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Simatic Advanced Controller mit integrierten Motion-Control-Funktionen: Ausgabe 06/2019, 04.04.2019

Für Standard-, Safety- und komplexe Aufgaben

Die Simatic S7-1500 Technology-CPUs sind eine Erweiterung der Simatic Advanced Controller. Damit können die Controller neben Standard- und Safety-Automatisierungsaufgaben auch komplexe Motion-Control-Aufgaben übernehmen.

Autor: Hans-Benno Bruss und Klaus Fröhlich, Text und Bilder

Mit der Entwicklung der Simatic S7-1500 T-CPUs, die auf der Hannover Messe 2016 vorgestellt wurden, ermöglicht Siemens für Anlagen mittlerer Performance ab sofort die Lösung anspruchsvoller Motion-Control-Aufgaben wie Kurvenscheiben, Querschneider, elektronische Getriebe oder Kinematik-Funktionen zur Interpolation von bis zu vier Achsen auf der Basis von Simatic Step 7. Damit ist es möglich, in der gewohnten TIA-PortalEntwicklungsumgebung erweiterte Motion Control-Applikationen zu programmieren.

Massgeschneiderte Engineering- Bausteine
Damit diese Controller ihre Aufgaben lösen können, bietet das ebenfalls aktuelle Engineer ing-Framework TIA Portal V15.1 eine ganze Reihe passender Engineering-Bausteine. So vereinfacht der integrierte KurvenscheibenEditor die Projektierung und Optimierung von variablen, positionsabhängigen Übersetzungsverhältnissen zwischen Leit- und Folgeachsen – etwa für die Änderung oder Neuerstellung von Kurvenscheiben bei laufender Maschine. Zudem ermöglicht die neue Grundfunktionalität «absoluter Getriebegleichlauf» nicht nur die Realisierung elektronischer Getriebe unter Verwendung von Soll- oder Istwerten als Leitwert, sondern auch die Verschiebung des Leitwerts an Folgeachsen.

Von virtuellen Achsen bis zum Fahren auf Festanschlag
Bei der Istwertkopplung kompensiert die Steuerung mit Hilfe der Istwert-Extrapolation Verzugszeiten durch die Verarbeitung der Istwerte. Der Leitwert wird dazu auf Basis der bereits bekannten Werte hochgerechnet (extrapoliert). Eine Glättung der Werte für die Extrapolation erfolgt durch Filter und Toleranzband. Das Ergebnis ist ein hochgenauer Winkelgleichlauf.
Darüber hinaus stehen den Anwendern zahlreiche weitere Motion-Control-Funktionalitäten zur Verfügung, die nicht nur mit den T-CPUs, sondern mit allen Simatic S71500-Controllern genutzt werden können. Das Spektrum reicht von virtuellen Achsen über das Erfassen und Reagieren via «Timebased IO» für Nocken, Nockenspuren und Messtaster bis hin zum Fahren auf Festanschlag. Auf diese Weise können Simatic S7-1500-Nutzer nun auch anspruchsvolle Motion-Control-Aufgaben im gewohnten
PLCopen-Programmierumfeld lösen – ohne besondere Motion-Control-Kenntnisse.

Dynamisches Bewegen und Verarbeiten im Fokus
Neben dem vereinfachten Engineering und dem damit verbundenen reduzierten Schulungsaufwand profitieren Nutzer der Simatic S7-1500 T-CPUs aber auch von einem breiteren Spektrum an Möglichkeiten bei der Zusammenstellung individueller Antriebssysteme. So harmonieren die neuen Steuerungen mit den im niedrigen Preissegment angesiedelten Sinamics V90-Servoantrieben mit Profinet. Das leistungsoptimierte und leicht zu bedienende Antriebssystem besteht aus den Sinamics V90-Servoumrichtern und Simotics S-1FL6-Servomotoren mit neuen 21-Bit-Inkrementalgebern. Mit den acht unterschiedlichen Umrichterbaugrössen und sieben Motorachshöhen im Leistungsbereich von 0,05 bis 7 kW lassen sich in unterschiedlichen Applikationen vielfältige Motion-Control-Aufgaben mit Fokus auf dynamisches Bewegen und Verarbeiten umsetzen.

Brückenschlag vollzogen
Mit den Simatic S7-1500 T-CPUs vollzieht Siemens nicht nur den Brückenschlag der Simatic Advanced Controller hin zur Lösung anspruchsvoller Motion-Control-Aufgaben. Darüber hinaus erlauben die T-CPUs im Zusammenspiel mit der neuen Softwareversion TIA Portal V15.1 und den ebenfalls erst kürzlich vorgestellten Sinamics S210 ein EinachsServoantriebssystem mit Ein-Kabel-TechnikAnschluss, hoher Performanz und Dynamik für Motion-Control-Applikationen im interessanten Midrange-Segment.
Diese Zusammenstellung von Motion-Control-Paketen ist besonders für Kunden aus der Verpackungs-, Converting- und Druckindustrie interessant. Dabei ergänzt das TIA Portal V15.1 das ganzheitliche Softwareangebot von Siemens und unterstützt Maschinenhersteller und Betreiber mit einer Fülle innovativer Funktionen bei der Umsetzung effizienter digitaler Prozesse.

Quicklink: Kundenreferenz  www.polyscope.ch/2019/tia

 

Infoservice
Siemens Schweiz AG
Freilagerstrasse 40, 8047 Zürich
Tel. 0848 822 844
industry.ch@siemens.com, www.siemens.ch/industry

 



Der im TIA-Portal integrierte Kurvenscheibeneditor vereinfacht die Projektierung und Optimierung von variablen, positionsabhängigen Übersetzungsverhältnissen zwischen Leit- und Folgeachsen


Mit dem skalierbaren Portfolio der Simatic S7-1500 T-CPUs ermöglicht Siemens auch die Lösung komplexer Motion-Control-Aufgaben auf Basis von Simatic Step 7


Die Folieneinschlagmaschine der Firma Sollas wurde als Pilotmaschine mit einer Simatic S7-1515T und sieben über Profinet gekoppelten Sinamics V90-Servoantrieben automatisiert

Autoren

Dipl.-Ing. Hans-Benno Bruss, Produktmanager Digital Factory Division, Factory Automation, Siemens AG, DE-Erlangen
Dipl.-Ing. Klaus Fröhlich, Marketingmanager, Digital Factory Division, Factory Automation, Siemens AG, DE-Nürnberg