Aida Engineering profitiert bei IoT-Lösung von Beckhoff-Technik

Großanlagen erfordern präzise Synchronisation

Steuerungsseitig muss für den reibungslosen Betrieb von Großanlagen, wie sie Aida herstellt, die Synchronisation aller Anlagenteile sichergestellt sein. Laut Sotoyuki Kaneko hat sich Ethercat aufgrund seiner leistungsfähigen Datenübertragung auch über längere Distanzen sowie der präzisen Synchronisation als die beste Lösung zur Realisierung des Aida-Systems erwiesen. Er erinnert sich noch an die Einführung von Ethercat und die damit mögliche Unterstützung extrem hoher Geschwindigkeiten, präzise Synchronisation und Langstreckenübertragungen über bis zu 100 Metern über ein Standard-Ethernet-Kabel. „Damit werden alle Anforderungen der Aida-Pressen erfüllt, so dass wir uns für dieses Kommunikationssystem entschieden haben.“

Aida ersetzte zudem die zuvor eigenentwickelten Steuerungen durch die Beckhoff-Komponenten, die nun standardmäßig die Steuerungsplattform für Aida-Pressen bilden. „Hätten wir weiterhin selbst die Steuerungssysteme entwickelt, wäre dies auch für die mit dem System verbundenen I/O-Klemmen notwendig gewesen“, erläutert Kaneko. „Das wäre allerdings für uns bei der enormen Anzahl von I/O-Klemmen für die Vielzahl der einzelnen Kundenspezifikationen nahezu unmöglich. Beckhoff hingegen bietet nicht nur ein breites Spektrum an IPCs, sondern auch unterschiedlichste I/O-Klemmen für alle erforderlichen Signale.“

Nicht zuletzt habe das IPC-Konzept zur Entwicklungsphilosophie von Aida gepasst, da sich mit der hochflexiblen Automatisierungssoftware Twincat alle benötigten Steuerungsfunktionen integrieren lassen.

Schnelle Prozesssteuerung erhöht Effizienz

Bei der neuen Servo-Tandemstraße wird jeder der zahlreichen Bearbeitungsprozesse über einen IPC als Ethercat-Master gesteuert. Diese wiederum kommunizieren untereinander über Ethercat-Bridge-Klemmen EL669x. Ein weiterer leistungsstarker IPC dient als übergeordnete Steuerung mit der Ethercat-‚Master-Uhr‘, welche die Synchronisation aller Pressen und Transfereinheiten sicherstellt.

In der Tandemstraße übernimmt ein Roboter den Transfer der Werkstücke von einem Prozess zum nächsten. Dabei ist der Abstand zwischen Roboter und Umformwerkzeug der wichtigste Faktor für das Erreichen hoher Produktivität und Effizienz der Anlage: Je geringer der Abstand, umso mehr Produkte kann die Anlage verarbeiten. Ein zu geringer Abstand kann jedoch Störungen verursachen, die das Risiko eines Anlagenausfalls erhöhen. Aida entwickelte hierfür eine Twincat-basierte Lösung für einen ultraschnellen Steuerungszyklus, optimale Synchronisation sowie minimalem Roboterabstand bei einem Höchstmaß an Produktionssicherheit. Die Servo-Tandemstraße erreicht auf diese Weise 20 Hübe pro Minute und ist damit ungefähr um 50 Prozent effizienter als die Vorgängerserie.

Anwender konfiguriert Anlage softwaregestützt

In die Servo-Tandemstraße ist die Software ADMS (Aida Digital Motion System) integriert, mit der die Bediener die Pressenbewegung jeder Straße komfortabel und frei konfigurieren können. Nur anhand der eingegebenen Formdaten des Blechteils ermittelt ADMS die optimale Prozesssteuerung. Auf der Benutzeroberfläche lässt sich vor Ort eine Feinjustage der Bewegungsabläufe vornehmen.

Weiterhin kann die Bewegungssteuerung vorab über einen Offline-3D-Simulator eingestellt werden. Als Ethercat-Slaves sammeln dazu I/O-Klemmen eine Vielzahl von Daten, wie etwa die Werkzeugposition, Informationen des Servomotors zur Positionierung des Handling-Roboters sowie Sensordaten. Auf Grundlage der von der Automatisierungssoftware Twincat in Echtzeit verarbeiteten Steuerungsdaten simuliert ADMS die Bewegung und erzeugt die entsprechende Bahnsteuerung. „Das System profitiert davon, dass Twincat unterschiedlichste Daten in die Laufzeitumgebung integrieren und Echtzeit-Feedback an SPS und Bewegungssteuerungen senden kann“, betont Sotoyuki Kaneko abschließend. (co)

Weitere Informationen zu Twincat-Lösungen für IoT und Industrie 4.0 von Beckhoff: