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Perfection in Automation

www.br-automation.com POWERLINK

728 Achsen in 400µs

Time-to-Market

Simulation halbiert Entwicklungszeit

Verpackung

Nestlé setzt auf openSAFETY Technologie

Smart Engineering mit

Automation Studio 4

Das B & R Technologie Magazin

Impressum

IMPRESSUM

automotion: Das B&R Technologie Magazin 10. Jahrgang Online-Version: www.automotion.info

Medieninhaber: Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges.m.b.H., B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Herausgeber: Hans Wimmer, B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich

Redaktion: Andreas Enzenbach, Agnes Hufnagl, Margit Mayrböck, Peter Kemptner, Franz Joachim Roßmann, Lukas Maier B&R Strasse 1,5142 Eggelsberg, Österreich, [email protected]

Gestaltung: Lukas Maier, Cecilia Zimmerbeutel, B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich Herstellung: Vorarlberger Verlagsanstalt GmbH, Schwefel 81, 6850 Dornbirn, Österreich Verlagsort: B&R Strasse 1, 5142 Eggelsberg, Österreich

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Liebe Leserinnen, liebe Leser,

eine kürzlich veröffentlichte Studie von ITQ in Kooperation mit Hochschulen und der Fach- zeitschrift Computer&AUTOMATION bei deutschen Maschinen- und Anlagenbauern belegt, dass bei der Auswahl des Automatisierungssystems nicht mehr alleine die Hardware von Steuerungen das wichtigste Entscheidungskriterium ist, sondern die Engineering Umgebung einen immer größeren Stellenwert einnimmt. Dies ist verständlich, da die Software mitt- lerweile die größten Ressourcen eines Entwicklungsprojektes beansprucht. Trotz steigender Komplexität der Aufgabenstellungen ist der Maschinenbau dazu angehalten, seine Time-to- Market möglichst kurz zu halten. Hier gibt es zwei Lösungen: Entweder zusätzliche Ressour- cen aufbauen oder intelligente Engineering Tools einsetzen.

Mit der neuesten Generation der integrierten Entwicklungsumgebung Automation Studio 4, die auf der bevorstehenden SPS/IPC/DRIVES vorgestellt wird, geht B&R völlig neue, smarte Wege im Engineering. Durch die komfortable Programmierung mit Objekten wird die Effizi- enz in der Programmgestaltung auf ein völlig neues Niveau gestellt. Als einziges Tool bietet Automation Studio 4 die Möglichkeit, Software in voneinander getrennten Modulen zu ent- wickeln und unabhängig voneinander auf der Steuerung zu verwalten. Dadurch steigert die B&R Entwicklungsumgebung die Effizienz der Softwareentwicklung, was unterm Strich zu einer besseren Software in kürzerer Zeit führt.

Details dazu sowie zu weiteren Neuheiten erfahren Sie in dieser Ausgabe der automotion oder live auf der SPS/IPC/DRIVES in Nürnberg Halle 7 / Stand 206.

Andreas Enzenbach

Manager Communications and Marketing

Editorial

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Inhalt

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08

Smart Engineering wird mit Automation Studio 4 Realität

Mit der Projektmodularisierung in AS 4 ist das Arbeiten jetzt noch smarter!

53

Nestlé wählt openSAFETY als Sicherheits- standard für Verpackungsmaschinen Einheitlicher Standard für die Sicherheitskommunikation für komplette Maschinenlinien.

59

POWERLINK X67 Bus Controller Höchste Freiheitsgrade in der Parametrierung.

66 Neue Dimensionen für Wickelanwendungen Hochpräzise Regelung von Wickelprozessen mit B&R Software Bibliothek.

14

Schon an die Zukunft gedacht?

Mit dem richtigen Softwarewerkzeug zu mehr Nachhal- tigkeit.

20

Ergonomiewandel durch Multitouch Innovatives Multitouch Panel erschließt neue Dimensio- nen in der Benutzerergonomie.

32

Neue Dimensionen in der dezentralen Antriebsarchitektur

Wechselrichter und Motor verschmelzen zu einer Einheit.

40

Condition Monitoring für alle!

X20 Modul zur Schwingungsauswertung unterstützt permanente Zustandsüberwachung.

48

Integrierte Robotik in Verpackungsma- schinen

Hochdynamische Antriebstechnik integriert Handha- bung, Bildverarbeitung, Sicherheitstechnik, Bedienen und Beobachten in einem System.

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Inhalt

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54

Simulation halbiert Entwicklungszeit Virtuelle Maschinenversion verkürzt Time-to-Market.

60

Die virtuelle Maschine - das Versuchsla- bor der Zukunft?

Model-Based Design: Von der Wahl des Entwicklungs- werkzeuges bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme bedarf es einer klaren Linie.

16

POWERLINK - 728 Achsen in 400 µs

B&R setzt neuen Benchmark in der Antriebstechnologie mit Echtzeit Achssynchronisation in Folienstreck Anlage.

24

Nicht aus der Rolle fallen

Durchgängiges Bedienkonzept für die gesamte Maschi- nenlinie.

28

Im Zentrum des Geschehens

Ob bei Sport- oder Kulturveranstaltungen - das inno- vative Kamera Seilbahnsystem CamCat liefert stets die beste Ansicht.

34

Die Umwelt im Gleichgewich

Effiziente Wasseraufbereitung am Brünner Stausee.

38

Modulares Maschinenkonzept für mehr Flexibilität

Neue Verpackungslösung überzeugt durch einfache An- passung und rasche Formatwechsel.

44

Innovationen durch Licht

POWERLINK sorgt für optimale Synchronisation und höchste Sicherheit in der Laserbearbeitung.

57

POWERLINK sorgt für Nachwuchs Produktivität in Verpackungssystemen steigern.

64

Bekleidungsmanagement mittels RFID Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen.

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^echNologie

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Neueste technologische Trends auf der SPS/IPC/DRIVES 2011

Weitere Informationen wie Interviews, Animationen und technische Daten zu diesen technologischen Trends fin- den Sie unter

www.the-innovators.info

Vom 22. - 24. November präsentiert sich B&R auf Europas führender Fachmesse für elektri- sche Automatisierung in Nürnberg. Auf einer Ausstellfläche von 1.000 m² werden die neues- ten Technologien gezeigt, die dem Maschinen- und Anlagenbau neue Wege bieten, um noch wettbewerbsfähiger zu sein.

Überzeugen Sie sich von unserer Innovationskraft und verschaffen Sie sich einen Technologie- vorsprung mit:

Smart Engineering

Automation Studio 4 mit ein- zigartigem System Designer

Smart Safe Reaction

openSAFETY over Profinet in der Sicherheitssteuerung

Just POWERLINK

Weltrekord: 728 Achsen in

400µs

Neueste technologische Trends auf der SPS/IPC/DRIVES 2011

Generic Motion Control

Motorintegrierter Servoaktuator mit integrier- ter Sicherheitstechnik für dezentrale Maschi- nenarchitekturen

Advanced Panel Solutions

Multitouch Panels im iPhone Design

Mobile Automation

Neue Produkte für mobile Maschinen

Efficient Automation

Keine Maschinenstillstände dank inte- griertem Condition Monitoring

Halle 7 / Stand 206

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Technologie

In der Mathematik gilt „Die Schönste Lösung ist meist auch die beste“. Bei Software- Entwicklungstools geht es um die Effizienz in der Programmgestaltung. Mit Auto- mation Studio 4 geht B&R völlig neue, smarte Wege im Engineering. Neben vielen hilfreichen Automatismen machen funktionsäquivalente Architekturmodelle, Versi- onierung, Kollaborationstools und nicht zuletzt die komfortablere Programmierung mit Objekten mehr Lust auf die Softwareerstellung. »

Smart Engineering mit

Automation Studio 4

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Technologie Technologie

Mehr Infos unter

www.the-innovators.info

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Technologie

Bei der Unterstützung von Softwareentwicklern in ihrer täglichen Arbeit durch Entwicklungswerkzeuge geht es - tatsächlich und in den Werbeaussagen - immer nur um das Eine: Um die Effizienz. Was aber ist das in diesem Zusam- menhang überhaupt? Es ist die optimale Ausnutzung aller am Software Entstehungsprozess beteiligten Ressourcen.

Das ist die Hardware ebenso wie die IT Infrastruktur und letztlich die Arbeitskraft des Entwicklungsteams.

Erst in jüngerer Zeit spielte sich ein zweiter Aspekt in den Aufmerksamkeitshorizont, die Nachhaltigkeit. Sie bezeich- net in diesem Zusammenhang die vorteilhaften Auswir- kungen auf die Effizienz von Entwicklungsprojekten über das momentan bearbeitete Projekt hinaus. Entwicklungs-

aktuellen Projektes zu verkürzen. Sie schaffen andererseits Nachhaltigkeit, da sie durch Weiterverwendung in anderen, ähnlichen Projekten deren Neuentwicklungs- und Testauf- wand reduzieren und ihre Entwicklung beschleunigen.

Dieser Effekt ist noch größer, wenn es um die Überarbei- tung bestimmter Funktionen innerhalb eines Gesamtpro- jektes geht. War es bisher erforderlich, durch erneutes Kompilieren des Gesamtprojektes einen neuen Build zu erstellen, beschränkt sich dieser Vorgang auf das modifi- zierte oder ausgetauschte Modul. Das verkürzt nicht nur den Vorgang der Übersetzung in Binärcode, es reduziert vor allem die Notwendigkeit von Tests und Zulassungsver- fahren auf das einzelne Modul.

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Durch Smart Engineering ist es möglich, trotz stetig steigender Produktkomplexität die Anforderungen an eine kurze Time to Market bei gleichzeitig geringen Entwicklungskosten zu erfüllen.

methoden, die sowohl effizient als auch nachhaltig sind, bezeichnet man gemeinhin als Smart Engineering. „Schon wieder so ein Anglizismus!“, ächzen Sie? Der Blick ins Wörterbuch überzeugt, denn dort wird smart übersetzt mit geschickt, gewandt, klug, schlau, gewitzt, pfiffig und elegant. Und das trifft es doch sehr gut.

Parallele Entwicklung verkürzt Time-to-Market

Einer der Mechanismen, die das Arbeiten mit Automation Studio in Version 4 ab Mitte 2012 smarter machen, ist die Projektmodularisierung. Mit ihr wird es möglich, nicht nur unterschiedliche Entwicklungsaufgaben an verschiedene Mitglieder des Engineering Teams zu verteilen, sondern jedes einzelne Projekt in Module zu untergliedern. Diese erhöhen einerseits die Effizienz, da sie in einem massiv par- allelen Arbeitsablauf von mehreren Entwicklern gleichzeitig bearbeitet werden können, um die Entwicklungsdauer des

Diese Module können zu unterschiedlichen Zeiten an ver- schiedenen Orten bearbeitet werden. Das kann den Druck aus großen Entwicklungsprojekten nehmen, da nicht al- les auf einmal neu entstehen muss. Das macht auch die Einbindung von Mitarbeitern und Zulieferern an externen Standorten einfach und das ermöglicht sogar die Erstel- lung kundenspezifischer Softwareteile durch den Kunden selbst, ohne dass dieser das restliche Programm genau kennen müsste. Durch ihre offene Struktur können die Module in beliebig tiefen Hierarchien als Subprojekte zu einem Ganzen gefügt werden.

Schneller konfigurieren

„Im Endeffekt werden sich nur Entwicklungssysteme durchsetzen, die es den Entwicklern einfach machen, die zunehmende Komplexität ihrer Programme handhabbar zu halten“, ist Dr. Hans Egermeier überzeugt. Als BU Ma-

Technologie

nager Automation Software bei B&R wacht er gemeinsam mit externen Usability Experten darüber, dass künftige Ge- nerationen von Automation Studio dieses wichtige Kriteri- um der sogenannten Simplexity erfüllen. Das beginnt mit der Hardwarekonfiguration, die häufig den ersten Schritt einer Systementwicklung darstellt. Die Hauptarbeit dazu erfolgt im neuen System Designer. Die Topologie Ansicht des Systems entsteht durch Anordnung fotorealistischer Darstellungen der Hardwarekomponenten quasi wie im Schaltschrank und dem Setzen von Verbindungen da- zwischen. Anhand der im Hardware Catalog hinterlegten Geräteeigenschaften prüft Automation Studio im Hinter-

grund die Plausibilität und setzt bereits erste Parameter.

Weitere Parameter können in der Baumansicht für eine beliebig große Auswahl an Systemkomponenten gemein- sam gesetzt werden, die Konfiguration durch Kopieren, Ziehen und Einfügen einzelner Hardware Symbole, aber auch ganzer Zweige, bearbeitet werden. Die benötigten Konfigurationsparameter zieht das System im Hintergrund selbsttätig nach, was einen Großteil der bisher in dieser Phase aufgewendeten Zeit spart und Fehler erst gar nicht entstehen lässt. Automation Studio wird dadurch zum komfortablen top-down Konzeptionierungswerkzeug, da auf diese Weise in der Spezifikationsphase sehr rasch » Unabhängige und wiederverwendbare Module sind ein wesentlicher Bestandteil von Smart Engineering. Der Maschinenbauer profitiert

von einer parallelen Modulentwicklung und damit verbundenen verringerten Entwicklungszeiten und -risiken.

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Technologie

Die offenen Schnittstellen des Automation Studio ermöglichen eine durchgängige und damit nachhaltige Software Entwicklung.

Varianten durchgespielt und Machbarkeiten überprüft werden können. Die Ausdetaillierung kann dann nach der Grundsatzentscheidung sukzessive erfolgen.

Mechatronik braucht Grenzöffnung

Mechatronisch orientierte Entwickler erhalten Unterstüt- zung in der durchgängigen Gestaltung von Mechanik, Elek- trotechnik und Automatisierungssoftware. Dazu verfügt Automation Studio 4 über eine bidirektionale Schnittstelle zum Datenbanksystem des marktführenden Elektro-CAD Systems Eplan P8. Über diese wird nicht nur eine Wahlfrei- heit des Planungssystems möglich, sondern auch der wei- terführende Zusammenschluss mit Fluid Planungssystemen für hydraulische und pneumatische Systemteile und mit maschinenbaulichen CAD-Systemen für die mechanische Integration der Automatisierungshardware.

Ähnliche Schnittstellen von Automation Studio 4 zu diversen Simulationsprogrammen bieten eine Vielfalt von Möglich- keiten, die Ergebnisse der Entwicklungstätigkeit außerhalb

der oft noch nicht verfügbaren Hardware zu überprüfen, aber auch Simulationsergebnisse als Ausgangspunkt für die konkrete Systementwicklung in die Entwicklungsumge- bung zu laden und so die Softwareentwicklung von vorn herein auf die Basis überprüfter Abläufe zu stellen.

Offene Kommunikation macht zukunftssicher

Bezüglich der Kommunikation setzt B&R mit Automation Studio 4 erstmals lückenlos auf das Kommunikationspro- tokoll OPC Unified Architecture, kurz OPC UA. Dieses Pro- tokoll bietet von sich aus äußerst komfortable Funktionen und erleichtert so Softwareentwicklern ihre Arbeit. Zudem setzt es sich wegen seiner offenen Architektur auf dem Markt als Standard durch, sodass kommunikationsseitig Kompatibilität mit zahlreichen Fremdsystemen besteht.

Direkt unterstützt werden in Automation Studio 4 mittels eigener Bibliotheken die populärer werdenden Web-Tech- nologien. So fällt es leichter, Visualisierung, Prozessüber- wachung und Fernwartungsapplikationen zu schaffen und standortunabhängige Bedien- und Produktionskonzepte umzusetzen.

Nachhaltigkeit durch Konsistenz

Die oben erwähnte Nachhaltigkeit wird durch die Erwei- ter- und Ergänzbarkeit aller Softwareprojekte unterstützt.

Die klare Abgrenzung der einzelnen Systemteile sorgt ge- meinsam mit der integrierten Versionsverwaltung in allen Entwicklungsphasen für Ergebnisse. Diese gefährden das restliche System nicht und bieten valide Entscheidungs- grundlagen für das weitere Vorgehen. Damit ist sicherge- stellt, dass Projekte über ihre gesamte Realisierungsdauer innerhalb der vorgegebenen Bahnen bleiben. Zugleich entstehen durch Konsistenz der Entwicklung in nur einer Umgebung für Steuerung, Regelung, Visualisierung und Antriebstechnik keine Brüche zwischen den Systemteilen.

Darüber hinaus sorgt eine Ausstattung von Automation Studio 4 mit allen erforderlichen Schnittstellen und Über-

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Bei der Entwicklung einer Maschine benötigt die Software mitt- lerweile die meisten Ressourcen.

Anforderung und

Spezifikation Analyse und Design

Modellbildung und Simulation

Projektierung und

Implementierung Maschine

Technologie

D

ass die zur SPS/IPC/DRIVES 2011 in Nürnberg erstmals vorgestellte Version der B&R Entwicklungsumgebung Au- tomation Studio eine ganzzahlige Versionszahl aufweist, liegt daran, dass es sich dabei um so etwas wie eine gänz- lich neue Inkarnation handelt mit zu vielen Neuerungen, um alle hier darzustellen, beispielsweise auch erstmals vollständige Unterstützung von CPU Redundanz. Aktive Unterstützung der Softwareentwickler auf vielen Ebenen hilft beim Übergang von Efficient Engineering zu Smart Engineering.

Dr. Hans Egermeier, BU Manager Automation Software B&R

Für eine erfolgreiche Entwicklung muss die optimale Nutzung von Ressourcen ge- samtheitlich auf unterschiedlichen Ebenen gegeben sein.

gabemechanismen dafür, dass das geschaffene Werk auch nach Abschluss der Entwicklungstätigkeit über seinen gesamten Pro- duktlebenszyklus in Automation Studio eingebunden bleiben kann.

So gelangt wertvoller Input für die Entwicklung weiterer Lösungen genau dorthin, wo er gebraucht wird, um auch in der Entwicklung späterer Produktgenerationen nachhaltig weiter zu wirken.

Auch Objekte werden smarter

Auf der Ebene der tatsächlichen Softwareerstellung manifestieren sich Weiterentwicklungen für die objektorientierte Programmierung mit C++, durch die das Programmieren mittels Klassen und Objekten komfortabler werden. Hier unterstützt beispielsweise ein Smart Edi-

tor die Programmierer durch kontextabhängige Vor- schläge, sowohl aus den mitgelieferten Funktionsbi- bliotheken als auch aus dem Fundus bereits erstellter Programmteile. Das beschleunigt die Softwareerstel- lung spürbar und fördert auch die Wiederverwend- barkeit der Software, was letztendlich auch den War- tungsaufwand bei späteren Änderungen reduziert.

Durch Wiederverwendung und einfache Abwandlung ähnlich zeitsparend wie die Verwendung von Objekt- klassen wirken Visualisierungstemplates als Schablo- nen für die Gestaltung von Benutzeroberflächen in Visual Studio. Sie verkürzen den Umsetzungsaufwand für diese Teilaufgabe. Besonders spürbar ist die Be- schleunigung, die durch Vorbereitung einer Norm für unterschiedliche Bildschirmgeometrien entsteht.

„Nicht nur in der Erstentwicklung, sondern auch bei der Schaffung von Varianten und Optionen und nicht zuletzt in der späteren Programmpflege fördert Au- tomation Studio 4 klar strukturierte Softwarearchi- tekturen“, sagt Dr. Hans Egermeier. „Seine smarten Eigenschaften unterstützen die Schaffung ‚schöner‘

Lösungen, in denen die weitere Arbeit eine Lust ist.“

Und dazu sagte bereits Honoré de Balzac: „Bei Gott, Lust ist die schönste Lösung.“ 

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Technologie

Schon an die

Zukunft ^gedacht?

Optimisten und Pessimisten gibt die Gegenwart enormes Potenzial Vorstellungen und

Visionen mit überwältigender Bandbreite zu skizzieren. Beschäftigen sich die Einen noch

mit der Aufarbeitung der Finanzkrise und maroden Staatshaushalten belastet andere die

Umweltkatastrophe in Japan oder die Unruhen im arabischen Raum. Alle drei Themen

besitzen weltweite Aufmerksamkeit. Die Wirkung auf unsere Heimat Erde ist aber funda-

mental unterschiedlich. Stark vereinfacht betrachtet, bedrohen die Finanzkrisen unseren

Wohlstand die atomare Umweltkatastrophe unsere Existenz und der politische Umsturz

unsere Sicherheit. Ein Rückblick in die Geschichte zeigt uns, dass jede Krise irgendwann

überwunden ist. Auch wenn Pessimisten jetzt massive Zweifel schüren, müssen wir mit

Zuversicht den Blick nach vorne - auf die Zukunft - richten.

Technologie

Energie und Rohstoffe entwickeln sich rasant zu kritischen Man- gelwaren. Politisches Tauziehen gekoppelt mit realen Engpässen treiben die Preise spezifischer Rohstoffe nach oben. Klein- und Mittelbetriebe sind diesen Machtdemonstrationen in der Preis- entwicklung ausgeliefert. Welche Optionen Großkonzerne zur Entspannung der Situation nutzen können, wird ein Geheimnis bleiben, aber es ist zu vermuten, dass internationale Verflech- tungen nennenswerte Vorteile verschaffen. Bewusst global zu handeln, zählt zu den wichtigsten Strategien europäischer Un- ternehmen. „Bewusst global“ bedeutet, dass man sich über die politischen Situationen einzelner Staaten immer im Klaren sein muss. Mit anderen Worten: Idealer Weise bestehen in einem Unternehmen nur mäßige Abhängigkeiten zu einzelne Regionen und Staaten. Ein Wunsch, der sich nicht in allen Branchen um- setzen lässt, da Kostendruck aber auch die internationale Politik bestimmte Branchen auf wenige Regionen der Erde reduziert hat, wie zum Beispiel Textil-Industrie. In Branchen, die noch mehr Bewegungsfreiheiten haben, darf man in Zukunft mehr die partnerschaftliche Zusammenarbeit in der Lieferkette erwarten, als die reine Kunden-Lieferantenbeziehung.

Fachkräftemangel bedingt Effizienzsteigerung

Der Kostendruck verdrängt ganze Berufsgruppen aus Zentraleu- ropa. Fertigungsprozesse mit höherem Personaleinsatz verlagern sich in so genannte Billiglohnländer. Nichts Neues, aber hat sich die Gesellschaft richtig an diese Situation angepasst? Wir klagen über Facharbeitermangel und das seit Jahren. Sind wir zu wenige Menschen in unseren Regionen oder ist die Verteilung der Kom- petenzen auf Grund der Ausbildung an unseren Schulen und Universitäten unausgewogen?

Wo auch immer die Ursachen liegen, die Industrie kann den Status Quo des Facharbeitermangels nicht selbstständig auflö- sen und beheben. Die Industrie ist gefordert, mit bestehenden Kapazitäten mehr zu leisten, d.h. Effizienzsteigerung. Es ist zu vermuten, dass die Denkgeschwindigkeit der Mitarbeiter nur im beschränkten Maß steigerbar ist - vorausgesetzt die Ressourcen sind richtig eingesetzt.

Ein wesentlicher Anteil der Effizienzsteigerung ist im Bereich der Arbeitserleichterung zu finden. Tätigkeiten schneller verrichten zu können, wiederholende Arbeiten zu automatisieren richten sich genau auf diesen Punkt. Beispiel: „Jetzt die Schraube links oben anziehen“ - dieser Gedanke ist um ein vielfaches schnel- ler aus der Arbeitsanweisung übernommen als ausgeführt. Es ist also eine Frage des Schraubwerkzeuges, des Schraubers wie lange das tatsächliche Festziehen der Schraube benötigt. Das Beispiel mit einer Schraube ist zu einfach? Stimmt! In anderen

Bereichen, wie zum Beispiel im Bereich Maschinenautomatisie- rung ist der Hebel um ein Vielfaches höher. Oftmals vergehen viele Stunden, um den Gedanken, die Idee einer tollen Lösung in Software zu formulieren. Selbst eine gedanklich einfache Ab- wandlung bestehender Softwarelösungen kann Stunden und Tage kosten.

Mit dem richtigen Werkzeug zu mehr Nachhaltigkeit

Beim Schraubwerkzeug ist verständlich wo Zeit, Effizienz, verlo- ren geht. In der Automatisierung gibt es diese Transparenz nicht.

Das Thema ist viel zu komplex, um auf einen Blick die Potenziale der Effizienzsteigerung zu identifizieren und doch haben beide eines gemeinsam: Das Werkzeug definiert die Leistung.

Natürlich ist auch die Kompetenz des Anwenders entscheidend über den Erfolg. Deshalb stellen Aus- und Weiterbildung neue Herausforderungen an moderne Unternehmen. Wissen verkürzt Entwicklungszeiten, Wissen erhöht die Geschwindigkeit, richtige Entscheidungen zu treffen. Aber - und das bleibt - das Wissen zur Lösung, die Idee einer Lösung muss technisch formuliert wer- den. Genau an dieser Stelle greift das Werkzeug ein. Je schneller, je präziser und je robuster Ideen zu Lösungen wachsen, umso besser ist die Entwicklungseffizienz. Entwicklungsarbeit hat aber nicht nur etwas mit Schnelligkeit zu tun, sondern muss aus der Sicht eines Unternehmens, vor allem im Bereich Maschinen und Anlagen, möglichst nachhaltig sein. Wiederverwertbarkeit über Maschinengenerationen und die angestrebte lange Lebensdau- er der Maschinen stellen entsprechend hohe Ansprüche an die Nachhaltigkeit der Konstruktionsarbeiten. Skizzen, Konstrukti- onszeichnungen, Auslegungsberechnungen, Simulationsergeb- nisse, Abnahmeprotokolle und viele andere Dokumente sollten heute integraler Projektbestandteil einer Maschinen- oder Anla- gensoftware sein. Es ist nicht ein Stück Programm, welches die Maschine ausmacht, sondern es ist die Lösung.

Macht regiert die Welt - daran zweifelt wohl niemand. Software ist sehr mächtig! Software zu beherrschen und Softwarewerk- zeuge richtig einzusetzen, verschafft den Vorsprung, um letzt- endlich Energie und Ressourcen effizienter zu nutzen. 

Franz Enhuber, Director Automation Academy B&R

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Report

Über 700 Kluppen ziehen in den LISIM

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-Anlagen der Brückner Maschi- nenbau GmbH & Co. KG Kunststofffolie durch die Maschine und sor- gen für das simultane Strecken des Materials in Längs- und Querrich- tung. Die Kluppen werden wie die Wagons einer Magnetschwebebahn von einem Magnetfeld gezogen. Linearmotoren mit 728 Wicklungen erzeugen das dafür erforderliche Wanderfeld. Die Ansteuerung über- nehmen seit kurzem Antriebsmodule aus der ACOPOS Familie von B&R, die über POWERLINK synchronisiert werden. Mit dem Übergang zur B&R Technik konnte der Maschinenbauer aus dem Chiemgau die Kosten für die Antriebstechnik reduzieren, die Zykluszeit merklich ver- kürzen, die Wartung der Hard- und Software deutlich vereinfachen sowie proprietäre Umrichter- und Bus-Technik durch eine Lösung von der Stange ablösen.

Mit bis zu 6,6 m/s rasen hunderte Klup- pen auf zwei jeweils in sich ringförmig geschlossenen, gegenüber liegenden Schienensträngen durch die linearmo- torbetriebene Simultanreckanlage, kurz LISIM^®-Anlage. Sie greifen die mit Hilfe eines Extruders und einer Gießwalze er- zeugte Kunststofffolie links und rechts an den seitlichen Rändern und ziehen sie mit zunehmender Geschwindigkeit durch die Anlage und strecken so die Folie in Lauf- richtung. Da die Schienen nicht parallel verlaufen, sondern über die Länge der An- lage mit zunehmendem Abstand montiert sind, wird die Folie gleichzeitig orthogonal zur Laufrichtung absolut kratzerfrei ge- streckt. Die Folie durchläuft während des Streckprozesses einen Ofen. Die Tempe- raturbehandlung fixiert die Molekülstruk- tur und legt damit die mit der Streckung veränderten Eigenschaften der Folie wie Schrumpf und andere Parameter dauer- haft fest. Nach Abschluss des Streckpro-

728 Achsen in 400 µs

Weltrekord:

Ausgestattet mit modernster B&R Antriebstechnik zeichnet sich die Brückner Maschine durch kürzeste Zykluszeiten aus.

Report

zesses geben die Kluppen die Folie frei und fahren leer wieder zum Anfang der Anlage zurück. Ein Abzugständer trans- portiert die Folie aus der Anlage wo sie nach Beschneidung der unbrauchbaren Ränder abschließend aufgewickelt wird.

Der Teil der Kluppen, die angetrieben werden (hunderte weitere, nicht ange- triebene Kluppen dienen der besseren Querkraftverteilung, um ein Durchhän- gen der Folie während des Streckpro- zesses zu vermeiden) ist als Sekundärteil (Läufer) des Linearmotors ausgeführt und daher mit einem Magnetbalkon versehen. Wegen der besseren Kräftever- teilung ist der Linearmotor aufgeteilt, so dass sich die Primärteile (Statoren mit den Wicklungen) symmetrisch oberhalb und

unterhalb der Magnetbalkone befinden.

Die Wicklungen sind entlang der Schiene in unterschiedlich lange Zonen unterteilt, damit sich in jeder Zone maximal eine an- getriebene Kluppe aufhält.

728 einzeln angesteuerte Wick- lungen

Jede der Zonen wird separat von einem Umrichter angesteuert. Die jüngst von Brückner ausgelieferte LISIM^®-Anlage setzt dabei auf B&R Antriebstechnik:

Den Strom für die 728 Zonen der ca.

65 Meter langen Maschine liefern 384 Ein- und Zweiachswechselrichtermodule in Verbindung mit 14 Leistungsversor- gungsmodulen aus der ACOPOS Gerä-

teserie von B&R, die über POWERLINK synchronisiert werden. Da die elektrische Leistung in langen Zonen größer sein muss, als in kurzen Zonen, werden An- triebstypen von 2,6 A bis 22 A mit einer Nennleistung von 5 kW eingesetzt.

„Das Maschinenkonzept auf Basis von Li- nearmotoren wurde von uns vor über 15 Jahren erfunden, ist aber weiter brandak- tuell und erlebt gerade durch die rasant steigende Nachfrage der Verpackungs- und Flachbildschirmindustrie nach Folien mit speziellen Folieneigenschaften eine Renaissance. Die bis dato von uns einge- setzte Antriebstechnik ist jedoch in die Jahre gekommen“, begründet Günter Oedl, Electrical Engineering Manager »

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Report

Automation and Development bei der Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, den Wechsel zu B&R. „Zudem war sie spe- ziell für uns entwickelt worden und nutzte einen proprietären Bus. Eine Neuentwick- lung wäre für uns damit aufwändig und teuer gewesen.“

Durch den Einsatz von ACOPOS Modulen in Kombination mit POWERLINK konnte das Maschinenbauunternehmen die pro- prietären Produkte durch kostengünsti- gere Standardlösungen ersetzen, deren Weiterentwicklung von allen Anwendern gefordert und finanziert wird.

Präzise Synchronisation mit POWERLINK

„Möglich war dies, da POWERLINK die präzise Synchronisation hunderter Netz- werkknoten erlaubt und gleichzeitig einen hohen Datendurchsatz bietet. So ist es uns zum einen gelungen, die Zykluszeit deutlich abzusenken - sie beträgt jetzt nur noch 400 µs. Zum anderen konnten wir umfangreiche Softwareteile aus den An- trieben in eine zentrale Antriebssteuerung verlagern“, erklärt Günter Oedl. „Dies vereinfacht die Wartung und Pflege der Software spürbar.“

Die insgesamt 398 ACOPOS Module (Wechselrichter und Versorgungsmodule) der Anlage werden von zwölf Indust- rierechnern aus der Serie APC810 syn- chronisiert, wofür sie mit je drei POWER- LINK Karten ausgestattet sind, die jeweils bis zu 13 Module ansteuern. Über eine weitere POWERLINK Karte kommunizie- ren die Industrierechner untereinander bzw. mit einem übergeordneten APC810, auf dem die Antriebssoftware von Brück- ner ausgeführt wird. Die Anlagensteue- rung, die zum Beispiel für die Steuerung des Ofens verantwortlich zeichnet, ist an diesen Industrierechner von B&R über eine PROFIBUS Schnittstelle angebunden.

Die kurze Zykluszeit und der minimale Jitter von POWERLINK erlaubten es Brück- ner, die Zonen sehr eng zu verketten, wie der Leiter Entwicklung Elektrotechnik des Unternehmens bestätigt: „Die einzelnen Zonen bilden ein sehr homogenes Feld.

Der Fehler liegt weit unter einer Millise- kunde, die die Anwendung erfordert.“

Vorteilhaft für den Maschinenbauer ist

zudem, dass POWERLINK kein proprietä- res Bussystem ist, sondern als Open Sour- ce zur Verfügung steht und daher von zahlreichen Herstellern unterstützt wird.

Entsprechend groß ist die Auswahl verfüg- barer Lösungen, zu denen professionelle Diagnosetools gehören.

Mit Energie und Platz sparsam umgegangen

Überzeugt hat die Verantwortlichen bei Brückner auch das breite Produktspekt- rum der ACOPOS Familie. Angetan waren sie von der Möglichkeit, zwei Achsen bzw.

Wicklungen mit einem Wechselrichter an- steuern zu können, wie Günter Oedl be- richtet. „Statt mit 728 Umrichtermodulen sind wir mit nur 398 ausgekommen. Das hat uns ganz klar Kosten- und Platzvortei- le gebracht.“

Ihr besonderes Augenmerk legten die Manger von Brückner dabei auch auf die Kühltechnik. „Bei der Lüftkühlung besteht die Gefahr, dass verstopfte Filter nicht rechtzeitig getauscht, oder noch schlim- mer, entfernt und nicht mehr ersetzt werden“, warnt der Brückner Mann. „Wir haben uns daher eine Cold Plate Variante gewünscht. B&R hat sich hier in Vorge- sprächen sehr kooperativ gezeigt und eine 398 ACOPOS Module sorgen dank präziser Synchronisation mit POWERLINK für die Ansteuerung

der Kluppen.

Insgesamt sind in den Schaltschränken der Lisim^®-Anlage 398 ACOPOS Module unterge- bracht. Sie werden von zwölf Industrierechnern aus der Serie APC810 synchronisiert.

Just POWERLINK Just POWERLINK

Technology by THE INNOVATORS

Perfection in Automation

www.br-automation.com entsprechende Lösung entwickelt.“ Auch später im Projektab-

lauf wurde der Servicegedanke von B&R groß geschrieben: Das Unternehmen bildete die gesamte Antriebstechnik im eigenen Technikum in Eggelsberg nach und stellte sie für Entwicklungsak- tivitäten zur Verfügung. Dies und ein weiteres Detail der ACOPOS Umrichter hat die Entscheidung, B&R Antriebstechnik einzuset- zen, unterstützt: Die Geräte kommen ohne Wärmeleitpaste aus.

„Der Wechsel eines Umrichters im Wartungsfall lässt sich daher statt wie bisher in einer Stunde in einer halben Stunde erledi- gen“, berichtet Günter Oedl. Doch damit nicht genug: Bei Antrie- ben mit Cold Plate wird die anfallende Verlustwärme wesentlich effektiver mit Hilfe von Wasser oder Öl aus dem Schaltschrank transportiert. Temperaturspitzen und große Temperaturwechsel können so vermieden und damit die Lebensdauer der Elektronik verlängert werden. Wird das Kühlwasser in einen vorhandenen Kühlkreislauf eingespeist, wird zudem gegenüber herkömmli- chen Kühlmethoden ein höherer Gesamtwirkungsgrad erreicht.

Sensorlose Regelung für mehr Effizienz und Robustheit

Zusätzliche deutliche Energieeinsparungen wird die geplante Umstellung von einer gesteuerten zu einer geregelten Ansteue- rung der Wicklungen bringen. Hierzu muss Brückner auf ein sen- sorloses Verfahren zurückgreifen, da im Bereich des Ofens keine Sensoren montiert werden können. „Dank der sensorlosen Re- gelung werden wir die Leistung pro Anlage um 100 bis 150 kW reduzieren können“, konkretisiert Günter Oedl. Ein weiterer Plus- punkt dieser Ansteuerungsart ist die weitaus höhere Dämpfung im Vergleich zum nur schwach gedämpften Magnetwelle-Masse- System. Damit sind Maschinen mit sensorloser Regelung wesent- lich robuster gegenüber Störungen wie Prozessvariationen oder Folienriss. „Die Vorzüge der sensorlosen Regelung liegen klar auf der Hand. Wir begrüßen es daher sehr, dass wir entsprechende Lösungen zukünftig von B&R beziehen können“, schließt der Manager von Brückner. 

Branche: Kunststoffindustrie Mitarbeiter: ca. 400 Standort: Siegsdorf (DE) www.brueckner.com

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Technologie

In der Konsumelektronik veränderte die Gerätehandhabung mittels Multitouch Technologie die Ergonomie und damit die Nutzergewohnheiten. In der Indust- rieautomatisierung hat diese Technik das Potential, die Bedienung von Maschi- nen und Anlagen intuitiver, schneller und sicherer zu machen und einen Wandel in der Ergonomie von Maschinen- und Anlagenvisualisierungen herbeizuführen.

Zur SPS/IPC/DRIVES in Nürnberg stellt B&R erste industrietaugliche Geräte mit Multitouch Eingabe vor.

Mehr Infos unter

www.the-innovators.info

Technologie

Ergonomiewandel durch

Multitouch

Im Gegensatz zur Büro Umgebung konnten sich in der indust- riellen Automatisierung externe Zeigegeräte wie Maus, Track- ball, etc. nie durchsetzen. Dort herrscht dafür seit über zehn Jahren ein ungebrochen starker Trend zu Touchscreen Bild- schirmen. Diese sind in unterschiedlicher Technik mit Eignung für verschiedene Umgebungsbedingungen und Einsatzzwecke verfügbar und haben einen hohen Reifegrad erreicht. Auch in hygienisch empfindlichen Anwendungen etwa der Lebensmit- tel- und Pharmaindustrie haben sich berührungsempfindliche Bildschirme weitestgehend durchgesetzt. „Touchscreens wer- den die Tastengeräte nicht vollständig ersetzen, werden aber auf Grund der weit größeren Flexibilität in immer mehr Ein- satzbereiche vordringen“, sagt Raimund Ruf, BU Manager HMI bei B&R. „Zugleich sehen wir eine immer größere Bedeutung der Benutzerergonomie, sei es in der Ausgestaltung der Panel Hardware oder in der Gestaltung der Benutzeroberflächen.“

Die Multitouch Technologie bietet das Potenzial für den nächs- ten großen Innovationssprung im Bereich der Bedienkonzepte im Maschinenbau und verspricht eine deutliche Steigerung der Benutzerfreundlichkeit.

Ergonomie zwischen zwei Fingern

Die von Smart-Phones her bekannte Multitouch Technologie ba- siert auf denselben von Single-Touches bekannten Plattformen wie dem analog resistiven oder dem projected capacitive Touch- screen, die technologisch zu Multitouch Systemen erweitert wurden. Im Gegensatz zu klassischen Touchscreen Ausführun- gen werden dabei die Positionen mehrerer gleichzeitig auftre- tender Berührungen erkannt und ausgewertet. In der Unterhal- tungs- und Büroanwendung wird diese Funktion beispielsweise zum Vergrößern oder Verkleinern eines Bildausschnittes mittels Zoom Funktion per Zwei-Finger Spreizbewegung genutzt.

„Im industriellen Umfeld ergeben sich sehr interessante Ein- satzmöglichkeiten für Multitouch“, ist Raimund Ruf überzeugt.

„Die Technologie sollte man keineswegs als Spielerei abtun, sie hat das Zeug, die Benutzerergonomie deutlich zu steigern.“

Natürlich kann auch die Visualisierungssoftware Zoom Funk- tionen nutzen. Deren Anwendung sieht der HMI Experte jedoch eher im Bereich Inbetriebnahme- und Wartung. »

L

Unterstützte Touch Gesten

Objekte Zoomen (pinch and tap) Bedienauswahl (selection) Kontextmenü rechte Maustaste (press and hold)

Vergrößern und Verkleinern von Objekten erfolgt auf einfache Art und Weise per Zweifinger- Spreizfunktion.

Mittels Wischbewegung können bestimmte Aktionen (abhängig von der Applikation) ausgelöst werden.

Die Funktion „rechte Maustaste“ kann auf dem Multitouch einfach mit einer längeren Berührung ausgelöst werden.

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Technologie

Zwei-Finger Steuerung (two finger tap)

Mit einer Zweifinger-Berührung können individuelle Bedienvorgänge ausgelöst werden, zum Beispiel Zoomfunktionen.

Scrollen (panning)

Scrollen erfolgt beim Multitouch komfortabel durch eine direkte Bewegung des Objektes (z.B.

Alarmliste).

Gestikerkennung (flicks)

Mit der Gestikerkennung kann zum Beispiel ein Seitenwechsel komfortabel per Wischbewegung über das Display erfolgen.

Wesentlich größere Bedeutung misst er der Möglichkeit bei, die Anlagenbe- dienung zu vereinfachen und zugleich sicherer zu gestalten: „Denkbar wäre beispielsweise, mit einer Hand ein Menü zu öffnen, in dem mit der anderen Hand Parameter gesetzt werden können“, beschreibt er ein mögliches Szena- rio. „Dadurch wird der Sprung in ein Untermenü und wieder zurück vermieden und die Bedienung deutlich übersichtlicher“

Mit Sicherheit schneller

Multitouch Panels erlauben die Implementierung innovativer Bedienkonzepte, die auf Basis vereinfachter Oberflächen ein intuitives Arbeiten ermöglichen.

Der Bediener kommt damit schneller ans Ziel, da auf komplexe Menüebenen verzichtet werden kann. Dazu tragen zum Beispiel verschiebbare Buttonleis- ten bei. Auch das Scrollen in Listen wird einfacher, da der Bediener die Liste selbst verschiebt und nicht schmale Slider benutzen muss. Das, sowie die Nut- zung von Wischbewegungen zum Seitenwechsel, macht den Vorgang für das Bedienpersonal intuitiv verständlicher, aber auch wesentlich schneller als die notwendigerweise sequenzielle Arbeitsweise in einem Single-Touch System.

Der Schulungsaufwand für das Bedienpersonal wird damit ebenfalls reduziert.

Ebenso bedeutend wie die Schnelligkeit ist die Erhöhung der Bediensicherheit.

Wird ein Bedienschritt durch einen weiteren Button verriegelt, der mit der zwei- ten Hand gleichzeitig bedient werden muss, ist eine Fehlbedienung durch zufäl- lige Berührung ausgeschlossen „Auch wenn das keinesfalls eine fehlersichere Zweihandbedienung ersetzt, kann die Multitouch Bedienung auf diese Weise unbeabsichtigte kritische Bedienschritte verhindern“, sagt Raimund Ruf.

Erste Produkte zur SPS/IPC/DRIVES

Erstmals einer breiteren Fachöffentlichkeit vorgestellt wird die Multitouch Technologie von B&R in Form eines Automation Panel mit 21,5“-Bildschirm in Full-HD Auflösung für die Tragarm Montage auf der SPS/IPC/DRIVES. Der Mul- titouch basiert auf einem projected capacitive Touch Screen, der frontseitig eine durchgängigen Glasoberfläche aufweist. Damit ist das Panel leicht zu reinigen und bietet dem Bediener eine exzellente Haptik.

„Reges Interesse wird uns von der klassischen Maschinenbaubranche entgegen gebracht, ebenfalls von SCADA Systemherstellern im Hinblick auf die Prozess- leittechnik“, so Raimund Ruf. „Dass Multitouch einen Ergonomiewandel brin- gen wird, steht für mich fest.“ 

Raimund Ruf,BU Manager HMI B&R

Technologie

Der Smart Display Link - kurz SDL - wurde bereits im Jahr 2004 mit dem Pentium M basierenden APC620 eingeführt und ist bis heute der flexible Standard für die Anbindung zu den Automation Panels. Alle Informationskanäle laufen dabei über ein einziges Kabel, von den Displaydaten über Touch Screen. Der Smart Display Link wird auch bei den Multitouch Panels eingesetzt, diese sind daher kompatibel zu den bestehenden Automation PCs. Diese unterstützen auch den Dual Independent Display Betrieb, so dass auch zwei Multitouch Panels an einem APC810 eingesetzt werden können - eine effiziente Lösung, wenn Maschinen auf Grund der Topologie einen Multipanel Betrieb benötigen.

Schmale Metalleinfassung

Ansprechende Bedienhaptik 21,5" Wide Screen Display

mit Full HD Auflösung

Integrierter Projected Capa- citive Multitouch Screen für besonders ergonomische Be- nutzer Interaktion

Flexible und ergonomische Tragarm Montage

Verschleißfrei

Durchgängige Glasoberfläche

Beständig gegen Chemikalien

Einfache intuitive Bedienung am Multitouch

Smart Display Link

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Report

Funktionalität und gutes Design müssen selbst bei HMIs für industrielle Maschinen und Anlagen kein Widerspruch sein.

Ganz im Gegenteil. Die Kombination bringt klare Vorteile für Betreiber und Anbieter: Weniger Maschinenstillstände, schnelleres Umrüsten und kürzere Einarbeitungszeiten für den Anlagenbetreiber und ein klares Markenprofil mit hohem Wiedererkennungswert für den Maschinen- bzw. Anlagen- lieferanten. Diese Erkenntnis hat sich der Abfüll- und Ver- packungsanlagenhersteller KHS zu Nutze gemacht und eine nach modernsten Erkenntnissen gestaltete Bedieneinheit ge- schaffen, die gleich jede Menge Auszeichnungen eingeheimst hat. Doch die Verantwortlichen von KHS haben noch einen Grund sich zu freuen: Die als Komplettpaket von B&R geliefer- te kundenspezifische Bedieneinheit ist kompakter und zudem nicht teurer als eine vergleichbare Standardlösung.

„Bisher werden Mensch-Maschine-Schnitt- stellen in der Regel für jede Maschine für sich betrachtet entworfen, auch wenn sie für den Betrieb in einer Linie gedacht sind“, erläutert Tammo Zorn, der stellvertretende Leiter der Vorentwicklung bei der KHS GmbH. „Darü- ber hinaus wird die Visualisierung oft von den selben Ingenieuren erstellt, die auch für die Programmierung der Maschinenabläufe ver- antwortlich sind.“ Für den Betreiber einer Pro- duktionsanlage z.B. einer Getränkeabfülllinie

hat dies zur Folge, dass er sich mit den unterschiedlichsten HMI Einheiten und Bedienkonzepten auseinandersetzen muss, die zudem die Anforderungen der unterschiedlichen Mitarbeiter an der Maschine zu wenig berücksichtigen.

Im Ergebnis heißt das, dass der Anlagenbetreiber vom kleinen Monochrom- display mit Tasten bis hin zu großen Bedieneinheiten mit Touch-Screen (ggf. mit diversen Schaltermodulen) alles als Ersatzteil vorrätig halten muss, einen erhöhten Schulungsaufwand hat und das Bedienpersonal nicht fle- xibel an jeder Maschine der Anlage einsetzen kann. Zugleich behindern unterschiedliche Bedienphilosophien in der Linie eine schnelle Fehlerbehe- bung oder Umrüstung.

Report

Trend zur Standardisierung der HMIs innerhalb einer Linie

„Anlagenbetreiber wünschen sich daher eine einfachere Bedienung, eine Standardisierung der Hardware und ein durchgängiges Bedienkonzept für die Maschinen einer Linie“, erklärt Tammo Zorn. „Die in der Brauerei- und Getränkewirtschaft zu beobachtende Konzentration verleiht dieser Forderung zusätzlichen Nachdruck. Der Trend zu immer größerer Variantenvielfalt der produzierten Getränke und die damit einhergehende Forderung nach kurzen Rüstzeiten tun ihr Übriges.“

Der renommierte Lösungsanbieter für technologisch innovative und hoch- wertige Abfüll- und Verpackungsanlagen für die Getränke- und Nahrungs- mittelindustrie hat sich diesen Wünschen offensiv gestellt, wie Tammo Zorn deutlich macht: „Bei der Entwicklung unserer neuesten HMI Generation war es uns ein echtes Anliegen, ein Human Machine Interface zu entwickeln, das unter Verwendung moderner Materialien und Technologien herausragendes Design mit fortschrittlicher Funktionalität vereint, um so greifbare Vorteile für den Linienbetreiber und damit letztlich auch für uns zu generieren.“

Wissenschaftlich untermauertes Bedienkonzept

Dazu ist das Unternehmen völlig neue Wege gegangen und hat sich von Anfang auch externe Experten, wie das Fraunhofer Institut IAO und versierte Industrie-

designer, ins Boot geholt. „Das Resultat ist ein wissenschaftlich fundiertes Bedienkonzept und ein Design, das mit vielen Alleinstellungsmerk- malen besticht“, zeigt sich Tammo Zorn über- zeugt. Für sein Team fing die Arbeit damit aber eigentlich erst so richtig an, denn nachdem das Konzept und das Design in seinen Grundzügen feststanden, begann die Suche nach den pas- senden Soft- und Hardwareplattformen.

„Wir haben mit B&R frühzeitig Kontakt aufge- nommen, aber auch andere Anbieter evaluiert und uns Prototypen vorlegen lassen“, verrät Tammo Zorn. „Am Ende haben wir uns schließ- lich aus guten Gründen für B&R entschieden.

Ausschlaggebend war zum einen die gute Repu- tation, die das Unternehmen auf dem Gebiet der kundenspezifischen HMIs genießt, aber auch die Qualität und Schlüssigkeit der uns vorgelegten Lösung und die von Anfang an kompetente und partnerschaftliche Herangehensweise.“ » Durch die optimale Verknüpfung von Ergonomie, Navigation und Design erfüllt das KHS Panel alle An- forderungen an eine intuitive Bedienung.

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Report

Kundenspezifisches HMI als Komplettpaket

Gemeinsam wurde so eine auf einem Tragarm montierte Be- dieneinheit realisiert, die von B&R als Komplettpaket in Form einer fertig montierbaren Einheit inkl. Verkabelung und Trag- armbefestigung geliefert wird und von der KHS GmbH zu- künftig sukzessive in all ihren Maschinen verbaut wird. Herz- stück ist ein 15-Zoll-Touch-Panel-PC ohne rotierende Teile (Lüfter, Festplatte) aus dem Standardprogramm von B&R, auf dem die mit Zenon von COPA-DATA umgesetzte Visualisie- rungsanwendung aufsetzt. Das nach den Wünschen von KHS gestaltete Gehäuse aus Aluminium erfüllt höchste Hygienean- forderungen. Es ist komplett staubdicht und rundum gegen Strahlwasser geschützt (IP65). In die edle Front integriert sind drei optisch ansprechende Leuchtringtasten und ein Not-Aus- Schalter. Nur ein kleines Symbol auf der Vorderseite liefert einen Hinweis auf eine weitere Besonderheit der neuen KHS Bedieneinheit: Ein integrierter, nach den Wünschen von KHS modifizierter RFID Empfänger, der auch als Einbauvariante für die Nachrüstung angeboten wird.

Rollenspezifische Aufbereitung der Visualisierung mit RFID

„Die Nutzung drahtloser Identifikationstechnik ist ein zen- trales Element der neuen Bedienphilosophie von KHS“, unterstreicht Tammo Zorn. Konventionelle durch Passwort geschützte Benutzerrechte haben sich nach seiner Erfahrung in der Praxis als unscharf und zum Teil auch als unsicher er- wiesen. „Nicht selten haben wir es erlebt, dass das Zugangs- wort auf dem Schaltschrank notiert wurde“, erläutert der stellv. Leiter der Vorentwicklung. „Um dem vorzugreifen,

nutzen wir nun ein RFID Kartensystem zur Anmeldung an der Maschine, wie es von vielen Unternehmen schon zur Zei- terfassung verwendet wird.“ Zu diesem Zweck sind auf der Karte Daten vermerkt, die den Benutzer und seine jeweilige Rolle in der Produktion identifizieren: „Wir haben im Rahmen unserer vorbereitenden Untersuchungen analysiert, welche Personen das HMI einer Maschine mit welcher Zielsetzung nutzen und so diverse Benutzerkreise identifiziert“, konkreti- siert Tammo Zorn. „Neben den Bedienern der Maschinen sind das bei einer Abfülllinie zum Beispiel Linienmanager, Labo-

Bild 2: Das neue KHS Panel stellt klar den Bediener in den Mittelpunkt und konnte damit bereits mehrere Designpreise für sich verbuchen.

Bild 1: In Kooperation mit B&R entstand ein durchgängiges Bedien- konzept für die Maschinen einer Linie.

Bild1

Bild 2

Report

ranten sowie Service Techniker des Betreibers und von KHS.“

Da diese Bedienerkreise zur Erledigung ihrer Aufgaben den Zugriff auf jeweils unterschiedliche Informationen und Funk- tionalitäten benötigen, hat KHS Rollen definiert und diesen entsprechende Informations- und Zugriffsrechte zugeordnet.

Bei einer Anmeldung erhält der Mitarbeiter in der Folge nur die Bildschirmseiten und Funktionen aus der verfügbaren Ge- samtmenge präsentiert, die er auch wirklich benötigt und die seiner Sicht auf die Maschine entsprechen. Dadurch wird eine Überfrachtung der Visualisierung wirksam vermieden. Zusam- men mit einer ergonomisch gestalteten Bedienoberfläche trägt dies wesentlich zu einer Verkürzung der Einarbeitungszeiten und Minimierung von Fehlbedienungen bei. Zusätzlich verein- facht sich die Verwaltung der Zugriffsrechte, da diese nicht mehr auf der einzelnen Maschine hinterlegt, sondern auf der Mitarbeiterkarte vermerkt sind und damit an zentraler Stelle losgelöst von der Maschine verwaltet werden können. Und es kommt noch besser: Von jedem HMI in einer Linie kann auf jede x-beliebige Maschine der Linie zugegriffen werden, so dass der Bediener immer alles „im Blick hat“ und gegebenen- falls schnell reagieren kann.

„Von der neuen Bedieneinheit profitieren Anlagenbetreiber und KHS gleichermaßen“, ist sich Tammo Zorn sicher: „Durch die Festlegung auf eine einzige HMI Variante und ein einheit- liches, rollensensitives Bedienkonzept reduziert sich der Auf- wand für Ersatzteilhaltung, Schulung, Produktwechsel und Wartung drastisch. Für uns bedeutet das neue HMI und die Standardisierung auf Basis leistungsfähiger Hardware von Tammo Zorn,Stellvertretender Leiter Vorentwicklung KHS

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n enger Zusammenarbeit mit B&R ist es gelun- gen, eine kundenspezifische Lösung zu entwi- ckeln, die im Vergleich zu Systemen von der Stange oder HMIs Marke Eigenbau nicht nur in punkto Usability, Handhabung und Integrations- grad die Nase vorn hat, sondern auch durch ihren Preis überzeugt. Das neue HMI befriedigt höchs- te Ansprüche an Design und Funktionalität und spricht Sinne und Verstand gleichermaßen an.

B&R mehr Flexibilität bei der Bereitstellung neuer Funktio- nen, eine verbesserte Usability und hohe Zukunftssicherheit sowie eine Vereinfachung der Produktpflege. Unter dem Strich haben wir ein HMI mit hohem Nutzen und Wieder- erkennungswert in der Hand, das zur weiteren Steigerung der Kundenbindung und Kundenzufriedenheit einen großen Beitrag leisten wird.“ Dass der KHS Manager mit dieser Ein- schätzung nicht alleine dasteht, beweisen gleich mehrere Auszeichnungen und Nominierungen, die das Unternehmen mit der neuen Visualisierung und Bedieneinheit eingefahren hat. Darunter so renommierte Preise wie der Red Dot Award

„Best of the Best 2010“ in der Kategorie Interface Design und der „IF Gold“ für das Communication Design sowie die Nominierung zum „Designpreis Deutschland 2012“.

Branche: Abfüll- und Verpackungsanlagen Mitarbeiter: ca. 5.500 weltweit (KHS Gruppe) Standort: Dortmund (DE)

www.KHS.com

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Das revolutionäre Kamera Seilbahnsystem CamCat lässt seit Mitte der Neunziger Jahre das Fernsehpublikum bei Sport- und Kulturver- anstaltungen hautnah am Geschehen teilnehmen. Mit Hilfe der Fir- ma Gustav Schindler Mechatronik bringt die CamCat-Systems GmbH die Anlagen steuerungs- und antriebstechnisch mit B&R Technik ins 21. Jahrhundert und gewinnt durch Modularisierung, Flexibilisierung und Gewichtsersparnis.

Heute finden wir es bereits fast selbst- verständlich: Per Fernsehen begleiten wir die Skispringer über den Schanzen- tisch, die Reiter in Ascot über die Ziel- linie und die Balletttänzerinnen auf der Balustrade von Schloss Schönbrunn. Wir schweben durch entlegene Schluchten und über die Gärten und Vorplätze baro- cker Schlösser. Besser und detailgenauer als die Besucher vor Ort sehen wir alle Details und genießen atemberaubende Blickwinkel, in die jene nicht kommen können. Wettergeschützt, ohne Ge- ruchsbelästigung und erste Reihe fußfrei im eigenen Wohnzimmer nehmen wir hautnah an Sportveranstaltungen oder kulturellen Anlässen teil.

Atemberaubende Blickwinkel

Mit konventionellen Möglichkeiten der Kameraführung könnten uns die Kameraleute diese Bilder nicht liefern.

Daher wurde Mitte der 1990er Jahre ein Seilbahnsystem als Träger für fern- gesteuerte Kameras entwickelt. Der eigentliche Kameraträger läuft auf zwei Tragseilen und wird mittels eines umlau- fenden Zugseiles bewegt. Obwohl sich

das CamCat genannte System bereits in der Grundausführung für schnelle Kame- rafahrten und unorthodoxe Winkel eignet, entstanden im Lauf der Jahre Varianten für Spitzengeschwindigkeiten von 130 km/h und eine Streckenlänge von 1.000 m, für Vertikalfahrten sowie als 2D System mit der Möglichkeit, die Kamera gegenüber der Seilebene abzusenken.

Die Kamera kann über den Köpfen des Publikums hinweg fahren und unver- stellte Bilder liefern, sie kann an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden.

Billiger als Aufnahmen aus Luftfahrzeu- gen und besser auch für Nahaufnahmen geeignet als diese, kam CamCat auch für Werbefilme und Kinoproduktionen - etwa zwei der Harry Potter Streifen - zum Einsatz.

Mit 2. Generation in die Zukunft

An die jeweiligen Produktionsunter- nehmen vermietet und vor Ort zum Einsatz gebracht werden die portablen, TÜV-zertifizierten Systeme von der Fir- ma CamCat-Systems GmbH mit Sitz in Rekawinkel nahe Wien. Dieses 2009

von Thomas Schindler und Alexan- der Brozek gegründete Unternehmen übernahm das Geschäft von Riha und stellte es sowohl kommerziell wie auch technisch auf neue Beine. „Wichtig war, die Anlagen im Zuge einer umfassenden Forschungs- und Entwicklungsoffensive

Bild 1: Die Steuerung für eine Anlage läuft auf einem Power Panel. Es ist über POWERLINK mit den ACOPOS für die einzelnen Achsen verbun- den.

Bild 2: Als seilbahnähnliches Kameraführungs- system mit bis zu 1.000 m Bahnlänge und bis zu 130 km/h Verfahrgeschwindigkeit erlaubt CamCat sensationelle Aufnahmen und hat das Fernsehen revolutioniert.

Im Zentrum des Geschehens

Bild1

Report

technologisch auf heutigen Stand zu bringen“, sagt CamCat Geschäftsfüh- rer Thomas Schindler. „Bis zum Jahres- wechsel 2011/2012 wird die gesamte Steuer-, Regel- und Antriebstechnik aller Systeme neu entwickelt.“

Handlungsbedarf war ausreichend ge- geben, denn die Steuerungs- und An- triebstechnik in den CamCat Systemen war nicht nur bereits hoch betagt und zum Teil Marke Eigenbau, viele Ersatz- teile waren auch schon nicht mehr lie- ferbar.“ Mit der Durchführung der tech- nischen Entwicklungen betraute Thomas

Schindler das Entwicklungsbüro Firma Gustav Schindler Mechatronik in Vösen- dorf. Dabei handelt es sich nicht nur um das Unternehmen seines Vaters. Dieser kann auch auf 15 Jahre Erfahrung in der Planung, Programmierung, Inbetrieb- nahme, Wartung und Reparatur von Au- tomatisierungsanlagen, Visualisierungen und Leitsystemen zurückgreifen.

Vereinheitlichung als Motiv

Technologisch vollzieht sich ein Wechsel von teilweise analogem zu vollständig digitalem Aufbau der gesamten Elek-

tronik. „Die wichtigste Neuerung an der aktuellen Generation ist jedoch die Tatsache, dass wir alle unsere verschie- den spezialisierten Systeme mit einer einheitlichen Steuerung betreiben“, nennt Gustav Schindler eines seiner vordringlichsten Entwicklungsziele. „So unterscheiden sich CamCat^® Standard vom CamCat^® Highspeed Mk2 im We- sentlichen nur durch die Anzahl der Motoren, Antriebe und Stromversor- gungsmodule.“ Diese Modularität wird nach Beendigung der Redesignphase alle Ausprägungen der CamCat Syste- me umfassen. „Das ist nicht nur im »

Bild 2

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Report

Hinblick auf die technische Seite vorteilhaft, etwa durch reduzierte Aufwände für die Programmierung, für die Softwarewartung und die Instandhaltung“, ergänzt Thomas Schindler. „Das senkt auch die Kapitalbindung, da wir nicht mehr mehrere vollständige Systeme jeder Ausführung vorhalten müssen, sondern diese aus einem Modulbaukas- ten anwendungsspezifisch zusammenstellen können.“ So wird durch Hinzufügen eines Add-on-Modules aus dem Standard System wahlweise Highspeed oder 2D. Wie bisher wird jede Bewegungsachse als losgelöste Einheit in einem widerstandsfähigen Trans- portkoffer ausgeführt. Dass viele davon durch die nunmehr eingesetzte Digitaltechnik

Als einziges derartiges System verfügt CamCat über die für die schnelle Bewegung der ferngesteuer- ten Kamera über den Köpfen des Publikums erforderliche TÜV Zertifizierung.

kleiner und leichter werden, ist angesichts des vorherrschenden Lufttransports natür- lich auch kein Nachteil.

Industriestandard als Norm

„Angesichts des hohen Integrations- und Miniaturisierungsgrades heutiger Elekt- ronik ist die Produktauswahl schon die halbe Miete“, sagt Gustav Schindler. „Die Anforderungen von CamCat an Dynamik, Zuverlässigkeit und Robustheit sind ähn- lich wie im industriellen Umfeld, zudem brauchen wir eine hohe Funktionsdichte und gute Entwicklungsunterstützung.“

Aus seiner Vorerfahrung mit Steuerungs- und Automatisierungsprodukten verschie- dener Hersteller stand für ihn B&R als passender Partner für diese Aufgabenstel- lung fest, denn er hatte bereits wiederholt Gelegenheit gehabt, die Systeme des oberösterreichischen Herstellers auf ihre Tauglichkeit für raue Umgebungsbedin- gungen zu prüfen.

Die Steuerung selbst läuft auf Power Pa- nels. Obwohl von B&R auch in kunden- spezifischer Anpassung erhältlich, wählte CamCat wegen der Erfahrungen aus der ersten Systemgeneration bewusst das un- veränderte Standardprodukt. In den völlig neu gestalteten Schaltschränken arbeiten ACOPOS Servoverstärker, die mit diesem über POWERLINK kommunizieren, was den Verkabelungsaufwand minimiert und die für die sichere Fahrt mit 130 km/h über den Köpfen des Publikums erforderliche Reaktionsgeschwindigkeit gewährleistet.

Ebenso über POWERLINK kommuniziert eine X20 CPU mit dem Power Panel, die ausschließlich für die Bewegungssteue- rung per Joystick zuständig ist. Zwischen den einzelnen Schaltschränken erfolgt die Kommunikation ebenfalls per PO- WERLINK. Zusätzlich dazu besteht eine Modbus Verbindung, um die Protokolle für zusätzliche Beschaltungen sauber ge- trennt zu führen und die 2ms Zykluszeit am ACOPOS nicht zu gefährden.

News

Report

Thomas Kimme,Geschäftsführer CamCat

M

it Hilfe der Steuerungs- und Antriebstechnik von B&R holten wir das Kameraführungssystem technologisch ins 21. Jahrhun- dert“, sagt CamCat Geschäftsführer Thomas Schindler. „In kurzer Zeit schufen wir mit CamCat Mk.2 ein zukunftssicheres System, das durch Modularität und einfache Handhabung zudem wirt- schaftlicher wurde.

Betreuung gibt zusätzliche Sicherheit

„In diesem Geschäft ist es oft erforderlich, bereits lange im Voraus verbindliche Zusagen zu machen“, sagt Thomas Schindler. „Deshalb ist es hilfreich und entspannend, dass die Softwareerstellung effizient und gut planbar ist“, zeigt sich Gustav Schindler zufrieden. „Dafür sorgt die einheitliche Umgebung Automation Studio, in der Änderungen an nur einer Stelle durchgeführt werden müssen und die es dem Entwick- ler daher schwer macht, etwas zu vergessen.“ Und Thomas Schindler ergänzt: „Im Bedarfsfall ist der B&R Support schnell und kompetent zur Stelle. Von dem hatten wir stets das Gefühl, er entwickelt im Hin- tergrund mit.“

Erste Bewährungsproben haben die Systeme der neuen Generation bereits zur Winter Universade 2011, beim berühmten Pferderennen in Ascot und beim Formel 1 - Rennen in Silverstone bravourös bestanden.

„Das stimmt uns zuversichtlich für die kommende große internationale Sportgroßveranstaltung im Sommer 2012, bei der mehrere CamCat Systeme im Einsatz sein werden“, sagt Thomas Schindler. „Erstmals wird dabei stützenfrei eine Länge von 1,8 Kilometern befahren.“ 

Branche: Multimedia Standort: Rekawinkel (AT) www.camcat-systems.com

POWERLINK Bus Controller:

Maßgeschneidert für jede Anwendung

Höchste Freiheitsgrade in der Paramet- rierung machen den neuen POWERLINK X67 Bus Controller in IP67 von B&R zum unverzichtbaren Automatisierungsstan- dard in anspruchsvollen Applikationen.

Ausgestattet mit 12 digitalen Kanälen, die wahlweise als Ein- oder Ausgang kon- figurierbar sind, kann das Modul an jede Aufgabenstellung optimal angepasst wer- den. Ein analoger Kanal für 0..20 mA er- weitert den umfassenden Einsatzbereich des POWERLINK Bus Controllers. Der frei parametrierbare Eingangsfilter sorgt für zusätzliche Flexibilität in der Projektumset- zung. Darüber hinaus kann ein Eingang als Zähleingang für einen Ereigniszähler genutzt werden. Alle Anschlüsse sind für M12 Standardstecker ausgeführt.

Das POWERLINK Modul verfügt über zwei Netzwerk Steckverbinder und unterstützt dadurch Daisy-Chain Verkabelung.

Flexibel erweiterbar

Mittels dezentraler Backplane ist der PO- WERLINK Bus Controller mit zusätzlichen X67 oder X20 Modulen beliebig und über weite Distanzen erweiterbar. Dem An- wender stehen somit vielfältige Möglich- keiten in der Systemgestaltung offen. 

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Technologie

Neue Dimensionen in der

dezentralen Antriebsarchitektur

Mit dem neuen ACOPOSmulti65m erweitert B&R sein ACOPOSmulti Antriebssystem um einen motorintegrierten Servoaktuator in Schutzart IP65. Galt das Antriebssystem ACOPOSmulti schon bisher als sehr modular, so stellen Wechselrichter, die mit dem Motor verschmelzen und als Servoaktuatoren ihre Kraft direkt am Einsatzort entfalten, eine konsequente Weiterentwicklung dieses Systems dar.

Konfigurierbare Module werden zu einfach anzuschlie- ßenden mechatronischen Einheiten. Damit kann kostbarer Platz im Schaltschrank, aber auch bei Logistik, Lagerplatz

L _Highlights

Servoaktuator in drei Baugrößen von 1,8 bis 10,5Nm Mit oder ohne Getriebeanbau lieferbar

Nahtlose Integration in das ACOPOSmulti Antriebssystem Reduzierte Verkabelung

Integrierte Sicherheitstechnik STO, SS1

Erweiterte Sicherheitstechnik STO, SOS, SS1, SS2, SLS, SMS, SLI und SDI optional verfügbar

und Inbetriebnahmeaufwand eingespart werden. Die Neu- entwicklung vereint alle wesentlichen Komponenten wie Motor, Positionssensor (Geber), Präzisionsgetriebe und Servoverstärker mit integrierter Sicherheitstechnik in einer kompakten Einheit. Dank des einfachen elektrischen An- schlusses unterstützt der ACOPOSmulti65m die Umsetzung modularer Maschinenkonzepte und sorgt so für die effi- ziente Gestaltung optimierter Fertigungsstrategien. „Mit dem neuen Servoaktuator verfolgen wir konsequent den Weg der dezentralen Antriebstechnik weiter und bieten

Mehr Infos unter

www.the-innovators.info

multi ACOPOS

multi ACOPOS

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ltiACOPOS multi ACOPOS multi ACOPOS $&2326PXOWL

Power Panel

SafeLOGIC

ACOPOSmulti65m ACOPOSmulti65m

ACOPOSmulti65 Torquemotor ACOPOSmulti

X20 X67

X67 X67

Technologie

nun das gesamte Antriebsspektrum - vom FU über Mehr- achs-Servoantriebe bis hin zur dezentralen Antriebslösung - aus einer Hand“, so Alois Holzleitner, BU Manager Motion bei B&R.

Durch den kombinierten Einsatz modernster IGBT Tech- nologie und optimierter Motorenbaureihen, profitiert der Anwender von einem Maximum an Performance. Das Spektrum an Servoaktuatoren umfasst drei Baugrößen in einem Drehmomentbereich von 1,8 - 10,5 Nm und mit einem Leistungsbereich von 500 W bis 2 kW. Bei Appli- kationen mit mehr Leistungsbedarf sorgt die optional und nachrüstbare Lüfterbaugruppe für einen zusätzlichen Leis- tungsschub von bis zu 100%.

Uneingeschränkte Kompatibilität mit B&R An- triebssystem

Der ACOPOSmulti65m ist voll kompatibel zur gesamten ACOPOS Antriebsfamilie. Folglich ist die Nutzung der aus Automation Studio bekannten Werkzeuge sowie der daraus entwickelten Applikationen möglich. Topologisch kann der neue Servoaktuator wahlweise als Linien- oder Baumstruk- tur aufgebaut werden. Standardmäßig verfügt der Servoak- tuator von B&R über einen STO (Safe Torque) und SS1 nach SIL 3 oder PLe. Weitere sicherheitstechnische Funktionen wie SLS, SOS, SDI, SLP etc. sind über openSAFETY anwend- bar und Bestandteil der Ausführung von ACOPOSmulti65m mit Safe Motion Control. 

Der ACPOSmulti65m ist voll kompatibel zu be- stehenden B&R Antriebssystemen und bietet alle Möglichkeiten einer dezentralen und mo- dularen Maschinenarchitektur.

Der motorintegrierte Servoaktuator ACOPOSmulti65m besticht durch kompakte Bauweise

Leuchtring

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Die Umwelt im Gleichgewicht

Die Umwelt im Gleichgewicht