Steuerung Durchgängige Plattform zum Automatisieren von Maschinen

Ein All-in-One-Steuerungssystem ermöglicht das Automatisieren von Maschinen mit nur einer Steuerung, einer Software und nur einem Feldbus. Diese Integration der Funktionen erleichtert dem Maschinenbauer die Entwicklung.

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Sie hat alles an Bord, was der Automatisierer für seine Aufgaben benötigt: Einen Controller mit dem man die Maschine steuern kann, einen Feldbus für das Maschinennetzwerk, ein Kommunikationsnetzwerk für den lokalen Zugriff auf die gesamte Maschine und eine Software zum Konfigurieren, Programmieren, Simulieren und Überwachen. Sysmac heißt die Automatisierungsplattform von Omron, die auf der diesjährigen SPS/IPC/Drives Europapremiere hat. Ein wichtiger Meilenstein im Zehnjahresplan des Unternehmens. „Der Anwender wünscht verstärkt die Integration von Funktionen“, fasst John van Hooijdonk, Marketing Manager Automation der Omron Europe B.V., die Motivation hinter der Entwicklung zusammen. „Unsere Herausforderung war es, von den enormen Technologiesprüngen im Bereich der Standard-PC-Prozessoren zu profitieren und gleichzeitig die Qualität und die robuste Architektur der Omron Industriesteuerungen beizubehalten.“

Für alle Aufgaben

Das Ergebnis ist eine leistungsstarke und robuste Automatisierungsplattform mit der neuen Maschinensteuerung Sysmac NJ, die allgemeine Steuerungsaufgaben und Motion Control integriert und durchgängig vernetzbar ist. Weiterer Baustein ist die Software Sysmac Studio zur vollständigen Kontrolle des Automatisierungssystems einschließlich Konfiguration, Programmierung, Simulation und Überwachung. Per EtherCAT erfolgt die Kommunikation, und zwar für alle Aufgaben: Motion Control, Bildverarbeitung und Steuerung von Sensoren und Aktoren.

Flexible Maschinen mit offenen Standards

Der Nutzen für den Anwender: Weil das Steuerungssystem nahtlos alle Kernkompetenzen von Omron in einer einzigen Plattform integriert, lassen sich die Feldgeräte über nur ein Maschinennetzwerk steuern und mithilfe einer einzigen Software programmiern. Dank dieser neuen Architektur kann der Anwender seine Maschine mit nur einem System vollständig automatisieren, ohne in zusätzliche Prozessoren und Erweiterungen für Multiachssteuerungen investieren zu müssen. „Mit der Sysmac Automatisierungsplattform zielt Omron auf schnelle und flexible Maschinen mit offenen Programmier- und Kommunikationsstandards ab“, erklärt Shinya Yamasaki, Senior General Manager der Omron Automation Systems Division im Headquarter in Japan. „Unsere Kunden können ihre Maschinen mit nur einer Steuerungsplattform automatisieren und je nach Bedarf nach oben erweitern, ohne dass Geschwindigkeit und Leistung darunter leiden“, führt Shinya Yamasaki weiter aus.

Mit einer Steuerung durch die Maschine

Das Herzstück, die Steuerung Sysmac NJ, ist für hohe Geschwindigkeiten und maximale Flexibilität ausgelegt. Für den stabilen Betrieb auch unter rauen industriellen Bedingungen arbeitet die Steuerung mit einem Intel-Prozessor und einem RTOS (Echtzeitbetriebssystem). „Wir haben den mutigen Schritt in Richtung PC-basierte Automatisierung gewagt, dabei aber die bewährte Zuverlässigkeit und Robustheit einer Industriesteuerung von Omron bewahrt“, bilanziert Shinya Yamasaki die enge Zusammenarbeit mit Intel. Gilt Omron doch für Intel in Japan als wichtigster Partner im Bereich Fabrikautomation. Bei den CPUs kann der Anwender zwischen verschiedenen Ausführungen wählen, je nachdem ob er 16, 32 oder 64 Achsen ansteuern will. Bei Anwendungen mit bis zu 32 Achsen ist eine Ansprechzeit von weniger als 1 ms erreichbar. Die Folge: keine starre ASIC-basierte Architektur mehr, sondern eine flexible, skalierbare und Software-orientierte.

Komplette Entwicklungsumgebung

Sysmac Studio bietet Maschinenbauern eine komplette Entwicklungsumgebung: Für die Konfiguration, Programmierung, Simulation und Überwachung kann der Anwender eine durchgängige Software nutzen. Damit erübrigen sich mehrere unterschiedliche Programme für Konstruktion, Entwicklung und Programmprüfung. Die Verwendung der Microsoft Windows Presentation Foundation (WPF) bietet Maschinenbauern weitere Anwendungsvorteile, wie einfache Bedienung und schnelle Programmierung.

Innovative Simulation verkürzt Inbetriebnahme

Die Konfiguration über eine grafische Benutzeroberfläche ermöglicht die schnelle Einrichtung von Steuerung, Feldgeräten und Netzwerken. Die auf IEC 1131-3-Standard und PLCopen-Funktionsblöcken basierende Programmierung von Steuerung und Motion Control reduziert den Zeitaufwand für die Programmierung erheblich. Ein Smart-Editor mit Online-Debugging unterstützt den Anwender zusätzlich bei einer schnellen und fehlerfreien Programmierung. Zudem erleichtert die innovative Simulation von Steuerungsablauf und Motion Control sowie zum Protokollieren und Aufzeichnen der Daten die Inbetriebnahme und das Einrichten der Maschine.

Offene Standards

Bei der Feldbuskommunikation setzt Omron auf offene Standards und nutzt dabei EtherCAT, das man als das derzeit schnellste industrielle Netzwerk sieht und das im Bereich der Maschinenautomation weit verbreitet ist. So ermöglicht die auf EtherCAT ausgelegte Sysmac NJ Steuerung mit nur einer Verbindung die nahtlose Steuerung und Kommunikation sowohl innerhalb der Maschine als auch mit der Leitebene. Gleichzeitig bietet Omron ein großes Produktspektrum an Feldgeräten und Antriebssystemen, und als erstes Unternehmen auch Vision-Sensoren, mit EtherCAT an.

Einfach und kosteneffizient

EtherCAT realisiert als offenes, Ethernet-basiertes Feldbus-Netzwerk hohe Datenübertragungsraten von 100 Mbps nach IEEE 802.3 Standard. Es ist in der Lage, 192 Slaves bei einer Aktualisierungszeit bis zu 100 µs und einem Jitter von weniger als 1 µs zu verwalten. Verteilte Uhren erlauben eine exakte Synchronisation mit einer Genauigkeit unter 1 µs, was gerade bei Motion-Anwendungen wichtig ist. Dank der automatischen Zuordnung der Adressen für die Slaves und der Verwendung standardisierter Ethernetkabel und -Stecker ist die Installation sehr einfach und kosteneffizient. Die Sysmac Automatisierungsplattform hat sämtliche internationale Zertifzierungen wie CE, cULus, Lloyd’s oder LR.

SPS/IPC/DRIVES 2011 Halle 9, Stand 350

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