Automatisierung mit System

Antriebstechnik

Systemlösung – Technisch einheitliche Automatisierungslösungen aus einer Hand erfordern ein breit gefächertes Produktportfolio. Ein modulares Konzept für unterschiedliche Systemarchitekturen ermöglicht dabei die Umsetzung von Automationsaufgaben jeder Größe.

22. Juli 2014

Eine wichtige Aufgabe bei der Konstruktion einer Automatisierungslösung ist die optimale Auswahl der verschiedenen Systemkomponenten, von der Visualisierung über die Steuerung bis hin zu Antriebstechnik und Robotik. Üblicherweise verwenden Anlagenbauer dabei Komponenten verschiedener Hersteller. Vor allem Antriebskomponenten wie Frequenzumrichter und Servosysteme stammen meist von einem anderen Anbieter als die Steuerung. Und beim Einsatz von Industrierobotern sind wieder andere Spezialisten mit von der Partie. Ein Nachteil solcher Lösungen ist jedoch der hohe Aufwand für die Integration der verschiedenen Systeme bei Planung, Konstruktion und Inbetriebnahme, weil die verschiedenen Geräte nicht unbedingt technisch aufeinander abgestimmt sind.

Der Gegenentwurf dazu sind technisch einheitliche durchgängige Systemarchitekturen aus einer Hand, von der Visualisierung bis zur Robotik: Sie ermöglichen optimierte Bedienkonzepte und eine einfache Geräteauswahl und erleichtern zudem Konstruktion und Inbetriebnahme. Die zentrale Voraussetzung für solche durchgängigen Gesamtlösungen ist jedoch die optimale Integration sämtlicher Komponenten. Entscheidend ist daher ein möglichst breites Produkt-Portfolio des beteiligten Systemlieferanten. Der weltweit aktive Automatisierungsspezialist Yaskawa hat dafür das modular aufgebaute Konzept »Total System Solutions« vorgestellt, das Produkte und Software aus Antriebs- und Steuerungstechnik sowie Robotik zu technisch einheitlichen Lösungen aus einer Hand kombiniert.

Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Integration von Automatisierungs- und Steuerungstechnik in die Systemarchitekturen für Automationsaufgaben jeder beliebigen Größe. Die Nutzung des gesamten Spektrums der Bussysteme und unterschiedlicher Vernetzungsarchitekturen ermöglicht es, die Systemlösung gezielt auf die jeweilige Automatisierungsaufgabe zuzuschneiden. So lassen sich zum Beispiel häufig Visualisierung, Steuerung und Fernwartungsmodul vergleichsweise einfach über Modbus TCP verknüpfen. Die Protokolle Modbus, Ethercat und Profinet erlauben dann die direkte Anbindung von I/O-Baugruppen wie auch von Yaskawa-Frequenzumrichtern an die SPS.

Einfach programmieren

Die hauseigene Schnittstelle MotomanSync ermöglicht zudem die Programmierung von Motoman-Industrierobotern über die bekannten SPS-Programmiersprachen direkt aus der SPS und ohne spezielle Robotik-Kenntnisse. Die Schnittstelle verknüpft die Robotersteuerung per Ethernet/IP oder Profinet mit der SPS. Im Unterschied zu einer üblichen Ein-/Ausgangskommunikation werden dabei nicht nur Daten übertragen. Statt dessen wird der Roboter-Job direkt im PC oder in der SPS gespeichert, von wo die Bewegungsbefehle in Echtzeit an den Roboter gehen. Das von Yaskawa entwickelte Protokoll unterstützt dabei SPSen verschiedener Hersteller sowie PC-basierte Steuerungen.

Speziell für die Einbettung der Robotersteuerung Motoman FS100 in eine Vipa-CPU mit Speed7-Technologie oder in eine Siemens-S7-Steuerung hat Yaskawa Europe die Schnittstelle um die neue Bibliothek MotomanSync PLC Profinet erweitert, die den Programmieraufwand deutlich verringert. Die neue Bibliothek enthält alle notwendigen Befehle, um einen Motoman-Roboter in eine SPS-Umgebung zu integrieren. Programmiert sind diese Befehle als multiinstanzfähige Funktionsbausteine, die sich flexibel und projektkonform umbenennen lassen. Zudem benötigt ein über MotomanSync betriebener Roboter kein Handprogrammiergerät, weil Programmierung und Diagnose sich komplett über die SPS abwickeln lassen.

Anwendung findet dieses Komplettprogramm für die Automatisierung beispielsweise bei einer Verpackungszelle des niederländischen Unternehmens Overveld Packaging: Hier ist ein Handlingsroboter Motoman MH5F über MotomanSync mit einer Steuerung von Vipa verbunden, über die der Roboter auch programmiert wird. Auch die Bedienung geschieht über das SPS-Bedienfeld. Entsprechend dem Ansatz »Total System Solutions« stammen auch Frequenzumrichter und Servotechnik von Yaskawa.

Der niederländische Schmierstoffhersteller Valvoline nutzt für Verpackungsaufgaben den Roboter Motoman HP20F von Yaskawa in Kombination mit einer Robotersteuerung FS100, die speziell für Picking and Packing entwickelt wurde. Die Verarbeitung der Sensorsignale in Echtzeit, Reaktionen auf Kamera-Informationen und andere High-Speed-Anwendungen sind mit dieser Steuerung problemlos möglich. Programmierung und Ansteuerung können ohne weiteres über einen PC oder eine SPS erfolgen.bt

Auf einen Blick

- Der japanische Industriekonzern Yaskawa ist ein weltweit tätiger Hersteller von Antriebs- und Steuerungstechnik sowie von Industrierobotern der Marke Motoman.

- Seit der Übernahme der Vipa GmbH Ende 2012 gliedert sich die Yaskawa Europe GmbH mit Sitz in Eschborn bei Frankfurt in die Divisionen Drives & Motion (Antriebs- und Steuerungstechnik sowie Lineartechnik), Robotics (Industrieroboter) sowie Vipa (Automatisierung und Steuerungstechnik).

Erschienen in Ausgabe: 05/2014