Neun Gründe für In-cable-Beleuchtungscontroller
Schlanke Lösung
Nicht nur der schlanke Formfaktor macht die In-cable-Beleuchtungscontroller von evotron zu gefragten digitalen Automatisierungsgeräten. Auch neue Anforderungen für die Komponenten und das vernetzte Maschinendesign treiben diesen Trend (Stichwort dezentrale Automatisierung). Für die Ansteuerung von LED-Beleuchtungen bedeutet das: Raus aus dem Schaltschrank und rein in die Maschine.
Bild: Evotron GmbH & Co. KGZwischen Schaltschrank und Maschine entfallen dadurch erhebliche Meter an Kabeln, ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. Aus technischer Sicht verringern sich zudem Verluste bei der Übertragung größerer Ströme (z.B. für die Lichterzeugung in LED-Beleuchtungskomponenten) und erhöht sich die zuverlässigere Übertragung von Steuersignalen. So beeinträchtigen die induktiven Eigenschaften von Kabeln schon ab ca. 5m Länge die Störfestigkeit und führen zu Einbußen an Signalqualität und Synchronität bei der Triggerung von Lichtpulsen von Beleuchtungen. Bei einer dezentraler Steuerungsstruktur werden dagegen Steuersignale dort erzeugt, wo sie verarbeitet werden. Das vereinfacht die Struktur und das elektrische Gesamtdesign der Anlage.
Neue Anforderungen an Beleuchtungen
Mit dem dezentralen Ansatz stehen die Bildverarbeitung und damit auch LED-Beleuchtungen vor neuen Herausforderungen:
- • hochenergetische Lichtpulse für die Bildgewinnung werden durch schnellere Prozesse immer kürzer
- • das Timing der Lichtpulse muss auch bei verschiedenen Kabellängen präzise gehalten werden
- • in vernetzten Maschinen herrschen verschärfte Echtzeitanforderungen bei der positionsgenauen Bilderfassung schnell bewegter Objekte
- • Schwankungen der Puls-Lichtenergie sind nicht tolerierbar, da der Einsatz empfindlicherer und rauscharmer HDR-Bildsensoren bessere Konstanz fordert
- • exakt wiederholbare Helligkeitseinstellungen sind ein Muss für schnelle Produktwechsel sowie Service, unabhängig von Umgebungsbedingungen
- • Predictive Maintenance erfordert einen schnellen und einfachen Austausch von Beleuchtungen basierend auf dokumentierten Prozessdaten
- • für dezentrale Beleuchtungslösungen ist der Formfaktor der Beleuchtungscontroller eine wichtige Kenngröße
Die bislang meist analoge Schaltungsstruktur von LED-Beleuchtungen und deren Ansteuerung ist für die neuen Anforderungen daher nicht geeignet. Ein Paradigmenwechsel hin zu schlanken, digitalen Lösungen ist notwendig. Digital geregelte Beleuchtungscontroller übernehmen dabei die gezielte, überwachte und definierte Ansteuerung der LEDs. Sie sind dezentral über kurze Kabel mit geringen Signallaufzeiten nahtlos in die Steuerungstechnik integriert. Nur so gelingt es, Stromimpulse definierter Größe auch im Mikrosekundenbereich präzise vom Controller an die Beleuchtung zu übertragen. Aktuell sind zwei konkurrierende Controller-Ausführungen am Beleuchtungsmarkt verbreitet: a) integrierte Beleuchtungscontroller sowie b) externe Beleuchtungscontroller. Zahlreiche Vorteilen sprechen für b). So sind bei abgesetzten Controllern verschiedene Varianten möglich, wie kastenförmige Controller für die Wand- oder Hutschienenmontage im Schaltschrank, kastenförmige Tisch-Geräte oder In-cable-Controller.
In-cable-Controller als schlanke Lösung
In-cable-Controller verdanken ihren Namen der langestreckten Bauform, mit der sie sich als Zwischenglied in das Stromversorgungskabel der Beleuchtung einfügen. Diese Art der Integration wurde erst mit der digitalen Ansteuerung von LED-Beleuchtungen und neuen verlustarmen Galliumnitrid-Leistungshalbleitern möglich. Leistungsfähige LED-Controller lassen sich auf diese Weise bereits in Zigarren-großen Gehäusen unterbringen. In-cable-Controller enthalten typischerweise neue digitale Funktionen, die in der Automatisierungstechnik Standard sind, aber bisher in der Bildverarbeitung nicht verfügbar waren:
- • Plug&Play-Inbetriebnahme von Beleuchtungskomponenten
- • Bereitstellung von Beleuchtungsprozessdaten
- • Monitoring des Beleuchtungszustandes
- • sensorische Überwachung der LED-Lebensdauer
- • vorausschauender Serviceinformationen (z.B. Warn- oder Fehlermeldungen)
Die patentierte lumiSens-Technologie von evotron ist hier Vorreiter, um Machine Vision-Beleuchtungen nun auch automatisierungstauglich zu machen.
Neun Vorteile von In-cable-Controller
Neben der vereinfachten Montage bieten In-cable-Controller zahlreiche Vorteile:
1.) Vermeiden von zusätzlichem Wärmeeintrag in die Beleuchtung. Dadurch ist eine höhere Aussteuerung der LEDs mit deutlichem Helligkeitsgewinn möglich. Zudem vermindert sich die thermische Drift und die vorzeitige Alterung der LEDs durch Überhitzung.
2.) geringe Kabellängen zwischen Beleuchtung und Controller. Signallaufzeiten sowie induktive Einflüsse des Kabels (wie das Verschleifen der Pulse) werden weitestgehend eliminiert. Nur so lassen sich präzise Lichtpulse mit definiertem Timing und Lichtenergie erzeugen.
3.) Universelle Steuergeräte für eine Vielzahl von handelsüblichen Beleuchtungen.
4.) Einfacher Austausch und flexible Einbaulage.
5.) Freie Wahl des Kabeltyps (Standardkabel, Schleppketten- oder Roboter-tauglich) durch Controller mit Standardsteckverbindern.
6.) das Montagezubehör für die Controller ermöglicht neben der In-cable-Anordnung auch die einfache Wandmontage oder den klassischen Schaltschrankeinbau auf einer NS15-/NS35-Tragschiene.
7.) Ist das Duo LED-Beleuchtung oder Controller defekt, muss nur eine der beiden Komponenten getauscht werden. Zudem liegt die Energieeffizienz von In-cable-Controllern bei bis zu 98%.
8.) Die Verdrahtung zwischen Maschinensteuerung, Kamera, Beleuchtung und Controller wird auf ein Minimum reduziert. Störfestigkeit und Zuverlässigkeit der Gesamtanlage werden dadurch verbessert.
9.) Konfiguration des Controllers auch an schwer zugänglichen Einbauorten über mobile Endgeräte. Integrierte Industrial WLAN-Schnittstellen ermöglichen über eine grafische Benutzeroberfläche eine einfache Bedienung. Neben der Parametrierung lassen sich selbst komplexe Beleuchtungsszenarien (z.B. automatisch ablaufende Beleuchtungssequenzen) einfach und schnell editieren.
Nicht nur der schlanke Formfaktor macht die In-cable-Beleuchtungscontroller von evotron zu gefragten digitalen Automatisierungsgeräten. Auch neue Anforderungen für die Komponenten und das vernetzte Maschinendesign treiben diesen Trend (Stichwort dezentrale Automatisierung). Für die Ansteuerung von LED-Beleuchtungen bedeutet das: Raus aus dem Schaltschrank und rein in die Maschine.
Bild: Evotron GmbH & Co. KGZwischen Schaltschrank und Maschine entfallen dadurch erhebliche Meter an Kabeln, ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. Aus technischer Sicht verringern sich zudem Verluste bei der Übertragung größerer Ströme (z.B. für die Lichterzeugung in LED-Beleuchtungskomponenten) und erhöht sich die zuverlässigere Übertragung von Steuersignalen. So beeinträchtigen die induktiven Eigenschaften von Kabeln schon ab ca. 5m Länge die Störfestigkeit und führen zu Einbußen an Signalqualität und Synchronität bei der Triggerung von Lichtpulsen von Beleuchtungen. Bei einer dezentraler Steuerungsstruktur werden dagegen Steuersignale dort erzeugt, wo sie verarbeitet werden. Das vereinfacht die Struktur und das elektrische Gesamtdesign der Anlage.
Evotron GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in inVISION 1 (Februar) 2025 - 04.03.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
