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Industrielle Automation 3/2017

Industrielle Automation 3/2017

STEUERN UND ANTREIBEN I

STEUERN UND ANTREIBEN I TITEL Klasse gemacht Standardsteuerungen erweitern die Möglichkeiten der industriellen Automation Die klassische Steuerungstechnik vollzieht derzeit einen immensen Wandel, denn sie spürt den Druck aus der Industrie zur vollkommenen Vernetzung und Digitalisierung von Maschinen und Anlagen. Sie muss die Forderungen an eine perfekte Kommunikation erfüllen, während Leistungsumfang und Datensicherheit stetig steigen. Wir stellen Ihnen eine neue Generation Steuerungstechnik vor, die diese Erwartungen erfüllt und damit die höchste Klasse der industriellen Automation unterstützt. Andrea Rauscher, Product Manager Simatic S7-1500 und Andreas Czech,Marketing Manager Simatic; beide bei der Siemens AG in Nürnberg- Moorenbrunn Seit Ende 2016 ist die neue Firmware V2 für die Steuerungsgeneration Simatic S7-1500 von Siemens am Markt. In Verbindung mit TIA Portal V14 ist mit diesem Release eine Vielzahl an neuen Features realisiert worden, was deren Innovationskraft weiter unterstreicht und einen Umstieg vom bisherigen Flaggschiff Simatic S7-300 auf die neue Generation weiter vereinfacht. Der große Vorteil für Hersteller von Maschinen und Anlagen ist, dass der Leistungsumfang dieser neuen Steuerungsfamilie bereits erheblich größer ist als bei der S7-300er-Serie. Die Standardsteuerung, die sowohl für das mittlere Technologie-Segment als auch für anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben der industriellen Automation ideal ist, lässt sich aufgrund ihres modularen Aufbaus optimal an unterschiedlichste Aufgabenstellungen anpassen. Bit-Performance bis zu 1 ns, Gigabit-Ethernet on-Board und große Achs-Mengengerüste wie die Ansteuerung von bis zu 128 Positionierachsen oder bis zu 256 Drehzahlachsen, sind nur einige Eckwerte, die den technischen Fortschritt dieser neuen Steuerungs-Klasse flankieren. Entscheidend dabei ist wie komfortabel und flexibel Anwender die große Anzahl der angebotenen Möglichkeiten nutzen können. Ein kurzer Einblick in die neue Firmware V2 macht das deutlich. C-Applikationen weiter nutzen Ein gutes Beispiel für die einfache Verwendbarkeit der 1500er-Generation ist die Programmiervielfalt. Denn ganz gleich ob AWL, KOP, FUP oder SCL – im Engineering Framework TIA Portal lässt sich alles komfortabel auf einer gemeinsamen Plattform, gerne auch im gleichen Programmbaustein, realisieren – inklusive Parametrierung, Visualisierung und Sicherheitstechnik. Neu ist jetzt die Ablaufumgebung für die Programmiersprachen C und C++. Wer bisher seine Programme in Hochsprache erstellt hat, kann dieses Know-how nun ohne weiteres in der neuen Steuerungsgeneration nutzen. Hierfür hat Siemens die CPU 1518 ODK entwickelt. In Verbindung mit der Software Simatic ODK 1500S sind Anwender in der Lage, ihre C-Programme als Shared Object in die CPU zu laden, parallel dazu Bausteine ins TIA Portal zu importieren und im Projekt aufzurufen. Auf diese Weise können vorhandene C/C++ Programme auf der 1500er-Plattform ausgeführt und weiter verwendet werden. Gleiches gilt für den Fall, dass komplexe Regelalgorithmen in externen Programmen wie beispielsweise Matlab Simulink erstellt wurden. 46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2017

TITEL I STEUERN UND ANTREIBEN Technologievorsprung durch skalierbares Portfolio an CPUs Neben typischen Anwendungen wie Positionieren, Drehzahl steuern und Achs-Gleichlauf, die bereits mit allen Standardsteuerungen möglich sind, kommen mit FW V2 nun die technologischen Funktionen Nocken und Messtaster hinzu, die sehr einfach den Anwendungsbereich erweitern: Nocken steuern abhängig von einer Position sehr präzise digitale Ausgänge. Mit dem Technologieobjekt „Messtaster“ wird exakt die Position zum Zeitpunkt eines Ereignisses bestimmt. Damit sind auch schnell laufende Prozesse immer sicher hantierbar. Entscheidend ist, dass generell alle Funktionen durchgängig in der gesamten Palette der S7-1500er Standardsteuerungen, beginnend mit der kleinsten CPU 1511, genutzt werden können – fehlersichere Varianten eingeschlossen. In den Kompakt-CPUs können mit der neuen Firmware zusätzlich zu diesen technologischen Funktionen die vier 100 kHz schnellen Onboard-Ausgänge jeweils zur Frequenzausgabe, zur Pulsweitenmodulation (PWM) für Ventilansteuerung o. ä. sowie zur Ausgabe von Impulsketten (PTO) für eine Schrittmotorsteuerung, genutzt werden. Eine Erweiterung des Portfolios stellen die neuen Technologie-CPUs dar, die noch mehr Möglichkeiten in Bezug auf Motion Control Anwendungen bieten. Mit den T-CPUs lassen sich jetzt absoluter Getriebegleichlauf, Kurvenscheibe und Kurvenscheibengleichlauf realisieren. Der im TIA Portal integrierte Kurvenscheibeneditor macht das Anlegen und Bearbeiten der Kurvenscheiben ganz einfach. Natürlich 01 Dieffenbacher plant und realisiert weltweit Anlagen zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten – Digitalisierung ist hierbei ein zentrales Element für die Zukunftssicherheit dieser Anlagen erfüllen fehlersichere T-CPUs dabei Anforderungen bzgl. Maschinensicherheit und Personenschutz. Neue Trace-Funktion für erweiterte Diagnose Während der Inbetriebnahme und auch im laufenden Betrieb können sporadisch Fehler auftreten, die oft nicht leicht zu finden sind. Bisher haben die Simatic S7-1500-Steuerungen dafür eine Tracefunktion direkt auf der CPU angeboten, die Informationen einmalig zyklusgranular aufgezeichnet hat. Jetzt bietet die neue Firmware V2 zusätzlich die Möglichkeit der Messwiederholung. So lassen sich bis zu 1 000 Messaufzeichnungen gemäß der gewählten Triggerbedingungen auf der Speicherkarte im Gerät speichern. Diese Aufzeichnungen bilden die Grundlage für eine Vielzahl an Tracedaten, die sich für eine fundierte Analyse bezüglich des sporadischen Fehlers eignen. Das bedeutet: Hersteller und Anwender von Maschinen und Anlagen können bei Bedarf Prozesse beziehungsweise Ereignisse zyklusgenau beobachten und beurteilen – und zwar ohne separate Analysehardware oder Oszilloskop: Falls dem Anwender das Engineering-Tool TIA Portal nicht zur Verfügung steht, kann er diese Funktionalität auch über den in allen Simatic S7-1500 CPUs enthaltenen Webserver nutzen. OPC UA vereinfacht und schützt die Kommunikation Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung in der Industrie wird die durchgängige und standardisierte Kommunikation sämtlicher Geräte über alle Automatisierungsebenen hinweg immer wichtiger. Informationen wie Maschinen- und Anlagendaten, Projektdaten, Diagnoseinformationen, Statusberichte, etc. sind nicht nur maschinennah, sondern auch an weiteren Stellen im Gesamtprozess von höchstem Interesse – zum Beispiel im Leitsystem. 02 Das Portfolio der Steuerungsgeneration S7-1500 ist leistungsund funktionsorientiert: verschiedenen Aufbaugrößen als Standard, ODK- und Kompakt-CPU INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2017 47