Ingenieurleistungen für die Industrie
Control Soft & Automation übernimmt Planung, Integration und Inbetriebnahme für industrielle Automatisierung, SPS- und SCADA-Systeme, Niederspannungsanlagen, industrielle Netzwerke, Energiemanagement, Zustandsüberwachung und funktionale Maschinensicherheit.
SPS-, HMI- und SCADA-Engineering für Maschinen, Produktionslinien und verfahrenstechnische Anlagen: Funktionsanalyse, E/A-Architektur, Ablaufsteuerung, Verriegelungen, PID-Regelung, Alarme, Diagnose, Inbetriebnahme und Modernisierung.
Projektierung und Programmierung mit Siemens S7-1200, S7-1500, dezentraler Peripherie und TIA Portal. Dazu gehören Bedienoberflächen, Betriebsarten, Rezepturen, Diagnose und die kontrollierte Migration bestehender Anwendungen.
WinCC SCADA, Echtzeitüberwachung, Alarme, Trends, Historian-Systeme, SQL-/PostgreSQL-Datenspeicherung, Berichte, Dashboards, OEE-Kennzahlen, Produktionsprotokolle und industrielle Datenerfassung.
Industrielle Niederspannungsinstallationen, Maschineneinspeisungen, Leistungs- und Steuerstromkreise, Kabeldimensionierung, Spannungsfall- und Kurzschlussberechnung, Schutzkoordination, Kabeltrassen, Schutzleiter und Potenzialausgleich.
Niederspannungsverteilungen, Motor Control Center und Automatisierungsschränke, EPLAN-Schaltpläne, Stücklisten, Verdrahtung, Klemmen, Stromkreistrennung, Kennzeichnung, Werkstattprüfung, FAT und Einbindung vor Ort.
Planung und Fehlerdiagnose für PROFINET, PROFIBUS DP/PA, Modbus TCP/RTU, IO-Link, RS-232/RS-485 und kompatible industrielle Gateways mit dokumentierter Topologie und Adressierung.
Industrial Ethernet, strukturierte UTP-/FTP-/STP-Verkabelung, Lichtwellenleiter, industrielle Switches und Router, VLAN-Segmentierung, VPN-Fernzugriff, OPC UA, MQTT und Edge-Gateway-Integration.
Integration von 4–20-mA-, Impuls-, Digital-, HART- und Feldbusgeräten. Messbereich, Skalierung, galvanische Trennung, Schirmung, Kalibrieranforderungen und die Prüfung der vollständigen Messkette werden aufeinander abgestimmt.
Projektspezifische Netzberechnungen sowie Messung von Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor, Oberschwingungen, THD und Unsymmetrie. Technische Bewertung von Blindleistungskompensation und Oberschwingungsreduzierung.
Unterzähler, Lastprofile, Maschinen- und Linienverbräuche, spezifischer Energieverbrauch, Referenzwerte, Lastspitzenanalyse und Untersuchungen zur Energieeffizienz mit ENERGRAFICS.
Auswahl und Integration von Direktanlauf, Stern-Dreieck-Anlauf, Softstartern und Frequenzumrichtern einschließlich Schutz, EMV, Motorverkabelung, Parametrierung, Kommunikation und Prozessverriegelungen.
Risikobeurteilung, Definition von Sicherheitsfunktionen, PLr-/PL- und gegebenenfalls SIL-Engineering, Sicherheitssensorik, Logik und Aktorik, SISTEMA-Dokumentation, Validierung und Prüfung der funktionalen Sicherheit.
Unterlagen zur Unterstützung der Konformitätsbewertung von Maschinen: Risikobeurteilung, Validierungsnachweise, elektrische Dokumentation, Betriebsanleitungen und maschinenspezifische technische Unterlagen.
Schwingungs- und Temperaturüberwachung, Messstellen an Antriebs- und Nichtantriebsseite (DE/NDE), Trends, Alarme, gegebenenfalls FFT-Analyse, Anlagenhistorie und instandhaltungsbezogene Berichte mit CSA VibraThink.
Thermografische Untersuchung von Schaltschränken, Verbindungen, Kabeln und belasteten Betriebsmitteln unter Berücksichtigung von Betriebslast, Umgebungsbedingungen, elektrischen Messwerten und Instandhaltungshistorie.
Einbindung von Ventilen, Zylindern, Druck- und Positionssensoren unter Berücksichtigung sicherer Entlüftung und Restenergien. Integration von Hydraulikpumpen, Ventilen, Aktoren sowie Druck- und Durchflussüberwachung in die SPS-Steuerung.
Modernisierung von Bestandsanlagen, kontrollierte Migration, Schnittstellenprüfung, FAT/SAT, Inbetriebnahme, Optimierung, technische Dokumentation, Bedienerschulung und Support für kritische Industrieanwendungen.
TÜV NORD zertifizierte Fachkompetenz
Die technische Koordination von Maschinensicherheitsprojekten und CE-Unterlagen erfolgt auf Grundlage einer personenbezogenen Zertifizierung in funktionaler Maschinensicherheit.
Zertifikat A031_02428/23Technologien und Fachgebiete
TECHNISCHE GRUNDLAGEN
Planung und Ausführung beginnen bei der Maschine, dem Prozess und den Betriebsbedingungen. Diese technischen Erläuterungen ergänzen unsere Kernleistungen und helfen bei der Erstellung einer eindeutigen Projektspezifikation. Konfiguration, Lieferumfang, erforderliche Berechtigungen und Projektverfügbarkeit werden ausdrücklich im technischen Angebot festgelegt.
Maschineneinspeisungen und Niederspannungsverteilungen werden nach installierten Leistungen, Betriebszyklus und möglichen Kabelwegen ausgelegt. Der Kabelquerschnitt richtet sich nicht nur nach der Motorleistung: Strombelastbarkeit, Verlegeart, Häufung, Umgebungstemperatur und Spannungsfall sind ebenso maßgeblich.
Der Leistungsumfang kann Kabeltrassen, Leistungs- und Steuerstromkreise, Schutzleiter und Potenzialausgleich umfassen. Durchgängigkeit, Isolierung und Schutzmaßnahmen werden anlagenspezifisch geprüft und gehören zur Vorbereitung der Inbetriebnahme.
Ein Schaltschrank muss sicher bedienbar und instandhaltbar sein – nicht lediglich alle Geräte aufnehmen. Niederspannungsverteilungen, Automatisierungsschränke und Motor Control Center (MCC) benötigen abgestimmte Schutzgeräte, Stromkreistrennung, Verdrahtung, Klemmen, Belüftung und Wartungszugang.
Einpolige und mehrpolige Schaltpläne, EPLAN-Projektierung, Stücklisten, Kabellisten und Kennzeichnungen sollen die gelieferte Konfiguration abbilden. Werkstattprüfungen und FAT erfolgen vor der Integration vor Ort; SAT bestätigt die Funktion unter den vereinbarten Standortbedingungen.
Maschinenautomatisierung beginnt mit Abläufen, E/A-Listen und Betriebsarten. SPS- und HMI-Software, Prozessverriegelungen, PID-Regelkreise und Alarme setzen diese Anforderungen um. SCADA ergänzt Überwachung, Trends, Historie und Berichte; bei der Integration in ein bestehendes Prozessleitsystem (DCS) müssen Schnittstellen und Steuerungsverantwortung geklärt sein.
Für Modernisierungen und Retrofit kommen beispielsweise Siemens S7-1200 oder S7-1500, dezentrale ET-200-Peripherie, TIA Portal und WinCC infrage. Bei einer Brownfield-Migration werden vorhandene Software, Hardwarekompatibilität und Stillstandsfenster geprüft, statt einen direkten Komponententausch vorauszusetzen.
Bei Produktionslinien für Lebensmittel und Getränke beschreibt die Funktionsspezifikation auch das Zusammenspiel von Fördern, Dosieren, Wiegen und Prozessschritten. Abläufe und Aufzeichnungen werden für das tatsächliche Produkt und die konkrete Anlage festgelegt.
Die Auswahl zwischen PROFINET, PROFIBUS DP/PA, Modbus TCP und Modbus RTU beginnt bei Geräteschnittstellen und Prozessanforderungen. RS-232 und RS-485 bezeichnen physikalische Kommunikationsschnittstellen, keine Protokolle. IO-Link bindet kompatible Sensoren und Aktoren über einen geeigneten Master an.
Ein industrielles Gateway kann unterschiedliche Segmente verbinden, ersetzt aber nicht die Prüfung von Registern, Datentypen und Aktualisierungszeiten. EtherNet/IP- oder CANopen-Unterstützung ist auf Geräteebene zu bestätigen. Die Fehlerdiagnose zwischen SPS und SCADA umfasst Topologie, Adressierung, Verkabelung und Diagnosedaten.
Bei industrieller Schwachstrominstallation und strukturierter Verkabelung sind elektromagnetische Störungen und die Einbauumgebung zu berücksichtigen. UTP-, FTP- oder STP-Kabel, Cat6-/Cat6A-Komponenten, Patchfelder und Racks werden als Gesamtsystem mit dokumentierter Leitungsführung und Schirmung ausgewählt.
Lichtwellenleiter- beziehungsweise Glasfaserverbindungen koppeln Industriebereiche oder Gebäude über passende Übertragungsmedien und SFP-Module. Fasertyp, Streckenlänge und optisches Leistungsbudget werden abgestimmt; industrielle Switches, Router und Medienkonverter sind in der Netzwerkarchitektur dokumentiert.
OT-Netzwerke unterstützen den Maschinenbetrieb und haben andere Prioritäten als Büronetze. VLAN-Segmentierung, industrielle Firewall-Regeln und VPN-Zugänge werden mit dem Infrastrukturverantwortlichen geplant. Eine Internetanbindung darf SPS- oder SCADA-Systeme nicht direkt offenlegen.
Für Industrial IoT können Edge-Gateways Daten erfassen und an freigegebene Anwendungen weiterleiten. OPC UA und MQTT werden anhand verfügbarer Schnittstellen, Authentifizierung und Datenmodell ausgewählt. Anlageninventar, Sicherungen und Zugriffskontrollen vervollständigen die Architektur.
Individuelle elektrotechnische Berechnungen basieren auf Übersichtsschaltplan, Einspeisung, Kabeln und Verbrauchern. Spannungsfall, Kurzschlussströme, Schutzdimensionierung, Schutzkoordination und Selektivität werden anhand dokumentierter Annahmen und Projektdaten bewertet.
Ein Netzqualitätsanalysator kann im Rahmen seiner Messfunktionen Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor, Oberschwingungen, THD und Unsymmetrie erfassen. Blindleistungskompensation und Oberschwingungsfilterung werden anhand von Messungen statt pauschaler Annahmen bewertet.
Die Verbrauchsüberwachung nach Linie, Maschine und Schicht trennt produktionsbedingten Bedarf von Leerlaufverbrauch. Unterzähler, Lastprofile und auf die Produktion bezogener spezifischer Verbrauch ermöglichen sinnvolle Vergleiche und das Erkennen von Abweichungen.
Energieoptimierung kann Lastspitzen, Blindenergie, Leerlauf, Druckluftverluste oder die Prozessplanung betreffen. Einsparschätzungen benötigen gemessene Referenzwerte, nachvollziehbare Betriebsannahmen und die technischen Grenzen der Anlage.
Industrielle Messungen nutzen beispielsweise 4–20 mA, Digitaleingänge, Impulse, HART oder Feldbuskommunikation. Messbereich, Prozessanschluss, Versorgung, galvanische Trennung, Schirmung und Skalierung sind mit SPS oder Datenerfassungssystem abzustimmen.
Eine Messkette wird vom physikalischen Sensor bis zum angezeigten Wert in HMI, SCADA oder Historian geprüft. Kalibrieranforderungen und Messunsicherheit hängen von Anwendung und Geräteklasse ab.
Datenerfassung beginnt mit einer Tag-Liste, die Quelle, technische Einheit, Abtast- oder Ereignisregeln und erwartete Datenqualität definiert. Historian-Systeme und SQL-/PostgreSQL-Datenbanken können Trends, Alarme und Produktionsinformationen speichern, wenn Aufbewahrung und Zugriffsrechte festgelegt sind.
Dashboards, OEE-Kennzahlen und Prognosen sind nur bei konsistenter Datengrundlage aussagekräftig. Fehlende Werte, doppelte Zeitstempel, Zählerrücksetzungen und Änderungen des Maschinenzustands werden vor übergeordneten Analysen ausdrücklich behandelt.
Die Motorsteuerungsarchitektur richtet sich nach Prozess, Anlaufmoment, Arbeitsbereich und Sicherheitsanforderungen. Direktanlauf, Stern-Dreieck-Anlauf, Softstarter und Frequenzumrichter lösen unterschiedliche technische Aufgaben.
Zur Einbindung eines Frequenzumrichters gehören Leistungsdimensionierung, Schutz, Motorkabel, EMV, Regelungsart, Parameter, Kommunikation und Prozessverriegelungen. Bei der Inbetriebnahme werden sowohl die elektrische Funktion als auch das Verhalten der angetriebenen Maschine geprüft.
Thermografische Aufnahmen können ungewöhnliche Temperaturverteilungen in Schaltschränken, Verbindungen, Kabeln und belasteten Betriebsmitteln zeigen. Bei der Bewertung sind Last, Umgebung, Emissionsgrad und Geometrie der gemessenen Oberfläche zu berücksichtigen.
Ein Wärmebild allein weist die Ursache nicht nach. Befunde werden mit elektrischen Messwerten, Prüfverlauf und sicheren Instandhaltungsverfahren abgeglichen, bevor Eingriffe priorisiert werden.
Korrektive, vorbeugende und zustandsorientierte Instandhaltung benötigen unterschiedliche Informationen. Die Diagnose verbindet Alarme, Messungen, Maschinenhistorie und Prüfergebnisse, um vor einem Teiletausch die wahrscheinlichsten Ursachen einzugrenzen.
Bei einem Retrofit werden vorhandene Funktionen, Schnittstellen und Sicherheitsfunktionen dokumentiert. Ein kontrollierter Migrationsplan reduziert Inbetriebnahmerisiken und erhält die Wartbarkeit nach der Modernisierung.
Maschinensicherheit beginnt bei den Grenzen der Maschine, der Gefährdungsermittlung und der Risikoeinschätzung. Sicherheitsfunktionen werden anschließend mit geeigneter Sensorik, Logik und Aktorik umgesetzt; der erforderliche PLr oder SIL wird für die Anwendung bestimmt.
Validierungsprotokolle, SISTEMA-Dokumentation, Schaltpläne, Anleitungen und weitere Unterlagen müssen die tatsächlich gelieferte Maschine abbilden. CE-Konformität ist ein dokumentierter Prozess und kein Etikett am Projektende.
Pneumatische Schaltungen umfassen Druckluftaufbereitung, Ventile, Zylinder, Sensoren, Druckregelung und sichere Entlüftungsfunktionen. Die SPS-Integration erfordert eindeutig definierte Ein-/Ausgänge und Abläufe sowie die Berücksichtigung von Restenergie und Fehlerzuständen.
Luftverbrauch, Druckverlust und Zylinderkraft werden für den tatsächlichen Zyklus geprüft. Sicherheitsbezogene pneumatische Funktionen benötigen eine geeignete Architektur und Validierung.
Hydrauliksysteme verbinden Pumpen, Ventile, Zylinder oder Motoren, Filtration, Behälter sowie Druck- und Temperaturüberwachung. Die Automatisierung stimmt das hydraulische Verhalten auf Maschinenabläufe und Schutzfunktionen ab.
Druck, Volumenstrom, gespeicherte Energie und Verschmutzung sind für Zuverlässigkeit und Sicherheit wesentlich. Instrumentierung, elektrische Steuerung und Hydraulikpläne werden bei Planung oder Modernisierung gemeinsam betrachtet.