Automation

Mit ihrem Konzept bildet die SPS das komplette Spektrum der smarten und digitalen Automation ab – vom einfachen Sensor bis hin zu intelligenten Lösungen, vom heute Machbaren bis hin zur Vision einer umfassend digitalisierten Industriewelt. (Bild: Mesago)

Performante Schnittstellenelektronik ergänzt

EtherCAT
ECI-63 Innenläufer-Motoren mit EtherCAT-Schnittstelle. (Bild: ebm pabst)

Erstmals präsentiert ebm-papst auf der SPS die ECI-63 Innenläufer-Motoren mit einer EtherCAT-Schnittstelle. Innerhalb der ECI-Baureihe sind Antriebe mit integrierter BUS-Schnittstelle unter dem Begriff K5-Elektronikfunktionalität bereits seit einiger Zeit etabliert. Nun können die Innenläufer-Motoren zusätzlich über EtherCAT angesprochen werden. Dazu wurde eine performante Schnittstellenelektronik inklusive Multiprotokoll-Chip im Antriebsgehäuse ergänzt. Die Vorteile für dezentrale Antriebe liegen vor allem bei der Synchronisation mehrerer Achsen, dem reduzierten Integrationsaufwand und einer platzsparenden Konstruktion in der Maschine.

Darüber hinaus zeigt das Unternehmen den Diagonallüfter DiaForce mit integriertem DC-Motor, wodurch 50 Prozent mehr Luftleistung bei geringerer Lautstärke erreicht wird. Beim Diagonallüfter erfolgt das Einsaugen und Ausblasen in axialer Richtung. Durch seine Geometrie können Verwirbelungen reduziert und der Druckaufbau erhöht werden. Mit diesen Leistungsmerkmalen ist der Diagonallüfter den bevorstehenden Anforderungen der Elektronikkühlung gewachsen.

 

Transparenz bei der OEE

Neue Geschäftsmodelle, eine resiliente, ressourcenschonende Fertigung und weniger Stillstand durch Transparenz bei den relevanten Daten, Herausforderungen denen sich der Automatisierungsspezialist Lenze gestellt hat und auf der SPS zwei Applikationen herausstellt. Produzierende Unternehmen sind daran interessiert, Wartungs- und Reparaturkosten durch effiziente Planung zu minimieren. Damit das gelingt, brauchen Anwender Transparenz dahingehend, welche Assets überhaupt verbaut sind. Lenze will das Management aller verbauten Assets vereinfachen, sodass im Fall eines Maschinenfehlers alle relevanten Informationen schnell abgerufen werden können. Über das IoT-Gateway X4-Remote wird das Servicepersonal dann per E-Mail oder Microsoft Teams informiert und kann den Fehler entsprechend ermitteln und beheben.

Zudem hat der Automatisierungsspezialist die Applikationssoftware-Toolbox Lenze Fast zu einem Framework ausgebaut. Herzstück des Frameworks ist eine serviceorientierte Software-Architektur, die die aktuellen Anforderungen an Maschinen hinsichtlich Visualisierung, IIoT und Cloud erfüllt. Das Framework sorgt mit einer OPC-UA-Schnittstelle für Interoperabilität. Der Standard für Asset-Instanzdaten lässt sich perspektivisch in Austauschformate der Verwaltungsschale, der Asset Administration Shell (AAS), integrieren. Das ermöglicht das sukzessive Andocken nutzenstiftender Services. Ein Beispiel dafür ist das Asset- und Error-Management, in dem der optimierte Zugriff auf Asset-Informationen mit einem automatisierten Fehlermanagement ergänzt wurden. Maschinenbetreiber profitieren von der kompletten Sicht auf Maschinen und Anlagen. Durch den Remote-Zugriff können Maschinenbediener sowie Techniker aus der Ferne auf Diagnoseinformationen des Frameworks zugreifen und effizient Probleme lösen.

Will man darüber hinaus Maschinenstillstandzeiten minimieren und Durchlaufzeiten optimieren, müssen relevante Informationen von Komponenten und Maschinen im uneingeschränkten Zugriff sein. Hier mangelt es häufig an Daten und noch viel öfter an deren Transparenz. Das ändert sich nun mit dem OEE & Downtime Tracking. Es sorgt für mehr Transparenz im Produktionsprozess und das ohne zusätzliche Hardware oder Sensoren. Zunächst wird die OEE in der PLC berechnet. Die Ergebnisse werden dem Anwender auf vorkonfigurierten Dashboards visualisiert. Der EASY UI Designer bietet dem Anwender zusätzlich die Möglichkeit, die Visualisierung selbstständig zu konfigurieren. Ab Messestart ist das Engineering Tool auf der Lenze-Website frei verfügbar. Bei der Kommunikation setzt Lenze auf OPC UA und MQTT und gewährleistet damit die Anschlussfähigkeit für Zukunftstechnologien. Der Datenfluss von der PLC bis in die Cloud ist sichergestellt und auch ohne Cloudanbindung können die Livedaten in Echtzeit auf ein Panel oder ein Human Machine Interface (HMI) geschickt werden. Das sorgt für mehr Transparenz und Motivation beim Maschinenbediener.

Zu der Software und den digitalen Lösungen präsentiert Lenze auf der Messe auch die passende Hardware. Der neue Servo-Umrichter i750 wird unter einer Lenze-Steuerung zum neuen Standardelement einer zukunftsweisenden Automatisierungslösung. Im Zusammenspiel mit den oben genannten Software-Applikationen und digitalen Services aus dem Automatisierungssystem entsteht ein Motion-Control-Konzept.

 

Automatisierungslösung für kooperative Robotik

Tripod
Als Technologiedemonstrator wird ein Tripod mit drei Servoachsen präsentiert. (Bild: SEW-Eurodrive)

Für die Mensch-Roboter-Kooperationen ist die einfache Programmierung schneller Bewegungen in Kombination mit funktionaler Sicherheit unerlässlich. In einem Projekt für einen Cobot-Hersteller haben die TH Köln, SEW-Eurodrive und Codesys ein neues Automationskonzept für solche Systeme erarbeitet. Bei diesem Automatisierungskonzept wird ein Industrie-PC mit Intel Quad Core-Prozessor als SPS mit voll integrierter Sicherheitssteuerung eingesetzt. Mit zwei Prozessorkernen dieser CPU können zweikanalige Sicherheitsfunktionen entsprechend EN ISO 13849-1 PL d (Kategorie 3) realisiert werden. Der Intel-Prozessor wurde Anfang 2021 vom TÜV Süd entsprechend zertifiziert. Die Programmierung und Konfiguration der nicht sicheren Maschinensteuerung mit EtherCAT als Systembus erfolgt mit der integrierten Entwicklungsumgebung Codesys. Die zusätzlich integrierte Sicherheitssteuerung basiert auf dem Laufzeitsystem Codesys Safety SIL2 einer vom TÜV Süd zertifizierten IEC 61131-3 Software für funktionale Sicherheit, die sich bei mobilen Maschinen bewährt hat. Mit Funktionsbausteinen können auch komplexe Sicherheitsfunktionen effizient implementiert werden. Besonderes Merkmal der voll integrierten Sicherheitssteuerung, ist die hohe sicherheitsgerichtete Rechenleistung – mehr als 20 bis 100 Mal schneller als üblich – für komplexe Algorithmen, trigonometrische Funktionen mit Fließkommaarithmetik, Safety-Diagnose. Diese Rechenleistung ermöglicht es, die angeschlossenen Antriebe kostenoptimiert mit deutlich reduzierter Safety-Logik auszustatten. Auf der Messe wird als Technologiedemonstrator ein Tripod mit drei Servoachsen gezeigt. Im Positionsgeber wird sichere 2-Wire-Technik eingesetzt. Diese reduziert den Kabeldurchmesser und die Kosten der Motor-Einkabel-Technologie. Zusätzlich können in der zentralen Sicherheitssteuerung die sicherheitsgerichteten Ströme der Antriebe und optional auch Kraftsensoren ausgewertet werden.

Future of Automation

Pepperl+Fuchs adressiert auf der Messe drei übergeordnete Schwerpunkte aus der Automatisierungstechnik. Der Fokus liegt auf E-Mobility, funktionaler Sicherheit und Digitalisierung in explosionsgefährdeten Bereichen. Mit seinem Live-Auftritt auf der SPS in Nürnberg verbindet der Automatisierungsspezialist seine virtuelle Digital-Expo, die vom 15. bis 26. November 2021 stattfindet. Als Ziel dieses hybriden Projekts unter dem Motto „Your Future Automation“ ist es, eine Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Vorteilen analoger und digitaler Kommunikation herzustellen.

Neue Lösungen für die Maschinensicherheit

Unter der Devise „Klein, digital und vernetzt“ präsentiert die Schmersal Gruppe neue Lösungen für Maschinensicherheit. Die Verkleinerung der Sicherheitskomponenten reduziert den Materialaufwand und verringert ihren Platzbedarf in Maschinen und Anlagen. Die fortschreitende Digitalisierung auch bei den Sicherheitssystemen ermöglicht eine höhere Prozesstransparenz und Predicitive-Maintenance-Konzepte. Der AZM40 ist eine der kleinsten verfügbaren elektronischen Sicherheitszuhaltung. Die Zuhaltekraft liegt bei 2.000 Newton und dank der Winkelflexibilität kann die Zuhaltung auch in beengten und nicht leicht zugänglichen Bereichen problemlos verbaut werden. Ebenfalls kompakt bauend ist der RFID-Sicherheitssensor RSS260, der mit einer neuen Software ausgestattet ist. Die zusätzlichen Funktionen des Sicherheitssensor ermöglichen nicht nur die Einsparung eines Sicherheitsrelaisbausteins, sie reduzieren darüber hinaus den Verdrahtungs- und Installationsaufwand.

Bei der Sicherheitssteuerung Protect PSC1 kann der Anwender das integrierte universelle Kommunikationsinterface als Gateway nutzen, um Diagnoseinformationen der Sicherheitssensoren an ein übergeordnetes Steuerungssystem zu senden. Zudem kann der Anwender mit der modular aufgebauten, programmierbaren Sicherheitsteuerung seine Sicherheitsanforderungen für unterschiedlichste Maschinen zielgerichtet und einfach umsetzen. Auf der SPS zeigt Schmersal erstmals eine Weiterentwicklung der Protect PSC1 mit einer Reihe von zusätzlichen Funktionen.

 

EtherCAT-Block-I/O mit acht I/O-Link-Master

I/O-Modul
Das Block-I/O-Modul im robusten TBEN-L-Gehäuse bietet acht I/O-Link-Master-Ports, vier Class A- und vier Class B- Ports. (Bild: Turck)

Turck erweitert sein I/O-Link-Portfolio um den EtherCAT-I/O-Link-Master TBEC-LL-8IOL in IP67/69K und macht damit sein gesamtes I/O-Link-Portfolio auch für EtherCAT-basierte Anwendungen nutzbar. Das Block-I/O-Modul im robusten TBEN-L-Gehäuse bietet acht I/O-Link-Master-Ports, vier Class A- und vier Class B-Ports. Eine vollständige galvanische Isolierung zwischen den Versorgungsspannungen ermöglicht die sicherheitsgerichtete Abschaltung. Aktoren wie I/O-Link-Ventilinseln, Robotergreifer oder Motoren können mit bis zu 4 Ampere versorgt werden. Die Spannungsversorgung erfolgt zukunftssicher über M12-L-codierte Stecker. Darüber hinaus sind die Link-Master mit FLC-Logik (Field Logic Controller) ausgestattet. So können die Geräte einfache Steuerungsaufgaben übernehmen oder gezielt Daten vorverarbeiten und mit übergeordneten Steuerungen austauschen. Das ermöglicht Anwendern, in kleinen Anwendungen ohne zusätzliche SPS zu arbeiten. In größeren Applikationen entlastet die FLC-Technologie die übergeordnete Steuerung. Konfiguration und Programmierung erfolgen über Turcks webbasierte Programmierumgebung ARGEE, die es dem Anwender ermöglicht, Bedingungen und Aktionen auf einfachstem Wege ohne Softwareinstallation zu programmieren – selbst im Feld mit mobilen Endgeräten.

Automatisierungsplattform als Basis für KI-Lösung

KI
Ein vollautomatisches Richtzentrum wird durch künstliche Intelligenz aufgewertet. (Bild: Bosch Rexroth)

Kohlbacher, ein Hersteller im Bereich Schärfraum-Ausstattung und Sägeproduktion, hat einen essenziellen Prozess für sein vollautomatisches Richtzentrum revolutioniert. Eine klassische Aufgabe eines Sägedoktors wird nun durch künstliche Intelligenz übernommen. Die Basis für die KI-Lösung bildet die Automatisierungsplattform ctrlX Automation von Bosch Rexroth. Das Richtzentrum spannt und richtet vollautomatisch Bandsägeblätter, welche sich während des Betriebs im Sägewerk verformen. Trotz Automatisierung des Prozesses liegt die Fehlerquote in der Regel naturgemäß bei 10 bis 15 Prozent. Bisher war daher eine manuelle Nachbearbeitung durch so genannte Sägedoktoren erforderlich. Kohlbacher hat sich daher für die offene Automatisierungsplattform ctrlX Automation entschieden. Dabei kommen die Komponenten ctrlX Motion (Motion-, Robotik- und CNC-Software), ctrlX Drive (kompaktes Antriebssystem), ctrlX Core (kompakte Steuerung) sowie eine KI-App zum Einsatz. Die KI-Lösung haben Bosch Rexroth und Kohlbacher gemeinsam entwickelt. Als technologische Basis für die KI-App dient die Automatisierungsplattform. Das „Lernen“ der KI erfolgt während des Prozesses und minimiert somit bedarfsgerecht die Richtzeiten und die damit verbunden Ausfallzeiten in den Sägewerken. Siegfried Kohlbacher sagt: „Unsere KI-Lösung verändert den Markt, denn damit gibt es erstmals die Möglichkeit, die Erfahrung eines Sägedoktors in die Maschine zu übertragen und diese kann selbstständig weiterlernen. Neben der Weiterverwendung von Sägeblättern fallen außerdem keine Wartezeiten mehr an.“

 

Wago beteiligt sich an ctrlX Automation

Im Ökosystem ctrlX World sind Firmen als Partner eingeladen, die offene Automatisierungsplattform des Industrieunternehmens aus Lohr am Main mit eigenen Produkt-, Lösungs- und Serviceportfolien zu ergänzen. Ziel ist, ctrlX Automation durch innovationsfördernde Partnerschaften und Co-Creation als offenes Automatisierungssystem auf dem Markt zu etablieren. Anwender sollen hierüber alle Bausteine für komplette Automatisierungslösungen erhalten, um die Vorteile der Digitalisierung und Vernetzung voll nutzen zu können. Wago liegt mit seiner #openandeasy-Strategie komplett auf dieser Linie: „Wir haben schon vor Jahren den Weg zu größtmöglicher, echtzeitfähiger Offenheit eingeschlagen. Aus dieser Vorreiterrolle heraus wollen wir das offene Ökosystem mit zukunftsfähigen Technologien bereichern“, sagt Marco Henkel, Vice President Technology Management. Zunächst wird sich Wago durch die offene und einfache Anbindung seiner I/O-Systeme an die Steuerungsplattform ctrlX Core per EtherCAT an der Automatisierungsplattform von Bosch Rexroth beteiligen. Die flexiblen I/O-Systeme mit vielfältigen Interfaces unterstützen eine Vielzahl branchenspezifischer Kommunikationsprotokolle. „Die Kombination mit unseren Produkten gibt Kunden daher den Freiraum für individuelle und anpassbare Lösungen“, sagt Henkel.

Kostenlose Registrierung

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?

Unternehmen

Mesago Messe Frankfurt GmbH

Rotebuehlstraße 83-85
70178 Stuttgart
Germany