TIA Portal Zusammenspiel von Steuerung und Umrichter vereinfacht Motion Control

Autor / Redakteur: Christian Coy, Tibor Kunert* / Reinhard Kluger

Zum Positionieren in komplexen Anlagen per Umrichter bedarf es nun nur noch eines Tools und einer Bedienphilosophie. Dank des TIA Portals. So einfach war Motion Control noch nie.

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SPS/HMI-Programmierung sowie Umrichter-Parametrierung mit dem TIA Portal.
SPS/HMI-Programmierung sowie Umrichter-Parametrierung mit dem TIA Portal.
(Siemens)

Das Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) von Siemens macht dem Anwender die Motion-Programmierung so einfach wie möglich, indem es ihm mit einem Konfigurator durch die Programmierung der Steuerung und die Parametrierung des Umrichters leitet. Am Ende dieses intuitiven Wizards ist die vollständige Applikation in Betrieb genommen. Doppeleingaben gehören der Vergangenheit an, die Kommunikation ist automatisch hergestellt und die Datenkonsistenz ist gegeben. Um das zu ermöglichen, ist seit der Version 12 des TIA Portals neben der Programmierung der Steuerung und der Visualisierung auch Sinamics Startdrive zur Projektierung der Antriebe enthalten.

Nahtlose Integration der Umrichter

Genauso intuitiv kann der Anwender alle soeben erstellten Komponenten per Drag and Drop in der Applikationsbibliothek des TIA Portals ablegen. Dieser Weg vereinfacht sowohl die Erstellung einer Applikation als auch ihre Vervielfältigung und den Service.

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Ein weiterer Vorteil der nahtlosen Integration der Umrichter wird deutlich, wenn man die Diagnose der Anlage in Betracht zieht. Im Falle eines Ausfalls eines Umrichters musste in der Vergangenheit der Fehler aufwendig lokalisiert und dann mit einem speziellen Umrichter-Diagnosetool online analysiert werden. Bestenfalls hatte einer der Ingenieure zeitintensiv eine Diagnosefunktion programmiert und damit diesen Prozess beschleunigt.

Ohne großen Programmieraufwand

All das war notwendig, da Umrichter und Steuerungen in unterschiedlichen Systemen in Betrieb genommen und letztendlich auch diagnostiziert werden mussten. Diese Probleme gehören jetzt der Vergangenheit an. Automatisch und ohne Programmierung sind neben der Diagnose der Steuerung, des Netzwerks und des Human Machine Interface (HMI) ebenfalls die Umrichtermeldungen systemweit verfügbar. Ohne Programmieraufwand können die Umrichter im Engineering, in der Steuerung, im Web-Server sowie im HMI diagnostiziert werden.

Die einzigartige Engineering-Effizienz des TIA Portals reduziert den Trainingsaufwand, die Engineering- und Servicezeiten, erhöht die Produktivität der Anlage und reduziert die Kosten. Eine Effizienz, die möglich wurde, indem Steuerung und Antriebstechnik gemeinsam entwickelt und optimal aufeinander abgestimmt wurden.

Motion Control mit nur einer Projektierungssoftware

So einfach war Motion Control noch nie. Der folgende Ablauf demonstriert die für die Motion-Programmierung einer Achse bei Verwendung der Simatic S7-1500 und des Sinamics G120 benötigten Schritte. Dabei werden sehr anschaulich die Vorteile des Applikationsengineerings deutlich:

Die gesamte Hardware des Projekts wird in einem gemeinsamen Editor eingefügt und konfiguriert. Die Vernetzung über Profinet erfolgt grafisch über Drag and Drop durch einfaches Verbinden der jeweiligen Schnittstellen der Baugruppen. Die IP-Adressen werden entsprechend eingetragen und schon ist die Hardware- und Netz-Konfiguration fertig. Alternativ zum Offline-Projektieren kann die Hardware auch online aus der Maschine bzw. Anlage ausgelesen werden, indem einfach die erreichbaren Teilnehmer im Netz gesucht und anschließend in das Projekt geladen werden.

Ein Wizard führt Schritt für Schritt durch die Konfiguration

Nachdem die Hardwareprojektierung abgeschlossen ist, wird zur Projektierung der Positionierfunktion in der Simatic S7-1500 ein Technologieobjekt des Typs „Positionierachse“ angelegt. Ein Wizard führt Schritt für Schritt durch die Konfiguration der virtuellen Positionierachse. Die Konfiguration der Technologieachse ist dabei unabhängig von der Zuweisung der Hardware, die durch diese virtuelle Achse bewegt werden soll und bietet somit ein hohes Maß an Flexibilität und Wiederverwendbarkeit. Für die Hardwarezuweisung werden komfortabel alle bereits projektierten und vernetzten Frequenzumrichter zur Auswahl angeboten. Der gewünschte Umrichter kann einfach ausgewählt werden. Falls nicht bereits zuvor im Rahmen der Hardwarekonfiguration erledigt, kann hier auch das Leistungsteil für den Frequenzumrichter ausgewählt werden. Die Auswahl eines Motors aus dem Simotics Spektrum erfolgt komfortabel aus einem Katalog.

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