Nachdem es um meine kleine Serie über Planung in den letzten Monaten etwas ruhig war, geht’s heute damit weiter. In diesem und dem nächsten Artikel geht es um die Auswahl der Geräte, die wir brauchen werden. Für die Planung einer Anlage unterscheidet man alle Geräte grob nach Art und Typ, wobei aus dem Typ die Art folgt, aber nicht umgekehrt.
Dazu ein Beispiel aus dem richtigen Leben: Wenn der Wasserkocher kaputt geht, aber wir in Zukunft weder auf heißen Tee verzichten, noch jedes Mal einen Topf Wasser aufsetzen wollen, wird uns nichts anderes übrig bleiben, als ein neues Gerät aus der Geräteart Wasserkocher zu kaufen. Also ziehen wir los und finden im gutsortierten Elektronikhandel was wir suchen, nämlich ein ganzes Regal voll mit verschiedenen Typen von Wasserkochern, z.B. von Cloer oder WMF oder der Hausmarke.
Anderes Beispiel: Wir brauchen ein neues Auto. Wir wissen zwar noch nicht genau was wir wollen, aber es soll von der Geräteart PKW sein. Damit sind schon einige Merkmale wie ungefähre Größe, Masse und Transportkapazität spezifiziert, aber da wir noch nicht wissen, welches Auto am besten zu uns passt, schauen wir uns auf dem Markt um. Da gibt es dann die Typen VW Golf, Mercedes Benz S-Klasse, Renault Twingo und so weiter.
Erinnern wir uns an den allerersten Beitrag: Da geht es darum, das Was? vom Wie? zu trennen, also zunächst zu spezifizieren, welches Problem zu lösen ist, bevor man sich an die Lösung macht. Allgemein ist in diesem Sinne die Geräteart die Antwort auf die Frage nach dem Was? und der daraus resultierende Gerätetyp die Antwort auf die Frage nach dem Wie?.
Beginnen wollen wir mit der Festlegung der Gerätearten. Wir werden Aktoren brauchen, mit denen wir den den Wasserfluss steuern, eine Steuerung, in der das Programm für die Bewässerung abläuft und Sensoren, durch die wir Informationen aus dem Feld erhalten. Heute behandeln wir die Auswahl einer geeigneten Steuerung. Ich fange deswegen mit der Steuerung an und nicht mit den Feldgeräten, weil das für meinen Fall die günstigere Reihenfolge ist. Oft hat man in der Anlagenplanung mit Änderungen an oder Erweiterungen von bestehenden Anlagen zu tun, in denen es schon eine bestimmte Art von Leittechnik gibt. Dann ist es naheliegender weise unzweckmäßig, für das Neue eine ganz andere Leittechnik zu planen. Aber auch bei kompletten Neubauten geht alles mit dem Leittechnischen Grundkonzept los und dafür ist die Auswahl der Steuerung natürlich eine wichtige Grundlage.
Das Wort Steuerung taucht hier in zwei Bedeutungen auf. Zum einen ist damit die Aufgabe gemeint, also das Ansteuern der Aktorik nach einem festgelegten Programm. Zum andern bezeichnet man auch die Hardware, auf der das Programm läuft inklusive der Signal-Ein- und Ausgänge (E/A) als Steuerung. Für Steuerungen aller Art gibt es einige generelle Anforderungen. Insbesondere muss eine Steuerung…
- den notwendigen Funktionsumfang bieten
- einfach konfigurier- und wartbar sein (Zur Wartung gehören auch Programmänderungen)
- robust und zuverlässig sein – viele Steuerungen arbeiten jahrzehntelang ohne Unterbrechung
- möglichst einfach aufzubauen sein
- möglichst kostengünstig sein
Im Prinzip gibt es zwei Möglichkeiten, wie man eine Steueraufgabe lösen kann: Entweder gibt es eine Lösung von der Stange oder man muss eine maßgeschneiderte Lösung finden. In beiden Fällen sollte man sich Gedanken um die oben genannten Punkte machen.
Ersteres ist eigentlich immer zu bevorzugen. Mit Standardlösungen hat man in der Regel wenig Probleme, weil sie ausgereift und meistens auch günstig sind. Das ist besonders von Vorteil, wenn die Aufgabe besondere Spezialkenntnisse erfordert, wie z.B. eine Brennersteuerung oder der Maschinenschutz einer Dampfturbine. Anlagenplaner, die meistens eher Generalisten sind, greifen gerne auf die Fachkenntnisse einschlägig bekannter Firmen zurück, wenn sie können, besonders wenn es um sicherheitsgerichtete Anwendungen geht. Im Fall meiner Gartenbewässerung muss ich natürlich keine besonderen sicherheitstechnischen Anforderungen zu erfüllen. Aber ich habe ein paar Wünsche, die nicht direkt mit Gartenbewässerung zusammenhängen und damit die Verwendung eines Standardgerätes eher ausschließen:
- Industrieübliche Ein- und Ausgangssignale[1], damit ich frei in der Auswahl von Sensoren und Aktoren bin
- Verrohrung und Aktorik aus Metall
- Einbindung von Sensoren für Temperatur, evtl. Bodenfeuchte und evtl. Durchfluss
- Datenlogging
- Evtl. Einbindung anderer Automatisierungssysteme
- Evtl. Prozessvisualisierung
Im Folgenden finet Ihr eine kurze Liste von möglichen Systemen, die man für die Bewässerungssteuerung einsetzen kann, jeweils mit ihren spezifischen Vor- und Nachteilen.
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