Steuerungen von Fertigungsanlagen

Fertigungsanlagen werden von Steuerungen geführt. Eine Verknüpfungssteuerung bildet die Ausgänge direkt aus logischen Verknüpfungen der Eingänge. Eine Ablaufsteuerung arbeitet Schritt für Schritt; der nächste Schritt wird erst aktiv, wenn die Übergangsbedingung erfüllt ist, meist eine Rückmeldung eines Sensors. Dargestellt wird sie als GRAFCET nach DIN EN 60848 mit Anfangsschritt im Doppelrahmen, Transitionen und Aktionen. Je nach Anlage kommen Kompaktsteuerungen, modulare SPS mit dezentraler Peripherie oder PC-basierte Steuerungen zum Einsatz.

Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Schutztüren und Lichtvorhänge laufen über Sicherheitsrelais oder Sicherheitssteuerungen und wirken auch dann, wenn das Standardprogramm fehlerhaft ist. Not-Halt arbeitet in Stoppkategorie 0 oder 1, Abschaltsignale werden über Öffner ausgewertet, und nach dem Rücksetzen läuft die Anlage erst nach bewusster Quittierung an. Den Abstand eines Lichtvorhangs zur Gefahrstelle bestimmt die Nachlaufzeit der Maschine. Vernetzte Steuerungen müssen außerdem Verfügbarkeit, Integrität, Vertraulichkeit und Authentizität sichern.

Programmänderungen werden mit vor- und nachgelagerten Bereichen abgestimmt, vorher gesichert, offline getestet und danach dokumentiert. Bei Störungen zeigt der Online-Status, auf welche Weiterschaltbedingung die Kette wartet. Die Qualität eines Prozesses beschreibt der Prozessfähigkeitsindex: Er setzt den Abstand des Mittelwerts zur nächsten Toleranzgrenze ins Verhältnis zur dreifachen Standardabweichung. Taktzeiten sinken, wenn unabhängige Schritte parallel ablaufen.