Flexible Steuerungslösung für moderne Drehkreuzsysteme

Drehkreuzsysteme bieten eine zuverlässige Zugangskontrolle für Industrie, Kraftwerke, Sportstätten und ähnliche Einrichtungen, sind in Verbindung mit modernen Zutrittskontrollsystemen von großer Bedeutung und bieten Sicherheit ohne kostenintensiven Personalaufwand. Einer der führenden Hersteller dieser Sicherheitseinrichtungen ist die Zabag Security Engineering GmbH mit Sitz in Grünhainichen im Erzgebirge. Das Unternehmen ist mit über 100 Mitarbeitern ein echter Globalplayer für Hochsicherheitslösungen und Spezialanfertigungen. In über 28 Ländern der Welt werden die Lösungen bereits eingesetzt. Zu ihnen gehören u. a. Flughäfen, Botschaften, Logistikzentren, Sicherheitsbehörden, Industrieunternehmen und auch Kernkraftwerke. Drehkreuze sind dabei ein wesentlicher Bestandteil des Lösungsangebotes des Unternehmens. 

Individuelle Funktionen benötigen leistungsfähige Steuerung 

Zur Realisierung moderner Drehkreuzsysteme ist eine flexible Automatisierungstechnik unabdingbar. Bei Zabag kommt diese zum einem bei der Steuerung der elektromagnetischen Verriegelung zum Einsatz, die mit einem Kartenleser oder Handtaster ausgelöst wird. Daneben können die Drehkreuze von Zabag auch mit einer Lichtsteuerung mit Dämmerungsschalter, mit einem elektromotorischen Antrieb, oder mit einer Sprechstelle ausgerüstet werden. Eine Besonderheit von Zabag sind Systeme, die den kontrollierten Personenzugang mit einem separaten Durchgang für das Fahrrad kombinieren (Bild 2). Der Mitarbeiter betätigt das Zugangskontrollsystem des Drehkreuzes. Erkennt die eingebaute Induktionsschleife gleichzeitig ein Fahrrad, öffnet sich automatisch eine Fahrradtür und der Mitarbeiter kann samt Rad den Eingang passieren. Die Tür schließt sich nach einer entsprechend voreingestellten Zeit wieder.

All diese Funktionen müssen natürlich gesteuert werden. Dabei ist es für Zabag wichtig, eine Automatisierungslösung zu nutzen, die nicht nur all die benötigten Steuerbefehle effizient verarbeiten kann, sondern sich auch leicht an die jeweiligen Kundenwünsche anpasst. Zabag zielt darauf ab, qualitativ hochwertige Drehkreuze mit möglichst kurzen Lieferzeiten und zu wettbewerbsfähigen Preisen zu liefern. Bisher setzte das Unternehmen dabei auf Eatons Steuerrelais-Reihe easy800.

Neben Steuerrelais sind in den Sicherheitseinrichtungen aus dem Erzgebirge zum Beispiel auch Eatons Drehzahlstarter der Produktreihe DE1 verbaut, die die elektrohydraulischen Sicherheitspoller ansteuern, oder Befehls- und Meldegeräte der RMQ-Serie. Das Steuerrelais übernimmt die Steuerung der gesamten Anlage: Signale diverser Sensoren – von der Positionserkennung über die Drehrichtungserkennung der Drehkreuze bis hin zum Dämmerungsschalter - müssen verarbeitet, Aktoren wie Signalampeln oder Verriegelungsmagnete betätigt werden. Die immer weiter steigende Zahl an Funktionen und damit an Ein- und Ausgängen führte dazu, dass Zabag ein neues System für die Steuerung der Drehkreuze benötigte. 

Erweiterbares Steuerrelais 

Eatons Steuerrelais easyE4 verfügt über eine deutlich leistungsstärkere Hardware, als die Vorgängerreihe easy800 (Bild 3). Bereits das easyE4 Basisgerät bietet viel Flexibilität mit vier digitalen Ausgängen, vier analog/digitalen Eingängen mit 12 bit Auflösung und vier schnellen digitalen Eingängen. Zabag verwendet ein 24-Volt-DC-Gerät mit Display, das neben Texten, Werten und Parametern auch Semi-Grafiken abbilden kann und verschiedene Anzeige- und Visualisierungsmöglichkeiten bietet. So lässt sich zum Beispiel der Status des Gerätes über drei Hintergrundfarben - rot, grün, weiß - anzeigen. Um die für die verschiedenen Drehkreuz-Funktionen benötigten Sensoren und Aktoren anzuschließen, kombiniert Zabag das Basisgerät mit einem Modul, das jeweils vier Transistor- Ein- und Ausgänge bietet. Zusammen mit dem Basisgerät, dass bereits acht Eingänge bietet - zwei davon nutzt Zabag als Analog-Eingänge - stehen insgesamt 12 Eingänge und acht Ausgänge zur Verfügung. Grundsätzlich lässt sich das Basisgerät durch bis zu 11 Erweiterungsmodule auf maximal 188 Ein-/Ausgänge ausbauen. Dabei können im Mischbetrieb AC-, DC-, UC-Geräte, analoge und digitale Erweiterungen beliebig kombiniert werden - und bietet damit eine hohe Flexibilität, um auch zukünftige Applikationen in den Drehkreuzen zu realisieren. Die Verbindung der Erweiterungsmodule erfolgt dabei sehr einfach über den frontseitigen Verbindungsstecker. 

Ein wesentlicher Vorteil der easyE4 ist zudem, dass sie sich über die intuitive Programmiersoftware easySoft 7 einfach konfigurieren und bedienen lässt. Dabei ist sichergestellt, dass das Steuerrelais auch die “Sprache” des Anwenders spricht: Denn mit easySoft 7 stehen vier Programmiersprachen zur Wahl: So lässt sich der Schaltplan über Funktionsblöcke, per Kontaktplan, der Eaton-eigenen easy-Programmierung (EDP - easy device programming) oder mit Strukturiertem Text (ST) erstellen. Da Zabag bereits die easy800 mit EDP programmiert hat, wird auch die easyE4 in dieser Sprache programmiert. In diesem Zuge können vorhandene Programme der easy800 problemlos für neue Projekte auf die easyE4 übernommen werden. EDP ermöglicht darüber hinaus die Erstellung und Anpassung von Programmen direkt am Gerät. Ein grafischer Editor zeigt direkt die gewünschte Schaltplandarstellung, Auswahlmenüs und »Drag and Drop-Funktionen« erleichtern das Verknüpfen. Kontakte und Spulen müssen nur noch per Mausklick ausgewählt und verbunden werden. Der Programmierer von Zabag - ein gelernter Werkzeugmacher - war damit sehr schnell in der Lage ein einfaches Programm zu erstellen, ohne in SPS-Programmiersprachen geschult zu sein. Dennoch schätzt das Unternehmen die Flexibilität, in zukünftigen Projekten die Vorteile der anderen zur Verfügung stehenden Programmiersprachen zu nutzen und zum Beispiel Programme über Funktionsblöcke zu erstellen. 

Mehrwert durch zusätzliche Ausstattung

Die easyE4 bietet deutlich mehr Features, als das Vorgängermodell, einschließlich einem Micro-SD-Kartenadapter: Die damit mögliche Übertragung von Firmware- Updates und Programmen in andere Basisgeräte oder Anlagen bedeutet eine erhebliche Zeitersparnis für Zabag. Eine attraktive Option für Kunden ist in der Zukunft auch die mit der SD-Karte mögliche Datenlogger-Funktion. 

Zudem lässt sich das Steuerrelais über die integrierte Ethernet-Schnittstelle mit allen Standard-LAN/WLANRoutern, Repeatern oder dLans verbinden. Das erleichtert die Programmierung und Vernetzung der Anlagen: Wartungstechniker von Zabag oder auch Endkunden können sich damit Informationen des Steuerrelais auf Webseiten (basierend auf HTML 5) anzeigen oder mit dem integrierten easy-Webserver visualisieren lassen. Über den Webserver wird auch eine WEB-API-Schnittstelle zur Verfügung gestellt, mit der sich über Node-RED die easyE4 sehr flexibel vernetzen lassen. Node-RED ist dabei ein Programmierwerkzeug, mit dem sich Anwendungen im Bereich des Internet der Dinge mit einem einfachen Baukastenprinzip umsetzen lassen. Mit Node-RED können das Programm und die Daten, die auf der easyE4 laufen, überwacht, geändert, analysiert und visualisiert werden.

In der neuen Programmiersoftware easySoft7 stehen zudem verschiedene vorgefertigte Bausteine wie Analogwertvergleiche oder Zählermodule zur Verfügung, die auch für Zabag interessante Zusatzfunktionen für die Drehkreuze ermöglichen. Und trotz der vielen neuen Funktionen und der größeren Leistungsfähigkeit der easyE4 ist das Gerät kompakter als das Vorgängermodell, was es Zabag ermöglicht das Steuerrelais problemlos in den Querholm zu integrieren, der über dem Drehkreuz erfolgt und zum Beispiel auch die optionale Beleuchtung enthält. Ein separater Schaltschrank, der nicht nur zusätzliche Kosten bedeutet, sondern auch ästhetisch weniger ansprechend sein kann, ist somit nicht erforderlich. 

Steuerungslösung mit Reserven 

Bevor Zabag die easyE4 in die Serienproduktion implementiert, nutzte das Unternehmen die Möglichkeit, das Steuerrelais ausführlich zu testen. Dafür bietet Eaton explizit Startersets, bestehend aus einem Basisgerät, der Programmiersoftware easySoft7 sowie einem RJ45-Patchkabel. Zudem unterstützte das Support-Team von Eaton Zabag bei der Umstellung von der easy800 auf die easyE4. So konnte der Umstieg reibungslos realisiert werden – und Zabag eine kosteneffiziente, kompakte Steuerungslösung für seine Drehkreuze einführen, die sich einfach an die verschiedensten Wünsche der Endkunden anpassen lässt und die ausreichend Leistungsreserven auch für zukünftige Anforderungen bietet.