Definition und Funktion:
Ein Feldgerät ist ein Sammelbegriff für alle Komponenten und Geräte, die direkt im physikalischen Prozess oder an der Maschine installiert sind und dort eine spezifische Funktion erfüllen. Sie bilden die unterste Ebene der Automatisierungspyramide (Feld-Ebene).
Feldgeräte interagieren unmittelbar mit der physikalischen Umgebung und sind die „Augen, Ohren und Hände“ eines Automatisierungssystems. Sie sind das Bindeglied zwischen dem realen Prozess und der Steuerungsebene.
Typen von Feldgeräten:
Man unterscheidet hauptsächlich zwei Kategorien von Feldgeräten:
- Sensoren (Messfühler):
- Erfassen physikalische oder chemische Größen (z.B. Temperatur, Druck, Füllstand, Durchfluss, Position, Anwesenheit, Qualität).
- Wandeln diese Größen in elektrische Signale (analog oder digital) um, die von der SPS gelesen werden können.
- Beispiele: Temperatursensor, Näherungsschalter, Lichtschranke, Drucksensor, Encoder.
- Aktoren (Stellglieder):
- Führen physikalische Aktionen oder Änderungen im Prozess aus.
- Empfangen elektrische Signale von der SPS und wandeln diese in Bewegung, Kraft, Wärme, Licht oder andere Effekte um.
- Beispiele: Elektromotoren, Ventile, Zylinder, Relais, Heizungen, Signalleuchten.
Entwicklung und moderne Feldgeräte:
Moderne Feldgeräte sind zunehmend „intelligent“ und bieten über die reine Signalwandlung hinaus erweiterte Funktionen:
- Digitale Kommunikation: Anbindung über Feldbusse (z.B. PROFIBUS, CANopen) oder Industrial Ethernet (z.B. PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP) für den effizienten Datenaustausch.
- Diagnosefunktionen: Übermittlung detaillierter Informationen über ihren eigenen Zustand, Fehler oder Wartungsbedarf.
- Parametrierung: Können über den Bus konfiguriert und parametriert werden.
- Dezentrale Intelligenz: Einige Feldgeräte verfügen über integrierte Logik zur lokalen Vorverarbeitung von Signalen (z.B. IO-Link-Sensoren).
Feldgeräte sind essenziell für die Erfassung des Prozesszustands, die Steuerung der physikalischen Abläufe und die Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten wie Predictive Maintenance und dezentrale Intelligenz.
→ Siehe auch: Sensor, Aktor, Feldbus, Industrial Ethernet, Automatisierungspyramide, Messumformer, IO-Link
