Robuste Kompaktsteuerung für mobile Arbeitsmaschinen

Die ESX.4cm-a im Aluminium-Druckgussgehäuse ist mit ihrer Schutzart von bis zu IP6k9k für den Einsatz unter den widrigsten Umgebungsbedingungen ausgelegt. Vibrationen, Schmutz und Staub, extreme Temperaturen wie sie im Mining, in der Land- oder Forsttechnik vorkommen, sind keine Herausforderung für die frei programmierbare Steuerung. Stefan Hohn, Produktmanager Steuerungen bei STW, erläutert die immer anspruchsvolleren Anforderungen in diesen Branchen: „Auch in diesen mobilen Arbeitsmaschinen geht der Trend zu immer autonomeren Prozessen. Die zu verarbeitenden Datenmengen auf den Maschinen wächst, die Richtlinien und normativen Rahmenbedingungen werden immer restriktiver. Hierzu braucht es Steuerungen, die den aktuellen Herausforderungen an Vernetzung und Performance gewachsen sind.“  

Die ESX.4cm-a verfügt daher über einen leistungsfähigen Multicore-Prozessor mit 3×300 MHz sowie einen gemanagten Ethernet-Switch, der den Prozessor zusätzlich entlastet. Er verarbeitet Signale mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Mbit/s, ohne die Prozessorleistung negativ zu beeinflussen. Hierzu stehen zwei Ethernet- und zwei Broad-R-Reach-Schnittstellen zur Verfügung. Weiterhin kann die Kommunikation auf der Maschine über 4 CAN-Ports erfolgen.  

Die performante ESX.4cm-a stellt insgesamt 34 konfigurierbare analoge und digitale Multifunktionseingänge zur Verfügung. Sie lesen und verarbeiten die verschiedensten Signaltypen, wie zum Beispiel auch Inkrementalsignale und das SENT-Protokoll. Für eine Versorgung der angebundenen Sensoren stellt der Controller feste und programmierbare Versorgungsspannungen von 5 bis 12 V bereit. Die insgesamt 29 Low-Side und High-Side- Ausgänge bieten je nach Konfiguration bis zu 4A. 

Wie alle STW-Steuerungen ist auch die ESX.4cm-a für Safety-Anwendungen gemäß SIL2/PLd zertifiziert. Stefan Hohn identifiziert weitere Benefits für Safety-Applikationen: „Dank der Multicore-Architektur lassen sich Safety- und Non-Safety-Applikationen auf getrennten Prozessorkernen realisieren. Das erleichtert die Produktpflege enorm, da eine nachträgliche Safety-Zertifizierung des Gesamtsystems im Fall von Updates des Application Cores nicht nötig ist.“  

Dank des Supports für die STW-Software-Suite openSYDE gelingt die Implementierung, Inbetriebnahme und Analyse der Steuerungen besonders anwenderfreundlich. Das offene und frei verfügbare Open-Source-Tool bietet sowohl die Möglichkeit in „C“, als auch gemäß IEC61131 (logi.CAD3) in Structured Text (ST) Funktionalitäten abzubilden und zu testen. Zahlreiche Widgets ermöglichen die einfache Visualisierung und Analyse von Maschinendaten.