automotion 03_12 by Peter Krauzer

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automotion Das B&R Technologie Magazin

Technologie

Condition Monitoring steigert Maschinenverfügbarkeit

Verpackung

Durchsatz und Energieeffizienz vom Fließband Elektromobilität

Wie kommt die Sonne in den Tank? Software

Entwicklungseffizienz durch modulares Software Engineering Perfection in Automation

www.br-automation.com

Impressum

IMPRESSUM

automotion: Das B&R Technologie Magazin 11. Jahrgang Online-Version: www.automotion.info Medieninhaber: Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges.m.b.H., B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Herausgeber: Hans Wimmer, B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Redaktion: Werner Gropp, Agnes Hufnagl, Margit Mayrböck, Peter Kemptner, Franz Joachim Roßmann, Lukas Maier, Margarethe Dopf B&R Strasse 1,5142 Eggelsberg, Österreich, redaktion@automotion.info Gestaltung: Lukas Maier, Cecilia Zimmerbeutel, B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Herstellung: Vorarlberger Verlagsanstalt GmbH, Schwefel 81, 6850 Dornbirn, Österreich Verlagsort: B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Abonnieren Sie automotion: Einfach unter www.automotion.info anfordern.

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Editorial

Konjunktur 2012 setzt auf den Maschinenbau, B&R auf Effizienzsteigerung durch Komplettlösungen Liebe Leserinnen, liebe Leser, die Auftragslage verspricht eine gute Auslastung, gibt Anlass zu einer durchwegs optimistischen Grundhaltung in der Industrie - allen voran im Maschinenbau, beflügelt von einer prognostizierten Zuwachsrate von vier Prozent. Viele Unternehmer sind voller Hoffnung, dass der Funken der politischen Staatsschuldenkrise nicht auf die Realwirtschaft überspringt und zu einem Flächenbrand entfacht. In der Weltwirtschaft hinkt Europa etwas hinterher. In einigen Branchen sind die Potentiale bereits ausgeschöpft. Hohe Wachstumschancen werden indes von europäischen Unternehmen in der Russischen Föderation und in Fernost - insbesondere Indien und China - gesehen. Natürlich haben viele von uns die Lektion aus 2009 gelernt. Umstrukturierungen waren die Folge, Zentralisierungen und die Verschlankung vieler Bereiche in den Unternehmen machen das gestiegene Kostenbewusstsein deutlich, gleichzeitig wurden kaufmännische Disziplinen wie Vertrieb und Service nachhaltig gestärkt, um die Umsatzseite zu verbessern, eben deutlich effizienter zu gestalten. Effizienz und zukunftssichere Investitionen sind bei B&R massiv in den Vordergrund gerückt. Bestehende Produkte und viele Produktneuheiten tragen unverkennbar diese Handschrift. Auf diese Weise wollen wir unseren Kunden eine Antwort durch Komplettlösungen auf einen weiterhin volatilen Geschäftsverlauf geben, um sich den Unternehmenserfolg langfristig abzusichern.

Ihr

Werner Gropp Manager Marketing

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automotion

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Inhalt

Titelstory 16

Condition Monitoring steigert Maschinenverfügbarkeit

Vorausschauende Wartung schont Ressourcen, erhöht Effizienz.

News 15

Meistgenutztes Engineering Werkzeug: Automation Studio

Trends für den Maschinen- und Anlagenbau

POWERLINK synchronisiert Tripod-Roboter

B&R UK: Neueröffnung

B&R USER-Meeting in China

POWERLINK schnell und zuverlässig über den Schleifring

Technologie 11

B&R-Leuchtring-Tastenmodul

Cooles Design, robust im Industrieeinsatz.

Mobile Automation: Geschüttelt, nicht gerührt!

Funktionalität und Packungsdichte für den Außenbereich.

Entwicklungseffizienz durch modulares Software Engineering

B&R sorgt für höchste Softwarequalität und optimale Ressourcennutzung im Maschinen- und Anlagenbau.

In der Gruppe sicherer: Anlagenvernetzung mit openSAFETY

Maschinenübergreifende Übertragung von Sicherheitsdaten.

Intel Mehrkern-Prozessor für anspruchsvollste Aufgaben

Neueste Intel® Core™ i Technologie bietet höchst Rechenleistung.

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Inhalt

echnologie T

Maschinenbau im Wandel: Die Zukunft ist mechatronisch

Entwicklung mit Automation Studio und EPLAN Electric P8.

Interview

Einfache POWERLINK Anbindung

HMS: Integration in POWERLINK-basierte Systeme.

Report 6

Durchsatz Fließband

Krones AG besticht mit neuer Leistungsfähigkeit.

und

Energieeffizienz

vom

Smart Metering für Fernwärme

Zählerfernauslesung auf dem Vormarsch.

Sorgenfreiheit als Serienausstattung in Alfa Laval Dekantern

Zustandsüberwachungsmodul von B&R erhöht Verfügbarkeit.

Höchste Flexibilität in Abfüllprozessen

Mit B&R Steuerungsplattform zu mehr Produktionsleistung in der chinesischen Getränkeindustrie.

Wie kommt die Sonne in den Tank?

Solar Carport als Tankstelle der Zukunft.

Produktivitätssteigerung durch B&R Antriebstechnologie

Hoong-A in Korea erhöht Verpackungsleistung auf 600 Blister pro Minute.

Der Alleskönner unter den Hydraulikpressen

Kompakte Steuerungstechnik aus einem Guss von B&R.

Voraussehende Sicherheit für Fußgänger Intelligentes Warnsystem zur Aufprallvermeidung in der Automobilindustrie.

Kosteneffizienz: POWERLINK macht Druck

Gallus setzt auf leistungsstarke B&R Technologie.

Etikettenlösung reibungslos integriert Echtzeitfähig und präzise Einbindung in Verpackungslinien.

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Report

Durchsatz und Energieeffizienz vom Fließband

Mit einer neu entwickelten PET-Streckblasmaschine sorgte die Krones AG im vergangenen Herbst für Furore: Die dritte Generation der seit 1997 existierenden Contiform Serie begeistert die Branche mit dem industrieweit höchsten Durchsatz, einem Zuwachs an Präzision und Freiheiten beim Reckprozess sowie einem deutlich abgesenkten Energieverbrauch. Diesen Entwicklungssprung hat der Spezialist für Abfüllanlagen im Wesentlichen durch den Wechsel von pneumatischen und riemengetriebenen Antrieben zu elektrischen Direktantrieben und den Einsatz einer durchgängigen Antriebslösung auf Basis von B&R Technik bewerkstelligt. Wegen der sich abzeichnenden großen Nachfrage wird die Krones AG die neue Contiform am Fließband fertigen - ein absolutes Novum in der Unternehmensgeschichte des Konzerns.

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Report

Den ständig steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Maschinen begegnet Krones mit einem neuen Rekordwert: 2.250 Flaschen pro Blasstation und Stunde schafft die Contiform 336.

81.000 PET-Rohlinge (auch Preform genannt) pro Stunde soll die brandneue Rundläuferstreckblasmaschine Contiform 336 der Krones AG zukünftig mit ihren 36 Blasstationen zu PETFlaschen verarbeiten können. Dabei wird der vorgefertigte PET-Rohling in einem Infrarot Linearofen auf eine Temperatur von etwa 100 bis 120 °C erhitzt und anschließend über einen Transferstern in die Blasform aus Aluminium eingebracht. Sobald die Form geschlossen ist, wird der Preform mit einer durch die Flaschenöffnung geführten Reckstange axial gestreckt und gleichzeitig ein Blasdruck von bis zu 40 bar aufgebracht. Dadurch wird die Wand des PET-Rohlings an die Innenwand der Form gepresst und so die PET-Flasche ausgebildet, bevor sie von einem Auslaufstern übernommen wird. Ca. 300 Mrd. PET-Flaschen werden mittlerweile auf diese Weise pro Jahr weltweit produziert - Tendenz stark steigend.

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Abfüller fordern deshalb immer leistungsfähigere Maschinen. Dabei darf angesichts steigenden Umweltbewusstseins und hohen Energiepreisen auch die Nachhaltigkeit nicht zu kurz kommen.

2.250 Flaschen pro Blasstation und Stunde Bei der jüngsten Weiterentwicklung der bereits seit 1997 auf dem Markt befindlichen Maschinenserie Contiform standen daher die Steigerung des Durchsatzes und die Absenkung des Energiebedarfs ganz oben auf der Agenda. Die selbst gesteckten Ziele hat das Unternehmen denn auch mustergültig umgesetzt: Krones ist es gelungen, das hohe Niveau der Vorgängergeneration nochmals anzuheben und den Ausstoß pro Blasstation von stattlichen 2.000 Flaschen auf den Rekordwert von 2.250 Flaschen pro Stunde zu steigern. »

Report

sel vom pneumatischen zum elektrischen Recken haben die Krones Ingenieure die erforderlichen Rahmenbedingungen für den höheren Durchsatz geschaffen. Statt von einem pneumatischen Antrieb wird die Reckstange der Blasstationen branchenweit nun erstmals von einem tubularen Linearmotor bewegt.

Die Montage von ACOPOSmulti65 Modulen direkt an der Maschine erlaubt es Krones, die Reckstation komplett vorzuproduzieren, zu testen und zu parametrieren.

Um diesen Schritt zu vollbringen, mussten sich die Ingenieure rund um Dieter Finger, Gruppenleiter Entwicklung Elektrik der Sparte Kunststofftechnik bei der Krones AG, so einiges einfallen lassen: „Bis dato konnten wir Riemenantriebe nutzen, um das Blasrad und die Transferräder anzutreiben. Wir sind aber mit der neuen Contiform in Geschwindigkeitsbereiche vorgestoßen, bei denen dieser Antriebstyp wegen der inhärenten Riemendehnung zu ungenau ist, weshalb es zu Problemen bei der Übergabe der Flaschen zwischen Blasrad und Fördersternen kommen kann.“ Die Ingenieure haben die Riemenantriebe daher durch Direktantriebe ersetzt: Bei der Contiform der 3. Generation kommen nun Torque Motoren zum Einsatz, die ein Drehmoment von bis zu 2.300 Nm aufbringen können. Sie bieten nicht nur eine wesentlich höhere Genauigkeit als die Riemenantriebe, sondern versorgen sich durch ein ausgeklügeltes Energiemanagement gegenseitig mit Energie, um die Maschine bei einem Spannungsausfall bzw. einem Not-Stopp schnell zum Stillstand zu bringen, ohne die Synchronität zu verlieren. Die Ansteuerung der Motoren übernimmt das SDC (Servo Drive Control), wie Krones die seit fünf Jahren spartenübergreifend eingesetzte Antriebslösung, die auf B&R Technik fußt, intern bezeichnet. Mit ihr können über POWERLINK beliebig viele Achsen mit unterschiedlichen Ausprägungen betrieben bzw. gekoppelt werden. Als Wechselrichter kommen Geräte aus der ACOPOSmulti Familie von B&R zum Einsatz; als Steuerung fungiert eine CPU aus dem B&R X20 System.

Elektrische Direktantriebe verdrängen Pneumatik Der Einsatz der Torque Motoren im Antriebsmodul alleine erklärt den großen Leistungsschub, den die neue Contiform Generation bietet, aber nicht. Erst zusammen mit dem Wech-

„Im Gegensatz zu den konventionellen Linearmotoren flacher bzw. U-förmiger Bauweise läuft der stabförmige Läufer aus Permanentmagneten in einem Rohr, dem Ständer, in das die Erregerwicklungen des Stators und ein Hall-Sensor eingebracht sind“, erläutert der Elektronikexperte von Krones. „Gegenüber den sonst üblichen Reckantrieben mit Spindel arbeitet der tubulare Linearmotor ohne Spiel und Riemen. Da die Kraft in direkter Verlängerung der Reckstange wirkt, kommen wir außerdem mit wesentlich kleineren Lagerungen aus, so dass der Antrieb auch fett- und damit wartungsfrei ist.“ Die Firma NTI (LinMot) hat nach Vorgaben des Maschinenbauers den Motor entwickelt. „Hierzu gehörte, dass der Motor eine maximale Kraft von 2 kN bereit stellen und eine

B&R hat sich aber - wie gewohnt - flexibel und engagiert gezeigt und die Standard Firmware des ACOPOS Systems entsprechend modifiziert, mit der Folge, dass der Strombedarf minimiert, die Bewegungen sehr homogen sind und wir die tublaren Linearmotoren konzernweit einsetzen können. Dieter Finger, Gruppenleiter Entwicklung Elektrik

maximale Geschwindigkeit von 2 m/s erreichen kann. Zudem war eine Positioniergenauigkeit von 0,2 mm gefordert“, konkretisiert Dieter Finger, „und der Motor sollte sich nahtlos in unser durchgängiges Antriebssystem einfügen lassen.“

Tubularer Linearmotor mit Hall-Geber am Standard ACOPOS Um diese Bedingungen einhalten zu können, wurde der Motor für den Betrieb an einem Standard ACOPOS von B&R mit einer Zwischenkreisspannung von 800 V und drei Phasen konzipiert. Der B&R ACOPOS übernimmt zusätzlich die Auswertung bzw. Linearisierung des Hall-Sensorsignals. „Dies ist mit einem nicht zu unterschätzenden Programmieraufwand verbunden“, unterstreicht Dieter Finger. „B&R hat sich aber - wie gewohnt - flexibel und engagiert gezeigt und die Standard

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Report

Firmware des ACOPOS Systems entsprechend modifiziert, mit der Folge, dass der Strombedarf minimiert, die Bewegungen sehr homogen sind und wir die tublaren Linearmotoren konzernweit einsetzen können.“ Als Umrichter für die Ansteuerung des Linearmotors haben sich die Verantwortlichen bei Krones für den ACOPOSmulti65 in Schutzart IP65 von B&R entschieden, kombiniert mit einer B&R X20 CPU, die als Steuerung des Blasmoduls fungiert. An der zweiten POWERLINK Schnittstelle des Reglers sind I/O Module in IP67 zur Ventilansteuerung und zur Aufnahme des Blasdrucks eingebunden. Mit klaren Vorteilen für den Maschinenbauer, wie Dieter Finger aufzeigt: „Da dieser Umrichter direkt an jeder Reckstation montiert wird, ist es uns möglich, die Station komplett vorzuproduzieren, zu testen und zu parametrieren. Zudem ist pro Station nur noch eine Zuleitung erforderlich. Das kommt nicht nur unserem Modulansatz sehr entgegen, sondern unterstützt die erstmals von uns realisierte Fließbandfertigung der Maschinen optimal.“

Elektrisches Recken: Mehr Durchsatz, kürzere Rüstzeiten, flexibler Reckprozess Die Betreiber der Maschine profitieren ebenfalls deutlich von der Umstellung auf das elektrische Recken. So konnte nicht nur der Durchsatz angehoben werden, der Betreiber kann nun auch deutlich mehr Einfluss auf den Reckprozess

nehmen. Dieter Finger verdeutlicht, was dies in der Praxis bedeutet: „Erstens reicht ein Knopfdruck aus, um via Software die Flaschensorte umzustellen; das zeitaufwändige manuelle Umbauen von Reckanschlägen entfällt. Zweitens kann das Bewegungsprofil des Reckantriebs via Knopfdruck verändert werden. Damit entfällt der bei der Umrüstung von einer Flasche mit kleinem zu einer Flasche mit großem Volumen bis dato erforderliche Wechsel der Reckkurve.“ Doch damit nicht genug: Es ist sogar möglich, die Kurve frei zu parametrieren und so den Reckprozess in Phasen mit unterschiedlicher Reckgeschwindigkeit aufzuteilen. Damit lässt sich der Reckprozess besser kontrollieren. Dies kann der Betreiber nutzen, um für die gleiche Flaschenqualität billigeres Ausgangsmaterial zu verwenden oder komplexere Flaschen zu fertigen, die bisher gar nicht oder in nicht ausreichender Qualität gefertigt werden konnten.

B&R ACOPOS: Zwischenkreis bis zu 70 Meter Ausdehnung Mindestens genauso wichtig für den Betreiber ist, dass die neue Generation insgesamt merklich weniger Energie verbraucht. Das ist zum einen auf den Verzicht pneumatischer Reckantriebe zurückzuführen. Zum anderen erlaubt es die B&R Technik, dass der Zwischenkreis eine Ausdehnung von 70 Metern einnimmt. Krones hat diese Eigenschaft genutzt, »

Die Maschinenbedienung wird über das kundenspezifische B&R Panel gesteuert.

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Technology by THE INNOVATORS

Generic Motion Control Motion Generic  Maximale Anlagenproduktivität durch höchste Performance und Systemsynchronität

um den Zwischenkreis des Reckmoduls mit dem Antriebsmodul der Maschine zu koppeln. Bei einem Spannungsabfall kann so die Energie des Blasrads genutzt werden, um das System kontrolliert herunterzufahren und die Reckstange in eine sichere Position zu fahren. „Würde unser Antriebssystem nicht aus einer Hand kommen, müssten wir in der Regel mit unterschiedlichen Zwischenkreisspannungen arbeiten. Dies würde DC/DC Umsetzer erfordern, mit denen wir in der Vergangenheit immer wieder schlechte Erfahrungen gemacht haben“, unterstreicht Dieter Finger. Auch während des Normalbetriebs wird Energie in den Zwischenkreis zurückgespeist: Die zum Abbremsen der Reckstange (sie wird nach dem Blasprozess mit der in der Flasche verbliebenen Druckluft mit bis zu 650 N in die Ausgangsposition zurückgedrückt) aufgebrachte Energie kann so von anderen Stationen genutzt werden, so dass die Leistungsaufnahme im Mittel pro Station nur etwa 250 Watt beträgt. Durch eine neu entwickelte Zwischenblasdruckstufe und ein weiterentwickeltes, maschineninternes Druckluftrecycling sowie ein nochmals stark reduziertes Totraumvolumen konnte Krones zusätzliche Energieeinsparungen realisieren. Der Gesamtluftverbrauch der Maschine konnte so um ein Drittel gesenkt werden. Die Argumente sprechen damit deutlich für die Streckblasmaschine von Krones. Es verwundert daher nicht, dass die neue Generation der Contiform bereits vor dem offiziellen Serienstart stark nachgefragt wurde und im November beim Krones Kundentag 2011 ein Publikumsmagnet war. 

 Neue Fertigungstechnologien durch Integration von CNC, Robotik und Motion Control mit integrierter Sicherheitstechnik  Einfache Realisierung von Maschinenoptionen durch Softwarekompatibilität über alle Antriebstechnologien  Wahlfreiheit der Maschinentopologie durch zentrale und dezentrale Antriebstechnik  Reduzierte Hardwarekosten und vereinfachter Service

Branche: Getränkeindustrie Mitarbeiter: ca. 10.575 (2010) Standort: Neutraubling Hauptsitz (DE)

www.krones.com

Perfection in Automation 10

www.br-automation.com

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Technologie

B&R-Leuchtring-Tastenmodul Cooles Design, robust im Industrieeinsatz Montieren, anschließen und fertig. Die neue Dimension für dezentrale Bedienfelder direkt am Eingabeort. Handyformat mit minimalen Abmessungen und Montageraum. Geringster Platzbedarf an der Rückseite, durch die Kapselung der Elektronik kann auf das übliche Zusatz-Schutzgehäuse verzichtet werden. In Schutzart IP65 hält das Tastenmodul auch rauen Anforderungen stand. Mit der Basistechnologie der B&R I/O Systeme bedeutet dies eine nahtlose Durchgängigkeit aufgrund der dezentralen Backplane. Äußerst kommunikativ und flexibel im Anschluss an offene Feldbusse. 

Einfachste Montage in nur vier Schritten

Highlights: ■■ Blitzschnelle und platzsparende Montage durch 1-Schraubenmontage ■■ Alle Tasten gelb, grün, rot und weiß beleuchtbar ■■ Hygienegerecht ■■ Lebensdauer > 1.000.000 Betätigungen ■■ Flexibel über Einschubstreifen beschriftbar ■■ Anschluss an offene Feldbusse

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Smart Metering für Fernwärme

Vor allem im städtischen Raum ist Fernwärme die komfortabelste, preiswerteste und umweltfreundlichste Form der Heizung. Mit rund 6.200 GWh Wärmeleistung deckt die Fernwärme Wien 36 % des Bedarfs der österreichischen Bundeshauptstadt ab. Die traditionellen Wärmemengenmesser werden immer mehr durch Zähler mit Fernabfrage ersetzt, von denen bereits ca. 50.000 Stück im Feld sind. Im unbeaufsichtigten Dauerbetrieb in den Fernwärme Stationen bewähren sich B&R Automation PC für die Datenkonzentration und -fernauslesung.

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Report

Etwa 6.222 Gewerbekunden und über 318.000 Wohnungskunden in der 1,6 Millionen Einwohner zählenden Stadt Wien haben keine lokale Heizung, sondern werden von der Fernwärme Wien GmbH mit Wärme für Heizung und Warmwasser, immer häufiger aber auch mit Kälte, versorgt. Dazu speisen 17 Erzeugungsanlagen an zwölf Standorten Heißwasser in das mehr als 1.150 Kilometer lange Fernwärmeleitungsnetz ein. Die bekannteste davon ist die 1992 nach einem Brand von Friedensreich Hundertwasser umgestaltete, zentrumsnah gelegene thermische Abfallbehandlungsanlage Spittelau.

Zählerfernauslesung auf dem Vormarsch In der Unternehmenszentrale neben der Anlage befinden sich das neue Wien Energie- Kundendienstzentrum und eine Vielzahl an Büroräumlichkeiten. An diesem Standort sitzt auch der im Bereich der Wärmemessung für die Zählerfernauslesung zuständige Eike Ehrenreich. „1997 starteten wir mit einigen Pilotanlagen ein langfristig aufgesetztes Projekt zur Zählerfernabfrage mittels M-Bus“, berichtet der Elektrotechnik Ingenieur. „Ziel war es unter anderem, die von den Kunden ungeliebten Hausbesuche zur Ablesung der Heizkostenverteiler (Verdunster) auf den Heizkörpern irgendwann abstellen zu können.“ Heute sind in Wien etwas mehr als 50.000 fernauslesbare Zähler installiert. Als genormte Schnittstelle für die Verbrauchsdatenerfassung verwenden sie den ursprünglich von Prof. Dr. Horst Ziegler von der Universität Paderborn definierte M-Bus nach EN 13757. Damit wird es möglich, über die Wärmemengenzähler zusätzlich auch Messwerte, etwa für die Temperatur, der Fernauslesung zugänglich zu machen. Ebenso ist es möglich, auch Werte für Gas und Strom zu übertragen, allerdings rechtlich nicht für Verrechnungszwecke. Die Wärmewerte werden von den einzelnen Zählern im 15-Minuten-Takt erfasst und in der lokalen Fernwärmestation gesammelt, von wo sie von der zentralen IT „abgeholt“ und zu 100 % geloggt werden. Aus diesen Werten ergibt sich u.a. zum Stichtag der Verrechnungswert. Durch ständig mitlaufende Plausibilitätsprüfungen fallen unrealistische Werte sofort auf. So konnten u.a. bereits Rohrgebrechen aufgedeckt werden, noch ehe die Betroffenen etwas bemerkt hatten. Sehr wichtig ist einerseits die verlässliche Vermeidung von Datenverlust und andererseits der zuverlässige Schutz vor unbefugter Dateneinsicht.

Automation PC für Datensammlung und -kommunikation Viel Intelligenz liegt in dem über geschirmte Zweidrahtleitung und einem oder mehreren Pegelwandlern (ca. 180 Zähler pro Pegelwandler) verbundenen Datenkonzentrator. Er hat auch für die sichere Datenweitergabe an die Zentrale zu sorgen. Die Wahl der Trägermedien ist von örtlichen Gegebenheiten abhängig und reicht von eher langsamen MODEM Strecken bis zu jeder Art von Breitband Verbindungen. „Die in der ersten Testphase eingesetzten Standard PCs stellten sich mit der Zeit als nicht geeignet heraus“, berichtet Eike Ehrenreich. „Immerhin müssen die Rechner im Dauerbetrieb jahrelang in unkontrollierten Umgebungen mit oft hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit arbeiten und sogar den einen oder anderen kleinen Wassereintritt überleben.“ Bereits von der steuerungs- und regelungstechnischen Ausstattung dezentraler Kesselhäuser Ende der Achtziger Jahre war B&R im Haus als zuverlässiger Hersteller von Systemen und Komponenten mit sehr guter Eignung zum Betrieb unter widrigen Umgebungsbedingungen bekannt. Zum Jahreswechsel 2005/06 wurden erstmals testweise Automation »

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tern sind diese Geräte für den Dauerbetrieb ausgelegt. Zudem garantiert die Verwendung von CompactFlash als Speichermedium einen dauerhaften Datenerhalt. Sie verfügen auch über eine Freigabe zur Verwendung unter Linux.

Weiche Faktoren entscheiden Auswahl Mit solchen Fakten können natürlich auch andere Fabrikate von Industrie PCs aufwarten. Viele wichtige Gründe, die zur Entscheidung von Fernwärme Wien für das B&R Produkt führten, finden sich in keinem Datenblatt. So werden die oft sehr hardwarenahen Treiber u.a. zur Zählerkommunikation im Haus entwickelt. „Da kann ich nicht mit einem Gerät leben, das bei der nächsten Lieferung ohne Ankündigung plötzlich technisch anders reagiert, weil sich der Hauptlieferant z.B. verschiedener Sublieferanten bedient“, sagt Eike Ehrenreich. „Dank hoher Fertigungstiefe hat B&R die gesamte Produktionskette selbst im Griff und kann rechtzeitig vor jeglichen Veränderungen warnen.“ Schon bei der Komponentenauswahl berücksichtigt B&R eine möglichst lange unveränderte Geräteverfügbarkeit. Durch die hohe Verbreitung ist eine Kontinuität gewährleistet, die kleine Nischenanbieter nicht erreichen.

PCs unter Linux als Betriebssystem eingesetzt. Durch den laufenden Bedarf an Zählerfernauslese-Anlagen, kommen jährlich ca. 45 Automation- PC´s von B&R zum Einsatz. Ihre Eignung für diesen Einsatzzweck unter anderem durch die geringen Abmessungen, die robuste Gehäusekonstruktion und den Aufbau ohne bewegliche Teile wie Lüfter oder Festplatten beweisen diese modularen Geräte in mindestens ebenso anspruchsvollen industriellen Applikationen. Im Gegensatz zu handelsüblichen Bürocompu-

„Auch die Möglichkeit, mit dem Hersteller schnell und unbürokratisch zu kommunizieren und ihn in der Nähe zu haben, trägt wesentlich zur Vermeidung von Problemen bei“, ist der Wärmemesser überzeugt. „Das geht so weit, dass wir die im Herstellerwerk vorhandene technische Infrastruktur und die Erfahrung der Mitarbeiter im Werk nutzen können.“ So geschehen, als etwa Zusatzgeräte eines Fremdherstellers zur „Eignungsprüfung“ in der B&R Klimakammer einem bestimmten Temperaturverlauf ausgesetzt wurden. Ein weiterer Vorteil der Nähe ist auch die trotz Pufferlager gelegentlich erforderliche Lieferung von B&R Industrie PCs oder Komponenten innerhalb von 24 Stunden. „Alle reden vom Smart Metering, wir von Fernwärme Wien tun es bereits seit Jahren“, ist Eike Ehrenreich stolz auf das bisher Erreichte. „Der B&R Automation PC einschließlich seiner Komponenten hat sich dank überlegener technischer Daten und der richtigen weichen Faktoren als Datenverarbeitungs-Herzstück bei der Zählerfernauslesung im Dauerbetrieb tausendfach bewährt und hilft, die korrekte Abrechnung der bezogenen Wärme sicherzustellen.“ 

Branche: Energie Mitarbeiter: ca. 1.200 Standort: Wien (AT) 17 Anlagen sorgen für Wärme in einem 1.150 km umfassenden Verbundnetz im Großraum Wien.

www.fernwaermewien.at

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News

News Meistgenutztes Engineering Werkzeug: Automation Studio Ein Fünftel aller deutschen Maschinen- und Anlagenbauer setzen bei der Programmierung ihrer Steuerungssysteme auf Automation Studio, so das Ergebnis einer kürzlich veröffentlichten Studie von ITQ in Kooperation mit Hochschulen und der Fachzeitschrift Computer&AUTOMATION. Demnach arbeitet jeder fünfte deutsche Maschinenbauer mit dem B&R Softwaretool. „Heute ist nicht mehr die Hardware von Steuerungen das alleinige Entscheidungskriterium, sondern die Engineering Umgebung der jeweiligen Hersteller spielt eine immer zentralere Rolle“, betont B&R Marketing Manager Werner Gropp das Resümee dieser Untersuchung. Damit zeigt sich ein deutlicher Wandel im Maschinen- und Anlagenbau, da vermehrt Unternehmen rein aufgrund der steigenden Komplexität der Aufgabenstellungen auf integrierte Software Entwicklungsumgebungen wie Automation Studio setzen. Unter den Befragten haben Kriterien wie eine intuitive Bedienung des Programms, die Software Qualitätssicherung und Portierbarkeit von existierender Software eine hohe Priorität. 92% stellen klar die hohe Bedeutung der Wiederverwendung bestehender Software heraus, da heute bereits ein sehr großer Teil des Firmen Know-hows in der entwickelten Software steckt.

Effiziente und nachhaltige Entwicklung mit Automation Studio 4

Bereits ein Fünftel der deutschen Maschinenbauer nutzt Automation Studio von B&R.

Nähere Informationen zur Studie finden Sie auf der Website von Computer&AUTOMATION unter: www.computer-automation.de

Mit der neuen Generation des Automation Studio bietet B&R weiter optimierte Entwicklungsmethoden für den Maschinen- und Anlagenbau in einem voll integrierten Softwaretool. Paralleles Arbeiten an unterschiedlichen Aufgaben und die Untergliederung einzelner Projekte in Module erhöhen nicht nur die Effizienz, sondern verkürzen auch die Time-to-Market. Die Wiederverwendung der Software für nächste Maschinengenerationen gewährleistet eine zukunftssichere Investitionssicherheit. 

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Condition Monitoring

steigert Maschinenverf端gbarkeit

Technologie

Vom Oszilloskopmodul bis zum sensitiven Servoantrieb, vom Überwachungschip in jedem Automation PC bis zu eigenintelligenten Modulen zur Schwingungsanalyse bietet B&R alle Möglichkeiten, in die Maschine hinein zu hören, ohne externe Auswerteeinheiten zu benötigen. Damit ist Condition Monitoring heute schon selbstverständlicher Bestandteil jedes B&R Automatisierungssystems und damit jeder Maschine die mit B&R Technik automatisiert wird. Vorausschauende Wartung auf Basis permanenter Zustandsüberwachung hilft ungeplante Stehzeiten zu vermeiden und den Aufwand für die Ersatzteilhaltung deutlich zu verringern. Die Verwendung der Zustandssignale als Input für Steuerung und Regelung trägt zur Lebensverlängerung von Maschinen bei und wirkt sich so zusätzlich auf die Stückkosten aus.

Die Anstrengungen der Entwicklungsingenieure im Maschinenbau zeigen Wirkung: Leistungs- und Funktionsdichte von Produktionsmaschinen nehmen laufend zu. Das bedeutet, dass für die Produktherstellung bei gleichen Mengen und derselben Komplexität eine geringere Anzahl Maschinen benötigt wird. Das verbilligt die Produktion und erhöht dadurch die Wettbewerbsfähigkeit des Maschinenherstellers. Andererseits erhöht sich mit der steigenden Effizienz auch die Abhängigkeit der Produktionsbetriebe von den einzelnen Maschinen. Durch den erhöhten Produktionsdurchsatz ist jeder Stillstand mit höheren Kosten durch Produktionsausfall pro Zeiteinheit verbunden. Und Stillstände, das wissen Maschinenanwender, haben die Eigenschaft, dass sie nie ganz vermieden werden können.

Wartungsstrategien im Wandel Klassische Wartungsstrategien haben eine Gemeinsamkeit: Die obersten paar Prozentpunkte der Maschinenverfügbarkeit müssen teuer erkauft werden. Das gilt für die reaktive, schadensorientierte Wartung, bei der alle Teile des Systems bis zur Erschöpfung ausgenutzt und erst nach ihrem Versagen ersetzt werden. Eine hohe Maschinenverfügbarkeit lässt sich auf diese Weise nur mit hohem Aufwand für die Ersatzteilebevorratung und mit kurzfristig vor Ort verfügbarem qualifizierten Personal samt Ausrüstung herstellen. Als zweite und häufigste klassische Strategie ist die vorbeugende Wartung mit fixen Wartungsintervallen auf Basis von Erfahrungswerten die meist verbreitete Vorgehensweise. Obwohl sie als entscheidenden Vorteil wartungsbedingte Stillstände planbar macht, ist sie kein Allheilmittel und mit einem erheblichen Kostenrisiko verbunden: Einerseits müssen vielfach Teile nachbeschafft und getauscht werden, die noch weit vom Ende ihrer Nutzbarkeit entfernt sind. Andererseits schützt diese Strategie nicht zuverlässig vor ungeplanten Stillständen, etwa wenn Teile durch ungleichmäßige Beanspruchung innerhalb der Maschine vor Ablauf des Wartungsintervalls schadhaft werden. »

Technologie

Messen, Auswerten, Kommunizieren - alles in einem Modul! Diese kompakte Allin-one Lösung bietet einzig B&R!

Stehzeiten möglichst zu minimieren und – etwa für unvermeidliche Wartungseingriffe – gut geplant herbeizuführen, ist das Ziel verantwortungsbewusster Manager, die beim Kauf neuer Maschinen nicht nur deren Anschaffungskosten, sondern die kumulierten Kosten über die gesamte Nutzungsdauer betrachten. Nur wenn es ihnen gelingt, die Maschinenverfügbarkeit zu maximieren und zugleich die Wartungskosten zu minimieren, können sie die TCO (Total Cost of Ownership) wesentlich senken. Sie sind daher dabei, ihre Wartungsstrategien zu überdenken.

Herausforderung Interpretation Die Optimierung des Verhältnisses von Maschinenverfügbarkeit und Wartungskosten gelingt am besten durch den Ersatz fixer Wartungsintervalle durch zustandsabhängige, vorausschauende Wartung. Sie wird eingeplant, wenn Anzeichen von Abnutzung auf die bevorstehende Notwendigkeit eines Eingriffs hindeuten. Ihr Vorteil ist, dass mit den Wartungsarbeiten bis zu einem Zeitpunkt nahe dem tatsächlichen Ende der Nutzungsdauer der betroffenen Komponente zugewartet werden kann. Dieses tritt meist wesentlich später ein als zum vorsichtig angesetzten Wartungsintervall. Dabei bleibt die Planbarkeit erhalten, denn die erforderlichen Arbeiten können im Rahmen einer ohnehin stattfindenden Betriebspause durchgeführt werden. Minimiert wird das Lagerrisiko für Ersatzteile, denn es genügt, ausschließlich betroffene Komponenten zu beschaffen. Ausfälle durch Wartungsversäumnis werden andererseits zuverlässig vermieden. Dazu ist es nötig, permanent den Zustand der Gesamtmaschine zu überwachen und aus den mittels Condition Monitoring gewonnenen Informationen Rückschlüsse auf die Wartungsbedürftigkeit der betroffenen Teile zu ziehen. „Dies kann durch die Auswertung unterschiedlichster einfacher Signale oder Messgrößen wie Temperatur oder Druck erfolgen, die mit X20 oder X67 IO Baugruppen erfasst werden“, so Bernhard Eder, Business Manager bei B&R. „Zusätzlich sind spezielle Module beispielsweise zum Schalten von Ventilen mit integrierter Schaltzeitpunkterkennung oder Oszilloskop Funktion Bestandteil des B&R Gesamtsystems.“ Zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Signalaufnahme für die Zustandsüberwachung sind integraler Bestandteil der Automatisierungssysteme von B&R. So werden die Motorüberwachungsfunktionen der ACOPOS

Technologie

Mit traditionellen Wartungsstrategien haben die obersten Prozentpunkte der Maschinenverfügbarkeit einen hohen Preis. Diesen zu senken, gelingt mit präventiven Strategien auf Basis permanenter Zustandsüberwachung. Bernhard Eder, Business Manager B&R Servoverstärker ebenso zu diesem Zweck verwendet wie die Automation PC von B&R. Sie unterscheiden sich nicht nur mechanisch von Bürocomputern, jeder von ihnen enthält einen ständig mitlaufenden integrierten Schaltkreis für die Selbstdiagnose. Neueste Ergänzung dieses Angebotes ist ein Modul aus der X20 Familie zur Vibrationsanalyse. „Die Sensorik zur Aufnahme der Signale ist zwar wichtig, aber für sich genommen noch nicht ausreichend“, weiß Werner Paulin. Seit 1997 im Unternehmen, hat er langjährige Erfahrung im Bereich internationale Applikation und ist heute International Sales Manager für China. „Entscheidend dafür, dass Wartungspausen zum Komponententausch rechtzeitig, aber auch nicht zu früh angesetzt werden, ist die Interpretation der aufgenommenen Muster. Nur damit kann der Rückschluss auf die Wartungsnotwendigkeit gezogen werden.“

Von der Option zum Standard Das ist der Grund dafür, dass Condition Monitoring – an sich ja seit Jahrzehnten bekannt – in den klassischen Maschinenbau nur zögerlich Einzug hielt. Die mathematisch sehr anspruchsvollen Berechnungen machten bisher oft große und teure eigene Rechnersysteme erforderlich, die noch dazu mit Expertenwissen, etwa auf den Gebieten Materialkunde und Schwingungsmechanik, programmiert werden mussten. Deshalb blieb die Anwendung der Zustandsüberwachung lange Zeit auf Anlagen beschränkt, deren Ausfallfolgen ungeheure Kosten verursachen. Die fortschreitende Miniaturisierung in der Mikroelektronik ermöglicht es, die bisher benötigte teure Außenbeschaltung einzusparen. So sind etwa beim analogen Eingangsmodul X20AI2636 von B&R die wesentlichen Funktionen wie ein Komparator mit Hysterese bereits integriert. Das derzeit bei ausgewählten Pilotkunden im Einsatz befindliche B&R Condition Monitoring Modul X20CM4810 verarbeitet die abgetasteten Signale aus den Beschleunigungssensoren zu mehr als 70 Kennwerten. So können auf nur einem Kanal auch komplexe Schwingungsmuster überwacht werden.

Kenngrößen werden zur Laufzeit über POWERLINK oder andere Feldbusse an die System CPU übertragen und können direkt in der Applikationssoftware zur weiteren Verwendung genutzt werden. „Das versetzt Maschinenbauer erstmals in die Lage, permanente Zustandsüberwachung nicht mehr nur als aufpreispflichtige Option anzubieten, sondern in den Standard zu integrieren“, sagt Werner Paulin. „Ihren Kunden können sie mit deutlich geringerem kalkulatorischen Risiko als bisher eine Verfügbarkeitsgarantie abgeben.“

Lebensverlängerung inklusive Maschinenbetreiber können zusätzlich von einer Unterstützung ihrer internen Abläufe profitieren. So ist es etwa denkbar, dass die Maschine bei Erkennen eines bevorstehenden Wartungserfordernisses einen Bestellvorschlag für die benötigten Teile an die Instandhaltung oder den Einkauf versendet. So kann nichts vergessen oder verwechselt werden und trotz minimierter Ersatzteil-Lagerhaltung ist das passende Teil zur Stelle, wenn es benötigt wird. Die Verfügbarkeit aktueller, vorverarbeiteter Zustandsdaten eröffnet auch außerhalb der Wartung neue Möglichkeiten. Die erfassten Zustandsdaten können natürlich auch von der Automatisierungssoftware als Input verwendet und berücksichtigt werden. „So kann man durch Geschwindigkeitsanpassungen die Dauer bis zum Wartungsfall verlängern oder durch Ausgleich von Schlupf oder Schaltverzögerungen stets im optimalen Betriebszustand bleiben“, bestätigt Bernhard Eder. „Eine solche adaptive Betriebsweise kann Verfügbarkeit und Lebensdauer einer Maschine zusätzlich erhöhen und so Ressourcenverbrauch und Stückkosten deutlich verringern.“ 

Entwicklungsseitig reduzieren sich Softwareaufwand und Schnittstellenproblematik, da die zu überwachenden Faktoren ohne das Wissen komplexer mathematischer Funktionen durch einfache Parametrierung im B&R Automation Studio eingestellt werden. Die aussagekräftigen

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Sorgenfreiheit

als Serienausstattung in Alfa Laval Dekantern Zustandsüberwachungsmodul von B&R erhöht Verfügbarkeit

Bereits seit einiger Zeit bietet Alfa Laval als führender Hersteller von Dekanterzentrifugen erweiterte Lebensdauer und verbesserte Prozess Stabilität durch Zustandsüberwachung. Wegen der hohen Kosten der externen Auswerteeinheit für Vibrationssignale handelte es sich dabei jedoch um eine aufpreispflichtige Option. Im Zuge der Neuentwicklung der Steuerungselektronik unter Verwendung von B&R X20 Hardware wurde diese Funktionalität in Form eines Condition Monitoring Moduls im X20 Formfaktor integriert. Nun sind alle Dekanter von Alfa Laval bereits ab Werk für die vorausschauende Wartung ertüchtigt.

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Für die meisten Menschen sind Dekanter karaffenartige Gefäße, in denen Rotwein serviert wird, sodass er ‚atmen’ kann, ehe er ins Trinkglas kommt. Für Obstverwerter und AbwasserReiniger gleichermaßen sind Dekanter schwere Maschinen, in denen mittels Zentrifugalkraft Flüssigkeiten und Feststoffe getrennt werden. Hauptelement ist die zentrale, rotierende Trommel. In ihr bleibt ein trockener Kuchen zurück, während Saft oder Wasser abfließt. Der Energieverbrauch ist essentiell. Deshalb überraschte Alfa Laval, Weltmarktführer bei Dekanterzentrifugen, kürzlich den Markt mit der bahnbrechenden neuen Dekanter Generation Aldec G3, die den Energieverbrauch um 40 Prozent senkt. Da die in den Brei eingebrachte Energie auch einen Einfluss auf den Trennungsvorgang hat, rühmt sich Aldec G3 zudem mit gestiegener Leistung. Mit diesen Eigenschaften hilft die dritte Dekanter Generation von Alfa Laval leicht erkennbar den Betreibern dabei, Betriebskosten zu sparen. Vorgestellt auf der IFAT ENTSORGA, Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft in München im September 2010, wurde sie daher umgehend zu einem Verkaufsschlager. Ein Auftrag der weltgrößten Abwasserbehandlungsanlage in Chicago ist allein knapp 28 Millionen Euro schwer und damit der größte, den das schwedische Unternehmen in seiner 128-jährigen Firmengeschichte jemals erhalten hat.

Condition Monitoring ist mehr als nur ein Wort Die Betriebskosten sind nicht die einzige Belastung für die knappen Budgets der überwiegend kommunalen Kunden. Die Unterhaltskosten über die gesamte Lebensdauer müssen kalkulierbar niedrig gehalten werden. Deshalb muss die Verfügbarkeit für eine sinnvolle Flüssigkeits-Separation per Dekanter möglichst knapp an 100% heranreichen. Unerwartete Ausfälle sind tabu. „Bei Rotationsgeschwindigkeiten im Bereich von 3.000 U/min. ist jede nicht absolut gleichmäßige

Bewegung der Lebenserwartung der Maschine abträglich”, sagt Peter Bloomberg. Der Automation Manager arbeitet im Kopenhagener Werk von Alfa Laval, in dem die Dekanter entwickelt und hergestellt werden. „Deshalb sind unsere Dekanter bereits seit vielen Jahren optional mit Condition Monitoring erhältlich.” Zu diesem Zweck bietet Alfa Laval ein Schwingungsüberwachungssystem namens Cosmos als Zusatz, das als Teil der Leistungsvereinbarungen von Alfa Laval angeboten wurde. Dieses verfolgt den Zweck, durch Verhindern unvorhergesehener Stillstände und Erhöhung der Planbarkeit sowie Senkung der Häufigkeit von Wartungsarbeiten, die Ergebnisse der Kundenprozesse zu maximieren. Dazu genügt die Aufzeichnung und Nachverfolgung von Schwingungssignalen nicht. Auch das Wissen über die Gesamtmaschine und den Prozess muss einfließen, da die erfassten Daten ohne dieses schwierig zu interpretieren sein würden. „Technisch war dieses System sehr gut”, erklärt Peter Blomberg. „Nachteilig waren die damit verbundenen Aufwände und Kosten.” Es machte mehr als nur die Montage von Schwingungssensoren und Datenerfassungsmodulen erforderlich. Für die Konzentration und Vorverarbeitung der Informationen vor der Weitergabe zur extern durchgeführten Analyse musste für das System an der Maschine ein eigener Computer installiert werden. Das machte die Sache zu kostenintensiv, um sie als Serienbestandteil zu integrieren statt als Extra anzubieten. Zudem konnten nur Experten das System handhaben. »

Alfa Laval ist führender Hersteller von Dekanterzentrifugen, die Feststoffe und Flüssigkeiten mittels rotierender Schleudertrommel trennen.

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Ziel niedrigere Einstiegshürde „Im Versuch, für Kunden von Alfa Laval die Einstiegshürde in die vorausschauende Wartung zu senken, begannen wir im Zuge der Entwicklungsarbeiten an den Dekantern der Serien Aldec G2 und G3 mit der Suche nach Alternativlösungen”, sagt Peter Blomberg. „Da eine große Anzahl bestehender Kunden mit dem älteren Produkt ausgestattet ist, war eine der Forderungen die Kompatibilität in Form identisch aufgebauter Ausgabedateien.” Als Teil eines 2007 begonnenen Projektes zur Neuentwicklung der Steuerungselektronik mit dem Ziel, diese ohne externe Schaltschränke direkt am Hauptrahmen der Maschine zu montieren, strebte Alfa Laval ebenfalls die Integration der Vibrationsaufnahme an. Schwingungsdatenerfassungsmodule eines schwedischen Herstellers brachten eine Verbesserung gegenüber der bestehenden Situation, griffen jedoch zu kurz, denn immer noch wurde ein zusätzlicher Computer für die Datenumwandlung benötigt.

Uns gefiel der kleine Formfaktor der B&R X20 Module. Von nun an enthält jeder Alfa Laval Dekanter die grundlegenden Fähigkeiten zur Zustandsüberwachung ohne Aufpreis.

„Da wir mit B&R als Lieferant unserer Steuerungshardware im Dialog standen, kam das Thema 2008 in einer gemeinsamen Besprechung auf den Tisch”, erinnert sich Peter Blomberg. „Uns gefiel der kleine Formfaktor der B&R X20 Module.“

Condition Monitoring für alle! Zum Einsatz kam ein Zweikanal-Schwingungsüberwachungsmodul im doppelt breiten X20 Format, das eine Vielfalt an Eingangsdaten von Schwingungssensoren in Cosmos-kompatible Ergebnisdateien für die Übertragung an die zentrale Analyse umwandelt. Die erstmals zu Beginn des Jahres 2011 gelieferten Module haben begonnen, die Dekanter von Alfa Laval zu revolutionieren. „Früher war für Condition Monitoring und vorausschauende Wartung eine zusätzliche Investition erforderlich. Nicht jeder Kunde war dazu bereit, diese zu tätigen”, betont Peter Blomberg. „Von nun an enthält jeder Alfa Laval Dekanter die grundlegenden Fähigkeiten zur Zustandsüberwachung ohne Aufpreis.” Und wegen der Topologie der X20 Serie kann diese Fähigkeit durch Hinzufügen zusätzlicher Module einfach zu weiter verfeinerten Systemen ausgebaut werden. Die Einfachheit der Zustandsüberwachung unter Verwendung der kundenspezifischen B&R X20 Schwingungsmodule öffnet die Tür zu weiteren Optionen. Nachdem die Serienfertigung von Maschinen mit der eingebauten Möglichkeit zur Zustandsüberwachung begonnen hat, beschäftigt sich Peter Blomberg mit Zukunftsthemen: „Reduziert man die Zustandsüberwachung auf die Schwingungsauswertung, kann sie ihr Potenzial nicht ausschöpfen”, ist er überzeugt. „Zur Erlangung eines vollständigeren Ergebnisses können Temperatur, Druck und eine Vielzahl anderer Kriterien in die Berechnung einfließen.” Das würde wiederum helfen, das mit größerer Sicherheit zu liefern, worum es in der zustandsabhängigen Wartung eigentlich geht und was die Automatisierungstechniker bei Alfa Laval geschaffen haben: Sorgenfreiheit als Teil der Serienausstattung. 

Peter Blomberg, Automation Manager

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News

Bild: Hannover Messe AG

In Halle 9 / Stand F25!

Trends für den Maschinen- und Anlagenbau Innovative Lösungen zur Steigerung der Effizienz und Produktivität im Maschinenbau bestimmen auch auf der diesjährigen HMI in Hannover im Bereich Industrial Automation das Themenspektrum. Mit acht Leitmessen sowie Ausstellern und Fachbesuchern aus aller Welt bietet die HMI von 23. - 27. April Entscheidern aus der internationalen Industrie eine Plattform für sämtliche technologische Disziplinen. Auf einer Fläche von 650 m² präsentiert B&R ein breites Spektrum an lösungsorientierten Themen: So stehen neben dem sicherheitsgerichteten busunabhängigen Safety Standard openSAFETY wichtige Sicherheitsfunktionen im Antrieb Stichwort ‚Smart Safe Reaction’ - im Messefokus. Durchgängige Modularität in Soft- und Hardware ermöglicht darüber hinaus die optimale Anpassung von Maschinen und Anlagen an individuelle Kundenwünsche. Mit dem B&R ‚Automation Studio 4’ präsentiert B&R auf der diesjährigen HMI die neueste Generation seiner integrierten Entwicklungsumgebung. Die durchgängige Unterstützung des gesamten Hardwareportfolios von B&R - angefangen von der SPS über den Servoantrieb bis hin zum Industrie-PC und das über Systemgenerationen hinweg - sorgt für vollständige Kompatibilität.

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Weiteres Messe-Highlight ist der motorintegrierte Servoaktuator B&R ACOPOSmulti65m, ein modulares Antriebskonzept mit geringstem Platzbedarf und Inbetriebnahmeaufwand. Die Ausführung in Schutzart IP65 unterstützt den Anwender bei der effizienten Gestaltung optimierter Sicherheitskonzepte und Fertigungsstrategien. Zur Überwachung der Energieeffizienz bietet B&R dem Fachbesucher eine neue Lösung im X20 Faktor. So unterstützt das neue Energiemessmodul der X20 Reihe bei der Messung des Leistungsverbrauchs von Maschinen sowie Anlagen und ermöglicht die optimale Regelung der Energiebilanz. Mit dem neuen Multitouch-Panel sorgt B&R für einen Innovationsvorsprung seiner Kunden im Bedienbereich. Durch die Kombination klassischer Bedienmethoden mit Touchgesten steht dem Anwender eine Benutzeroberfläche mit besten ergonomischen Eigenschaften zur Verfügung. Erfahren Sie mehr über aktuelle Produktneuheiten und Gesamtlösungen im Bereich der Automatisierungstechnik und besuchen Sie uns in Halle 9 / Stand F25. 

Höchste Flexibilität in Abfüllprozessen 2009 wurden in China mehr als 40 Milliarden Liter an Getränken konsumiert. Angesichts dieses enormen Verbrauchs steht die Steigerung der Produktionsleistung im Fokus der chinesischen Getränkeindustrie. Tech-Long, ein bedeutender Hersteller von Verpackungssystemen, setzt bereits seit einigen Jahren auf den Einsatz wettbewerbsfähiger Steuerungstechnologie und konnte so seinen weltweiten Absatz weiter ausbauen. Heute zählen namhafte Brauereien wie Snow, Tsingtao, Zhujiang, Huiquan und Budweiser zum Kundenkreis.

Vor mehr als zwei Jahren entschloss sich Tech-Long zur Entwicklung einer neuen Schrumpffolien Verpackungsmaschine namens DBZ-SB45. Im Vergleich zu den Vorgängermodellen verfügt der neue Maschinentyp über ein höheres Maß an Flexibilität und erlaubt die rasche Anpassung an verschiedene Bearbeitungsprozesse. Anwender sind somit in der Lage, innerhalb kurzer Zeit auf veränderte Marktbedingungen zu reagieren und die Wirtschaftlichkeit ihrer Produktion im internationalen Umfeld aufrecht zu erhalten.

Zentrale B&R Steuerungsplattform erhöht Wirtschaftlichkeit Das Herzstück der neuen Tech-Long Maschine bildet ein B&R Power Panel, das Steuerung, Visualisierung und Antriebstechnik in einer kompakten Bedieneinheit vereint. Ausgestattet mit einem DRAM für die schnelle Abarbeitung speicherintensiver Programme und einer acht Gigabyte Compact Flash Karte bietet das Power Panel eine leistungsstarke Hardwarebasis

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für die präzise Bewegungssteuerung, die Visualisierung sowie die Rezeptund Produktionsdaten-Verwaltung. Eine wichtige Standardfunktion der neuen Tech-Long Maschine ist die Fernwartung. Diese kann dank des Einsatzes des Power Panels einfach umgesetzt werden. Ein integrierter VNC- oder Web-Server bietet dem Kunden die Möglichkeit der problemlosen Überwachung über weite Distanzen via Internet. Programm Updates können ebenso einfach mittels Fernwartung durchgeführt werden. Für den Anwender bedeutet dies reduzierte Wartungskosten. Das alles wird auf einfachste Weise mit dem Automation Studio konfiguriert.

Präzise Bewegungssteuerung durch B&R Technologie Für die exakte Folienzuführung und -aufnahme erfordert der Verpackungsprozess eine optimale Achs-Synchronisation. Hier sorgen B&R ACOPOS Servoverstärker mittels virtueller Masterachse für die präzise Abstimmung zwischen Folien-Zuführung und -Aufnahme. Die Verbindung zwischen dem B&R ACOPOS Master und den einzelnen Antriebsachsen erfolgt über POWERLINK. Mit einer Zykluszeit von 400 µs sendet die virtuelle Master Achse gleichzeitig Daten an alle Slave Achsen. Dieser Querverkehr ermöglicht maximale Performance jeder einzelnen Achse bei minimaler Belastung der Steuerung - auch bei dynamischen Bewebungsprofilen. Dadurch erreicht das System optimale Bewegungsabläufe bei Minimierung der mechanischen Stöße. Gleichzeitig ist das Steuerungssystem in der Lage, bei Längenänderung der zugeführten Folie, automatisch das neue Verhältnis des elektronischen Getriebes stufenlos und online zu berechnen und anzupassen. Die Maschine bietet auch die Möglichkeit, die Folie anhand von Druckmarken automatisch zu schneiden. Dabei wird die Druckmarke direkt vom B&R ACOPOS

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Die Programmierung in Automation unterstützt das intuitive Bedienkonzept.

ausgewertet. Dadurch ergibt sich eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und Schnittgenauigkeit. „Mit dem B&R System wird die komplexe Bewegungssteuerung vereinfacht, sodass wir selbst komplexeste Prozessabläufe problemlos realisieren können“, so Zeng Guoyou, Leiter Elektrotechnik bei Tech-Long.

Übersichtliche und effiziente Projektgestaltung mit ‚Automation Studio’ von B&R Besonderes Augenmerk legte Tech-Long bei der Maschinenentwicklung auf die Wahl der Software Lösung. „Bei identischer Hardwareausstattung kann durch entsprechende Gestaltung der Software die Funktionsvielfalt einer Maschine deutlich erweitert werden“, hebt Guoyou hervor. Eine wettbewerbfähige Verpackungsmaschine zeichnet sich durch das perfekte Zusammenspiel von Hardware und Software aus. Automation Studio bietet hier eine optimale Unterstützung in den verschiedenen Entwicklungsschritten - von der Projektkonfiguration, Programmierung und Inbetriebnahme bis hin zur Fernwartung und -diagnose. „Mit Hilfe der integrierten B&R Entwicklungsumgebung, mit der sämtliche Automatisierungsaufgaben wie Steuerung, Visualisierung, Antriebstechnik und Kommunikation abgedeckt werden, waren deutliche Produktivitätssteigerungen bei unserer neuen DBZ-SB45 bei gleichzeitiger Senkung der Lebenszykluskosten möglich“, erklärt Guoyou. Die Tech-Long Ingenieure legten folglich einen Schwerpunkt auf den Entwurf einer stan-

dardisierten, modularen Software, deren einzelne Softwarebausteine problemlos in verschiedene Maschinen integriert werden können. Automation Studio von B&R unterstützt die Programmierung in „ANSI-C“, sodass Prozessalgorithmen binnen kurzer Zeit entworfen werden können. „Die Partnerschaft mit B&R beschränkt sich nicht alleine auf die Lieferung von Produkten. Vielmehr stehen der gemeinsame Wissensaustausch sowie die optimale Betreuung in jeder Projektphase im Mittelpunkt. Darüber hinaus profitieren wir von der Kombination aus technologischer Innovation und effizientem Produktdesign, wodurch wir unsere Kompetenz am internationalen Markt deutlich stärken“, so Tech-Long Geschäftsführer Luo Wenhai. 

Branche: F&B Verpackungsindustrie Mitarbeiter: 700 Standort: Guangzhou (CN)

www.tech-long.com

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Wie kommt die Sonne in den Tank? Elektromobilität ist eine Technologie, über die fast ein jeder spricht: Die Automobilhersteller verkaufen schon alltagstaugliche Fahrzeuge und alle träumen von weniger Verkehrslärm und sauberer Luft. Aber wie sieht die Tankstelle der Zukunft aus? Wir sind es gewohnt unser Auto in nur wenigen Minuten zu betanken und das weltweit und flächendeckend. Das ist mit Elektrizität technologisch (noch) nicht möglich und vielleicht auch gar nicht nötig. Denn, wenn an den richtigen Orten Solar-Ladepunkte zur Verfügung stehen, kann das Elektroauto nebenbei vor der Haustür, der Arbeitsstelle oder beim Einkauf geladen werden. Darum ist es gut zu wissen, dass es Unternehmen wie die ‚Belectric’ gibt, die genau diese Technologien entwickeln und der Sonne den Weg in den Tank bereiten.

Wer die Räume der Belectric Forschungsabteilung in Dresden betritt, wird sofort von emsiger Geschäftigkeit umgeben. Denn hier wird von jungen, hochmotivierten Ingenieuren und Wissenschaftlern die Technologie von morgen entwickelt. Das Ziel der Solarbranche ist die weltweite Netzparität durch klimafreundliche Photovoltaiksysteme. Dazu wird alles selbst entwickelt, projektiert, errichtet und zum Teil auch selbst betrieben. Beispielhaft sind PV Systeme zur Beschattung und Energiegewinnung auf Park- und Gewächshäusern oder die Entwicklung und Produktion einer intelligenten Ladeinfrastruktur. Das Ergebnis ist beeindruckend: Allein 2010 wurden 47 Solarkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 313 MWp errichtet. Dabei sind über 60 patentierte Lösungen für Solarmodule entstanden, deren Spektrum von kurzschlussfesten Kabelverbindern über innovative Unterkonstruktionen bis hin zu Reinigungsrobotern reicht.

Über die Ladebox wird genau jener Leistungsbedarf durch Sonne, Batterie oder Energienetz bereitgestellt, der für die Fahrzeugladung benötigt wird.

Kein Wunder, dass hier auch Ideen und Konzepte zur umweltfreundlichen "Betankung" von Elektrofahrzeugen entstehen. Ein solches Thema ist der Solar Carport, bei dem eine auf dem Dach installierte PV Anlage die Sonne einfängt und diese Energie für die Ladung der Fahrzeugbatterie bereit stellt. Das klingt einfach, ist es aber nicht. Denn was ist, wenn die Sonne eben nicht scheint oder das Fahrzeug erst bei Dunkelheit abgestellt wird? Für diesen Fall muss die geerntete Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden. Um auch während längerer lichtarmer Zeiten eine kontinuierliche Versorgung zu gewährleisten, verfügt die Anlage über einen zusätzlichen Netzanschluss. Aus diesem Grundkonzept ergibt sich der auf den ersten Blick recht simple Aufbau des CarportBatterie-Ladebox Systems. Es besteht aus Dünnschichtzellen auf dem Dach des Carports. Ein PV Wechselrichter erzeugt die für die Autoladung erforderliche Wechselspannung und stellt diese an einer Ladebox zur Verfügung. Ein paralle-

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Fotograf Christian Seeling, Foto Solperis GmbH

ler Batterie Wechselrichter sorgt für die exakte Ladung und Entladung der Batterie. So wird je nach Bedarf genau die zur Fahrzeugladung benötigte Leistung durch Sonne, Batterie oder eben auch Energienetz bereitgestellt. Bei einem Überangebot an Sonne kann sogar Energie ins Netz eingespeist werden. Wichtig ist dabei die intelligente Verwaltung dieser Ressourcen mit dem Ziel, in der Bilanz so wenig wie möglich Netzenergie zu verwenden und die Lebensdauer aller Komponenten zu maximieren. Das trifft besonders auf das Batteriemanagement zu, denn hier liegt einer der Schwerpunkte der Dresdner Entwickler. "Wir müssen die Betriebsweise der stationären Batterie noch weiter in Richtung Zyklenfestigkeit entwickeln und den Einsatz alternativer und umweltverträglicher Materialien vorantreiben", betont Lars Fallant, der sich als Projektleiter modularer Speichersysteme ebenfalls mit diesem Thema beschäftigt. Es ist dem Forscherteam schon fast unangenehm einzugestehen, dass momentan noch auf eine bleihaltige Batterie gesetzt wird. "Wir können aber zur Senkung des Investitionsaufwandes auf diese kostengünstige und bewährte Technologie derzeit noch nicht verzichten. Auch ist der scheinbar ökologische Nachteil vertretbar, denn die eingesetzten Bleibatterien können nahezu vollständig recycelt werden.“

PV-Anlage Ladebox

PV-Wechselrichter

Energiespeicher

Batteriewechselrichter

E-Auto

Öffentliches Netz

Abbildung des Konzeptes zum Carport-Batterie-Ladebox Systems.

So wundert es nicht, dass die Hauptaufgabe der Steuerung darin besteht, so viel wie möglich Daten zur Analyse der Betriebsweise und des Kundenverhaltens zu sammeln. Da ist das exakte Temperaturmanagement von Batterie und umgebender Raumluft schon fast Nebensache, obwohl das entscheidend für deren Lebensdauer ist. »

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Wichtig ist für die Menschen die Erkenntnis, dass ein Elektroauto erst klimafreundlich betrieben wird, wenn es auch mit regenerativer Energie beladen wird. Hier stehen wir erst am Anfang. Dieses Ziel mit hoher Effektivität zu erreichen, ist unsere Aufgabe. Lars Fallant, Projektleiter modulare Speichersysteme

Die aufgezeichneten Daten sollen zur Analyse direkt nach Dresden übertragen und auch dem Kunden entsprechend aufbereitet angezeigt werden. Dies erfolgt mittels B&R Power Panel und einer sehr gelungenen Visualisierung.

Die Übersichtsseite der Visualisierung zeigt den Energiespeicherstatus im gesamten System.

Während einige Bildschirmseiten dem Kunden Informationen über den technischen Zustand der Anlage und der Batterieladung liefern, werden andere Daten richtig spannend. So kann er sich anzeigen lassen, wie sein Tankverhalten aussieht, wie viel PV Energie getankt und/oder eingespeist wurde und vor allem was das für seine konkrete CO2 Bilanz bedeutet. Das Ganze sieht der Kunde zukünftig natürlich nicht nur am Display vor Ort, sondern dank dem in der Steuerung integrierten WEB Server ganz bequem auch auf seinem PC oder Smartphone. "Die Datenanbindung, an die mit völlig eigenständigem Programm arbeitenden Wechselrichter, war dank des im Automation Studio integrierten Frame-Treibers schnell gemacht," betont der Softwareentwickler Johannes Wintermantel. Hierzu reichte eine kurze Schulung im lokalen, technischen Büro und etwas Hilfestellung am Telefon völlig aus. Auch die kostengünstige, modulare Bauweise des X20 Systems war für die Systemauswahl entscheidend. Im Ergebnis konnte die gesamte Entwicklung in kürzester Zeit realisiert werden, so dass die Prototypanlage pünktlich zum ersten Messeauftritt in Frankreich eintraf. Hier setzt Belectric auf möglichst viel Resonanz, denn die erreichbaren Werte sind schon heute beeindruckend: Mit der vorgestellten Lösung können Elektroautos ca. 3.000 mal aufgeladen werden. Das entspricht bei täglicher Betankung einem Zeitraum von mehr als acht Jahren. Wie schnell sich dieses System dann amortisiert, hängt nur noch von der Preisentwicklung des Kraftstoffs und von der Effizienz der Fahrzeuge ab. Beim gegenwärtigen Stand der Technik können dabei schon bis zu 100 km pro Tag vollständig mit regenerativer Energie bewältigt werden. Ein Segen für jede vom Smog geplagte Großstadt! "Der Solarcarport ist nur ein Baustein im Smart-Grid System. Die massenhafte Verbreitung von Elektromobilität wird diese Technik auch in Parkhäuser, Tiefgaragen und Firmenparkplätze bringen", ist sich die Projektleiterin Solarcarport mit Energiespeicher Marie-Kathrin Kaiser sicher. Damit werden auch die Investitionskosten sinken und die Systemintegration verbessert. Ein Ziel, dem sich die Dresdner Entwickler schon rasant genähert haben und das wir im täglichen Leben interessiert verfolgen werden. 

Branche: Solartechnik Mitarbeiter: 2000 Standort: Kolitzheim (DE)

www.belectric.com

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News

Schnelligkeit und Synchronität des Tripod-Roboters mit gemischten Antriebskomponenten beweisen Geschwindigkeit, Präzision und Herstellerneutralität von POWERLINK

POWERLINK synchronisiert Tripod-Roboter mit B&R, KEB und YASKAWA Mischantrieb Tripod-Roboter werden für schnelle Pick&Place Aufgaben eingesetzt. Deren hohe Dynamik und Präzision erfordert die exakte und präzise Synchronisierung der drei Servomotoren. Ein am Stand der Ethernet POWERLINK Standardization Group EPSG auf der Fachmesse SPS/IPC/ DRIVES in Nürnberg gezeigter Tripod-Roboter ist mit Servomotoren samt Umrichtern von drei verschiedenen Herstellern ausgestattet. Die Verbindung der Antriebe von KEB, Yaskawa und B&R über POWERLINK stellt bei höchster Dynamik die Echtzeit-Synchronisation sicher, die für SpitzenPräzision erforderlich ist. „Der Multi-Vendor Tripod-Roboter beweist die hohe Dynamik und durchgängige Offenheit von

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POWERLINK“, so EPSG Geschäftsführer Stefan Schönegger. „Einfach POWERLINK verwenden schafft auch bei anspruchsvollsten Anwendungen Herstellerunabhängigkeit in der Komponentenwahl.“

Unternehmenshintergrund Die Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG) wurde 2003 als unabhängige Organisation von führenden Unternehmen der Antriebsund Automatisierungstechnik gegründet. Ziel der Arbeit ist die Standardisierung und Weiterentwicklung des von B&R im Jahr 2001 eingeführten POWERLINK. Das leistungsstarke Echtzeit-Kommunikationssystem ist eine Protokollerweiterung zum Ethernet-Standard nach IEEE 802.3, um Echtzeitdaten im Mikrosekundenbereich zu übertragen. Die EPSG kooperiert mit führenden Standardisierungsorganisationen wie beispielsweise der CAN in Automation (CiA) oder der IEC. Vorstand ist Anton Meindl, BU Manager Controls bei B&R. 

Technologie

Mobile Automation:

Gesch체ttelt, nicht ger체hrt! Sonderfahrzeuge und mobile Arbeitsmaschinen haben 채hnliche Anforderungen hinsichtlich der Automatisierung wie der allgemeine Maschinen- und Anlagenbau. Erhebliche Abweichungen gibt es hingegen bei Einbau- und Einsatzbedingungen. Durch Integration des seit 1992 t채tigen Spezialunternehmens MONDIAL electronic kann B&R allgemeines Automatisierungs-Know-how mit Erfahrung auf dem Gebiet mobiler Nutzung verbinden. Zur SPS/IPC/ DRIVES im November 2011 stellte B&R das neue mobile Produktportfolio vor.

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Technologie

Ob Einsatzfahrzeug, Bau- oder Transportmaschine, landwirtschaftliches Nutzfahrzeug oder Pistengerät: Der Blick in die Fahrkabinen moderner Sonderfahrzeuge lässt unübersehbar den Trend zu elektronischen Steuerungen und grafischen Darstellungen der technischen Abläufe erkennen. Zunehmend erfolgt die Steuerung der Arbeitsabläufe ebenso wie die Erfassung, Berechnung und Regelung von Prozessdaten und Bewegungen automatisiert, während ergonomisch und angenehm gestaltete Arbeitsplätze die Maschinenführer von körperlichen Anstrengungen entlasten. Während im Fall industrieller Anwendungen große Teile der Elektronik geschützt in Schaltschränken installiert sind, müssen in Fahrzeugen oder im Freien verwendete Automatisierungsgeräte deutlich härtere Umwelteinflüsse verkraften. Dazu gehören extreme mechanische Belastungen durch Schock und Vibration ebenso wie Hitze, Kälte oder Feuchtigkeit. Höchste Ansprüche an die Verfügbarkeit und kurze Hochlaufphasen sind ebenso wie die oft schwankende Versorgungsspannung von Bordnetzen Herausforderungen für die Systementwickler, in deren Lösungen das Zusammenspiel zwischen Elektronik und Mechanik eine herausragende Rolle spielt. »

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Technologie

Das Beste aus zwei Welten „Mit über 30 Jahren Erfahrung und ungebrochener Innovationskraft ist B&R einer der führenden Partner der Industrie für die effiziente Automatisierung von Abläufen und Bewegungsvorgängern in industriellen Maschinen und Anlagen“, erläutert B&R Marketingchef Werner Gropp und schlussfolgert: „Als Innovations- und Technologieführer der Branche erheben wir den Anspruch, diesen Markt mit vollständigen, modularen und zugleich durchgängigen Lösungen umfassend zu bedienen. Als logische Erweiterung des Produkt- und Lösungsportfolios stellt sich B&R nun auch den Anforderungen der mobilen Automation.“ 2010 wurde das Unternehmen MONDIAL electronic in die B&R Unternehmensgruppe integriert. Als eines der ersten Unternehmen weltweit hat es in die Entwicklung von Komponenten und Lösungen für Automatisierungsaufgaben in Fahrzeugen und ortsunabhängigen Maschinen investiert und seine Kunden damit zu Markt- und Technologieführern gemacht. Seit 1992 entwickelt und produziert MONDIAL Bedien- und Steuergeräte für die rauen Einsatzbedingungen, denen sich die Elektronik in diesem Anwendungsgebiet stellen muss. Auf dieser idealen Basis und begünstigt durch die strategische Ausrichtung der Produktentwicklung auf Erfüllung modularer Standards erfolgte der Einstieg von B&R in diese zukunftsträchtige Branche. So profitiert die Welt der mobilen Arbeitsmaschinen und automatisierter Anlagen im Freien von den Vorteilen des technologisch führenden modularen Industrie-Automatisierungssystems.

PC-Architektur alle Komponenten, die zum Aufbau von Gesamtlösungen für die mobile Automatisierung erforderlich sind. Damit kann B&R auch in diesem Bereich seine Kompetenz als Gesamtlösungsanbieter ausspielen. Neue Maßstäbe bezüglich der Modularität von Anlagen zur Fahrzeugautomation setzen dabei die neu entwickelten Produkte MA120 für die Kabine und MA170 für Anwendungen im Freien und im Motorraum. Dabei handelt es sich um dezentrale Steuerungsknoten mit B&R X20-kompatibler CPU und bis zu 16 I/O-Modulen. Diese werden in zahlreichen Varianten als Analog- Digital- und Leistungsmodule zur individuellen Gestaltung des jeweils optimalen Systems zur Verfügung stehen.

Maximiert: Funktionalität und Packungsdichte Da Erfahrungen aus der Entwicklung ähnlicher Module für den industriellen Einsatz einfließen konnten, bringen die dezentralen Steuerungsknoten MA120 und MA170 ein Höchstmaß an Funktionalität bei enormer Packungsdichte. Diese sorgt gemeinsam mit der Verwendung des schnellen echtzeitfähigen POWERLINK als Kommunikationsschiene für flexible Einsatzmöglichkeiten und geringen Verkabelungsaufwand bei der Herstellung kompletter, durchgängiger Automatisierungssysteme. Die Integration weiterer Kommunikationsstandards wie des im KFZ-Bereich verbreiteten CAN-Bus mit den Protokollstandards ISOBus und J1939 erleichtert die Herstellung der Kompatibilität mit Fremdkomponenten und die Erweiterung bereits im Feld befindlicher Systeme. Auch

Gesamtlösung aus einer Hand Auf Basis dieser Synergien bereits bei B&R entwickelte Produkte waren die Highlights des zur SPS/IPC/DRIVES 2011 präsentierten neuen B&R Mobile Automation Produktportfolios. Dieses umfasst von Bedienund Beobachtungsgeräten über dezentrale CPU- und Ein-/Ausgabeeinheiten für den Kabinen- und Außenbereich bis zu leistungsfähigen Steuerrechnern mit

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Technologie

MA170 - Der neue Maßstab in der Modularität

1. Gehäuseunterteil

2. Einsatz der Module 1-3

3. Montage der Steckerplatine

6. Montage des Gehäusedeckels

5. Einsatz von CPU oder Bus Controller

4. Einsatz der Module 4-6

Die neue universelle Lösung für jede Automatisierungsaufgabe im mobilen Bereich.

ein gesteigerter Komfort sowie sehr weitreichende Diagnosemöglichkeiten sind Folgen der Nutzung von Synergien mit der Industrieautomatisierung.

matisierungslösungen zur Verfügung, sei es als umfangreicher Satz von Funktionsbibliotheken oder in Form von Simulations-, Analyse- und Diagnosewerkzeugen.

Durchgängige Software

Die Zukunft hat erst begonnen

Die Automatisierungsaufgaben in mobilen Maschinen weisen die gleichen funktionalen Anforderungen auf, wie jene in der industriellen Automatisierung. Wie für alle Lösungen von B&R wird daher die Software auch für die Systeme der mobilen Automatisierung mit der einheitlichen Entwicklungsumgebung B&R Automation Studio geschrieben, getestet und zur Verwendung auf einer bestimmten Hardwareumgebung konfiguriert. Das gestattet die Entwicklung der Programme für Visualisierung, Bedienung, Steuerung und Regelung sowie Protokollierung als durchgängiges Gesamtprojekt ohne Wechsel der Entwicklungswerkzeuge. Auf den Geräten selbst läuft das seit Jahren bewährte Betriebssystem des B&R Standardportfolios.

Bei der Entwicklung der zur SPS/IPC/DRIVES vorgestellten Produktreihe wurden bereits zukünftige Erweiterungen wie der integrierten Sicherheitstechnik auf Basis von openSAFETY zur Absicherung von Arbeitsbereichen gegen Verletzungen oder Beschädigungen berücksichtigt.

Seit mehr als 15 Jahren im Einsatz, ist das Entwicklungs- und Runtimesystem Automation Studio auch ein Produkt zahlloser Erfahrungen und Kundenanforderungen aus allen Bereichen der industriellen Automatisierung. Diese stehen nun uneingeschränkt auch Entwicklerinnen und Entwicklern mobiler Auto-

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Noch liegt der Fokus der Produkte von B&R für den Zielmarkt mobile Automation auf den Einsatzbereichen Bau- und Landwirtschaftsmaschinen sowie Kommunal- und Einsatzfahrzeuge. Es ist jedoch zu erwarten, dass das Portfolio sehr rasch auch in anderen Bereichen mobiler Installationen Fuß fassen wird. Auch das Angebot für die industrielle Automatisierung erfährt dadurch eine Erweiterung, denn B&R Mobile Automotion bringt Teile der Steuerungselektronik direkt an den Ort des Geschehens, die bisher den Schaltschrank nicht verlassen konnten. So verbessert sie die Möglichkeiten der Automatisierung von Industrieanlagen mit besonderen Umgebungsbedingungen. 

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Produktivitätssteigerung durch B&R Antriebstechnologie Ein hoher Materialdurchsatz im Verpackungsprozess erfordert ein zuverlässiges und leistungsstarkes Steuerungssystem. Durch die Integration von B&R Technologie gelang es Hoong-A einen lückenlosen Betrieb seiner neuen Blister-Verpackungsmaschinen sicherzustellen und Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 600 Blistern pro Minute zu erzielen.

Die Hoong-A Corporation mit Sitz in Bucheon, Südkorea, ist auf die Herstellung von Blister-Verpackungsmaschinen und Kartonierern für die Pharmaindustrie spezialisiert. Darüber hinaus zählen automatische Zuführeinrichtungen sowie Verpackungsmaschinen für die Verarbeitung von Gesundheitsprodukten, Süß- und Haushaltswaren zum Produktsortiment.

Präzise Bewegungssteuerung mit B&R Servotechnologie Mit einer Produktionsleistung von 600 Blisterverpackungen pro Minute, zählt die neue Blistermaschine HM600R zu den innovativsten Maschinengenerationen des koreanischen Anbieters. Die Kombination aus horizontalem Stanzvorgang mit 300 Hüben pro Minute, dem zweibahnigen Aufbau sowie modernster B&R Servoantriebstechnik sorgt dabei für höchste Durchlaufgeschwindigkeit und Verarbeitungspräzision. Rasche Formatwechsel lassen sich durch die Auswahl vordefinierter Parameter für spezifische Formate dank modernster PC Technologie problemlos durchführen. Ein besonderer Vorteil der neuen Blistermaschine ist die Verarbeitung vielfältigster Verpackungsmaterialien, wie PVC, PVC/PVDC, PVC/ACLAR, PP und COC sowie Aluminium für die Kaltumformung. B&R ACOPOS Servoverstärker sowie ein PC-basiertes Steuerungssystem ermöglichen einen vollautomatischen Betrieb und schaffen darüber hinaus eine benutzerfreundliche Arbeitsumgebung. So ist die Betriebsanleitung für den Bediener

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Komplettlinie mit Blisterverpackungsmaschine und Kartonierer. Durch den Einsatz einer B&R Gesamtlösung wurde eine Leistung von 600 Blister- und 300 Kartonverpackungen pro Minute realisiert. Kundenspezifische Panels (links) visualisieren den gesamten Prozess.

jederzeit über das PC-basierte Steuerungssystem abrufbar. Das neue horizontale Stanzsystem sorgt für eine gezielte Ausgabe der Blisterverpackungen und lässt sich einfach in die gesamte Verpackungslinie integrieren. „Die ausgestanzten Verpackungen werden von einem Ausgaberad, dem Auslaufförderer, zum Weitertransport zugeführt. Das B&R Antriebssystem sorgt dabei für die präzise Positionierung des Auslaufförderers“, erklärt Hoong-A Applikationsleiter Kang-Sun Lee.

Richtlinienkonforme Maschinenkonzeption Eine besondere Anforderung an die neue HM600R stellte die GMP-konforme Gestaltung (GMP - Good manufacturing practice), d.h. die Einhaltung wichtiger Richtlinien für die Pharmaindustrie, dar. Gemeinsam mit B&R konnte eine Balkonbauweise realisiert werden. Diese sorgt für Übersichtlichkeit, einfache Wartung und Reinigung.

Leistungssteigerung durch Gesamtlösung Als Konsequenz der Kooperation mit B&R stattete Hoong-A zahlreiche Maschinen mit PC-basierter Steuerung aus, der Einsatz zusätzlicher Steuerungssysteme wurde somit hinfällig. Programmierung, Simulation, Inbetriebnahme und Wartung sämtlicher Maschinentypen erfolgen mithilfe eines einzigen Softwaretools, dem Automation Studio. „Durch das skalierbare Gesamtsystem mit der Möglichkeit von optionalen Maschinenteilen in einem einzigen Projekt hat sich die Serienproduktion und das damit verbundene Software Engineering stark vereinfacht“, fügt Lee hinzu. Im Zuge des Verpackungsprozesses für medizinische Produkte werden in den Hoong-A Maschinen bis zu 13 Servoachsen synchronisiert betrieben. Die Präzision

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der Synchronisierung ist entscheidend für die Qualität und die Produktivität der Gesamtanlage. Wichtig dabei ist auch, dass im Betrieb, also „on the fly“ die Sychronisierungen der Achsen geändert werden können, um beispielsweise verschiedene Produktarten zu verpacken bzw. Fehlersituationen zu korrigieren (z.B. im Falle „no product no foil“). Weiters bedient sich Hoong-A der B&R Standardfunktionalitäten wie u.a. der Druckmarkenregelung oder der Regelung der Folien Zugspannung, diese sind als komfortable Funktionsbausteine nutzbar. Viele dieser Funktionsbausteine werden dann direkt am Antrieb abgearbeitet, sodass sich eine optimierte Reaktionszeit erreichen lässt. Durch die optimale Abstimmung von Hard- und Software profitieren Hoong-A Kunden von maßgeschneiderten Verpackungslösungen. „Durch die Wiederverwendbarkeit kundenspezifischer Software Bibliotheken gelang es uns, die Entwicklungszeiten erheblich zu verkürzen“, so Kang-Sun Lee. „Darüber hinaus haben wir uns dazu entschlossen, POWERLINK als Echtzeit Kommunikationsprotokoll zu implementieren, um eine optimale Antriebssynchronisation zu erreichen und die Leistung und Genauigkeit unserer Maschinen weiter zu verbessern - insbesondere bei komplexen Bewegungs-Steuerungsaufgaben ein wichtiger Vorteil.“ 

Branche: Verpackungsindustrie Mitarbeiter: 102 Standort: Bucheon (KR)

www.hoonga.com

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Der Alleskönner unter den Hydraulikpressen

Erfahrung mit dem Bau von Pressen hat die Langzauner Ges.m.b.H. bereits seit 1936. Das oberösterreichische Unternehmen ist heute im Bereich von Pressen für die Skierzeugung Weltmarktführer. In Form der neu entwickelten Laborpresse stellte Langzauner zur Fachmesse Composites Europe im September 2011 einen ähnlich gravierenden Methodenwechsel wie den von der Spindel- zur Hydraulikpresse vor: Mit drehzahlvariablem Hydraulikantrieb dringt die Maschine in neue Regionen der Präzision vor und spart zugleich Energie. Kompakte Steuerungstechnik aus einem Guss von B&R erleichtert dem Hersteller Entwicklung und Aufbau und dessen Kunden den Betrieb.

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Erstaunlich viele Produkte des täglichen Gebrauchs müssen mindestens einmal im Laufe ihrer Entstehung durch eine Presse. „Speziell durch den Vormarsch der Verbundwerkstoffe ist diese Tendenz weiterhin stark steigend“, sagt Michael Laufenböck. Er ist Marketingverantwortlicher beim Maschinenhersteller Langzauner Ges.m.b.H. im oberösterreichischen Lambrechten. Das seit 1924 bestehende Unternehmen stellt neben Schleif- und Sägemaschinen für die Holz- und Metallbearbeitung bereits seit 1936 Pressen her. Handelte es sich damals um Spindelpressen für die Furnierherstellung, erzeugt Langzauner seit den 1970er Jahren hydraulische Pressen auch für die Composite-Werkstoffe. „Speziell bei Pressen für die Skierzeugung sind wir unumstrittener Weltmarktführer“, bestätigt Michael Laufenböck mit berechtigtem Stolz. „Dazu kamen in den letzten beiden Jahrzehnten der Flugzeug Komponentenbau und die Automobilindustrie.“

Technologiewechsel für mehr Flexibilität In diesen Segmenten sind häufig die zu produzierenden Stückzahlen nicht besonders groß, andererseits muss rasch und flexibel auf veränderliche Anforderungen reagiert werden. Zusätzlich sind gerade dort die Ansprüche an die Genauigkeit nicht nur der Teile, sondern auch der einzelnen Verformungsschritte außerordentlich hoch. „Das prägte auch das Lastenheft für die neu zu entwickelnde Pressenfamilie, vor allem im Hinblick auf die Hydraulik“, berichtet Gerhard Mayrhofer. Der Mechatronik Ingenieur leitet die Elektrotechnik Abteilung bei Langzauner. „Von Beginn an stand auch die Steuerungstechnik im Fokus, denn manche der heutigen Markter-

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Star der Composites Europe war die Langzauner-Laborpresse als erstes Mitglied einer neuen Produktfamilie mit drehzahlvariablem Hydraulikantrieb. Die äußerst kompakte, hoch präzise Maschine beherrscht alle Pressverfahren und kann komfortabel vom Anwender programmiert werden.

fordernisse waren mit der bisher getrennten Hydrauliksteuerung nur schwer zu erfüllen.“ Der wesentlichste Entwicklungsschritt auf dem Weg zur neuen Produktfamilie war die Abkehr von der bisher üblichen Proportionaltechnik für das Hydraulik Aggregat. „Diese Praxis ist nicht nur wegen der permanent auf Volllast laufenden Pumpe mit Energieverschwendung verbunden, sie ist auch regelungstechnisch äußerst aufwändig“, so Gerhard Mayrhofer. „Zudem sind die Proportional-Regelventile nicht gerade billig und keineswegs wartungsfrei.“ Dem gegenüber wählte er einen drehzahlvariablen Hydraulikantrieb, bei dem eine Innenzahnrad-Pumpe - angetrieben von einem Servomotor - stets genau den Druck erzeugt, der gerade benötigt wird. „Heute

verwenden wir ausschließlich preisgünstige, wartungsfreie Schaltventile“, nennt Gerhard Mayrhofer einen wesentlichen Vorteil und fügt hinzu: „Zusätzlich benötigen wir keine eigene Steuerung auf der Hydraulik Seite, da wir alle Steuerungs- und Regelungsaufgaben von der elektrischen Seite aus erledigen können.“ Dazu kommt die Energie Ersparnis im Ausmaß von über 70% und einem Geräuschpegel an der Wahrnehmungsgrenze.

Beschleunigte Entwicklung mit Libraries Die erste Maschine dieser neuen Generation ist eine sogenannte Labormaschine. Im Gegensatz zu den meist für ein eng umrissenes Anwendungsspektrum spezifizierten Serien Produktionsmaschinen sind »

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bei dieser praktisch alle Parameter und Funktionen individuell einstellbar, von Pressdruck über Schließgeschwindigkeit bis Heizleistung und -dauer. Die neu konstruierte Laborpresse ist als erste am Markt für alle Pressverfahren geeignet, etwa RTM, Prepreg und Spaltinjektion. Sie stellt daher die höchsten Ansprüche an die Steuerung und den Benutzerkomfort. „Die eigentliche Herausforderung sind jedoch die Regelalgorithmen selbst“, sagt Gerhard Mayrhofer. „Auf diesem Gebiet bietet die B&R Entwicklungsumgebung Automation Studio hervorragende Unterstützung: Wir konnten alle regelungstechnischen Aufgaben, auch

die der Hydraulik, in kürzester Zeit allein durch Verwendung der mitgelieferten Softwarebibliotheken realisieren.“ Nur so konnte es gelingen, nach dem im Februar 2011 erfolgten Entwicklungsstart bereits im September desselben Jahres der staunenden Fachöffentlichkeit eine vollständig serienreife Maschine zu präsentieren.

BENUTZERKOMFORT großgeschrieben Die umfangreichen Möglichkeiten der Automatisierungssoftware nutzten die Langzauner Techniker dazu, die Benutzerführung gründlich zu überarbeiten,

sodass ihren Kunden wesentlich erweiterte Möglichkeiten offen stehen. Diese konnten bisher nur Parameter einstellen und abspeichern. Nunmehr haben sie Gelegenheit, ganze Programme komfortabel mittels Pull-Down Menü aus vorgefertigten Modulen zusammenzustellen und für die spätere Verwendung zu verwahren. Bis zu 1.000 derartige Programme können in Form von CSV Dateien auf der nichtflüchtigen Speicherkarte abgelegt und mittels USB Stick auch transportiert werden.

Betriebsdaten PC eingespart Überschaubar ist die Hardware: Die Hauptlast der Steuerungsaufgaben trägt ein Power Panel PP480. Auf dem Gerät mit 15-Zoll Touchscreen läuft die ebenso über CSVDateien realisierte Betriebsdatenerfassung, für deren Betrieb bei früheren Maschinen ein eigener Rechner benötigt wurde. „Nicht zuletzt dank der durchdacht aufeinander abgestimmten B&R Automatisierungshard- und Softwareprodukte konnten wir innerhalb kürzester Zeit den Alleskönner unter den Hydraulikpressen entwickeln, der unseren Messestand auf der Composite Europe zum Überlaufen brachte“, freut sich Michael Laufenböck, und Gerhard Mayrhofer ergänzt, „dass in Automation Studio für die top-aktuelle drehzahlvariable Hydraulik Antriebstechnik bereits jetzt alle erforderlichen Libraries vorhanden sind, beschleunigt die Entwicklungsarbeit ungemein.“ 

Branche: Sondermaschinenbau Mitarbeiter: ca. 75 Standort: Lambrechten (AT) Einfacher als zur Proportionaltechnik fällt die Hydraulik aus: Power Panel übernimmt Steuerung und beschleunigt die Entwicklung.

www.langzauner.at

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News

News B&R UK: Neueröffnung der Landeszentrale Mit der Eröffnung der neuen Landeszentrale von B&R UK in Peterborough trägt das Unternehmen dem anhaltenden Expansionskurs Rechnung und schafft zusätzlichen Raum für weiteres Wachstum. Zahlreiche Gäste nutzten die Gelegenheit zur Besichtigung der neuen Räumlichkeiten im Rahmen einer offiziellen Feier. Nach einer Ansprache von Simon Goodwin, Geschäftsführer B&R UK, erhielten die Besucher Einblicke in die Aktivitäten und Produktneuheiten von B&R. Neben langjährigen Kunden und Pressevertretern war auch der frühere Geschäftsführer, John Crane, anwesend, der die Entwicklung von B&R in Großbritannien über 15 Jahre entscheidend mitprägte. Zu den neuen Räumlichkeiten des Headquarters zählen beispielsweise modernste Applikationsarbeitsplätze und Schulungsräume, um Kunden und Mitarbeiter umfassend mit dem Einsatz neuester Automatisierungstechnologien vertraut zu machen.

Nahe am Kunden Mit einer weiteren Niederlassung in Andover stellt B&R die optimale Anbindung an den Süden des Landes sicher. Davon profitieren Kunden durch einen raschen Support vor Ort sowie einer lokalen Unterstützung bei der Entwicklung neuester Maschinengenerationen. Angesichts der erfreulichen Geschäftsentwicklung wird B&R die Struktur in Großbritannien auch in den nächsten Jahren weiter ausbauen. 

Das UK-Team stellt sich vor.

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Simon Goodwin, Geschäftsführer B&R UK, begrüßt John Crane, seinen Vorgänger.

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Voraussehende Sicherheit für Fußgänger In der Automobilindustrie ist der vorausschauende Fußgängerschutz eines der wichtigsten Zukunftsprojekte. Noch bevor erste Modelle tatsächlich mit intelligenten Systemen zur Aufprallvermeidung ausgestattet werden, müssen die dazu erforderlichen Sensoren unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden. Dabei entgeht die Fußgängerattrappe im Prüfstand durch Wegbeschleunigen mit über 14 g im letzten Moment dem Aufprall. Dafür sorgt in den von der 4a engineering GmbH entwickelten und gebauten Prüfständen Steuerungs- und vor allem Antriebstechnik von B&R.

Mit hoher Geschwindigkeit nähert sich der Audi der Querungsstelle. Der Fahrer weiß, dass ein Fußgänger auf die Fahrbahn steigen wird. Er weiß sogar, dass dieser bis knapp über die Fahrbahnmitte gehen, dann inne halten und anschließend umkehren wird. Dennoch vermindert er seine Geschwindigkeit nicht, sondern tut, als wüsste er all dies nicht und bleibt auf der rechten Spur, als ob er hinter der Figur vorbeifahren wollte. Längst schreit der Hindernisdetektor seine Warnung, doch die wird ignoriert. Schon beträgt der Abstand keine drei Meter mehr, lächerlich wenig bei 80 km/h. Der Aufprall ist unvermeidlich, doch immer noch erfolgt kein Tritt auf die Bremse. Da geschieht so etwas wie ein Wunder: Buchstäblich im allerletzten Augenblick hebt die Figur ab, schnellt in die Höhe und entgeht um Haaresbreite dem Aufprall des Autos. Das ist keine Filmszene, das ist Teil eines Versuchsprogramms zur Überprüfung und Weiterentwicklung von Hindernis Warnsystemen

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am Audi Testgelände in Neustadt an der Donau. Alles hier ist echt, nur der Fußgänger ist ein Crash Test Dummy. Dennoch müssen die Testfahrer vor ihrem Einsatz hier erst lernen, ohne jede natürliche Brems- oder Ausweichreaktion weiterzufahren und ihn zu überfahren. Dass die Puppe in die Luft schnellt, um dem Aufprall zu entgehen, verhindert Beschädigungen am Prüfobjekt oder am Fahrzeug und ist eine der zahlreichen technologischen Herausforderungen an der trickreichen Versuchsanordnung. Erdacht und hergestellt wurde diese von der 4a engineering GmbH in Traboch, einem technologieorientierten Forschungs- und Entwicklungsunternehmen mit Kernkompetenz im Entwickeln und Optimieren neuer Produkte und Prozesse unter Anwendung der Gesetze der Physik. Daher der Leitspruch „In Physics we trust“. Dabei spannen die großteils aus akademischen Bereichen kommenden Mitarbeiter des Unternehmens den Bogen von der Methodenentwicklung über die Simulation bis hin zur

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konkreten Produktentwicklung. So bestehen etwa 15 % der weltweit in Mobiltelefonen verbauten Lautsprecher aus einem hier entwickelten und von einer Schwesterfirma hergestellten Metall-Kunststoff-Laminat. Etwa 50 % des Umsatzes erzielt 4a engineering im Bereich der Automobilindustrie. Der restliche Teil verteilt sich auf die Branchen Luft- und Raumfahrt, Elektro-/Elektronik, Konsumgüter und Sportartikel, Medizintechnik sowie Maschinenbau. Ein wesentlicher Schwerpunkt des Unternehmens liegt dabei im Bereich der Kunststoff- und Materialwissenschaften.

Beinahe unsichtbar Die hohe Kompetenz im Bereich der Polymerwerkstoffe ist es auch, die der 4a engineering den Auftrag für den Prüfstand für die aktive Fußgängersicherheit brachte. Die Detektionssysteme im Auto arbeiten oft auf Basis von Radar und die Versuchsanordnung sollte für sie möglichst unsichtbar sein. »

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laufenden Servomotoren auf und ab bewegt wird. „Diese Synchronizität war auch eine wesentliche antriebstechnische Herausforderung“, sagt Martin Fritz. „Nur bei Gleichlauf ist ein problemloses Hochlaufen des Attrappenträgers um 2 Meter innerhalb von 160 bis 180 ms gewährleistet.“ Auch die Laufkatze selbst wird von einem B&R Servomotor angetrieben, wie die Vertikalmechanik über die Antriebe der B&R Baureihe ACOPOSmulti angesteuert.

Für das Auge ebenso wie das Radarecho lebensecht wirkende Dummies (2. von links) sind an einem Trägerstab befestigt und werden an einem Querbalken von zwei synchron laufenden Servomotoren mit über 14 g nach oben beschleunigt, um Beschädigungen an der Puppe oder am Versuchsträger zu vermeiden.

Sie besteht daher zu 95 % aus speziellen Verbundwerkstoffen, um das Radarecho zu minimieren. Zusätzlich ist der Prüfstand auch farblich der Umgebung angepasst. So registrieren die Sensoren im Fahrzeug ausschließlich die Puppe. Konstruktiv erinnert der Prüfstand an einen Portalkran mit einer zweischienigen Fahrbahn, auf der sich eine Laufkatze mit bis zu 25 km/h bewegt. An ihr ist der Dummy befestigt. „Beim ursprünglichen Auftrag im Jahr 2007 war die Realisierungszeit mit nur 11 Wochen begrenzt“, berichtet Engineering-Leiter Martin Fritz. „Daher mussten wir einige Kompromisse eingehen, die wir in einer Weiterentwicklungsphase durch technologisch bessere Dauerlösungen ablösten.“ Dazu gehört der Mechanismus, mit dem der Dummy innerhalb von nur 100 ms nach oben ausweicht. Die

Beschleunigung erreicht dabei mit über 14 g Werte, die ein echter Mensch dauerhaft nicht überleben würde. In der Erstversion wurde das erreicht, indem die Puppe an einem vorgespannten Elastomerseil befestigt war und dieses entriegelt wurde.

Die Ablaufsteuerung erfolgt mit einer CPU und den I/O Modulen der B&R Steuerungsbaureihe X20. Ebenso wie die Servoverstärker ACOPOSmulti sind sie sehr kompakt und haben einen geringen Stromverbrauch. So kann angesichts der Notwendigkeit zur Vermeidung von Radarechos der Schaltschrank klein gehalten werden. Dieser muss durch aktive Dämpfung getarnt werden, und je größer er ist, desto höher ist auch der Aufwand dafür. Zudem treten durch die außergewöhnlich hohe Dynamik kurzzeitig Motorströme bis 170 A auf. Meist ist die Stromversorgung auf den Versuchsgeländen im freien Feld recht schwach, in manchen Fällen muss die Anlage mangels Kabelzuführung von einem mobilen

Der ACOPOSmulti von B&R besticht durch seine kompakte Bauweise und einen geringen Stromverbrauch.

Geringster Stromverbrauch Diese Anordnung war wegen des Beschleunigungsverlaufes und der mangelnden Regelbarkeit nicht optimal und wurde daher mittlerweile durch einen motorischen Antrieb des an einem Stab befestigten Dummies ersetzt. Dazu ist der Trägerstab an einem Querbalken befestigt, der von zwei synchron

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News

Stromaggregat versorgt werden. Deshalb legten die Techniker von 4a engineering mit Unterstützung von B&R die Anlage so aus, dass auch bei schwacher Spannungsversorgung ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. „Auch da bewährten sich die robusten ACOPOSmulti, die auch bei Spannungseinbrüchen auf weniger als 300 V noch problemlos arbeiteten“, lobt Martin Fritz. Positionsdaten sowohl der Puppe als auch des herannahenden Autos werden von der Anlage per WLAN an das Fahrzeug gesendet. Dort steht dem Fahrer ein Terminal zur Verfügung, an dem ihm die vordefinierten Szenarien angezeigt werden und mit dem er den Ablauf startet. Dazu wurde eine Symbolik geschaffen, anhand der die Fahrer rasch das jeweilige Szenario erfassen können. „Einmal konzeptuell erdacht, wurde uns die Umsetzung dieser grafischen Repräsentation der Abläufe und ihrer Kombinationen mit Visual Components im Automation Studio leicht gemacht. Bis das Auto ausreichend Intelligenz aufweist, um das Verhalten von Fußgehern zu antizipieren und den Aufprall zu vermeiden, wird noch viel Zeit vergehen. Voraussehende Sicherheitssysteme, die etwa bei Erkennen von Gefahr die Bremsscheiben trocken fahren, um die Bremsbereitschaft zu erhöhen, werden jedoch bereits in Bälde nichts außergewöhnliches mehr sein. Mit fortgeschrittener Polymertechnologie von 4a engineering und der aktuellen, zukunftsgerichteten Automatisierungstechnik von B&R wurden bis heute bereits in tausenden Durchläufen die dazu erforderlichen Tests durchgeführt. 

Branche: Sondermaschinenbau Standort: Traboch (AT)

www.4a.co.at

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News B&R USER-Meeting in China: Gesamtlösungen sind die Zukunft!

Rund 140 Teilnehmer aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau folgten der Einladung von B&R und informierten sich beim jährlichen USER-Meeting in China über Produktneuheiten und Trends in der Automatisierungsbranche. Die veränderten Anforderungen an den Maschinen- und Anlagenbau standen im Vortragsfokus von B&R Geschäftsführer Dr. Xiao Weirong. „Wettbewerbsfähige Maschinen zeichnen sich durch das perfekte Zusammenspiel von Hard- und Software aus. Zur Umsetzung maßgeschneiderter Automatisierungslösungen bietet B&R mit Automation Studio eine vollintegrierte Enwicklungsplattform für den gesamten Maschinen-Lebenszyklus“, so Xiao Weirong. Damit differenziert sich B&R vom Mitbewerb und generiert seinen Kunden nachhaltige Wettbewerbsvorteile. Den Blick für den globalen Wettbewerb schärfte Franz Enhuber, Director Automation Academy. Ungeachtet des Standortes sei der Wettbewerb überall. Diesem könne man nur mit einer globalen Perspektive begegnen. Zusätzlich machte er auf die Notwendigkeit einer gezielten Technikerausbildung aufmerksam. In ausgewählten Vorträgen referierten Werner Paulin, International Sales Manager, Anton Meindl, BU Manager Controls, Raimund Ruf, BU Manager HMI und Marting Reichinger, BU Manager Process Automation, über die Vorteile integrierter Gesamtlösungen. Systemflexibilität, Produktivitätssteigerung, Energie- und Kosteneffizienz standen dabei im Mittelpunkt. Besonderes Highlight der Veranstaltung war eine hochkarätig besetzte Diskussionsrunde zum Thema „Reduktion der Timeto-Market durch Branchenlösungen“. Neben Moderator Dr. Xiao Weirong diskutierten hochrangige Vertreter von Hochschulen und Industrie wie der steigenden Dynamik des chinesischen Marktes durch zukünftige Ansätze im Software Engineering Rechnung getragen werden kann. 

Entwicklungseffizienz durch modulares Software Engineering Die Zukunft der automatischen Steuerung von Maschinen und Anlagen liegt in der Software - darüber sind sich Experten einig. Gleichzeitig mit dem Anteil der Software an der Gesamtautomatisierung steigt aber auch die Komplexität der Anforderungen an die Maschinensteuerung insgesamt. Hinzu kommt, dass der Serienmaschinenbau in der Form der letzten Jahrzehnte so nicht mehr existiert. Kaum eine „Serienmaschine“ gleicht der anderen. Jede Maschine oder Anlage ist ein Stück weit auf die jeweiligen Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten oder aus einzelnen Serienmodulen zusammengesetzt. Um die Softwarequalität auch bei steigender Komplexität und bei immer kürzeren Entwicklungszyklen auf einem hohen Level zu halten, gibt es nur eine sinnvolle Lösung: Modulare Softwareentwicklung.

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Technologie

‚Divide et impera’ Teile und herrsche - Nach diesem Prinzip haben schon die Kriegsstrategen im alten Rom unter Machiavelli scheinbar unlösbare Herausforderungen gemeistert, indem sie große Ziele in kleinere, überschaubare Einheiten aufgeteilt hatten. Doch wenngleich sich der Steuerungsalgorithmus einer Druckmaschine, einer Abkantpresse oder einer Industrieanlage für chemische Prozesse auf den ersten Blick nur schwer mit Kriegsführungstaktik vergleichen lässt, so bewährt sich dieses uralte Prinzip dennoch auch in der Technik von heute und morgen. „Die Aufteilung der Gesamtsoftware in einfacher handhabbare Brocken ist nicht nur der Übersichtlichkeit - und damit indirekt auch der Softwarequalität - zuträglich, sie erlaubt darüber hinaus signifikante Adaptionen im Hinblick auf die Effizienzsteigerung der Maschinenentwicklung“, weiß Philipp Wallner, für die strategische Produktausrichtung bei B&R verantwortlich. So wird etwa die Arbeit in Entwicklerteams deutlich vereinfacht. Einzelne Softwareingenieure, die gemeinsam an einem Maschinen- oder Anlagenprojekt arbeiten, können dabei sogar von verschiedenen Standorten aus arbeiten, ohne dass Qualität oder Effizienz darunter leiden. Einmal entwickelte Softwaremodule werden zu unterschiedlichen Konfigurationen rekombiniert und kommen - je nach Anforderung - auch in zukünftigen Maschinen- oder Anlagengenerationen zum Einsatz - ganz im Sinne eines nachhaltigen Entwicklungsprozesses.

Struktur ist alles Der wesentliche Faktor im modularen Software Engineering ist die Struktur. Mit ihr wird der Erfolg der Unternehmung ganz entscheidend beeinflusst. Ist es im Zusammenhang mit der herkömmlichen Entwicklung von Maschinensoftware noch möglich, „einfach drauf los zu programmieren“ und dennoch - wenn auch mit Qualitätseinbußen - zum Erfolg zu kommen, so macht das Prinzip der modularen Softwareentwicklung eine klare Spezifikation der Struktur und Schnittstellen unerlässlich. Sowohl die Aufteilung der Module selbst als auch die für die Kommunikation zwischen den Softwaremodulen verantwortlichen Schnittstellen müssen klar spezifiziert werden - und das noch bevor die erste Zeile Applikationscode geschrieben ist. »

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Technologie

Wiederverwendbarkeit Wartung

Spezifikation

Know how Schutz Teamentwicklung

Inbetriebnahme und Test Modulares Software Engineering schafft maximale Unterstützung für die Entwicklung in Teams. Durch die Aufteilung der Applikationsmodule in separaten Speicherbereichen erreicht der Maschinenbauer höchste Flexibilität.

In der Vorstellung ersetzt so eine Steuerung mit über Schnittstellen verbundenen Modulen mehrere Steuerungen an einer modularen Maschine, die über physikalische Verbindungen miteinander kommunizieren.

Die Struktur der modularen Softwarearchitektur kann sich dabei an diversen Gesichtspunkten orientieren. So kann bei in sich stark modularen Maschinen oder Anlagen - wie sie etwa in der Druckbranche üblich sind - die Aufteilung an die natürliche Modularisierung der Maschine angelehnt sein. In anderen Fällen mag es zweckmäßig erscheinen, die Architektur von der funktionalen Struktur abzuleiten. Dabei entstehen Module für die Datenerfassung, für die Regelung der Kernprozesse, für die zentrale Ablauflogik und viele mehr. Eine solche Aufteilung ist besonders geeignet im Hinblick auf die nachhaltige Wiederverwendbarkeit der so entstandenen Module. Solange die eingangs spezifizierte Modularisierung strikt eingehalten wird, ist jede beliebige Architektur möglich - je nach Anforderung, Maschinentyp und Unternehmenskultur. Ähnlich verhält es sich mit der Definition der Schnittstellen, den Interfaces. Diese stellen den reibungslosen Austausch von Daten und Informationen zwischen den einzelnen Modulen sicher und müssen aus diesem Grund eindeutig festgelegt sein. Nur so ist das Zusammenspiel aller Teile der Gesamtsoftware gewährleistet, auch wenn die einzelnen Module von unterschiedlichen Softwareingenieuren unabhängig voneinander entwickelt wurden.

Flexibilität durch Modularisierung bis in die Steuerung

Modulare Softwareentwicklung optimiert das Life Cycle Engineering von Maschinen und Anlagen.

Konsequent durchgehaltenes modulares Software Engineering endet nicht mit der Entwicklung der Maschinensoftware. Daher liegen die einzelnen Module bei der Arbeit mit Automation Studio auch auf dem Zielsystem - also der SPS oder dem Industrie-PC getrennt voneinander in separaten Speicherbereichen. Die Verknüpfung der einzelnen Applikationsteile erfolgt dabei über die zur Spezifikationszeit festgelegten Schnittstellen. Damit wird zum einen die Grundidee der modularen Softwareentwicklung durch-

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Der wesentliche Faktor im modularen Software Engineering ist die Struktur. Mit ihr steht und fällt der Erfolg der Unternehmung. Philipp H. F. Wallner, System Architect B&R

gängig verfolgt, zum anderen entstehen auf diesem Weg bisher ungeahnte Möglichkeiten in Bezug auf das Life Cycle Engineering der Maschine oder Anlage. Bereits während der Inbetriebnahme profitiert der Applikationsingenieur davon, dass jedes Modul unabhängig vom Rest der Maschinensoftware in Betrieb genommen und mit Hilfe von geeigneten Testmodulen auf Herz und Nieren getestet werden kann. Verzögerungen durch noch nicht fertig gestellte Applikationsteile gehören damit der Vergangenheit an. Gleichzeitig wird durch speziell auf die jeweiligen Module zugeschnittene Tests eine signifikante Steigerung der Softwarequalität erreicht. Im späteren Verlauf des Maschinenlebenszyklus können einzelne Module - etwa zum Zweck der Erweiterung der Maschinenfunktionalität - einfach zur Laufzeit ausgetauscht werden, ohne dass die restliche Steuerungssoftware davon betroffen wäre. Die klare Abgrenzung der modularen Struktur sowie die Einhaltung der spezifizierten Schnittstellen machen das möglich. Denkbar ist auch die Weitergabe einzelner Applikationsmodule in Sourcecode an den Anlagenbetreiber. Dieser ist dann in der Lage, jene Module nach seinen eigenen Vorgaben und Anforderungen - natürlich stets unter Einhaltung der spezifizierten und dokumentierten Schnittstellen - anzupassen, während die Kernmodule im Sinne des Know-how-Schutzes - weiterhin als Binärdaten auf der Steuerung liegen.

applikationen. Modulare Softwareentwicklung stellt eine der vielversprechendsten Möglichkeiten dar, dem hohen Anspruch an Softwarequalität bei optimaler Ressourcennutzung auch in Zukunft gerecht zu werden. Aus diesem Grund unterstützt Automation Studio bereits heute vollumfänglich die Aufteilung von umfangreichen Projekten in wohlgegliederte, strukturierte Applikationsmodule - sowohl zur Entwicklungszeit als auch in der Laufzeitumgebung der Steuerung - damit auch der anspruchsvollste und innovativste Maschinenbauer zuversichtlich in die Zukunft blicken kann. 

Highlights: ■■ Hohe Softwarequalität durch Reduktion der Komplexität ■■ Maximale Unterstützung für die Applikationsentwicklung im Team ■■ Flexibilität über den gesamten Maschinen- oder Anlagenlebenszyklus hinweg ■■ Optimale Wiederverwendbarkeit durch klar abgeschlossene Applikationsmodule ■■ Direkte Abbildung der Modularität der Maschine oder Anlage in der Software

Der Schlüssel zu effizienter und nachhaltiger Entwicklung von morgen Steigende Anforderungen an den Maschinenbau sowie die zunehmende Bedeutung der Software an der Gesamtsteuerung führen zu immer höherer Komplexität der Maschinen-

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Report

Kosteneffizienz:

macht Druck Eine deutliche Senkung der Herstellungskosten f端r Commodity Etiketten (cost of label) zu erreichen, ohne Kompromisse bei der Druckqualit辰t und der Maschinenverf端gbarkeit einzugehen - das hatte sich Gallus bei der Entwicklung der Etikettendruckmaschine Gallus ECS 340 auf die Fahnen geschrieben und mit Hilfe von B&R Technik umgesetzt. Eine Kombination aus modernster Steuerungs- und Antriebstechnik und einem Maschinenbett aus Granit bildet die stabile Basis f端r die beeindruckenden Leistungsdaten und die niedrigen Betriebskosten der Maschine.

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Report

Beeindruckende Leistung und niedrige Betriebskosten mit der Etikettendruckmaschine Gallus ECS 340.

Der Steindruck ist das älteste Flachdruckverfahren. Anfang des 19. Jahrhunderts ermöglichte es erstmals die Herstellung farbiger Drucksachen in größeren Auflagen. Die Verwendung von Stein beim Drucken hat also eine lange Tradition. Nun greift der Schweizer Druckmaschinenhersteller Gallus für das Herstellen von farbigen Drucken erneut auf Stein zurück. Allerdings verwendet das Unternehmen das Material nicht als Druckträger, sondern fertigt daraus das Grundgestell der Inline Etikettendruckmaschine Gallus ECS 340, die dadurch besonders laufruhig ist. Die Gallus ECS 340 wurde speziell für die Produktion von selbstklebenden Commoditiy Etiketten konzipiert, also von Aufklebern im mehrfarbigen Flexodruck, bei denen auf eine umfangreiche Veredelung wie z.B. durch Heißfolie, Prägen, etc., verzichtet wird. Typische Beispiele sind hier Rückseitenetiketten von Shampooflaschen oder ähnlichem, aber auch Vorderseitenetiketten in den Marktsegmenten Lebensmittel, Industrie, Haushaltswaren und Pharma. „In diesen Segmenten herrscht in der Regel hoher Kostendruck. Die Hersteller müssen mit entsprechend kleinen Margen arbeiten. Trotzdem oder gerade deshalb wollen und können sie nicht auf die für Gallus Maschinen typische hohe Druckqualität und Anlagenverfügbarkeit verzichten. Nur so können sie sich vom Wettbewerb abheben“, erläutert Stefan Heiniger, COO des Geschäftsbereichs Etiketten der Gallus Group. „Bei der Entwicklung der Gallus ECS 340 haben wir uns daher von dem Motto

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„Reduce to the max“ leiten lassen, um eine Lösung für diese besonders kostensensitiven Anwendungen anbieten zu können.“

Betriebskosten radikal reduziert Der Spagat zwischen hoher Druckqualität und niedrigen Betriebskosten wurde dank modernster Technologien bravourös gemeistert. Nicht zuletzt mit Hilfe der B&R ACOPOS Servotechnik. „Gallus war der erste Etikettendruckmaschinenhersteller, der eine Maschine auf den Markt gebracht hat, die ausschließlich einzeln angetriebene Achsen nutzte. Nur mit Servotechnik lassen sich die hohen Anforderungen erfüllen, die an Etikettendruckmaschinen gestellt werden. Dazu gehören kurze Rüstzeiten, ein schnelles Einfahren der Maschine nach einer Umrüstung und minimaler Abfall bei gleichbleibend hoher Druckqualität. Mit der B&R Servo Technik sind wir hier ausgesprochen gut aufgestellt“, ist der Gallus Geschäftsbereichsleiter überzeugt. Die Einzelantriebstechnik auf Basis von Servo Umrichtern aus der B&R ACOPOS Geräteserie in Verbindung mit dem Hochleistungsbus POWERLINK erlaubt es, die bis zu zehn Farbregister (Druckwerke) einer Gallus ECS extrem schnell einzustellen und »

Kurze Downtime nach Maschinenstopp

Paolo Salvagno (li.), Geschäftsführer B&R Schweiz, mit Stefan Heiniger (re.), COO des Geschäftsbereichs Etiketten der Gallus Group.

auch bei Prozessschwankungen und Bahngeschwindigkeiten bis zu 160 Metern pro Minute dynamisch nachzuregeln. Dadurch kann in kürzester Zeit auf neue Etikettensorten und -materialien umgestellt werden, der Andruck in minimaler Zeit erfolgen und die unterschiedlichen Farben können präzise aufgebracht und damit Fehldrucke und Ausschuss vermieden werden. „Dies verbessert die Wettbewerbsfähigkeit der Etikettendruckerei und schont die Umwelt“, freut sich Stefan Heiniger.

Zusätzliche Einsparungen bei den laufenden Kosten bringt dem Maschinenbetreiber die Rückspeisefähigkeit der ACOPOS Antriebe. Die große Ausdehnung der Maschine, immerhin elf Meter bei acht Farben bzw. Druckwerken (bis zu zwölf Druckwerke sind möglich), stellt dabei für die B&R Lösung kein Problem dar, da der DC Kreis über entsprechende Expansionsmodule verlängert werden kann. Bei der Gallus ECS steht allerdings nicht die Rückspeisung im Betrieb anfallender (Brems-) Energie im Vordergrund. Vielmehr geht es darum, die kinetische Energie bei einem Bahnriss, einem Stromausfall oder einem Notfall zu nutzen, um die Maschine ganz ohne separate USV in einen sicheren und definierten Zustand zu bringen, der einen schnellen Neustart erlaubt. Hier profitiert der Anlagenbetreiber von der integrierten Sicherheitstechnik von B&R, die eine enge und schnelle logische Kopplung mit der Standardsteuerung ermöglicht. Vorteilhaft für den Anwender ist auch, dass die B&R ACOPOS Antriebe dank entsprechender Filter und Drosselmodule keinen Blindstrom ziehen, so dass vom Energieversorgungsunternehmen keine zusätzlichen Kompensationsanlagen gefordert oder Zusatzstromkosten erhoben werden. 

Prozesskosten voll im Griff Wegen der hohen Bedeutung der Antriebe hat Gallus im Vorfeld der Neuentwicklung der Gallus ECS im Jahre 2006 eine umfangreiche Bewertung potentieller Lieferanten und deren Technik durchgeführt. „Zum Anforderungsprofil gehörte, dass der Lieferant eine zentrale Steuerungsplattform mit den dazu passenden Antrieben im Programm hat“, konkretisiert der Gallus Geschäftsbereichsleiter. „Besonders wichtig war uns zudem die Einhaltung hoher Qualitätsstandards, die wir über Ausfallraten definiert hatten.“ Das hohe Qualitätsniveau trägt wesentlich zu den niedrigen Betriebskosten der Gallus ECS 340 bei. Positiv aufgenommen hat man bei Gallus auch, dass B&R ACOPOS Doppelachsmodule serienmäßig verfügbar sind und die Antriebe problemlos montiert und im Betrieb getauscht werden können - bei bis zu 50 Achsen pro Anlage kein vernachlässigbarer Faktor. Die Konfiguration erfolgt nach der Anmeldung an der Steuerung automatisch und erfordert keinen Anschluss eines Wartungsrechners oder ein manuelles Aufspielen von Software. Die Anlage muss zudem nach dem Wechsel eines Antriebs nicht neu gebootet werden. „Diese Eigenschaften reduzieren die Prozesskosten sowohl des Maschinenherstellers als auch des Maschinenbetreibers“, fasst Stefan Heiniger zusammen.

Fazit Die Gallus ECS 340 zeichnet sich durch minimale Makulatur und kürzeste Rüstzeiten bei geringen Betriebskosten aus und erlaubt so eine enorm wirtschaftliche Produktion qualitativ hochwertiger Commodity Etiketten. Angesichts der zahlreichen Vorzüge der Etikettendruckmaschine verwundert es auch nicht, dass von Gallus bereits mehr als 70 Maschinen mit der leistungsfähigen B&R Technik ausgestattet und ausgeliefert werden konnten.

Branche: Etikettendruck Mitarbeiter: 565 Standort: St.Gallen (CH)

www.gallus-group.com

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News

News POWERLINK schnell und zuverlässig über den Schleifring

Umfangreiche Tests bestätigten die Zuverlässigkeit der schnellen Datenübertragung mittels POWERLINK über Schleifring.

Maschinenmodularisierung ist ein Gebot der Wirtschaftlichkeit und macht den dezentralen Aufbau von Automatisierungslösungen erforderlich. Damit werden Steuerungs- und Antriebskomponenten häufig auch in bewegliche Maschinenteile integriert, manchmal in rotierende. Deren Versorgung mit Strom und Daten erfolgt über Schleifringe. Auf der Fachmesse SPS/IPC/DRIVES in Nürnberg zeigte die Ethernet POWERLINK Standardization Group EPSG einen Aufbau mit ACOPOSmulti65 Antrieben im rotierenden Teil. Über einen Schleifring des Herstellers Cobham wurden neben der 24V Stromversorgung auch der 750VDC Zwischenkreis sowie mit POWERLINK und openSAFETY die Steuerdaten übertragen. Dabei werden erstmals im Bereich industrieller Anwendungen eine Datenrate von 100 Mbit und die Zwischenkreisspannung gemeinsam über den Schleifring geführt. „Unsere Techniker waren beeindruckt von der Robustheit und EMV Beständigkeit des POWERLINK Protokolls“, sagt Martial Favrat, Technischer Leiter und Qualitätsmanager bei Cobham. „Wir führten umfangreiche Untersuchungen durch, schließlich garantieren wir für die Übertragungsqualität.“ Die ist durch die verwendeten Einzeltelegramme bei POWERLINK naturgemäß höher als bei Protokollen, die das Summenrahmenverfahren anwenden.

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Von B&R bereits realisierte Serien-Anwendungen mit rotierender Schleifring Übertragung für Antriebs- und Sicherheitstechnik beweisen: POWERLINK und openSAFETY sind schwindelfrei!

Unternehmenshintergrund Die Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG) wurde 2003 als unabhängige Organisation von führenden Unternehmen der Antriebs- und Automatisierungstechnik gegründet. Ziel der Arbeit ist die Standardisierung und Weiterentwicklung des von B&R im Jahr 2001 eingeführten POWERLINK. Das leistungsstarke Echtzeit-Kommunikationssystem ist eine Protokollerweiterung zum Ethernet-Standard nach IEEE 802.3, um Echtzeitdaten im Mikrosekundenbereich zu übertragen. Die EPSG kooperiert mit führenden Standardisierungsorganisationen wie beispielsweise der CAN in Automation (CiA) oder der IEC. Vorstand ist Anton Meindl, BU Manager Controls bei B&R. 

Interview

Einfache POWERLINK Anbindung jetzt auch mit

Anybus Modulen

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Interview

Das hervorragende Engagement, mit dem B&R hinter POWERLINK steht und die Technologie unterstützt, half uns bei der Entscheidung zugunsten einer Integration dieses Standards, sagt Staffan Dahlström, Generaldirektor von HMS Industrial Networks AB (links). Stefan Schönegger, BU Manager Open Automation Technologies bei B&R und Geschäftsführer der Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG), gefällt die Idee, dass die Anybus Integration 900 weitere ausgezeichnete AutomationsHardwareprodukte zur einfachen Integration in POWERLINK-basierte Systeme verfügbar macht.

HMS, mit Sitz in Halmstad, ist Marktführer bei Kommunikations-Schnittstellenprodukten für industrielle Anwendungen. Seine Anybus Module erleichtern Automatisierungsentwicklern die Herstellung der Kompatibilität zu einer großen Palette von Feldbussen und Ethernet-basierten Feldnetzwerken. Mit der zur Messe SPS/IPC/ DRIVES 2011 erstmals vorgestellten Ergänzung um den POWERLINK Standard werden Anybus Module vollends ihrem Namen gerecht. Für Staffan Dahlström, Generaldirektor der HMS Industrial Networks AB, ist dies der Anfang einer engen Zusammenarbeit mit B&R und der Ethernet POWERLINK Standardization Group EPSG. Diese Innovation steigert auch die Verfügbarkeit fertiger POWERLINK Produkte.

Seit ihrer Gründung im Jahr 1988 ist die HMS Industrial Networks AB an vorderster Front der Kommunikationstechnik, insbesondere für den Maschinenbau. Das von Nicolas Hassbjer gegründete (HMS = Hassbjer MicroSystems) schwedische Unternehmen brachte mit „Anybus" eine Netzwerkkarte auf den Markt, die jedes Gerät mit praktisch jedem Netzwerk verbindet. 21 Jahre später entwickeln und produzieren mehrere hundert HMS Mitarbeiter Hardware, die Geräteherstellern hilft, Kompatibilität mit einer großen Palette von Feldbussen und Industrial Ethernet-basierten Netzwerken anzubieten. Hauptproduktfamilien sind die Anybus CompactCom Familie von Steckkartenschnittstellen, Anybus Master/Slave Einbaumodule und Anybus-IC DIL-32 platinenmontable Netzwerkschnittstellen zur Integration in industrielle Automatisierungsanlagen. Das Programm wird vervollständigt durch Anybus Communicator Protokollkonverter und durch das Anybus X-Gateway für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Netzwerken. Damit ist HMS weltweit der führende Anbieter industrieller Kommunikationslösungen, die aus Hard- und Software für das Übersetzen von Daten zwischen industriellen Anlagen und den verschiedenen Netzwerken auf dem Markt bestehen. Anlässlich der Messe SPS/IPC/DRIVES 2011 beantwortete HMS Generaldirektor Staffan Dahlström einige Fragen in Bezug auf HMS Produkte im Allgemeinen und die POWERLINK Anbindung im Besonderen: automotion: Warum sollte ein Unternehmen, das industrielle Automatisierungslösungen entwickelt und herstellt, Anybus Hardware kaufen anstatt das Netzwerk bzw. die Feldbustechnik direkt anzubinden? Dahlström: Anybus bietet auf verschiedenen Gebieten einen Kundennutzen. Mit der Anybus Technologie können HMS Kunden ihre Konstrukteure von ziemlich anspruchsvollen Aufgaben, die eigentlich außerhalb »

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Interview

ihrer Kernkompetenzen liegen, entlasten. Dadurch können sich diese besser auf ihre eigentlichen Konstruktionsziele konzentrieren. Mit Anybus braucht man zur Schaffung einer Multiprotokoll Schnittstelle für Feldbus und Industrial Ethernet nur einen Entwicklungsschritt. Und ein Anybus Modul von der Stange, das nur in die Hardware des Kunden gesteckt zu werden braucht, macht diese Integration auch bei geringen Mengen praktikabel. Zusätzlich ist angesichts eines scharfen Wettbewerbs die durch stark verkürzte Entwicklungszeiten reduzierte Time-to-Market eine starke Motivation für Firmen im Kampf um Marktanteile. automotion: In welchen Anwendungen sehen Sie den größten Bedarf an POWERLINK Kompatibilität? Dahlström: Unser Kundenstamm umfasst ein breites Spektrum von Industriegeräteherstellern. Aktuell sind mehr als 900 verschiedene Produkttypen mit Anybus ausgestattet. Einen Bedarf an POWERLINK sehen wir generell in industriellen Automationsanwendungen, insbesondere bei Hochleistungsmaschinen, da diese eine Netzwerktechnologie benötigen, die hohe Zuverlässigkeit mit schnellem Datentransfer verbindet.

automotion: Wie sieht der Zeitplan für die Verfügbarkeit von Anybus mit POWERLINK aus? Dahlström: Als unser erstes Produkt, das dieses Protokoll unterstützt, wurde Anybus CompactCom auf der SPS/IPC/ DRIVES 2011 in Nürnberg vorgestellt. Eine Lieferung von Prototypen an Erstkunden erfolgt in Kürze. „Für POWERLINK Anwender ist dies eine großartige Neuigkeit und wir freuen uns, diese starke Beziehung zu HMS aufbauen zu können", bemerkt Stefan Schönegger, BU Manager Open Automation Technologies bei B&R und Geschäftsführer der Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG). „Anybus Module für POWERLINK bereichern den OEM Maschinenanlagenmarkt unmittelbar um 900 zusätzliche kompatible Produkte von einer breiten Palette von AutomatisierungsgeräteHerstellern. 

automotion: Aus welchen geographischen Märkten erwarten Sie die größte Nachfrage nach POWERLINK Anwendungen? Dahlström: Da wir uns in der industriellen Automatisierung in Richtung eines globalen Marktes bewegen, erreichen uns Nachfragen zu POWERLINK von Kunden aus China im Osten bis hin zu Kunden aus den USA im Westen. Die größte Nachfrage herrscht jedoch immer noch auf dem zentraleuropäischen Markt mit seiner starken Position als globaler Spitzenreiter bei hoch entwickelten Maschinen und Anlagen.

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Report

Etikettenlösung reibungslos integriert

1965 gegründet, entwickelte sich Modular Packaging Systems zu einem bedeutenden Ansprechpartner für die Pharma- und Nutriceutical-Industrie in den USA. 2000 nahm das Unternehmen die Fertigung eigener Verpackungsmaschinen auf. Als Systemintegrator verfügt es heute über ein breites Spektrum an Tablettenabfüllmaschinen, elektronischen Zählgeräten sowie Etikettiermaschinen. »

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Report

Seit mehr als fünf Jahren setzt Modular Packaging Systems auf Automatisierungslösungen von B&R. Jüngstes Erfolgsbeispiel der Zusammenarbeit ist die elektronische EC-12 Zählsteuerung. Hier sorgen modernste Antriebstechnik und maßgeschneiderte Visualisierungseinheiten für höchste Zuverlässigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit der Zählsteuerung. Kunden profitieren zudem von einer lückenlosen Produktkontrolle im gesamten Tablettenabfüllprozess.

Einfachste Einbindung in Verpackungslinien Angesichts der positiven Geschäftsentwicklung in den vergangenen Jahren wurde ein Umzug von Modular Packaging Systems erforderlich. „Aufgrund der beengten Platzverhältnisse bezogen wir kürzlich neue Räumlichkeiten in Randolph (New Jersey, USA), womit der Grundstein für weiteres Wachstum gelegt wurde. Auf einer Fläche von 2.500 m² steht uns nun ausreichend Raum für innovative Projektvorhaben zur Verfügung. So waren wir bereits in der Lage, unser Produktportfolie um Etikettiermaschinen zu erweitern bzw. erforderliches End of line Equipment den Kundenanforderungen entsprechend zu integrieren“, so Andy Smith, Vertriebsmanager bei Modular Packaging Systems. Infolge abnehmender Investitionen von Seiten der Pharmaunternehmen in moderne Produktionstechnologien, gewinnt die Möglichkeit zur Integration von Maschinenkomponenten im Verpackungsbereich an Bedeutung. „Bei unserem Produktangebot handelt es sich um schlüsselfertige, vollständig integrierbare Abfüll- und Verpackungssysteme. Ausgestattet mit einem OEE-System (Overall Equipment Effectiveness) sowie einem zentralen Überwachungssystem profitieren unsere Kunden von qualitativ hochwertigen Produktergebnissen. Mit Hilfe von OEE werden der Maschinenbetrieb überwacht und mögliche Produktengpässe ermittelt. Dadurch gewährleisten unsere Maschinen höchste Produktivität.“

Die neue Etikettenlösung lässt sich einfach in die Flaschenabfülllinie von Modular Packaging Systems integrieren.

Echtzeitfähig und präzise Dank der erweiterten technischen Möglichkeiten am neuen Standort, konnte der amerikanische Anbieter sein Sortiment um eine Etikettiermaschine - MBL200 - erweitern. Ein besonderer Vorteil der neuen Maschine ist die einfache Integration in die Flaschenabfülllinie von Modular Packaging Systems. Aufgabe der neuen Etikettenlösung ist es, druckempfindliche Etiketten auf die Flaschen aufzubringen. Zusätzlich sorgt sie für die Kontrolle der Chargennummer, des aufgedruckten Datums sowie sämtlicher Barcodedaten. Auch die Qualität der Etiketten Aufbringung auf die Flaschen wird geprüft. Als echtzeitfähige Steuerungslösung für die Etikettiermaschine kommt ein Power Panel mit Windows Betriebssystem zum Einsatz. So verfügt die neue Lösung über eine leistungsstarke Steuerung sowie ein integriertes Bildverarbeitungssystem mit Acuity Vision Software in einer kompakten Einheit. Für die Baisis der Systemarchitektur wurde POWERLINK gewählt. Das Netzwerk sorgt für den raschen Datenaustausch zwischen X20 I/O Modulen und ACOPOS Servoverstärkern. Die Frequenzumrichter sind per X2X-Link angebunden. „Durch den Einsatz von B&R Technologie konnten wir die Hardwarekosten deutlich reduzieren sowie die Integration in Maschinenlinien optimieren. Zusätzlich war es möglich, eine schnellere und zuverlässigere Verarbeitung prozesskritischer Daten zu gewährleisten“, erklärt Andy Smith.

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Technology by THE INNOVATORS

Mit dem Einsatz modernster B&R Antriebstechnik konnten die Präzision und Produktionsgeschwindigkeit der Abfüll- und Etikettiersysteme von Modular Packaging Systems verbessert werden. Zudem wurde die Zuverlässigkeit der einzelnen Maschinenkomponenten deutlich erhöht, die Produktivität der gesamten Maschinenlinie insgesamt gesteigert. Ein zweites Power Panel sorgt für die zentrale Linien Steuerung und Überwachung der gesamten Produktionslinie. Zusätzlich übernimmt es Serialisierungs- und OEE-Aufgaben und spielt Schulungsvideos ab. Insbesondere im Pharma-Bereich entwickelt sich die Serialisierung zunehmend zu einem Standard, daher greifen viele Unternehmen darauf zurück. „In den letzten zwei Jahren haben wir vermehrt Anfragen nach Serialisierungsfunktionalitäten erhalten“, so Smith. „Das Power Panel ist dafür ideal geeignet, denn es ist in der Lage, die erforderlichen Windows-Anwendungen und die Erkennungssysteme auszuführen, die für diese Aktualisierung benötigt werden. Daher sind wir einen Schritt weitergegangen und haben das zentrale Überwachungssystem eingeführt, das auch als Server für die Serialisierung eingesetzt werden kann.“ „Heute profitieren unsere Kunden von einer einfachen Integration einzelner Maschinenkomponenten in ihre Abfüll- und Verpackungslinien. Einen weiteren Vorteil sehen wir in den reduzierten Betriebskosten durch die schlanke Hardwarelösung. Dank der Verwendung der Softwareplattform Automation Studio können wir Steuerungs-, Antriebs-, Visualisierungsund Kommunikationsaufgaben in einer Entwicklungsumgebung durchführen. Das spart Integrationszeit und Wartungskosten“, so Andy Smith. 

Just POWERLINK Just  Schnellste Reaktionszeit selbst für komplexe, hochdynamische Anlagen  Kostenreduktion bei gleichzeitiger Performance-Erhöhung durch intelligenten Querverkehr  Höchste Betriebssicherheit für Maschinen und Anlagen durch ﬂexibel skalierbare Redundanzlösungen  Sichere Maschinen und Anlagen durch den weltweiten Standard openSAFETY

Branche: Verpackungsindustrie Mitarbeiter: 15 Standort: Randolph, (New Jersey, USA)

www.modularpackaging.com

Perfection in Automation automotion 03/12

www.br-automation.com

Technologie

In der Gruppe sicherer:

Anlagenvernetzung mit

Innerhalb von Einzelmaschinen ist die Sicherheitsdatenübertragung über Ethernet-basierte Feldnetzwerke heute Standard. Bei zuverlässiger Sicherheit für Mensch und Maschine bringt sie höhere Produktivität und bessere Diagnosemöglichkeiten. Diese Vorteile zur lückenlosen Absicherung ganzer Produktionsbereiche auch für Produktionsanlagen aus unterschiedlichen Maschinen nutzbar zu machen, ist das Ziel einer vereinheitlichten Protokollschnittstelle, an deren Definition die OMAC arbeitet.

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Technologie

Safety-Systeme mit sicherem Signaltransport über Ethernet-basierte Netzwerke wie POWERLINK haben gegenüber hart verdrahteten Sicherheitsschaltungen in mehreren Bereichen erhebliche Vorteile. Dazu gehört eine Kostenoptimierung durch die Reduktion der Verkabelung. Diese stellt speziell bei komplexen, modular aufgebauten Maschinen auch eine notorische Fehlerquelle dar und hat Auswirkungen auf die Komplettierungsdauer, da eine klassische Sicherheitsverdrahtung erst erfolgen kann, wenn alle gewählten Optionen bekannt sind. Der Einsatz von Safety-Systemen mit Direktkommunikation ohne Umweg über den Controller kann bei deutlich höherer Arbeitsgeschwindigkeit der geforderte Sicherheitsstandard eingehalten und so die Produktivität weiter gesteigert werden. Antriebselektronik mit Smart Safe Reaction direkt an den Motoren verkürzt die Anhaltewege und damit die Sicherheitsabstände. Einzelmaschinen können also kleiner und preiswerter gebaut werden.

Von der Maschine zur Produktionsstraße In Branchen wie der Druck- und Verpackungsindustrie herrscht ein hoher Automatisierungsgrad der Produktion über verkettete Maschinen und Handhabungseinrichtungen. Solche Branchen haben daher ein starkes Interesse daran,

POWERLINK Machine 1

SERCOS Machine 2

Modbus Machine 3

die netzwerkintegrierte Sicherheitstechnik auf ganze Produktionslinien auszudehnen, um ihre Vorteile maschinenübergreifend zu nutzen. Dem Versuch, die sicherheitsgerichteten Signale mehrerer Maschinen und Handhabungseinrichtungen über Industrial Ethernet auszutauschen, standen bisher jedoch organisatorische und technische Hürden im Weg. Das organisatorische Problem ist eines der Zuständigkeit, denn kein Maschinenhersteller kann alle Notwendigkeiten des Anschlusses externer Einrichtungen antizipieren, prophylaktisch vorsehen oder gar kalkulatorisch unterbringen. Eine von den Einzelmaschinen unabhängige Sicherheitsausstattung „außen herum“ scheitert andererseits an der Notwendigkeit, die sichere Reaktion in der Tiefe der Einzelmaschine auszulösen. Das technische Hindernis ist das der mangelnden Kompatibilität zwischen den einzelnen sicherheitsgerichteten Steuerungssystemen. Mit Ausnahme von openSAFETY können sie nur gemeinsam mit der Steuerungshardware bzw. dem Feld-Netzwerksystem des jeweiligen Herstellers betrieben werden. Daher ist es bis heute üblich, miteinander vertaktete Einzelmaschinen lediglich über eine gemeinsame Not-ausLeitung gemeinsam abzusichern. »

EtherNet/IP Machine 4

PROFINET Machine 5

openSAFETY ermöglicht die feldbusunabhängige Übertragung von Sicherheitsdaten über mehrere Maschinenlinien hinweg.

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Technologie

Safety-Schnittstelle schafft Interoperabilität Als einziges netzwerkintegriertes System zur Übertragung und Verarbeitung sicherheitsgerichteter Signale ist openSAFETY unabhängig vom Systembus, über den die Daten übertragen werden. Damit wäre es an sich einfach, ganze Maschinengruppen mit einer einheitlichen Sicherheitstechnik auszustatten, auch wenn die einzelnen Maschinen von verschiedenen Herstellern stammen und mit unterschiedlicher Steuerungstechnik ausgestattet sind. Trotz dieser Trägersystemunabhängigkeit ist es jedoch nicht wahrscheinlich, dass sich bei allen Maschinenherstellern eine einheitliche Sicherheitstechnik durchsetzt. „Es ist daher notwendig, die Interoperabilität unterschiedlicher Safety-Standards auf Netzwerkebene herzustellen, um auch im Verbund ihre volle Funktionalität nutzen zu können“, ist Miodrag Veselic überzeugt. Er ist Technology Manager für openSAFETY bei B&R. „Gemeinsam mit der Organization for Machine Automation and Control (OMAC) arbeitet B&R daher an der Spezifikation eines Schnittstellenprotokolls zur einfachen Herstellung einer sicherheitsgerichteten Anlagenvernetzung trotz unterschiedlicher Systeme auf der einzelnen Maschine.“

Maschinenprofile als Dreh- und Angelpunkt Zentrales Element der sicherheitsgerichteten Anlagenvernetzung ist ein einheitliches Profil, das die jeweilige Einzelmaschine oder Handling-Einrichtung mit ihrem sicherheitsrelevanten Grundaufbau beschreibt. „Dabei handelt es sich um einen überschaubaren Satz von maschinen- und anlagenübergreifenden Zustandssignalen wie Not-Aus, Einrichtebetrieb, Grenzwertüberschreitungen, etc.“, berichtet Miodrag Veselic. „Zu jedem

Others 5% EtherCat 4%

POWERLINK 11%

PROFINET 28%

Modbus TCP/IP 22%

Ethernet/IP 30%

Marktverteilung Industrial Ethernet: openSAFETY deckt 91% aller realisierten Anwendungen ab! (Quelle: IMS Research Q3/2009)

davon legt das Maschinenprofil fest, ob die Einheit es liefern kann oder für ihre eigene sichere Reaktion benötigt.“ Durch den einfachen Aufbau der Daten im Profil können netzwerkintegrierte SafetySysteme unterschiedlicher Fabrikate zu einem Verbund zusammengeschlossen werden, in dem allen Teilen sicherheitsrelevante Basisinformationen über das restliche Netzwerk zur Verfügung stehen. Somit kann in jeder Einzelmaschine auf sicherheitsrelevante Betriebszustände an anderen Stellen reagiert und auf diese Weise die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen erhöht werden. Da die Übertragung der Sicherheitssignale über openSAFETY durch das verwendete Black-Channel-Prinzip von der Kommunikationsschicht des Netzwerksystems unabhängig ist, kann diese Vernetzung über beliebige Ausprägungen von Ethernet erfolgen. Ein wichtiges Detail der Spezifikation für die universelle SafetySchnittstelle ist die Fähigkeit, Teilnehmer hinzuzufügen oder zu entfernen, ohne

das restliche Netzwerk anzuhalten oder gar abzuschalten.

Hauptziel einfache Implementierung Noch sind die Schnittstellenprotokolle und der Datenaufbau für die Maschinenprofile nicht endgültig festgelegt. Ihre Erstveröffentlichung wird im Laufe des Jahres 2012 erwartet. „Über Erfolg oder Misserfolg der Schnittstelle entscheidet die Einfachheit der Implementierung“, weiß Miodrag Veselic. „So wird der Konfigurationsdatensatz rein in Software umzusetzen sein, um Safety-Systemherstellern die Integration leicht zu machen, für einfache Geräte oder Vorrichtungen ohne eigene Sicherheitssteuerung wird es von B&R, aber wohl auch von anderen Herstellern, die Funktion fertig gekapselt in Adaptern geben.“ Ist der Profilaufbau der vereinheitlichten Schnittstelle für die Ethernet-basierte Sicherheitsdatenübertragung erst veröffent-

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Technologie

licht, beschränkt sich der Aufwand zur Schaffung der Kompatibilität für Maschinenhersteller auf die einmalige Realisierung des Maschinenprofils. Zudem können sie sich auf die Absicherung innerhalb der Einzelmaschine konzentrieren und müssen nicht ständig wechselnde kundenspezifische Spezialitäten der Handhabungstechnik berücksichtigen. Das bringt nicht nur eine kürzere Time-to-Market durch die nur einmal erforderlichen Aufwände für Entwicklung und Zertifizierung.

Vernetzte Sicherheit steigert Produktivität Ihre Kunden werden nicht zuletzt aus der Verfügbarkeit von Maschinen, Robotern und Handling-Einrichtungen profitieren, die baukastenähnlich einfach zu komplexen Produktionsanlagen mit durchgängiger sicherheitstechnischer Ausstattung auf heutigem Niveau zusammengestellt werden können. Deren Konfiguration bei Bedarf auch mit überschaubarem Aufwand verändert werden kann. Damit wird es ihnen leicht gemacht, Produktivitätsvorteile zu erzielen, die mit herkömmlichen Technologien bisher nicht erreichbar waren.

Einen Beitrag dazu leisten Smart Safe Reactions wie Sichere Reduzierte Geschwindigkeit (SRS), die synchron auf mehreren Maschinen gefahren werden können, um ohne den unproduktiven Stillstand einen sicheren Zustand zu bieten. Ebenso der Produktivität förderlich ist auch die Möglichkeit, nicht einzelne Maschinen, sondern ganze Anlagengruppen mit einer Absicherung der gemeinsamen Umfassungslinie zu versehen. Das spart Transportwege und -zeiten, insbesondere aber auch Aufstellfläche, denn die sichere Mitreaktion auch der Nachbarmaschine erspart die Notwendigkeit, für jeden Anlagenteil einen separaten Wartungsgang für Einrichtearbeiten vorzusehen.

nologie ist die einheitliche Diagnose in hoher Qualität und Detaillierung über alle Maschinen hinweg, die dadurch erst möglich wird“, merkt Franz Kaufleitner, Produktmanager für die Integrierte Sicherheitstechnik bei B&R, an.“ Ethernet-basierte Sicherheitstechnik ist bereits heute in Einzelmaschinen Standard. Mit openSAFETY und der von OMAC und EPSG entwickelten vereinheitlichten Safety-Schnittstellendefinition werden ihre Vorteile auch in der Gruppe einfach nutzbar. 

„Ein weiterer Vorteil der sicherheitsgerichteten Anlagenvernetzung auf dem Niveau der Netzwerktech-

Alle unter einem Dach: openSAFETY bietet eine einheitliche Sicherheitslösung für alle Industrien und Branchen.

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Technologie

Intel Mehrkern-Prozessor

für anspruchsvollste Aufgaben

Der APC910 basiert auf neuester Intel® Core™ i Technologie und bietet höchste Rechenleistung für anspruchvollste Aufgaben wie Vision Systeme. Das bewährte Basisdesign der Automation PCs wurde beibehalten und in vielen Details weiterentwickelt, um den fortschreitenden Ansprüchen am PC Markt Rechnung zu tragen. Robustheit für harten Industrieeinsatz in aller Welt und langjährige Serienverfügbarkeit sind nach wie vor herausragende Eigenschaften der Automation PCs, die mit dem APC910 jetzt fortgesetzt wird.

Höchste Performance Die neueste Intel® Core™ i Technologie stellt das Herz der APC910 dar. Durch weitere Verkleinerung der Strukturgrößen auf dem Chip und einer neuen Mikroarchitektur, die jetzt die Grafikeinheit in der CPU integriert, konnte Intel® einen großen Performancesprung gegenüber der ersten Core™ i Generation und auch gegenüber den Core™2 Duo Systemen machen. Die weitere PC Infrastruktur ist ebenfalls auf höchste Rechenleistung und optimalen Datendurchsatz getrimmt. So übernimmt beim APC910 eine Serial ATA basierende CFast Karte die Aufgabe der bisherigen CompactFlash. Wie schon bei APC810 sind Hard Disks und Solid

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Technologie

State Drives ebenfalls per schnellem SATA Interface an das PC System angebunden. Die weitere Ausstattung an Schnittstellen lässt ebenfalls keine Wünsche offen. Zwei Mal Gigabit Ethernet, eine onboard serielle und weitere modulare serielle Schnittstellen runden zusammen mit USB Schnittstellen die umfassende Ausstattung des APC910 ab.

Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit für viele produktive Jahre Automation PCs sind gebaut für langjährigen Dauereinsatz. Dies beginnt bei dem verschweißten Gehäusekäfig, der die Elektronikkomponenten von der Außenwelt abschirmt und raue Behandlung einfach wegsteckt. Die aufwändige Industrielackierung hält auch aggressiver Umgebung stand, so dass man dem Automation PC selbst langjährigen Gebrauch nicht ansieht. Die Komponentenauswahl erfolgt ebenfalls unter dem Gesichtspunkt langjähriger Zuverlässigkeit. So werden Bauteile eingesetzt, die speziell für industriellen Einsatz ausgelegt sind, hohe Umgebungstemperaturen verkraften und lange Jahre verfügbar sind. Darüber hinaus liegt die Produktionszeit der Automation PC Generationen bei weit über 10 Jahren - eine absolute Ausnahmestellung im kurzlebigen PC Geschäft und ein großer Kostenvorteil für den Anwender. Dass sich Innovationen und Produktkontinuität nicht gegenseitig ausschließen stellt mit dem APC910 die dritte Generation der Automation PCs unter Beweis. Vom komfortablen Anschluss der Kabel an die oben angeordneten Schnittstellen bis hin zu den Befestigungsbohrungen sind viele Details gleichgeblieben. Für die vielen tausend Panels im Feld - ob in kundenspezifischer Variante oder im Standard Design - gibt es nach wie vor die bewährte SDL Schnittstelle zur komfortablen Verbindung zwischen PC und Display.

Intel® Core™ i Die Core™ i Prozessoren der neuesten Generation sind als Mehrkernprozessoren aufgebaut und integrieren die Grafikeinheit komplett auf dem Prozessor. Dieser beinhaltet die Prozessorkerne, den Speichercontroller, Caches und die erwähnte Grafik. Der Speichercontroller unterstützt nach wie vor DDR3 RAMs. Gefertigt in modernsten Prozessen enthalten die Core™ i CPUs über 500 Millionen Transistoren auf dem Prozessor. Intels Hyper-Threading Technik ermöglicht die gleichzeitige Verarbeitung von zwei Aufgaben in jedem Prozessorkern. Weitere Optimierungen in der CPU Architektur, zum Beispiel im Cache Bereich, sorgen für die im Vergleich zu den Vorgängern deutlich gesteigerte Leistung bei vergleichbaren Taktfrequenzen.

CFast Technologie Die neuen CFast Karten kombinieren den Formfaktor der CompactFlash Karte mit dem schnellen SATA Interface. Die Vorteile der CompactFlash wie extreme Robustheit bleiben mit der CFast Karte erhalten. Der APC910 bietet hinter der Frontklappe einen einfach zugänglichen CFast Slot, so dass die CFast Karte auch als Wechselspeichermedium zum Datentransfer oder für Upgrades genutzt werden kann. Der APC910 kombiniert in bewährter Weise kompakte Datenträger auf Basis CFast mit Standard PC Laufwerken wie Solid State Drive und Hard Disks. Der Anwender hat damit alle Freiheiten, die Daten optimal abzulegen und kann zum Beispiel Betriebssystem und Prozessdaten trennen. Die CFast Karte ermöglicht durch die gegenüber der CompactFlash wesentlich höheren Transferraten eine Verkürzung der Bootzeiten und schnelleres Speichern von Daten. Die CFast Karten basieren auf der SLC (Single Level Cell) Flashtechnologie, die im industriellen Einsatz für große Datenbeständigkeit sorgt und ein Maximum an Schreibzugriffen aufweist. Für eine lange Lebensdauer sorgt darüber hinaus das intelligente Wear-Leveling, das die Daten optimal auf die Flashzellen verteilt. 

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Technologie

Maschinenbau im Wandel: Die Zukunft ist mechatronisch Entwicklung mit Automation Studio und EPLAN Electric P8

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Der Entwicklungsprozess im Maschinenbau ist im Wandel. WĂ¤hrend in der Vergangenheit Mechanik, Elektrik und Software streng voneinander getrennt und in einer strikten, seriellen zeitlichen Abfolge entwickelt wurden, verschmelzen die Disziplinen im Sinne der Mechatronik zunehmend. Damit wird nicht nur deutlich effizientere Entwicklung durch Parallelisierung mĂśglich, auch die gegenseitige Abstimmung zwischen Mechanikentwicklung, Elektroplanung und Softwareingenieuren erfolgt einfacher und synchroner.

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Offene Schnittstellen forcieren Verbindung der Disziplinen Die zunehmende Verschmelzung der Domänen erfordert eine Strategie der offenen Schnittstellen - bestehende Expertentools werden über ein transparentes und durchgängiges Interface an das Entwicklungswerkzeug für die Maschinenapplikation - Automation Studio von B&R - angebunden. Dabei übernimmt Automation Studio als integrierte Entwicklungsplattform die für die Projektierung von Automatisierungslösungen erforderlichen Funktionen - wie Steuerungsprogrammierung, Erstellung von Visualisierungen, Anbindung von Antriebskomponenten, Sicherheitstechnik und vieles mehr - während etablierte Expertentools - wie etwa EPLAN Electric P8 für die Elektroplanung - über transparente Schnittstellen angebunden werden.

Nahtlose Anbindung ermöglicht Parallelisierung Die nahtlose Anbindung von EPLAN Electric P8 an Automation Studio erlaubt eine Parallelisierung der Entwicklungsarbeit. „Durch die einfache Übernahme von Hardwarekonfigurationen und dem dazugehörigen I/OMapping in Automation Studio von B&R sind unsere Anwender in der Lage, Entwicklungszeit und -kosten zu sparen, indem Doppeleingaben und redundante Arbeitsschritte vermieden werden“, weiß Rainer Burgard, Key Account Manager bei EPLAN in Monheim. Die Verbindung der beiden Werkzeuge funktioniert für die beteiligten Ingenieure denkbar einfach. Während in der Vergangenheit die Hardwarekonfiguration in Handarbeit in der Automatisierungsumgebung zusammengestellt werden musste, obwohl sie im ECAD Tool bereits vollständig vorhanden war, genügt bei der Arbeit mit Automation Studio und EPLAN Electric P8 ein Knopfdruck, und der Hardwarebaum inklusive I/O-Mapping wird automatisch angelegt. Die entsprechenden Prozessvariablen werden dabei direkt in Automation Studio mit den bereits vorhandenen Variablen abgeglichen und zusammengeführt. Ein intelligenter Vergleichsmechanismus zeigt übersichtlich, welche Komponenten im Hardwarebaum in Automation Studio projektiert wurden und welche B&R Bauteile in der Elektroplanung verwendet werden. Der Abgleich zwischen den Projekten erfolgt dabei in wenigen Klicks durch den Anwender. Entsprechende EPLAN Makros für die Hardwarekomponenten werden von B&R zur Verfügung gestellt.

Synchron durch Round-Trip Engineering Intelligente Import- und Exportmechanismen erleichtern die tägliche Arbeit mit mehreren Werkzeugen erheblich. B&R und EPLAN gehen hier noch einen Schritt weiter. Mittels „Round-Trip Engineering“ werden Elektroplanung und Automatisierungsprojekt synchronisiert. Entsprechende Mechanismen sorgen dafür, dass beide Projekte stets auf dem gleichen Stand sind. Der Vorteil liegt auf der Hand. „Durch die automatisierte Unterstützung des Datenaustausches werden Fehler in der Kommunikation zwischen den Engineering-Disziplinen vermieden, und somit die Qualität des Produktes gesteigert. Dies trägt zur Senkung von Folgekosten in »

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Technologie

Elektroplanung und Automatisierungsprojekt werden mittels Round-Trip Engineering ständig auf dem gleichen Stand gehalten.

der Wartungsphase eines Systems bei“, so Heinz Fürnschuss, als Technical Manager bei B&R für die Entwicklung der Schnittstelle zu EPLAN verantwortlich, „Änderungen können schneller,einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden, da Anlagendokumentation und Software eines Systems aktuell und synchron zueinander sind.“

Die nächste Generation mechatronischer Werkzeuge Die deutlich beobachtbare Verschmelzung der Domänen Mechanik, Elektrik und Software im Sinne der Optimierung der Entwicklungseffizienz macht ein Umdenken im Bereich der Toollandschaft erforderlich. Während in der Vergangenheit jedes Werkzeug für sich allein gestanden ist und maximal über einfache Import- und Exportmechanismen mit anderen Expertentools verknüpft war, so werden zukünftig offene, transparente Schnittstellen mit intelligenten Synchronisationsmechanismen eine übergeordnete Rolle spielen. Nur so kann der Maschinenbau durch das Zusammenwachsen der Disziplinen auch tatsächlich von deutlich verkürzten Entwicklungszeiten und niedrigen Entwicklungskosten profitieren.

Im Bereich der Elektroplanung und der Automatisierung von Maschinen und Anlagen zeigen B&R und EPLAN, wie die reibungslose Kopplung zwischen unterschiedlichen Werkzeugen aussehen kann. Möglich wird dies durch ein durchgängig durchdachtes Konzept sowie durch die enge Zusammenarbeit der beiden Hersteller. 

Philipp H. F. Wallner, System Architect B&R

Highlights: ■■ Direkter Import der Hardwarekonfiguration aus EPLAN Electric P8 ■■ Automatische Anpassung des I/O Mappings ■■ Synchroner Projektabgleich durch Round-Trip Engineering

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Technology by THE INNOVATORS

B&R Safety Roadshow Deutschland 2012 B&R geht auf Deutschland-Tour. Erstmalig informieren Fachleute vor Ort – in 26 verschiedenen Lokalitäten. Aus erster Hand. In Ihrer Nähe zu folgenden Themen: ■■ Aktueller Status ‚Maschinen Richtlinie’: Externe Sicherheitsexperten berichten über die Umsetzung der neuen Maschinenrichtlinie. ■■ Anwenderberichte zur B&R Safety Technologie: Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau präsentieren ihre Lösungen und stehen für einen anschließenden Erfahrungsaustausch zur Verfügung. ■■ B&R Smart Safe Reaction: Live Demonstration von integrierter Sicherheitstechnik im I/O- und Antriebsbereich. Alleinstellungsmerkmale und schnellste Umsetzung zur Generierung von praktischem Kundennutzen. ■■ openSAFETY: Vorstellung eines einheitlichen Standards für alle führenden Feldbusse, für sichere modulare Maschinenkonzepte, z.B. die schnellste IEC 61508 SIL 3 Kommunikationslösung.

Agenda: 13:30 Uhr Begrüßung und Vorstellung 13:45 Uhr Vorträge Auswirkungen der Maschinenrichtlinie auf den Maschinenbau Anwendungsbeispiele: Smart Safe Reaction in der Praxis 15:15 Uhr Pause 15:45 Uhr Vorträge Weitere Anwendungen von Smart Safe Reaction in der Praxis Vorstellung und Anwendungsmöglichkeiten von openSAFETY 17:15 Uhr Fachaustausch in kleinen Diskussionsrunden 17:45 Uhr Imbiss Anmeldung erbeten: www.br-automation.com/safetyroadshow

Unsere Vortragspartner:

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Start in Bad Homburg: 28.02.2012

Weitere Termine und Städte: 29.02.12 Kaiserslautern 29.02.12 Chemnitz 01.03.12 Berlin 06.03.12 Kassel 07.03.12 Würzburg 07.03.12 Bielefeld 08.03.12 Herborn 20.03.12 Magdeburg 21.03.12 Dresden 21.03.12 Hannover 22.03.12 Pforzheim 22.03.12 Hamburg 27.03.12 Memmingen 28.03.12 Heilbronn 29.03.12 Hof 16.04.12 Regensburg 17.04.12 Herrenberg 17.04.12 Nürnberg 17.04.12 Jena 18.04.12 Fürstenfeldbruck 19.04.12 Freiburg 24.04.12 Rosenheim 16.05.12 Oldenburg 22.05.12 Köln 23.05.12 Dortmund

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