Roboter kommen heute zunehmend in industriellen Anwendungen zum Einsatz. Ein Paradebeispiel ist hier die Verpackungstechnik, in der das Umsetzen und zielgenaue Bewegen von Teilen und Produkten schon weitgehend von Robotern erledigt wird. Die so genannten Pick&Place-Anwendungen müssen dabei mit Produkten unterschiedlicher Art und Form zurecht kommen. Roboter entsprechend zu programmieren und zu rekonfigurieren kann allerdings eine komplizierte und zeitraubende Aufgabe sein, besonders wenn sich die Anforderungen an die Maschinen häufig ändern. Hinzu kommt, dass die Ansteuerung der Roboter üblicherweise über eine Robotersteuerung geschieht. Auch die dafür notwendige Software beinhaltet ausschließlich die Programmierung der Robotik. Beides hat nicht zuletzt einen erhöhten Schulungs- und Wartungsaufwand zur Folge. Rockwell Automation bietet hier mit seiner integrierten Robotics-Funktion \’Kinematics\‘ eine Alternative.
Integrated Architecture
Rockwell Automation will die Handhabung von Robotern in industriellen Anwendungen vereinfachen und auf diesem Weg dazu beitragen, die Anlage leistungsfähig und effizient zu gestalten. Als Teilbereich der integrierten Antriebstechnik ist Kinematics ein wesentlicher Bestandteil des \’Integrated Architecture\‘-Konzepts von Rockwell Automation. Mit einer Steuerungsplattform deckt das Unternehmen dabei die gesamte Bandbreite der Steuerungs- und Informationsanforderungen für diskrete Achs- und Antriebssteuerungs- sowie Sicherheitsanwendungen ab. Für Roboteransteuerungen bietet die integrierte Lösung, die Maschinensteuerung, Servo-Antriebstechnik und Robotersteuerung auf einer einzigen Plattform zusammenfasst, eine Reihe von Vorteilen. So ermöglicht die integrierte Kinematics-Funktion beispielsweise bei Handlings-Anwendungen oder anderen komplexen Applikationen die Ansteuerung von Multi-Achs-Robotern über dieselbe Plattform (ControlLogix). Dabei kommt auch nur eine Programmiersoftware (RSLogix 5000) zum Einsatz. Für den Anwender stellt das eine wesentliche Vereinfachung seiner Arbeit dar, da er auf diese Weise nicht drei verschiedene Tools bzw. Softwarepakete verknüpfen muss.
Systemarchitektur mit SPS
Bild 1 zeigt eine Systemarchitektur mit einer SPS und einer zusätzlichen Robotersteuerung. Hier sind verschiedene Programmierumgebungen und -sprachen nötig, zudem muss zur Synchronisierung auch eine so genannte \’Hand Shaking Logic\‘ auf beiden Seiten eingesetzt werden. Das erhöht die Komplexität des gesamten Systems und der höhere Aufwand für Schulungen und Programmierarbeiten schlägt sich in den Kosten nieder. Aufgrund der unterschiedlichen Struktur von SPS- bzw. Robotersteuerungsdaten sind zudem unterschiedliche HMIs bzw. Links zu Informationssystemen erforderlich. Weitere Nachteile sind in den unterschiedlichen Hardware-Plattformen und Netzwerken begründet. Diverse Ersatzteile sind zu bevorraten, zudem steht weniger Platz im Schaltschrank zur Verfügung.
Robotersteuerung ersetzt
Die Lösung von Rockwell Automation mit Kinematics ist auf Bild 2 zu sehen. Das gesamte Programm wird in der SPS abgearbeitet. Eine zusätzliche Robotersteuerung entfällt also und es gibt nur eine Programmierumgebung. Dadurch sind auch die Synchronisierung und Handshake unnötig. Da alle Daten in der SPS liegen, benötigt man nur noch eine Schnittstelle zur Visualisierung. Eine Vielzahl von standardisierten Vision-Systemen lassen sich über EtherNet/IP-Netzwerk anbinden. Die Systemarchitektur gestaltet sich einfach. Die integrierte Lösung spart den Anwendern eine Reihe von Ausgaben für die zusätzliche Robotersteuerung, Software und Training. Zudem sind weniger Integrationszeit und Kommunikationsanpassungen zur SPS nötig. Da die Transformation der Koordinaten im Prozessor abläuft und nicht mehr über die üblichen, extra zu erstellenden Funktionsblöcke erfolgt, brauchen sich die Anwender keine Gedanken über ihre Applikationsspeicher zu machen.
