Elektrische und hydraulische Antriebe miteinander synchronisieren

Will der Anwender Antriebe synchronisieren, bietet die Steuerung Simotion eine Lösung. Dafür hat Siemens weitere Funktionalitäten vorgestellt. Mit der PC-basierten Steuerung Simotion P und der Simatic ET 200S High-Speed-Peripherie werden mit Isochronous Real-Time (IRT) Zykluszeiten von 250µs erreicht. Das ist die Basis für hochdynamische Regelkreise, wie sie z.B. für Hydraulik-Anwendungen mit Lage- und Druckregelung Voraussetzung sind. Mit Simotion V4.1 ist es möglich, neben elektrischen Antrieben auch hydraulische Antriebe miteinander zu synchronisieren. Damit können durchgängige Automatisierungslösungen wie Bandanlagen und Pressenlinien in der Automobilindustrie umgesetzt werden. Die Steuerung sichert die Synchronisierung sowohl der elektrischen Antriebe wie z.B. Wickler, Querschneider und Walzenvorschübe als auch der hydraulischen Antriebe wie bei Tiefziehpressen.

Controller und Device

In der neuen Version lassen sich die Steuerungen als Controller und Device gleichzeitig an derselben Profinet-Schnittstelle projektieren. So können hierarchische Automatisierungsstrukturen und modulare Maschinenkonzepte ohne Zusatzkomponenten umgesetzt werden. Einerseits erfolgt dabei die Profinet-IO-Kommunikation als Device zu einem beliebigen überlagerten Controller wie der Simatic-S7-Steuerung. Andererseits arbeitet Simotion gleichzeitig als Profinet-IO-Controller, um lokal zugeordnete Antriebe und Peripheriebaugruppen als Device betreiben zu können. Über IRT-Controller-Controller-Beziehungen können zudem verteilte Achssynchronisationen über mehrere Geräte realisiert werden. Durch die flexible Auswahl der Geräteklassen Controller und Device lassen sich Aufgaben wie zentrale Maschinenlogik und Motion Control trennen und modular umsetzen. Mit der automatischen Topologieerkennung im Profinet unterstützt die Steuerung erweiterte Funktionen für die Umsetzung von modularen Maschinenkonzepten. Allein durch die Position im Netzwerk kann Simotion seine Adresse und Funktion ohne weitere lageabhängige Indikatoren erkennen. Das ermöglicht den flexiblen Ausbau einer Maschine durch Hinzufügen bzw. Entfernen eines Maschinenmoduls. Damit kann eine bestehende Konfiguration an neue Aufgaben und Marktanforderungen angepasst werden, ohne dass eine Neuprojektierung mit einem Programmiergerät notwendig ist.

Verfügbarkeit verbessern

Profinet bietet durch die Funktion \’Redundanter Sync-Master\‘ die Option, in modularen Motion-Control-Applikationen die Verfügbarkeit zu verbessern. Durch die Verwendung von Controller-Controller-Kommunikation mit IRT kann mit Simotion eine über mehrere Controller verteilte Achssynchronisation umgesetzt werden. Dabei muss eine Steuerung als Master den Takt für alle anderen Steuerungen vorgeben. Fällt der Master aus oder wird dieser wegen Umstellung der Maschinenkonfiguration abgeschaltet, kann ein anderer Controller die Rolle des Taktmasters übernehmen, ohne dass ein Takt in dem vorhandenen IRT-Netzwerk verloren geht. Dadurch kann die Maschine mit den verbleibenden Modulen ungestört weitererarbeiten.