur mit 15 Jahren Erfahrung in SPS, DCS, Turbinenüberwachungsinstrumentierung und elektrischen Schutzsystemen. Er leitete Integrationsprojekte für Steuerungssysteme in über 40 petrochemischen, Energieerzeugungs- und Automobilfertigungsanlagen.
