Engineering-Tools Unter einem Dach

EIAV, eine Entwicklung von TIA in Kerpen, steht für „Entwicklung intelligenter Automation verwirklicht“ und meint, dass sich damit Maschinen einfacher entwickeln lassen. So geben Tools den Entwicklern und Konstrukteuren die Möglichkeit, während der Entstehung ihrer Ideen die Maschine in ihrer Eigenschaft und Baugröße abzubilden.

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TIA Technology of Industrial Automation

So ist die Praxis: Methodisch entwickeln Konstrukteure ihre Maschinen – von der Idee über die Skizze entwirft man parallel zur CAD-Konstruktion anwendungsbezogen einen Prozessablaufplan. Ganz Fleißige erstellen zusätzlich noch eine „verbale Darstellung“ und ein Flussdiagramm. Damit fängt die Arbeit an: Mehrere Wochen Zeit ist erforderlich, damit ein teurer Programmierer die SPS programmiert. Und: Parallel zu all diesen Aktivitäten entwickelt ein weiterer Ingenieur die Prozessvisualisierung, oder er erstellt eine Bedienoberfläche.

All das und vieles mehr soll künftig einfacher sein. So hat die TIA Technology of Industrial Automation in Kerpen verschiedene Engineering-Tools unter dem Begriff EIAV zusammengefasst, das steht für „Entwicklung intelligenter Automation verwirklicht“. Die Suite bündelt die Tools DET – Maschinenentwicklungs-Tool, DIT – Maschineninstallations-Tool, DAT – Maschinenanpassungs-Tool sowie DVT – Maschinenvisualisierungs-Tool. Das Zusammenspiel solcher Entwicklungssoftwarewerkzeuge kann dazu beitragen, dass der Konstrukteur schneller zum Ziel, zur fertig entwickelten Maschine kommt. Denn, wie sieht die Praxis aus?

Kaum sind Schaltschrank und Kabelbaum installiert, gilt es, die erste Version des Programms auf die SPS zu spielen, um die Funktion der Maschine testen zu können. Oftmals ist dies nur ein Behelf. Weil es noch wenig Informationen vom Anwender gibt, heißt es in der Praxis: viele Sensoren und Schalter kurzzuschließen oder Variablen auf „null“ oder „eins“ zu setzen, damit überhaupt ein Programmdurchlauf simulierbar ist. Und dann finden die Anpassungsarbeiten statt. Da ist das Chaos oft vorprogrammiert. Und bei vielen herrscht die Meinung vor: „Es ist einfacher ein neues Programm zu schreiben als ein vorhandenes anzupassen.“ Und wer dann noch Aufträge ablehnt, nur weil er die Entwicklungskosten für die notwendigen Anpassungen als zu hoch veranschlagt, der kommt schnell unter Druck.

All das kann künftig seinen Schrecken verlieren. So gibt das „Dynamic Engineering Tool“ Entwicklern die Möglichkeit, schon während der Entstehung ihrer Idee visuell jede Maschine, egal welcher Bauart, ob Werkzeug- oder Sondermaschine, in ihrer Eigenschaft und Baugröße abzubilden und die Funktionsweise von Achsen zu definieren. Die Achsen lassen sich mit Sensoren versehen, die eine entsprechende Aufgabe übernehmen. So kann man eine Achse mit einer weiteren einfach verketten. Ist die erste Achse z.B. eine lineare Zuführachse, so wird sie als „linear“ definiert und auf dem Bildschirm positioniert. Physikalische Eigenschaften, wie Geschwindigkeit oder Start/Stopp-Betrieb, werden gleich vergeben. Sensoren lassen sich jetzt einfach hinzufügen und mit ihrer Aufgabe definieren. Die Achse ist somit für den Entwickler komplett.

Visualisierung entsteht online beim Entwickeln

Jetzt kann der Entwickler dieses abgeschlossene Programm per Knopfdruck fertig stellen. Die Folge: Die eingegebenen Informationen setzt das Tool automatisch im Motion-Controller – z.B. von TRIO – als Programmcode um. Automatisch lassen sich die Variablen und die I/O-Klemmen verteilen. Der Entwickler definiert jetzt die zweite Achse und verkettet diese mit einer entsprechenden Bedingung. Diese Bedingung kann von einem Sensor abhängen oder kann eine mathematische Formel beinhalten, die für das Verketten beider Achsen notwendig ist. Auch diese Bedingung lässt sich grafisch auf dem Bildschirm anordnen und mit den entsprechenden Sensoren versehen, die für den Prozess wichtig sind. Die Visualisierung entsteht sozusagen online, noch während der Entwicklung. Auch hier gilt: Der Entwickler drückt „fertig“ und die weitere Variablenvergabe sowie I/O-Belegung läuft automatisch ab. Hat der Entwickler alle Achsen fertig gestellt, so bekommt er eine I/O-Belegungsliste zum Verdrahten sowie eine Liste der Variablen, so wie sie vergeben worden sind. I/Os und Variablen sind nach festgelegten Regeln benannt und vergeben. Kein Flussdiagramm ist erforderlich, und programmieren muss man auch nicht mehr.Praxisgerecht lässt sich das Maschineninstallations-Tool DIT verwenden. Ist der Schaltschrank aufgebaut und der Kabelbaum in der Maschine verlegt, kann der Mann vor Ort per Laptop das vom Ingenieur entwickelte Projekt laden und das Dynamic Installation Tool aktivieren.

Das Tool erstellt alle Achsen und positioniert alle Sensoren maßstäblich. Die Variablen lassen sich im Motion-Controller von TRIO automatisch anpassen. Die Installation ist schnell fertig: keine Variablensuche, kein Anpassen des Codes, kein Kurzschließen und kein Überbrücken. Will man von der Maschine eine Variante erstellen, so hilft das DAT – Dynamic Adjustment Tool weiter. Weil Eigenschaften und mathematische Verknüpfungen feststehen, kann der Maschinenhersteller die Stellen frei geben, die sein Kunde anpassen darf. Das können Produktänderungen sein oder auch andere Aufgaben. Im DVT – Dynamic Visualisation Tool lassen sich kosmetische Operationen vornehmen und ggf. Objekte mit echten Bildern ersetzen. Bei CNC-Anwendungen wird der Code nach DIN 66025 direkt visualisiert.

Erste Erfahrungen mit der Toolbibliothek „EIAV“ liegen vor. Umgesetzt sind Säge- und Stanzmaschinen sowie Mehrachsportale. Weniger aufwändig wie bisher lassen sich auch Schlauchbeutelmaschinen sowie Kartoniermaschinen engineeren.

Standpunkt

Theodoros Tselepidis, TIA Technology of Industrial Automation, Kerpen: „Wenn der Maschinenhersteller das komplette Engineering-Paket EIAV bestellt hat, genügen ein paar Tage Schulung, um den Umgang des kompletten Pakets zu beherrschen. Für Maschinenbauer ohne Entwicklungs- oder Programmierabteilung können wir in unserem Haus das Maschinenentwicklungs-Tool erstellen und ab Maschineninstallations-Tool alles zur Verfügung frei schalten. Es ist auch möglich, dass der Maschinenhersteller seinem Kunden mehrere Module frei schalten lässt.“

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