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Schaltschrankbau

Projektierung von Klemmenleisten

Schaltschrankbau
(Bild: Phoenix Contact)

Die vielen Apps, die uns immer häufiger begleiten, sind aus unserem Alltag fast nicht mehr wegzudenken. Durch Lernfähigkeit bei der Übernahme unserer Gewohnheiten und Vorlieben wird so manche App zum persönlichen Assistenten, der uns Aufgaben und Entscheidungen abnimmt und unseren Alltag bequemer macht. Auf ähnliche Weise entstehen auch im industriellen Umfeld immer mehr Softwarelösungen, die an vielen Gliedern der Wertschöpfungskette Entscheidungen treffen und die Arbeit vereinfachen.

So ist es auch im Schaltschrankbau, wo zahlreiche Komponenten verschiedener Hersteller mit oft recht unterschiedlichen Funktionen verarbeitet werden. Um dem Schaltschrankbauer das Handling bei der Vielfalt der Komponenten zu erleichtern, entwickeln die Komponentenhersteller Softwarelösungen wie Selektoren und Konfiguratoren – mit denen sich die Produktivität steigern und die Fehlerquote minimieren lässt.

Der digitale Schaltplan

Bei der Erstellung eines Schaltplanes übernehmen Selektoren und Konfiguratoren diese Assistenten-Rolle. Dank der bereits existierenden CAE–Systeme wird der Prozess der Schaltplan-Erstellung immer professioneller (Bild 1). Zudem stellen die CAE-Systeme dem Anwender zahlreiche Funktionen und Assistenten zur Verfügung – etwa zur Erstellung von Stück- und Verbindungslisten oder zur Potenzialverfolgung. Die Auswahl der benötigten Komponenten im Schaltplan liegt jedoch immer vollständig beim Anwender - diesen Prozess unterstützen die Komponentenhersteller mit ihren Selektoren und Konfiguratoren. Mit Hilfe der Selektoren wird der Anwender über technische Attribute schnell und einfach zu den für die jeweilige Aufgabe benötigten Komponenten durch die digitalen Kataloge geführt.

Bild 1: Durch die bidirektionale Schnittstelle zu den CAE-Systemen begleitet Project complete den Entstehungsprozess des Schaltplans und das Layout des Schaltschranks
Bild 1: Durch die bidirektionale Schnittstelle zu den CAE-Systemen begleitet Project complete den Entstehungsprozess des Schaltplans und das Layout des Schaltschranks

Eine besondere Bedeutung unter den Komponenten im Schaltschrankbau kommt den Reihenklemmen zu. Das Handling der funktionalen Vielfalt der verschiedenen Klemmen mit ihrem umfangreichen Zubehör stellt den Anwender oft vor große Herausforderungen, und er fragt sich:

  • Welche Klemme ist die richtige für die jeweilige Aufgabe?
  • Wann ist welches Zubehör mindestens gefordert, um einen Berührschutz zu gewährleisten und die Klemme sicher auf der Tragschiene zu platzieren?
  • Welches Zubehör ist erforderlich, um den funktionalen Umfang einer Klemme zu erweitern?
  • Welche Stegbrücken, Stecker, Adapter und Markierungen werden benötigt?

Diese Fragen stellt sich jeder Schaltschrankbauer – denn Klemmen werden fast ausschließlich im Schaltschrank verbaut.

Intuitive Planungs- und Markierungssoftware

Mit »Project complete« stellt Phoenix Contact einen Klemmenleisten-Assistenten und -Konfigurator zur Verfügung, der dem Anwender viele zeitraubende Aufgaben abnimmt. Funktionales Engineering ist ein mächtiges Werkzeug bei der Schaltplanerstellung. Durch die Definition der zu lösenden Aufgaben innerhalb der Software, werden die benötigten Komponenten automatisch definiert, ein wesentlicher Teil des Schaltplans wird dann automatisch erstellt. Basierend auf dem jeweiligen CAE-System übernimmt Project complete das Handling der Reihenklemmen im Schaltplan - inklusive des benötigten Zubehörs. Zudem optimiert die Software die Verbindungen zwischen den Klemmen auf einer Klemmenleiste durch den automatischen Austausch von Drahtbrücken durch Stegbrücken.

Der Auswahlmechanismus für die Reihenklemme berücksichtigt die Eigenschaft des Verbindungspunktes und ermittelt den richtigen Klemmentyp. Relevant für die Auswahl der Reihenklemme sind unter anderem die aufgeführten Klemmenpunkte, die angeschlossenen Aderquerschnitte sowie das Potential auf der Ader - etwa das PE-Potential.

Um die Projektierung noch weiter zu vereinfachen, wandelt das Programm eingeplante Drahtbrücken automatisch in Stegbrücken um. Auch mit dieser Funktion spart der Anwender Zeit und Kosten. Die Stegbrücken verkürzen im späteren Montageprozess die Verdrahtungszeiten. Außerdem werden weniger Verbindungsleitungen benötigt – und somit weniger Klemmenpunkte auf den verwendeten Klemmen.

Die Zuweisung der Zubehörartikel ist eine weitere zeitintensive Tätigkeit bei der Projektierung. Für die Platzierung des minimal erforderlichen Zubehörs wie Deckel und Endhalter bietet die Software eine Autokorrektur-Funktion. Für die Platzierung der weiteren Zubehörkomponenten – Stecker, Brücken, Prüfstecker, Markierungsmaterial - bietet sie Assistenten an, die über vorhandene Relationen in der Datenbank für die jeweilige Anforderung das richtige Zubehör auswählen und gleich platzieren. Somit wird dem Anwender die Klemmen- und Zubehörauswahl für die neue Klemmenleiste fast oder sogar vollständig abgenommen. Dann wird der gesamte Klemmenleistenaufbau inklusive Zubehör an das CAE-System übergeben.

Montage- und Bestell-Assistent

Ist der Schaltplan vollständig, wird mit entsprechenden Softwarelösungen im CAE-System das Layout erstellt. Dabei werden die physikalischen Positionen aller Betriebsmittel inklusive der Klemmenleisten auf die Tragschienen im Schaltschrank platziert. Mit der Schnittstelle zur Layout-Software der CAE-Systeme können die bestückten Tragschienen bequem nach Project complete importiert werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Komponenten auf den importierten Tragschienen von Phoenix Contact oder von anderen Herstellern stammen. Die Software extrahiert alle relevanten Artikeldaten aus den jeweiligen Datenbanken und repliziert sie dann exakt in das Programm (Bild 2).

Bild 2: Mit intelligenten Funktionen für die intuitive Projektierung vereinfacht die Software die Planung der Klemmenleiste inklusive Markierungen von der Planung bis in die Fertigung
Bild 2: Mit intelligenten Funktionen für die intuitive Projektierung vereinfacht die Software die Planung der Klemmenleiste inklusive Markierungen von der Planung bis in die Fertigung
(Bild: Phoenix Contact)
Bild 3: Zur Bestückung der Tragschienen bietet das Programm einen Viewer als digitale Fertigungsunterlage
Bild 3: Zur Bestückung der Tragschienen bietet das Programm einen Viewer als digitale Fertigungsunterlage

(Bild: Phoenix Contact)

Der manuelle Montageprozess gehört im gesamten Workflow zu den zeitaufwendigsten und kostenintensivsten Arbeitsschritten. Als großer Nachteil erweisen sich dabei die gängigen – papierbasierten - Fertigungsunterlagen. Das Hauptproblem ist, dass viele Dokumente die zu verbauenden Komponenten nicht visuell darstellen. Immer häufiger beschleunigen Unternehmen diesen Prozess und erhöhen zugleich die Qualität, indem sie digitale Fertigungsunterlagen nutzen. Project complete hat mit seiner Viewer-Funktion diese Lösung bereits integriert (Bild 3). Die digitale Fertigungsunterlage enthält alle relevanten Artikeldaten und kann direkt am Bestückungsplatz genutzt werden. Die täglichen Montageabläufe erfolgen dann schneller und strukturierter. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei der Übergabe der BMK(Betriebsmittel)-Beschriftungen an die Markierungssoftware »Project complete marking« die BMK-Schilder in der gleichen Reihenfolge angeordnet sind wie die Komponenten auf der Tragschiene.

Fertige Klemmenleiste frei Haus

Um den manuellen Prozess der Komponenten-Montage auf die Tragschiene abzuwenden, bietet Phoenix Contact einen Montageservice sowie eine Lieferung als Set. Weitere Komponenten zur Nutzung außerhalb der Tragschiene kann der Anwender in einen Warenkorb legen. Die Produktdatenbank umfasst mehr als 12.000 Artikel – neben Reihenklemmen, Markierungsmaterial und Schaltschrankzubehör auch Relais, Netzteile, Schutzschalter und Handwerkzeuge.

Mit der Schnittstelle zum Online-Shop von Project complete steht dem Anwender ein durchgehend digitaler Bestellprozess zur Verfügung. Hier sieht er nach dem Hochladen der Dateien den kalkulierten Preis und die ver­anschlagte Lieferzeit in Echtzeit. Nach dem letzten Klick auf »Bestellung« kann der Anwender sich bis zur Lieferung dann weiteren Aufgaben widmen.

Über den Autor
Autorenbild
Peter Isaak

Projekt-Manager Project complete, Industrial Cabinet Solutions, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

Über die Firma
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Blomberg
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