INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

STEUERN UND ANTREIBEN
REAKTIONSZEITEN UNTER EINER MIKROSEKUNDE
ULTRASCHNELLE
AUTOMATISIERUNG
In vielen Branchen gibt es zeitkritische Prozesse, deren exakte Bearbeitung entscheidend
für die Produktqualität und die Produktionsgeschwindigkeit sind. Selbst Hochleistungssteuerungen
können da an ihre Grenzen stoßen. Damit ist nun Schluss: Wir stellen Ihnen
eine einfache und kostengünstige Möglichkeit vor, mit standardisierter Hard- und
Software die Reaktionszeit in der Automatisierung auf eine Mikrosekunde zu senken.
Abfüllprozesse in der Nahrungsmittelindustrie sind meist
zeitkritisch. Die Ventile und analogen Sensoren müssen
in Echtzeit synchronisiert werden, um hohe Produktionsqualität
und -geschwindigkeit zu erreichen. Ähnliche
Anforderungen gibt es an Verpackungsmaschinen bei der Positionierung
von Klebepunkten oder Lasermarkierungen, bei
Sortieraufgaben im Recyclingbereich oder bei der Laserbearbeitung
von Metallen. „Um die in solchen Anwendungen geforderten
kurzen Reaktionszeiten zu erreichen, wird traditionell auf teure
Spezialhardware zurückgegriffen“, berichtet Andreas Hager, Product
Manager Control Systems, bei B&R Industrial Automation GmbH.
Mit der Reaction-Technology zeigt B&R, dass es auch anders
geht: Programme, die im Funktionsblock-Editor der Entwicklungsumgebung
Automation-Studio erstellt wurden, werden direkt in
den I/O-Modulen der X20- und X67-Serie ausgeführt. Die I/O-
Module werden so zu „Kleinsteuerungen“, die bestimmte Abläufe
eigenständig abarbeiten; die geforderte Rechenleistung verteilt
sich auf unterschiedliche Systeme.
ZEITKRITISCHE PROGRAMME AUSLAGERN
Durch die Auslagerung der zeitkritischen Programme in die I/O-
Module lassen sich kurze Reaktionszeiten von bis zu 1 µs erreichen.
Die SPS wird deutlich entlastet und oft genügt sogar eine
leistungsschwächere Steuerung. Zusätzlich ist die Reaktionszeit
auch unabhängig von der Zykluszeit des Feldbusses. Durch den
kostengünstigen Preis der Reaction-Module wird die schnelle
Automatisierung nun auch für Maschinen rentabel, bei denen
dies bisher nicht der Fall war. Dadurch kann die Produktivität
durch Optimierung der Taktzeiten deutlich verbessert werden.
PROGRAMMIERUNG MIT FUNKTIONSBLÖCKEN
Ein Reaction-Programm wird, wie jedes andere Steuerungsprogramm
auch, mit Funktionsblöcken nach IEC 61131-3 im Automation
Studio erstellt, zentral in der Steuerung gespeichert, bei
Bedarf zu einem oder mehreren I/O-Modulen übertragen und
dann dort abgelegt. Module lassen sich aber auch während des
Betriebs mit unterschiedlichen Programmen versorgen, zum
Beispiel wenn unterschiedliche Produkte verschiedene Rezepturen
verlangen. Die gespeicherten Programme sind jederzeit austauschbar
und auch auf neue Module übertragbar. Die Liste der
Reaction-Funktionsblöcke wird laufend erweitert und ergänzt.
Die neuen Blöcke sind einfach im Feld per Firmware-Upgrade
nachladbar. Zudem kann der Anwender auf Basis bestehender
Funktionsblöcke auch eigene Bausteine erstellen, um komplexe
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