Baumüller stellt auf der SPS – Smart Production Solutions die antriebsintegrierte Steuerung b maXX PLC di (drive-integrated) vor. Sie übernimmt in den Servoantrieben der b maXX 6000-Familie skalierbare Steuerungsaufgaben bis hin zu synchronen Mehrachsanwendungen. Dies entlastet oder ersetzt die zentrale SPS, da sich die PLC di auch als EtherCAT-Master zur Steuerung weiterer Servoumrichter einsetzen lässt. Außerdem im Messegepäck: ein komplett neues Laufzeitsystem für PLCs…
Inhaltsverzeichnis
1. Neues Laufzeitsystem verfügbar
2. Safety-Modul im Gerät integriert
3. Kompakt gebaute Servomotoren
4. Condition Monitoring ohne externen Sensor
5. Neue Lösung für das Energie-Monitoring
6. Engineering mit dem digitalen Zwilling optimieren
Mit einer Feldbus-Zykluszeit bis zu 250 μs ist die integrierte Steuerung laut Anbieter eine der schnellsten antriebsintegrierten PLCs auf dem Markt. Über digitale Eingänge reagiert die b maXX PLC di auf wichtige Ereignisse, beispielsweise Messtaster, in Echtzeit.
Mit der PLC lassen sich Anwendungen zusätzlich zur Bewegungssteuerung umsetzen. Über die Schnittstelle zwischen PLC di und Servoregler (lokale Achse) besteht Zugriff auf Parameter des Antriebs, beispielsweise auf Spannung, Strom, Leistung, Drehmoment, Drehzahl oder Position. Über analoge Eingänge (keine zusätzliche Hardware notwendig, minimale Abtastzeit 1 μs) sind neue IoT-Lösungen möglich. Beispielsweise lässt sich ein Körperschallsensor direkt anschließen, um mit diesen Messwerten direkt eine Schwingungsanalyse in der PLC des Antriebssystems durchzuführen.
Neues Laufzeitsystem verfügbar
Mit einer komplett eigenentwickelten IEC 61131 Laufzeitumgebung bietet Baumüller eine Plattform, die aktuelle Standards, wie Hochsprachenprogrammierung und IoT-Konnektivität, unterstützt.
Das Laufzeitsystem basiert auf Linux und ermöglicht es, PLC-Programme über objektorientierte Programmierung zu erstellen. Dadurch lassen sich modulare, wiederverwendbare und klar strukturierte Programme aufbauen. Diese entlasten Entwickler bei der Umsetzung von Projekten. Bestehende Templates, Maschinenmodule und nach PLCopen standardisierte Bibliotheken sind weiterhin nutzbar. Hochsprachen wie C++ sind in die Plattform eingebunden.
Das neue Laufzeitsystem ist zum Start für die antriebsintegrierte b maXX PLC di und künftig auch für die weiteren Steuerungsplattformen von Baumüller verfügbar.
Safety-Modul im Gerät integriert
Das Safety-Modul ist bei den neuen Servoreglern direkt im Gerät integriert. Sicherheitsrelevante Gebersignale lassen sich dadurch mit einer noch höheren Auflösung auswerten. Dies verbessert die Positions- und Geschwindigkeitsgenauigkeit und hilft dabei, Zykluszeiten von Maschinen weiter zu verkürzen.
Zahlreiche Geber, Hardware- und Safety-Optionen sind verfügbar. Bei der Hardware sind u.a. Signalbus, Serviceoption, digitale und analoge I/Os sowie Bremsenanschluss auswählbar. In Bezug auf Safety stehen unter Einhaltung des höchsten Sicherheitslevels verschiedene Varianten vom einfachen hardware-gesteuerten STO (Safe-Torque-Off) bis hin zu höheren Sicherheitsfunktionen angesteuert über FSoE (FailSafe over EtherCAT) zur Verfügung.
Neben der platzsparenden Anreihtechnik (b maXX 6300) sind nun auch die Monogeräte (b maXX 6500) kompakter.
Doch der Servoantrieb kann noch mehr: Der Drive lässt sich als Sensor bzw. Sensor-Hub nutzen und bietet skalierbare IoT-Konnektivität z.B. über einen Edge-PC in die Cloud.
Kompakt gebaute Servomotoren
Die neuen DSC2-Servomotoren sind die nächste Generation für Anwendungen mit Bedarf an hoher Drehmomentdichte. Reduziert wurde unter anderem die Einbaulänge, womit der DSC2 bei gleicher Leistung nochmals deutlich kompakter ist. Auch die DSC2-Motoren sind, wie bereits aus der DSC1-Produktfamilie bekannt, skalier- und für spezielle Anforderungen adaptierbar.
Condition Monitoring ohne externen Sensor
Mit der neuen Softwarelösung Smart Vibration Monitoring können Maschinenhersteller ihren Kunden ein Condition Monitoring ohne externen Sensor anbieten. Die Software ist über die softdrivePLC direkt im Servoregler integriert und daher gut nachrüstbar. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für Maschinenhersteller: Beispielsweise sind Laufzeit-Modelle für Zusatzfunktionen der Maschine anbietbar.
Die neue Funktion nutzt zur Überwachung der Mechanik, wie zum Beispiel Elektromotor, Lüfter oder Hydraulik-Pumpe, aufgezeichnete und analysierte Prozessparameter als Referenzwerte. Vibrationen, die etwa durch Unwucht oder fehlerhafte Ausrichtung entstehen, erkennt die Software rechtzeitig und gibt ein Fehlersignal aus. Für den Motor ist damit eine geplante Wartung möglich.
Neue Lösung für das Energie-Monitoring
Mit der neuen Software-Funktion Smart Energy Monitoring stellt Baumüller auf der SPS 2023 eine Lösung für das Energie-Monitoring von Maschinen und Anlagen vor. Die Software erfasst den Energieverbrauch einzelner Fertigungsaufträge transparent und optimiert diesen dann auf Basis einer Referenzmessung. Diese dient dabei zusätzlich noch als Ausgangswert um energetische Veränderungen im Produktionsprozess zu erkennen. Auf Basis dieser Werte lassen sich Warn- und Fehlerschwellen einrichten.
Die Software wird direkt auf den Servoregler aufgespielt, ist daher einfach nachrüstbar und kann vom Maschinenhersteller als Zusatzfunktion vermarktet werden. Der Energieverbrauch wird direkt über den Antrieb erfasst.
Mit der neuen Funktion lässt sich der Energieverbrauch gesamt aber auch jeder einzelnen Achse des Antriebssystems pro Zyklus ermitteln. Die Energiemessung erfolgt autark und in Echtzeit in den b maXX Servoumrichtern. Die Anzeige der Messung ist über die Maschinenvisualisierung oder alternativ ebenfalls durch die Anzeige von Dashboards über offene IoT-Schnittstellen wie OPC UA für alternative Devices möglich.
Engineering mit dem digitalen Zwilling optimieren
Baumüller bietet für die virtuelle Inbetriebnahme zahlreiche Regler- und Mechanikmodelle an. Der Vorteil: Maschinenhersteller ermitteln im Engineering-Tool Pro-Simulation das optimale Antriebssystem und den optimalen Betriebspunkt der Maschine. Insbesondere für komplexere, nicht-lineare Mechaniken simuliert das Tool verschiedene Bewegungsprofile, um das optimale Antriebssystem zu finden. Dadurch spart der Maschinenbauer Zeit bei der Maschinenentwicklung ein, reduziert von Beginn an die Energiekosten und somit den CO2-Footprint der Maschine. Darüber hinaus lässt sich mit der Simulation bereits im Voraus ermitteln, ob geforderten Performancewerte erreicht werden. (kf)
SPS 2023: Halle 1, Stand 560
