Ausgabe - 28 - 2012 - Produktion

24 · Computer Automation/IT-Hardware · Produktion · 12. Juli 2012 · Nr. 28
PC-BASED AUTOMATION
Datenjongleur zwischen IBV, SPS und Leitebene
PRODUKTION NR. 28, 2012
Der Automatisierer Lewa Attendorn
erfasst und speichert
sämtliche Daten des laufenden
Produktionsprozess mit einem
Microbox-PC von Siemens.
ATTENDORN (SP). In der Industrie
müssen aufgrund gesetzlicher Vorgaben
heute immer mehr Daten,
die den Produktionsprozess betreffen,
erfasst und gespeichert werden.
Die Aufarbeitung dieser Daten
ist meistens mit hohem Aufwand
verbunden. Die Siemens
Microbox 427C vereint diese Aufgaben
in einem Gerät und kann
Daten mit Hilfe der Software von
Lewa Attendorn direkt verarbeiten.
Dadurch kann die Produktionsqualität
im laufenden Fertigungsprozess
verbessert werden.
Der Microbox-PC übernimmt die Schnittstelle zwischen Kamerasystem, übergeordneter
SPS-Steuerung und Leitebene. Zugleich ist er der Datenhandler im
jeweiligen Teil-Prozess.
Die Datenbank DB-Daemon bietet als Middleware zwischen SPS, Datenbank
und Webserver eine flexible Kommunikationsstruktur. Sie ermöglicht eine dezentrale
Anlagenvisualisierung.
Bilder: Siemens
Schnittstelle zwischen SPS,
Kamerasystem und Leitebene
Daten, die den Produktionsprozess
betreffen, werden für die Qualitätssicherung
genauso benötigt
wie für die Nachverfolgung beziehungsweise
Rückverfolgbarkeit aller
Produktionsschritte bis zum
Endprodukt und für die fortlaufende
Verbesserung von Produktionsprozessen.
Lewa Attendorn setzt
bei der Datenerfassung und Bildverarbeitung
auf den Microbox-PC
IPC427C der Firma Siemens und
auf ihre selbstentwickelten Softwaretools
‚DBCom‘ (Datenbank)
Lewa Attendorn GmbH
und ‚LEWA Vision‘ (Visualisierung).
Auf dem sehr kompakten,
robusten und leistungsfähigen
Industrie-PC laufen verschiedene
Applikationen gleichzeitig. So ist
der Microbox-PC zum einen die
Schnittstelle zwischen Kamerasystem,
übergeordneter SPS-
Steuerung und Leitebene, zum
anderen ist er der Datenjongleur
im Prozess. Hier werden vor Ort
die wichtigsten Daten gespeichert
und verarbeitet.
Die im laufenden Fertigungsprozess
aufgenommenen Messdaten
und Bilder werden von
‚LEWA Vision‘ in einer Datenbank
Die 1928 im sauerländischen Attendorn
gegründete Lewa Attendorn
GmbH hat sich auf anwenderspezifische
Automatisierungslösungen spezialisiert.
Das Unternehmen zählt zu den führenden
Lieferanten im Bereich Robotersystemtechnik
und Rohrformtechnik.
Neben diesen beiden Bereichen
ist es auch in den Produktsparten
Gabelstapleranbaugeräte und
Schweißtechnik erfolgreich unterwegs.
Mit Stolz verweist man bei Lewa
auf die hohe Fertigungstiefe, Flexibilität
und Qualität der angebotenen
Produkte und Dienstleistungen.
Als Kernkompetenz-Bereiche nennt
das Unternehmen die Automation,
Fügetechnik und Industriekomponenten.
Unter Automation werden
die Bereiche Robotersystemtechnik,
Rohrformtechnik und SpeedLine zusammengefasst.
Die Industriekomponenten
umfassen die Bereiche Gabelstapleranbaugeräte,
Bahntechnik
und Zerspanung.
Auf einer Gesamtfläche von
11 000 qm arbeiten heute insgesamt
165 Mitarbeiter.
Pro Jahr werden in den schlüsselfertig
ausgelieferten Anlagen 100 – 120
Roboter verbaut; insgesamt verfügt
das Unternehmen über Kapazitäten
in Höhe von 2 500 h/Monat im Bereich
Konstruktion, 1 500 h/Monat
im Bereich Programmerstellung und
8 200 h/Monat im Bereich mechanische
Bearbeitung.
www.lewa-attendorn.de
festgehalten und ermöglichen eine
schnelle Auswertung in grafischer
Darstellung. Der Datenaustausch
erfolgt dabei über Profinet
und TCP/IP.
Durch den Einsatz der Bildverarbeitungssoftware
auf dem Microbox-PC
sind anwenderspezifische
Artikel-Stammdaten und artikelspezifische
Parametrierdaten
für die Kamerasysteme zur weiteren
Verarbeitung verfügbar, bzw.
greifen direkt in den Fertigungsablauf
ein. Für die Bedienung
wurde ein entsprechendes Graphic
User Interface (GUI) geschaffen,
über das sowohl ein Hilfesystem
geöffnet, als auch auf eine
andere Bediensprache umgestellt
werden kann. Diese Funktionalität
wird für Inline-Messungen im
laufenden Betrieb genutzt. Eine
Inline-Messung ist eine Messung
in der Fertigungskette, das heißt
ohne Zeitverlust in der Produktion.
Dabei werden sowohl Bilddaten,
Bauteilgeometrien als auch
die Bauteillagen aufgenommen
und in der Datenbank abgelegt.
Zum Referenzbild werden
Toleranzmasken definiert
Um zum Beispiel ein gefertigtes
Produkt als ‚gut‘ zu erkennen, wird
im ersten Schritt ein fehlerfreies
Produkt vermessen und als Referenzbild
abgelegt. Danach werden
Toleranzmasken angelegt, in denen
die fortlaufend produzierten
Teile sich mit ihren Geometrien
und Messwerten wiederfinden
müssen.
Dies kann zum Beispiel zum
Auswerfen eines Fehlteiles benutzt
werden oder dazu führen,
dass Einstellungen in der Fertigung
angepasst werden, um die
gefertigten Produkte in Ihrer Qualität
zu verbessern und die Ausschuss
zu reduzieren. Das zweite
Standbein zur Prozessdatenerfas-
sung ist die Software ‚DBCom‘. Sie
wird eingesetzt, wenn Produktdaten
wie zum Beispiel Schweißergebnisse,
Messwerte einer taktilen
Inline-Vermessung etc. zwecks
Qualitätssicherung und Nachverfolgbarkeit
gespeichert werden
sollen. Hier läuft auf dem Microbox-PC
alles zusammen – Datenbank,
Webserver, und das DB-
Com-Tool ‚DBDaemon’. Die Kommunikation
zur SPS erfolgt über
den Simatic Softnet S7 OPC-Server,
über den Datensätze in die
Datenbank gespeichert – und
auch wieder zurück gelesen werden
können.
Da der DBDaemon über einen
integrierten Scripting-Host verfügt,
lässt sich die Basisfunktionalität
leicht erweitern, z. B. per JavaScript.
So können im Browser
nicht nur Datenbankabfragen
durchgeführt werden, es ist auch
die Anzeige von Prozesswerten
direkt aus der SPS möglich: der
Leitstand kommt in den Browser.
Zusätzlich zur Standard-Tabellensicht
können die erfassten Daten
per PHP sehr komfortabel
grafisch aufbereitet werden. So
sind anwenderspezifische Web-
Seiten mit aussagekräftigen Diagrammen
zur aktuellen Produktion
einfach zu erstellen.
STEUERUNGSTECHNIK
Ultraschnell mit Standardkomponenten
PRODUKTION NR. 28, 2012
Nur 12,5 µs Zykluszeit, durchgängig
von der PLC bis zu den
I/O-Signalen: Mit ‚eXtreme Fast
Control‘ präsentiert Beckhoff
seine neue Steuerungstechnik.
VERL (SP). Die Komponenten für
dieses System sind: eine Hochleistungs-CPU
– im Beckhoff Industrie-PC;
die passende Steuerungssoftware
– TwinCAT 3; ultraschnelle
I/O-Komponenten – mit
1 µs Latenz; und natürlich das
schnelle Industrial-Ethernet-System
– EtherCAT.
„Als wir EtherCAT vorstellten,
war die Performance dieser neuen
Bustechnologie der Steuerungs-
Leistungsfähigkeit noch meilenweit
voraus. Mit TwinCAT 3 und
den aktuellen PC-CPUs kommt sie
dem schon näher, auch wenn noch
Ultra-Highspeed-Communication:
die
Steuerung
EtherCAT-PLC
mit nur 12,5 µs
Zykluszeit.
Bild: Beckhoff
nicht absehbar ist, wann wir den
maximalen EtherCAT-Datendurchsatz
für Maschinensteuerungen
nutzbar machen können“, sagt
Dr. Dirk Janssen, Leiter Softwareentwicklung
bei Beckhoff und
einer der Erfinder von EtherCAT.
„Mit der 12,5-µs-Präsentation zeigen
wir, wozu wir zusammen mit
unseren EtherCAT-Klemmen in
der Lage sind.“ Die Buszykluszeit
sei zwar spannend, meint Dirk
Janssen, aber für sich alleine genommen
nicht entscheidend: „Erst
mit der passenden Steuerung und
ultraschnellen I/O-Komponenten
wird aus einem schnellen Bus auch
ein schnelles Steuerungssystem.
Und nur mit EtherCAT lässt sich die
Busperformance durchgängig bis
zu den I/O-Signalen umsetzen: Alle
Technologien, die auf Buskoppler
mit lokalem I/O-Bus angewiesen
sind, haben hier systembedingte
Nachteile.“ EtherCAT-ty-
pisch verzichtet die Steuerung auf
spezielle Bus-Hardware und implementiert
den Master in Software.
Die EtherCAT-Klemmen sind
aus dem Beckhoff-Programm und
der Bus selbst ist Standard-Ether-
CAT, wie es seit Jahren bekannt und
genormt ist.
Mit XFC werden Regelkreise
schneller geschlossen und die
Wartezeiten nach Transitionen
drastisch verkürzt. Beckhoff gibt
seinen Kunden damit ein System
an die Hand, das Maschinen und
Anlagen spürbar effizienter macht.
www.beckhoff.com
EFFIZIENZ-NAVI PREIS
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