Werkzeugmagazin wird PC-basiert gesteuert

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Die Steuerungstechnik ist offen, skalierbar und effizient

Erfahrungen mit PC-based Control sammelt Becker Engineering bereits seit 2014. Christoph Neuhaus sieht zahlreiche Vorteile, die sich dabei ergeben haben: „Wir profitieren unter anderem davon, dass sich die PLC und zusätzliche Hochsprachenanwendungen durchgängig auf einer Plattform realisieren lassen. Dazu kommt die gute Skalierbarkeit. Sie ermöglicht bei gestiegenen Leistungsanforderungen eine unkomplizierte Migration des Steuerungsprojekts auf eine leistungsfähigere Hardware, beispielsweise ausgestattet mit einem Multicore-Prozessor.“ Wilm Schadach, Mitarbeiter des Beckhoff-Vertriebsbüros Monheim, ergänzt: „Auch aus Sicht des Handlings und Engineerings bietet PC-based Control eine vollständige Durchgängigkeit. Neben PLC-Funktionalität, Motion Control und Visualisierung kann damit auch die Werkzeugdatenbank auf der gleichen Plattform ablaufen. Das hat sich als wesentlicher Vorteil im Gesamtaufbau der Anlage erwiesen.“ Hinzu kommt laut Becker, dass die Einarbeitung in die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff sehr einfach war: „Der Einsatz der gewohnten, standardisierten Programmiersprachen verbesserte die Handhabung deutlich.“

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Profitiert hat Becker Engineering zudem von den vielfältigen Möglichkeiten der Datenkommunikation per Twincat ADS. Dazu Christoph Neuhaus: „ADS ermöglicht aus der Hochsprachenanwendung heraus einen sehr einfachen Zugriff auf die PLC-Daten. Und umgekehrt lässt sich in einer Hochsprache auch komfortabel ein ADS-Server entwickeln, auf den aus der PLC heraus einfach zugegriffen werden kann. Auf diese Weise ergibt sich ohne großen Aufwand eine zuverlässige Datenübertragung zwischen Werkzeugmagazin und Werkzeugmaschine, beispielsweise um Auftragsnummern oder ausgewertete Nutzdaten auszutauschen. Zudem lassen sich bei späteren Weiterentwicklungen sehr leicht die notwendigen Updates einspeisen sowie mit der über die ADS-Kommunikation verfügbaren Client-/Server-Architektur auch Industrie-4.0-Lösungen realisieren.“

Ein weiterer wichtiger Aspekt von PC-based Control ist für Neuhaus die Verfügbarkeit der aktuellen Windows-Betriebssysteme, die gute Update-Politik sowie die ohne zusätzliche Lizenz- oder Hardwareanforderungen gegebenen Simulationsmöglichkeiten: „Das komplette System lässt sich auf dem eigenen Entwicklungs-PC simulieren. So kann man zum Beispiel die Bewegungsachsen auf Simulationsachsen umstellen oder über Software-Simulationsbausteine das I/O-Verhalten hardwarenah abbilden.“

Die Bewegungssteuerung ist komfortabel handhabbar

Bei einem kürzlich realisierten Werkzeugterminal mit zwei Trommeln sorgen insgesamt fünf Servoachsen für ein schnelles und präzises Werkzeughandling. Gesteuert werden die entsprechenden Servoverstärker AX5000 und Servomotoren AM8000 von einem Embedded-PC CX2030 mit Twincat NC PTP. Damit wird jeweils eine Rotationsachse für die beiden Werkzeugtrommeln sowie eine Vertikalachse für das Erreichen der gewünschten Trommelebene, eine Horizontalachse für das Hineingreifen in die Ebene und eine Rotationsachse für einen Doppelgreifer angesteuert. Darüber hinaus kommt als Automatisierungsaufgabe noch die Pneumatikansteuerung für den Doppelgreifer Hinzu. Hahl ergänzt: „Über die Greiferrotationsachse werden die Werkzeuge von der Trommel nach außen übergeben. Dabei kann diese auch als Teleskopachse ausgeführt werden, um das Werkzeug ohne Zwischenhandling direkt an ein maschinenseitiges Magazin zu übergeben.“

Die Motion-Control-Anwendung wurde in Twincat mithilfe von PLCopen-Motionbausteinen umgesetzt, was sich laut Neuhaus in der Praxis bewährt hat: „Das Programmieren der Bewegungsfunktionen mit den Motionbausteinen war sehr einfach und extrem zeitsparend.

Ein weiterer Vorteil der Beckhoff-Antriebstechnik ist die One Cable Technology (OCT). Dadurch lassen sich die Montage- und Materialkosten reduzieren sowie kleinere Energieführungsketten einsetzen, was eine kompakte Bauweise erleichtert. Außerdem verkürzt sich durch das elektronische Typenschild deutlich die Inbetriebnahme.“

* Stefan Ziegler ist Mitarbeiter bei der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG in 33415 Verl

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