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Hydraulikachsen nahtlos in Steuerungstechnik integriert

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Condition Feedback sorgt für flüssigen Prozess

Eine unerwünschte Eigenschaft solcher Scherenhubtische ist die kaum vermeidbare Schwingungsneigung, auch in der Endposition. Dies bedeutet eine erhöhte Wartezeit, die den Sandwich-Weitertransport unnötig verzögern, damit die Produktionsleistung reduzieren und die Maßhaltigkeit durch ein undefiniertes Aushärten des Klebers negativ beeinflussen würde. Als Lösung für dieses Problem wurde eine Prozessrückführung (Condition Feedback) realisiert, bei der aus den Kammerdrücken des Hydraulikzylinders abgeleitete Korrekturwerte mit den Ventilsteuersignalen verrechnet werden. Die so erzeugte elektronische Bedämpfung sorgt für eine schnelle Stabilisierung in der Zielposition.

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Die Übergabe zwischen den Scherenhubtischen und den Etagenpressen erfordert eine intensive Kommunikation, denn es gibt keine feststehende Regel, in welche der vier Etagen das nächste Produkt transportiert werden soll. Dazu kommt, dass sich durch den stapelförmigen Aufbau der Presse die Position der Etagen ständig verändert. Hier und auch bei den vielen anderen synchronen Übergaben zwischen Transportbändern und Prozesszonen zeigt TwinCAT 3 im Zusammenspiel mit dem Schaltschrank-PC C6650, mit moderner Multicore-CPU (Intel Core i7, 4 Cores), seine Stärken. Die Realisierung der gesamten Anlagensoftware auf einer Rechner-Plattform beseitigt die Notwendigkeit, Daten und Signale zwischen Rechnern austauschen und transportieren zu müssen. Selbst der sehr breite Technologie-Mix dieser Anlage stellt dabei kein Hindernis dar: Hydraulikachsen mit angepasster Technologie-Software-Bibliothek, komplexe Bewegungsführung für Servoantriebe und auch die Bausteine zur Abwärmerückführung arbeiten nahtlos zusammen. Wie Jens Hülsebusch, Projektleiter Anlagentechnik bei Beckhoff, verdeutlicht, sind dafür über zwei EtherCAT-Master knapp 900 Slaves (IP-20-Klemmen, IP-67-Module sowie Servoverstärker AX5000 mit OCT-Servomotoren AM8000) angebunden. Dabei werden in einer 2-ms-Task die Sollwerte für 130 NC-Achsen berechnet.

Mit der Maschine flexibel agieren

„Eine solche Anlage wäre ohne TwinCAT 3 und seine Multicore-Unterstützung nicht zu realisieren gewesen“, erklärt Michael Schäpers, geschäftsführender Gesellschafter von Lightweight Solutions. „Zum Abarbeiten der Tasks standen vier Prozessorkerne zur Verfügung. Außerdem mussten wir uns aufgrund der durchgängigen, EtherCAT-basierten Beckhoff-Technik keine Gedanken über die Kommunikationswege in der Anlage machen. Weiterhin ließen sich die aus den Maschinendaten gewonnenen Prozessdaten ganz einfach wieder in die Anlage zurückspielen. Gerade diese spezielle Eigenschaft hilft uns dabei, neue Verfahren und Produkte zu entwickeln. Wir müssen mit der Maschine flexibel agieren und auf die Daten der Steuerung zugreifen können. Für Beckhoff spricht weiterhin der Einsatz von TwinCAT 3 Scope. Mit diesem Software-Oszilloskop kann man den Prozessablauf detailliert analysieren und für ein neues Verfahren alle notwendigen Daten abrufen. Dies bedeutet einen immensen Geschwindigkeitsvorteil bei der Produkt- bzw. Verfahrensentwicklung.“

Bereits jetzt ist die gesamte Automatisierungstechnik über intelligente Konzepte an SAP angebunden. Michael Schäpers hat zudem entschieden: „Wir werden den Weg als Spezialmaschinenbauer auch hinsichtlich Industrie 4.0 gemeinsam mit Beckhoff gehen.“ (sh)

SPS IPC Drives 2017: Halle 7, Stand 406

* Wilfried Osterfeld ist im Technischen Produktmarketing Hydraulik bei Beckhoff Automation tätig.

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