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Leistungsstarke Steuerungsplattform Unterschiedliche Antriebslösungen werden unterstützt

Autor / Redakteur: Markus Müller, Marc Zoller / Reinhard Kluger

Durchgängig gleiche Programmierbarkeit sowie skalierbare Leistung sind Kennzeichen der Steuerungsplattform MOVI-PLC, die nach IEC 61131-3 programmierbar ist. Nutzung der im Umrichter integrierten Sicherheitsfunktionen und Fernwartungsmöglichkeiten z.B. über Profibus sowie das Einbinden weiterer Peripherie machen sie fit für die Zukunft.

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Skalierbare Leistung - Kennzeichen der MOVI-PLC-Steuerungsplattform.
Skalierbare Leistung - Kennzeichen der MOVI-PLC-Steuerungsplattform.
( Archiv: Vogel Business Media )

Der Wandel in der Antriebstechnik ist augenscheinlich: Leistungsstarke Steuerungsintelligenz wandert in die Antriebe. Für den Maschinenbauer bedeutet das: Er kann höchste Anforderungen an Motion Control sowie antriebsnahe Automatisierung der ganzen Maschine stellen. Ausschließlich Servoantriebe oder ausschließlich Standardantriebe, in der Praxis lässt sich dies nicht strikt trennen. Gerade beim Bewegen größerer Lasten sind Servos meist zu teuer und technisch ungeeignet. Und gibt es nicht in fast jeder hochdynamischen Anwendung, wie z.B. Verpackungsmaschinen, angegliederte Fördertechnik, die oft unnötigerweise mit Servoantrieben realisiert wird? Auch Systeme zum Steuern nur eines Antriebs finden ihren Einsatz. Doch lohnt es sich, in solch ein System einzuarbeiten, wenn in der nächsten Applikation mehrere Antriebe zu steuern sind, wozu dann eine andere Steuerungsplattform erforderlich wird?

Antworten auf diese Fragen gibt der Einsatz der Antriebstechnik von SEW-EURODRIVE. Das Portfolio der Bruchsaler deckt eine breite Palette an Antriebslösungen ab (siehe elektrotechnik-Ausgabe 4/2007). Von der Standardtechnik über Technik mit hoher Schutzart für dezentrale Installation bis hin zur Servotechnik hat SEW-EURODRIVE an die jeweilige Technik exakt angepasste Umrichterbaureihen. Für alle Baureihen gleichermaßen einsetzbar ist die Steuerung MOVI-PLC, die in IEC 61131-3 programmierbare leistungsstarke Steuerungsplattform. Programmieren lässt sie sich auf verschiedene Weise. Beispiele hochdynamischer und komplexer Anwendungen zeigt der Bericht in der Ausgabe 4/2007. Neben solchen High-Sophisticated-Anwendungen gerät jedoch die Standardtechnik bei SEW-EURODRIVE nicht aus dem Fokus.

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Führt fertige Teile unterbrechungsfrei ab

Auch bei modernen Fertigungsautomaten muss man noch oft die Produktion unterbrechen, um die gefertigten Teile z.B. von Stanzbiegeautomaten zu entnehmen oder den Auffangbehälter zu wechseln. Die Bodensohn Präzision GmbH hat deshalb ein Handling-System für Kleinteilebehälter entwickelt, mit dem sich ein unterbrechungsfreier Fertigungsbetrieb realisieren lässt. Gesteuert wird das System mit der MOVI-PLC basic. „Das gesamte System ist als verschiebbare, schrankähnliche Einheit mit eigener Steuerung und Stromversorgung konzipiert“, beschreibt Klaus Weber, Projektleiter bei der in Seligenstadt bei Frankfurt ansässigen Bodensohn Präzision GmbH, den grundlegenden Aufbau des Handling-Systems. Insgesamt zwölf Kleinteilebehälter sind in zwei Reihen innerhalb eines Al-Rahmengestells angeordnet. Die Behälter werden von einer Handling-Einheit gegriffen, die über eine mittig zwischen den Kisten angeordneten, senkrecht stehenden Lineareinheit die verschiedenen Etagen erreicht. Diese Lineareinheit besteht aus einer Linearführung und dem Getriebemotor DT71D4 von SEW-EURODRIVE, der mit einem Absolutwertgeber ausgerüstet ist. Die Lineareinheit lässt sich entlang der Längsachse um plus oder minus 90° verdrehen, die Nullposition stellt dabei die Beladeposition dar. Auch die Schwenkeinheit wird von einem DT71D4-Getriebemotor mit Drehgeber angetrieben, der auf der Oberseite des Gehäuses untergebracht ist. Ein Frequenzumrichter vom Typ MOVITRAC B mit Eil-/Schleichpositionierung steuert beide Antriebe.

Modularer Abstapler für Faltkartons

Das Handling-System wird an die Fertigteil-Auswurfposition z.B. eines Stanzbiegeautomaten geschoben, die Stanzteile fallen dann über eine Auffangrinne in den Behälter auf der Beladeposition. Meldet der Fertigungsautomat über ein Datenkabel, dass die eingestellte Stückzahl erreicht ist, reagiert die Steuerung des Handling-Systems: Die Auffangrinne wird per Klappe verschlossen und die Kiste gewechselt. „Die Rinne dient in der Zwischenzeit als Pufferspeicher, die Fertigungsanlage kann also weiter produzieren“, so Klaus Weber. Die MOVI-PLC steuert alle Bewegungen. „Sie ist im Vergleich zu anderen Steuerungslösungen deutlich kostengünstiger. Zudem sprach für die SEW-Lösung das kompakte Einbaumaß der MOVI-PLC“, so David Burkard, der für die Steuerung des Handling-Systems zuständige Konstrukteur von Bodensohn. „Der große Vorteil unseres Handling-Systems liegt im stabilen Aufbau, der einfachen Handhabung und dem flexiblen Andocken an die verschiedenen Fertigungsanlagen“, unterstreicht Klaus Weber den Nutzen des Systems. „Über die Steigerung der Fertigungsstückzahl rechnet sich unser Handling-System sehr schnell.“ Die Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH mit Sitz in Plüderhausen bei Stuttgart stellt Maschinen und Anlagen für die Verpackungsmittelindustrie zum Herstellen von Wellpappeverpackungen her. Die Anlagen lassen sich aus innovativen Modulen z.B. zum Falten, Verschließen, Abstapeln und Bündeln aufbauen. Besondere Herausforderung dabei: die enorme Größe der Faltkartons. Die sperrigen Kartons stapelte eine Maschine ab, die die Kartons über eine Rampe in die Höhe des aktuell gebildeten Stapels fördert. Ist die gewünschte Kartonstückzahl im Stapel erreicht, transportiert ein Fließband den Stapel zur Bündelmaschine. Währenddessen zugeförderte Faltkartons puffert die Abstapelmaschine in einem Zwischenspeicher. Die Hubbewegung der Rampe treiben zwei Motoren vom Typ DV160L4 und FA147 an. Die MOVI-PLC basic synchronisiert die Bewegungen mit kompletter grafischer Inbetriebnahme. Die Applikationslösung „SyncCrane“ erleichtert das Parametrieren der Aufgaben. Die Bewegungsaufträge erhält die Steuerung in diesem Fall über Profibus von einer Anlagen-SPS durch eine klar definierte Schnittstelle. Die im Umrichter integrierte Funktion „Sicherer Halt Kategorie 3“, die Fernwartungsmöglichkeiten über Profibus sowie das Einbinden weiterer Peripherie lassen deutlich erkennen: Die durchgängige und leistungsstarke MOVI-PLC ist eine Steuerungsplattform für zukunftsweisende Automatisierungsprojekte.

Portfolio-Management: So ist die Lösung rund

Eine leistungsstarke Steuerungsplattform ist in der Antriebsautomatisierung zwar wichtig, aber ohne die entsprechende Peripherie ist alles nichts. Und die sollte perfekt auf die Praxis abgestimmt sein. So rundet der Bruchsaler Antriebshersteller SEW-EURODRIVE sein Antriebsportfolio jetzt mit weiteren Komponenten ab: So mit Drive-Operator-Panels zum Bedienen und Visualisieren und mit einem zur Steuerung passenden I/O-System. Das I/O-System gibt es in IP 20, es lässt sich über den Systembus an die PLC anschließen und stellt somit für Anwendungen in der Praxis über die Ein- und Ausgänge der MOVI-PLC selbst sowie der angeschlossenen Umrichter weitere I/Os zur Verfügung. Diese sind dann direkt im Steuerungsprogramm verwendbar. Der Nutzen für den Anwender: Er bekommt zum Automatisieren antriebslastiger Maschinen eine Technik komplett aus einer Hand – perfekt aufeinander abgestimmt.

MOVI-PLC und die Folgen

Leistungsstarke Steuerungsplattform unterstützt unterschiedliche Antriebslösungen.

Teil 1, Hochdynamische und komplexe Anwendungen, elektrotechnik-Ausgabe 4, S. 60 bis 62, 2007.

Teil 2, Die Standardtechnik im Fokus

MOVI-PLC - Die Daten in Kürze

Speziell für dynamische Prozesse z.B. in Verpackungs- oder Handlingmaschinen bietet sich die Steuerungskarte MOVI-PLC DHP11B bei der Koordinierung komplexer Bewegungsabläufe an. Über den schnellen Systembus können bis zu 12 MOVIDRIVE B direkt von der MOVI-PLC synchron gesteuert werden. Standard- und dezentrale Umrichter MOVITRAC 07 und MOVIMOT lassen sich ebenfalls über den Systembus einbinden. Für alle Umrichtertypen stehen leicht handhabbare Motion-Funktionsblöcke zur Verfügung, so dass sich komplexe Bewegungsabläufe bequem zusammensetzen lassen. Dabei sind alle relevanten Antriebsparameter jederzeit aktuell in der Steuerung verfügbar, was eine komfortable Programmierung ermöglicht.

Ein durchgängiges Engineering von Motion und Steuerung ist mit dem neuen MOVITOOLS MotionStudio möglich. Die Bedienung aller Geräte von SEW-EURODRIVE innerhalb des gesamten Netzwerks kann dabei von jedem Kommunikationsknoten der Steuerung aus erfolgen. Um dem Anwender soviel Arbeit wie möglich abzunehmen, bietet SEW-EURODRIVE zusätzlich ein mehrstufiges Bibliothekskonzept an, beginnend von Standard-IEC 61131-Funktionalität über Motion bis hin zu Applikations- und kundenspezifischen Bibliotheken.

Über die integrierte PROFIBUS-Schnittstelle lässt sich die MOVI-PLC an eine übergeordnete Maschinen- oder Anlagen-SPS anschließen. Durch Feldbus-Routing auf den Systembus können in vielen Anwendungen sogar die PROFIBUS-Karten der angeschlossenen Umrichter eingespart werden. Modulare Maschinenkonzepte sind damit optimal umsetzbar.

Die DOP-Bedienpanels von SEW-EURODRIVE sowie weitere Panels, die CANopen, Modbus, oder MOVILINK unterstützen, sind über RS485 oder CAN an die Steuerung anschließbar. Somit kann die MOVI-PLC auch als vollwertige Maschinensteuerung inklusive HMI eingesetzt werden. Zahlreiche, auch interruptfähige I/Os sind dazu direkt auf der Steuerung integriert. Weitere I/Os lassen sich über CANopen-Module einfach einbinden.

Dr.-Ing. Markus Müller, MBA, Produktmanager MOVI-PLC bei SEW-EURODRIVE; Dipl.-Ing. (FH) Marc Zoller, Leiter der Abteilung Motion Solutions bei SEW-EURODRIVE.

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