PC-based Control für den Schiffbau

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1 PC-based Control für den Schiffbau IPC I/O Automation

2 Der Automatisierungsbaukasten für den Schiffbau: offen, flexibel, modular Automation IPC I/O Zentrale oder dezentrale Steuerung. Control Panel: Bedien- und Anzeigegeräte. Skalierbare Industrie-PCs als Steuerungsplattform. I/O-Systeme zur Anbindung von Sensorik/Aktorik. PC-basierte Steuerung von Beckhoff Beckhoff realisiert seit mehr als 30 Jahren Automatisierungslösungen auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik, die sich aufgrund ihrer Offenheit und ihrer Leistungsfähigkeit in den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungen erfolgreich bewährt haben. Das global agierende Unternehmen, mit Headquarter und Produktionsstandort in Verl, Deutschland, ist mit 30* Tochterunternehmen und Distributoren in über 60 Ländern vertreten und beschäftigt weltweit rund 2100* Mitarbeiter. Im Jahr 2011 hat Beckhoff einen Gesamtumsatz von 465 Mio. Euro erwirtschaftet. Die stetige technologische Weiterentwicklung, das wirtschaftliche Wachstum sowie die hohe Fertigungstiefe und die Produktionskapazitäten von Beckhoff sind Garanten für die Robustheit, Langzeitverfügbarkeit und Liefertreue der PC-basierten Steuerungstechnik. * (Stand 03/2012) 2 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

3 Passagierschiffe Cargoschiffe Offshore-Schiffe Segelboote/Yachten realisiert unterschiedlichste Automatisierungsaufgaben in einem System. Auf Schiffen sind abhängig vom Typ und von der Nutzung umfangreiche Automatisierungsaufgaben, wie die Maschinenkontrolle, zu lösen. Bei Frachtern liegt der Schwerpunkt u. a. auf der Ansteuerung von Be- und Entladekränen. Bei einem Passagier- oder Kreuzfahrtschiff kommen klassische, aus der Gebäudeautomatisierung bekannte Aufgaben, wie z. B. die Einzelraumregelung einer Kabine, hinzu. Die Herausforderung für Schiffbauzulieferer liegt darin diese unterschiedlichen Automatisierungsaufgaben mit möglichst wenig unterschiedlichen Steuerungssystemen zu realisieren, die darüber hinaus über standardisierte Schnittstellen verfügen. Beckhoff liefert für alle Automatisierungsaufgaben einen universellen Komponentenbaukasten, um daraus komplette Steuerungs- und Messtechniklösungen zu konfigurieren. 3 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

4 PC-basierte Steuerungstechnik für den Schiffbau C Wasser CO 2 Pump max. min. P Beckhoff-Komponenten kommen in zahlreichen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Maschinenraumüberwachung oder beim Pumpen von Flüssigkeiten, zum Einsatz. PC-based Control stellt, durch die Verwendung neuester Prozessoren, eine leistungsfähige Automatisierungsplattform zur Erfassung und Verarbeitung aller Prozessdaten zur Verfügung. Aufgrund der offenen Schnittstellen und der Unterstützung aller Kommunikationsstandards ist die PC-basierte Technik sowohl zur zentralen Steuerung, z. B. der Kühlung auf Kühlfrachtern, als auch zur dezentralen Überwachung einzelner Tanks oder Container geeignet. Die robusten und leistungsfähigen PC-Steuerungen sind für den industriellen Einsatz hinsichtlich Schock, Vibration und Temperatur, konzipiert. Hinsichtlich Preis/Leistung sind Beckhoff-Steuerungen fein skalierbar: Die Palette reicht vom leistungsstarken Mehrkern-Prozessor-PC bis zur Kompaktsteuerung im preissensiblen Bereich der Einzelraumregelung. Das modulare Beckhoff-Automatisierungssystem besteht aus den drei Grundbausteinen Industrie-PC als Steuerungshardware, den I/O- und Feldbuskomponenten sowie der Software TwinCAT, dem Herzstück der Steuerung: 4 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

5 TwinCAT softwarebasierte Steuerungstechnik. Industrie-PC robust und kompakt Für den Schiffbau bietet Beckhoff skalierbare Steuerungen, von den Industrie-PCs bis zu den modular erweiterbaren Embedded-PCs mit integriertem Interface zur I/O-Ebene. Die für den industriellen Einsatz ausgelegten Beckhoff-Control-Panel sind als Bedien- und Anzeigeelemente flexibel einsetzbar: auf Kreuzfahrtschiffen, z. B. für die Raumbedienung einer Schiffskabine, oder in der Leitwarte bzw. im Maschinenraum als robustes Bedienpanel mit Single- oder Multitouch- Funktionalität. Busklemmen offen, flexibel und modular Das modulare Busklemmensystem ermöglicht die Erfassung von Datenpunkten, sowie mess-, regel- und antriebstechnische Aufgaben. Für die busneutralen elektronischen Reihenklemmen stehen Buskoppler für alle gängigen Feldbussysteme zur Verfügung. TwinCAT SPS und Engineering-Software Softwareseitig integriert TwinCAT SPS- und die Entwicklungsumgebung in einem Paket. Zahlreiche vordefinierte SPS-Bibliotheken beispielsweise für Beleuchtung, HKL, Motion oder regelungstechnische Aufgaben reduzieren die Engineering-Zeit. Die Anbindung an übergeordnete Prozessleitsysteme wird über Kommunikationsstandards wie Ethernet oder OPC gewährleistet. 5 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

6 Offene Automatisierungslösungen für alle Schiffsfunktionen Beleuchtung Heizung, Klima, Lüftung Einzelraumregelung Für alle gängigen Beleuchtungsarten stehen Busklemmen zur Verfügung: LED- Beleuchtung oder Universaldimmer bis 600 VA, Beleuchtungsschaltung bis 16 A pro Ausgang. Über Kommunikationsklemmen sind auch Beleuchtungssteuerung via DALI, DMX, EIB/KNX oder LON realisierbar. TwinCAT umfasst umfangreiche Softwarebausteine z. B. Konstantlicht- oder Automatikregelung. Für das breite Spektrum HKL stellt der Busklemmen-Baukasten verschiedene Module bereit: Temperaturmessung, Wetterstation, Ansteuerung von Stellgliedern/Ventilen, Druckmessung oder die Integration von HKL-Sensoren via M-Bus, MP-Bus, LON, EIB/KNX. TwinCAT umfasst Softwarebausteine zur Abbildung von Aktoren, Reglern oder Sollwertmodulen. Mit dem Beckhoff-System können modular zusammensteckbare Busklemmenstationen je nach Aufgabenstellung konfiguriert werden. Alternativ integriert der Room- Controller BC9191 eine SPS und die für die Raumautomation notwendigen Sensor-/ Aktor-Interfaces in einem kompakten Ge häuse. Der BC9191 ist als autarke Steuerung oder als dezentraler Controller einsetzbar. 6 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

7 Bakterielle Ballasttank- Reinigung Maschinen-Monitoring Flüssigkeiten pumpen Für die Hersteller von Ballasttank-Reinigungsanlagen bietet Beckhoff kompakte Steuerungslösungen: Embedded-Controller mit Feldbusschnittstelle oder Embedded- PCs mit integriertem Busklemmen-Interface. Hiermit sind alle notwendigen Mess- und Steuerungsaufgaben realisierbar, wie z. B. die Messung/Erfassung des Wasserzustands, die Regelung des Desinfektionsablaufes, die Reinigung des Wassers und die Steuerung der Pumpen zum Wasseraustausch. Für die Maschinenkontrolle müssen zahlreiche Prozessparameter überwacht werden. Über dezentral verteilte Busklemmenstationen werden diese Datenpunkte erfasst und über das jeweilig Bussysteme zur zentralen Steuerung übertragen. Mit EtherCAT kann über eine Ring-Topologie eine Kabelredundanz aufgebaut werden. Auf der Kommandobrücke können die erfassten Prozessparameter über Beckhoff Control Panel visualisiert werden. Auf einem Schiff müssen unterschiedlichste Flüssigkeiten, wie Wasser oder Schweröl, transportiert bzw. gepumpt werden. Auch hier bietet der Beckhoff-Automatisierungsbaukasten entsprechende Lösungen, beispielsweise zur Steuerung von klassischen oder Proportional-Ventilen, zur Messung von Füllständen und Durchfluss, zur Steuerung von drehzahlgeregelten Pumpen oder zur Überwachung von Tanks auf z. B. Leckagen. 7 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

8 Das All-in-One-System für alle Automatisierungs- und Messtechnikaufgaben Buskoppler-Serie BK, das Bindeglied zwischen Busklemmen und Feldbus Kopfstation der Busklemmen: Buskoppler, Busklemmen Controller oder Embedded-PCs Standard Digital- und Analog-I/O Digital- Multimeter- Klemmen zur direkten Strom- und Spannungsmessung Busklemmen-Controller-Serie BC mit integrierter IEC SPS Universaldimmerklemmen mit automatischer Lasterkennung 3-Phasen-Leistungsmessklemme zur Messung aller relevanten elektrischen Daten Druckmessklemmen zum Erfassen von Differenz- und Absolutdrücken Embedded-PC-Serie CX für SPS- und Motion-Control-Anwendungen Das modulare Beckhoff-I/O-System bietet Das modulare Beckhoff I/O-System besteht aus den elektronischen Reihenklemmen zur direkten Sensor-/ Aktorverdrahtung und einem Buskoppler, Busklemmen Controller oder Embedded-PC zur Anbindung an die im Schiffbau gängigen Bussysteme, wie z. B. EtherCAT, Ethernet TCP/IP, EtherNet/IP, Modbus TCP, RTU, PROFIBUS, PROFINET und RS232/RS422/RS485. Mit über 400 Signalarten lassen sich alle gängigen Sensoren und Aktoren nahtlos in die Steuerung integrieren. Es werden alle Anwendungsbereiche, von der Antriebssteuerung bis hin zur Messtechnik, abgedeckt. Die feingranulare Ausführung von 1 bis 16 Kanälen je Klemme erlaubt dem Anwender den exakten Zuschnitt seiner Automatisierungslösung. Die Nutzung von Standardkomponenten gewährleistet eine kostengünstige Gesamtlösung sowie die Integration in bestehende Systeme. 8 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

9 Kommunikationsklemmen zur Integration von Subsystemen, wie z. B. EIB/KNX, LON, DALI oder RS232 Hand/Not-Bedienung in der Busklemme: Schalter oder Potentiometer im Busklemmenformat zur Prozessdatenänderung, unabhängig von der Steuerung M-Bus- Masterklemme zum direkten Anschluss von M-Bus-Geräten Endklemme Klemmenbusverlängerung zum Anschluss von bis zu 255 (anstatt 64) Busklemmen an einer Station Busklemmen mit einem maximalen Messfehler von ±0,01% erweitern das Anwendungsspektrum um den Bereich der hochgenauen Messtechnik. maßgeschneiderte Lösungen für den Schiffbau. Die PC-basierte Automatisierungstechnik integriert umfangreiche Mess-, Steuer- und Regelungstechnik auf einer Plattform und ermöglicht die dezentrale Erfassung und Speicherung aller Prozessdaten. Diese Prozessdaten, wie Füllstände, Temperaturen, Druck, Volumenstrom, Spannung, Leistung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehzahl, Drehmoment und Drehrichtung werden von den Busklemmen erfasst und in Em bedded-pcs oder in der überlagerten Prozesssteuerung weiterverarbeitet. Die integrierte Beckhoff-Steuerungslösung hat nicht nur den Vorteil einer kompakten Bauform, sondern beeindruckt auch durch geringere Systemkosten, vereinfachtes Engineering und Flexibilität. Dezentrale I/O-Stationen lassen sich über Ethernet, Feldbus oder auch Funk anbinden und erlauben den Fernzugriff. 9 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

10 EtherCAT Industrial-Ethernet als durchgängige Kommunikationsbasis Optional: EtherCAT Kabelredundanz TwinCAT-Software IPC DVI/USB Control Panel EtherCAT Hervorragende Echtzeiteigenschaften und flexible Feldbus-Integration EtherCAT, das Echtzeit-Ethernet-System von Beckhoff, integriert die Funktionsbereiche I/O, Motion und Safety und ermöglicht Steuerungsund Regelungskonzepte, die bisher nicht realisierbar waren. Klassische Feldbus- und Industrial-Ethernet-Systeme, wie PROFIBUS oder PROFINET, und entsprechende Peripherien sind über Gateways integrierbar. EtherCAT zeichnet sich durch volle Ethernet-Kompatibilität, maximale Nutzung der Ethernet-Bandbreite, hervorragende Echtzeiteigenschaften, flexible Topologie, nahezu unbeschränkte Netzwerkausdehnung und Offenheit, sowie einfache Handhabung aus. Über die Ring-Topologie von EtherCAT ist eine Kabelredundanz über Kupfer- oder Lichtwellenleiter einfach umsetzbar. Standardsignale Busklemmen Beleuchtung Busklemmen Sollwert 24-V-Relais LED DALI Digital-/Analog-I/O Position Temperatur Digital-/Analog-I/O Dimmer Kommunikation Busklemmen Kompakte Antriebstechnik Busklemmen RS232 Modbus EIB/LON Steppermotor DC-Motor Richtungskontrolle von Motoren gesteuerte Geschwindigkeit Einzelraum-Regelung Etagen-Controller Embedded-PC, Busklemmen Kabine 1 Room-Controller BC9191 Kabine 2 Room-Controller BC9191 Kabine n Room-Controller BC9191 Ethernet TCP/IP 10 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

11 Kompakter Einzelraum-Controller für die Kreuzfahrtkabine Der Room-Controller BC9191 verfügt über eine integrierte SPS und die für die Raumautomation notwendigen Sensor-/Aktor-Interfaces. Er ist als autarke Steuerung oder als dezentraler Controller einsetzbar. Dem Passagier bietet der BC9191 erhöhten Komfort in seiner Kabine; für den Schiffbauer stellt er eine kompakte und effiziente Lösung im preissensiblen Bereich der Raumregelung dar. Zur Integration in das überlagerte Ethernet-Netzwerk verfügt der BC9191 über zwei geswitchte Ethernet-Schnittstellen und integriert digitale und analoge I/Os für Präsenzmelder, Sensoren für CO2 bzw. Luftgüte, Licht- und Temperaturregelung sowie 230-V-Ausgänge für Lufterhitzer, Ventilatoren oder Heiz- und Kühlventile. 11 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

12 DK Unternehmenszentrale Beckhoff Automation GmbH Eiserstraße Verl Germany Telefon: + 49 (0) / info@beckhoff.de Produkte online Auf erhalten Sie aus führliche Informationen über das Beckhoff-Produkt programm. Animationen, Videos und interaktive Online-Vorträge ergänzen die Informationsvielfalt. Printmedien online Die Beckhoff-Kataloge und -Flyer stehen im Internet zum Download zur Verfügung. Weitere gedruckte Exemplare können Sie über das Online-Bestell formular anfordern. Gesamtkatalog Newskatalog PC-Control-Magazin Bildnachweis: Ingrid Fiebak-Kremer Fotolia Beckhoff, TwinCAT, EtherCAT, Safety over EtherCAT, TwinSAFE und XFC sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Kennzeichen führen. Beckhoff Automation GmbH 08/2012 Die Informationen in dieser Druckschrift enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsabschluss ausdrücklich vereinbart werden.