Aktuální vydání

celé číslo

12

2022

Automatizace výrobních, montážních a balicích strojů a linek

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony

celé číslo

Jedna plus jedna plus jedna se rovná jedna

číslo 8-9/2003

Jedna plus jedna plus jedna se rovná jedna

To, na co mnozí čekali, je konečně tu: CNC, PLC a vizualizace v jednom zařízení (obr. 1). Stabilní, pracující v reálném čase, komfortní – tak, jak bývá u firmy B&R zvykem.

Obr. 1.

Průmyslová PC se stala pevnou součástí světa automatizace. I když operační systémy Windows nejsou přijímány bez výhrad, jsou přece jen celosvětově nejrozšířenější a jsou vnímány jako standard. Spolehlivost, stabilita a výpočetní výkon průmyslových PC trvale rostou. Proto nyní B&R přichází se systémem softCNC pro PC.

Všechny softwarové komponenty nutné pro automatizaci stroje (PLC, CNC, vizualizace) běží na jednom procesoru. Možnost přímých přístupů do paměti na velké objemy dat odstraňuje časově náročné přesuny a pomalou obnovu dat. Uživatel může softCNC snadno rozšiřovat v závislosti na dané aplikaci a použitém procesoru. Architektura systému otevírá neobyčejné perspektivy v oblasti reakční rychlosti, prostupnosti dat a přesnosti při současném snížení nákladů.

Již nyní dostupné poznatky z oblasti řezání vodním paprskem, laserem a plamenem ukazují pozoruhodné výsledky.

Otevřený a flexibilní řídicí systém

Otevřená systémová architektura spolu s téměř neomezeným přístupem na nejrůznější rozhraní dávají uživateli možnost začlenit přímo do aplikace vlastní softwarové komponenty. Parametry os, korekce pohybů a další parametry výrobního procesu mohou být měněny v reálném čase. Za běhu je např. možné přiřadit osu jinému kanálu systému CNC, zpracovávat události typické pro použitou technologii a reagovat na ně (příkladem je přepnutí z polohové regulace osy na momentovou) nebo velice rychle reagovat na nenadálé změny v technologickém postupu. Je to umožněno jednak synchronizací PLC a systému CNC a jednak díky připojení pohonů a dalších přídavných zařízení (moduly vstupů a výstupů apod.) prostřednictvím sběrnice pro řízení v reálném čase Ethernet Powerlink.

Uživatel má pro řešení mnoha svých požadavků na výběr hardwarové i softwarové komponenty ze široké nabídky firmy B&R. Pro úlohy, které vyžadují kombinaci PLC a polohovacích funkcí nebo funkcí CNC, je integrované řešení volbou na prvním místě.

Rozsáhlá paleta funkcí CNC

Ve standardní konfiguraci jsou k dispozici čtyři na sobě nezávislé kanály CNC. Každý z těchto kanálů může interpolovat až devět os, přičemž osa realizovaná více pohony (portál) je počítána jako jedna osa. Systém CNC má vedle obsáhlé množiny povelů podle DIN 66025, resp. ISO 6983, pestrou paletu dalších funkcí:

  • bezrázové trajektorie,
  • dynamické předvídání – funkce look ahead,
  • zpětný chod po trajektorii,
  • mechanismy obnovení referenčního nastavení programů pro CNC,
  • signálové funkce, spouštěč (trigger), uzamknutí (latch),
  • mechanismy učení (teach in, teach probe).

Program v PLC může řídit libovolné množství přídavných os. Tyto osy, na CNC v principu nezávislé, mohou být prostřednictvím elektronických převodovek, vaček a velkého počtu volně definovatelných událostí s pohyby os CNC svázány. Kromě toho může být díky rychlému a prostupnému rozhraní mezi PLC a CNC realizováno chování celého systému přesně uzpůsobené požadavkům aplikace.

Mimo to všechno existují jak pro CNC, tak pro ostatní osy různé simulační módy, které umožňují analýzu pohybů bez nutnosti mechanických pohybů os.

Pro účely diagnostiky jsou k dispozici deníky chyb, pomocí kterých je možné chronologicky zdokumentovat veškeré interakce mezi PLC a CNC a mezi CNC a pohony, včetně předávaných parametrů a hlášení.

Grafické rozhraní „na míru“

Tendence cílových zákazníků nezaměstnávat odborníky na programování CNC vede mnoho výrobců k vývoji intuitivně ovladatelných obslužných prostředí. Znamená to vlastně ústup od programovacích jazyků k abstraktním popisům procesu vytvářeným graficky nebo pomocí menu, které jsou uzpůsobeny pro konkrétní výrobní technologii. V závislosti na systémových zdrojích volí uživatel mezi vizualizací na bázi Windows nebo vlastní vizualizací B&R s obdobou windowsovského „look and feel“. Pro obě varianty nabízí B&R výkonné softwarové balíky.

Obr. 2.

Pro vizualizaci na bázi Windows je k dispozici datový server PVI (Process Visualization Interface), který se stará o sběr dat z procesu po komunikačních linkách a jejich poskytování přes standardní rozhraní OPC nebo DDE, popř. přes webový server nebo přímo voláním funkcí z knihoven DLL do systému SCADA nebo jiných aplikací pracujících pod Windows (Microsoft Visual Basic, Delphi apod.). Jako samostatný vývojový nástroj, který využívá prostředí Visual Basic, B&R nabízí PVI Controls.

Vizualizaci, jež nepotřebuje prostředí Windows, lze řešit pomocí Visual Components, které jsou součástí jednotného vývojového prostředí Automation StudioTM (obr. 3). Přitom je možné vytvářet vizualizace také s asijskými znakovými sadami nebo azbukou.

Na straně hardwaru má zákazník možnost vybrat si ze široké nabídky průmyslových PC firmy B&R (např. ovládání pomocí dotykového panelu, zákaznické řešení čelního panelu atd. – viz obr. 2).

Ethernet Powerlink

Rychlost a přesnost se řadí mezi nejdůležitější kritéria v technice pohonů. Data u nových systémů s nadřízeným CNC se proto vyměňují prostřednictvím sběrnice Ethernet Powerlink. To je sběrnice B&R, která umožňuje realizovat komunikaci na stroji v tvrdém reálném čase. Tato vysokorychlostní síť je postavena na bázi sběrnice Fast Ethernet s pře-nosovou rychlostí 100 Mb/s. Protokol TCP/IP byl nahrazen synchronním síťovým protokolem s rychlou odezvou. Výhodou této sběrnice je, že i při vysoké přenosové rychlosti je možné využít maximální šíři přenosového pásma při minimálním rozptylu v časování sběrnice.

Obr. 3.

Integrovaná technika pohonů

Podle použití jsou požadovány rozdílné hodnoty otáček a točivých momentů motorů. Motory B&R disponují vedle atributů, jako je výkon a kvalita zpracování, ještě jednou další výhodou – elektronickým typovým štítkem. V této paměti EEPROM jsou uchovány všechny relevantní mechanické a elektrické parametry motoru. To přináší dvojí efekt: rutinní servisní zásahy jsou výrazně ulehčeny a případná výměna motoru je možná bez zdlouhavého zadávání parametrů (obr. 3).

Záznamy momentů, rychlostí, teplot atd. jsou uživateli k dispozici pro regulaci a diagnostiku. Pomocí funkce osciloskop, integrované do vývojového prostředí, je možné sledovat všechny detaily mechanických pohybů. V praxi to mj. znamená výrazné snížení nákladů na uvádění do provozu a servis.

Internet

Od řídicího systému s moderní architekturou se očekává možnost dálkové diagnostiky a připojení na internet. Uživatelé dávají přednost vytáčenému spojení a přímému připojení na firemní intranet. Ovšem i tímto způsobem mohou jak výrobce, tak koncový zákazník využívat všechny možnosti servisu na dálku. Přes webové rozhraní je možná dálková diagnostika, hledání poruch a update softwaru všech přístrojů, od CNC a PLC až k pohonům. Ve druhém směru mohou být zprávy a varovná hlášení stroje automaticky zasílány v podobě e-mailu nebo SMS do celého světa. Oba přístupy výrazně redukují dobu odstávky stroje při jeho problémech.

Ekonomicky výhodná kom-binace elektroniky a techniky s novými funkcemi se zcela jistě rychle prosadí díky výrobcům, kteří mají obzvláštní zájem na produktivitě svých strojů a neobávají se nejmodernější řídicí techniky.

Alois Holzleitner, B&R

B+R automatizace, s. r. o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel.: 541 420 311
fax: 541 420 326
e-mail: office.cz@br-automation.com
http://www.br-automation.cz

Inzerce zpět