Maschinensteuerungsszenarien

Maschinensteuerungsszenarien umfassen typische Konfigurationen und Betriebsbedingungen zur Steuerung von Maschinen und Prozessen in Fertigung, Logistik oder der Prozessindustrie. Sie beschreiben, wie Sensoren, Aktuatoren, Regler und Kommunikationsnetze zusammenwirken, um Ziele wie Genauigkeit, Durchsatz, Energieeffizienz und Sicherheit zu erreichen. Typische Unterscheidungen betreffen offene und geschlossene Regelkreise, Echtzeitanforderungen und Notfallabläufe.

Die Architektur umfasst Sensorik, Antriebe und Regler (PLC, DCS, eingebettete Steuerungen), sowie HMI/SCADA-Systeme und Unternehmenssoftware wie MES. Netzwerke wie EtherCAT, PROFINET oder OPC UA ermöglichen die Verbindung von Feldgeräten mit Leitsystemen. Wichtige Merkmale sind Redundanz, Fehlertoleranz, Synchronisation und Sicherheitsmechanismen gegen unbefugten Zugriff.

Typische Maschinenszenarien reichen von Greifrobotern in der Montage über CNC-Werkzeugmaschinen bis zu Prozessregelungen in der chemischen oder Lebensmittelindustrie. Typische Regelstrategien umfassen PID- oder fortgeschrittene Servoregler, verteilte Reglerarchitekturen und offene Regelkreise für einfache Aufgaben. Die Leistungsanforderungen variieren je nach Taktzeit, Belastung und Qualitätskriterien.

Bei Planung und Bewertung spielen Simulation, digitale Zwillinge, Inbetriebnahme und Validierung eine zentrale Rolle. Sicherheitsnormen wie IEC 61508, ISO 13849 und IEC 62061 sowie Risikobeurteilungen sind Kernaspekte. Interoperabilität wird durch Standards wie OPC UA, MTConnect und herstellerneutrale Datenmodelle angestrebt. Zunehmend gewinnt auch IIoT-Integration, Edge-Computing und Predictive Maintenance an Bedeutung.