magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

3Jövőálló technológiák az Ipar 4.0 számára


Másodszor rendezte meg – és ismét „telt házzal” – a Beckhoff Technology Day című konferenciát a Beckhoff Automation Kft. Az egész napos, ingyenes rendezvény az idén is egyedülálló lehetőséget kínált arra, hogy az érdeklődők értesüljenek az automatizálási technológia aktuális trendjeiről, valamint a Beckhoff legújabb technológiáiról és megoldásairól.

A Beckhoff Technology Day 2016 programja

A konferenciát Perecz Tamás, a Beckhoff Automation Kft. ügyvezető igazgatója indította útjára. Előadásából a hallgatóság megismerhette a német anyavállalat, a PC-alapú automatizálás vezető gyártója, a Beckhoff Automation több, mint 30 éves fejlődését, kiemelve a fontosabb állomásokat mind üzleti, mind technológiai szempontból.

6

Perecz Tamás

Ezt követte Jamriska Péter előadása a Beckhoff többtengelyes Moduláris Szervorendszereiről. A prezentáció rövid termékáttekintéssel indult, amely szemléltette a Beckhoff hardver- és szoftvereszközeinek kiváló skálázhatóságát. Ezt követően tért rá az előadás „gerincét” képező, TwinCAT 3 mozgásvezérlő szoftveralkalmazás sajátosságainak ismertetésére. Kitért a TE132x Bode-diagram funkciójának bemutatására, amely a villamosmérnöki gyakorlatból jól ismert logaritmikus amplitúdófrekvencia függvényábrázolással teszi lehetővé bonyolult mechatronikai rendszerek dinamikus viselkedésének analízisét. A szoftverkiegészítő a mozgásvezérlő szervorendszer rezgésekre adott válaszainak „log-log diagramon” történő ábrázolásával jelentős segítséget nyújt a szervo hangolásában, illetve bizonyos kereteken belül akár mechanikai hibákra is felhívhatja a figyelmet. A gépészeti gyakorlat számára jelentős vívmány az elektromechanikai rendszer átviteli függvényének értelmezése, a sávszélesség, az erősítés- és fázistöbblet fogalmainak bevezetése. Gyakorlati bemutatót is láthattunk, amelyben a szoftver „valós időben” mérte ki egy mozgásvezérlő rendszer amplitúdó- és fázismenetét a frekvencia függvényében. A hallgatóság „előzetest” láthatott egy jelenleg még „alfa verziónál” tartó fejlesztés állásáról, egy teljes hajtásláncok tervezésére szolgáló szoftver, a TwinCAT Motion Designer már működőképes funkcióiról is.

1
Cserpák Mihály a Beckhoff „zászlóshajóiról”, az ipari PC-kről (IPC) tartott előadást. Röviden ismertette az újdonságokat, majd egy nagyon aktuális témával, az IoT-vel foglalkozott részletesebben. A mindennapi élet ma már nélkülözhetetlen „okoseszközei” révén az informatika behálózza életünket, és számtalan olyan alkalmazással könnyítik meg munkánkat, amelyek segítségével egyik eszközünkről egy másikat tudunk vezérelni vagy felügyelni. Ennek elengedhetetlen feltétele az eszközök közti adatcsere. A folyamatos és biztonságos termelés érdekében az iparban is egyre inkább elvárás, hogy a termelő gépek ne csak horizontálisan legyenek képesek egymással kommunikálni a termelési folyamat zavartalan működése érdekében, hanem vertikálisan is; automatizálva ezzel az adatgyűjtési folyamatot a vállalatirányítási rendszer és egyéb diagnosztikai és beavatkozó szoftver számára. A TwinCAT Connectivity szoftver moduljai lehetőséget kínálnak az egyszerű PC-n futó alkalmazásokkal (pl. Excel-tábla), napjaink legelterjedtebb adatbázisaival, illetve a felhővel történő adatcserére, és ma már mindezt akár közvetlenül a terepi szintről lehet elvégezni. Az előadó az elméleti háttér ismertetése után a Beckhoff munkatársai által kidolgozott demóalkalmazást mutatta be, amelyet az okostelefonra letölthető Beckhoff IoT-program segítségével a hallgatók is tesztelhették.

2
Mészáros Miklós, a ProCAM Kft. ügyvezetője élményszerű előadásban mutatta be az első hazai gyártású, Beckhoff IPC-vezérléssel működő CNC-lángvágó berendezés, a PreciTrack PTF2030-as prototípus létrehozásának történetét, valamint a termék első hazai felhasználója, a CAD-Lines Kft. telephelyén elvégzett telepítését. A ProCAM-ügyvezető, aki a CNC-berendezések tervezésének – mondhatni – „teljes iskoláját kijárta” a saját tervezésű vezérlőelektronikák és szoftverek kifejlesztésétől kezdve, meggyőzően érvelt a Beckhoff bevált, megbízható és kompakt hardvereinek és kimondottan mozgásvezérlésre „kiélezett” fejlesztőszoftvereinek alkalmazásával elérhető előnyök mellett.

3
Mikli Áron előadásában a TwinCAT 3 legújabb verziójának újdonságait mutatta be. A Visual Studio 2015-tel és a Windows 10-zel való kompatibilitás mellett láthattuk az új EtherCAT Automation Protocol Configurator grafikus felületét, ahol egyszerű konfigurálással összerendelhetők az Ethernet-hálózaton összekötött vezérlők változói. Az új verziót számos PLC-s újdonsággal, valamint programozást könnyítő beépülő elemmel, mint például a drag&drop-módszerrel programozható grafikus nyelvekkel, kibővített változóműveletekkel és retain-adatok használatával is kiegészítették. Az új verzióban konfigurálható egy felhasználó-adatbázis, ahol a felhasználócsoportoknak szelektív hozzáférést adhatunk adott funkcióblokkokhoz. Az előadásban a TwinCAT 3 többmagos processzorkezeléséről kaphattunk információt.

Egy másik meghívott előadó, Fenyvesi Gábor, az evopro systems engineering Kft. szoftverfejlesztő mérnöke a KUKA Robotics Hungária Ipari Kft. számára készített, Beckhoff adatgyűjtő PLC-n alapuló, innovatív klímakamra-monitorozó rendszert mutatta be.

A napot Cserpák Mihály előadása zárta az XTS lineáris szállítórendszer újdonságairól, aki ismertette az XTS-rendszer felépítését és az új motormodulokkal és vezetősínekkel kialakítható konfigurációkat. A hagyományos „lóversenypálya”-elrendezésen kívül már lehetséges S-alak, négyzet, kör vagy akár egyenes (nyitott pálya) kialakítás is. Az új mozgatóelem az elődtípusoknál nagyobb terhelhetőségű; harmadik féltől származó vezetősínekkel akár 10 kg tömegű terhek szállítása is lehetséges. A TwinCAT 3 többmagos processzorkezelésének és az új, nagyobb teljesítményű IPC-családoknak köszönhetően az XTS hossz- és mozgatóelem-korlátai folyamatosan csökkennek, és ezzel ma már akár 25 m hosszúságú pálya is kialakítható. Gyakorlati bemutatót is láthattunk az XTS-konfigurálás lépéseiről a teljesen új projekt megnyitásától a mozgatóelemek megmozdításáig.

A konferenciához kapcsolódó kiállítótérben működés közben is megtekinthető volt néhány Beckhoff-technológiát szemléltető bemutató alkalmazás.


EtherCAT-alapú folyamatvezérlés

Az EtherCAT az IEC 61158 szabványban rögzített, az ETG (EtherCAT Technológiai Csoport) közel 4000 tagja által támogatott és alkalmazott, valósidejű, ipari Ethernet-protokoll. Kedvező árú moduljait rövid, 100 µs alatti ciklusidők, pontos szinkronizálást lehetővé tevő, alacsony jitter (≤1 µs) jellemzi. Ezenkívül tartalékolási lehetőségeket is nyújt, valamint folyamatvezérlés-specifikus funkciókkal (például HART, FDT) is rendelkezik. A felhasználó az EtherCAT-terepbuszrendszer alkalmazásával a maximális rugalmasság előnyeit élvezi, ugyanis nincs topológiai megkötés, és a hálózat egyszerűen és gyorsan konfigurálható és bővíthető. Mindezzel a flexibilitással ráadásul elképesztő teljesítmény is társul, ugyanis a maximálisan címezhető I/O-pontok száma 4 milliárdnál több. Mivel a hálózatban lévő minden modul és terepi I/O-terminál közvetlenül az E-buszra kapcsolódik, nincs időveszteség, és 1000 db I/O-pont lekérdezéséhez mindössze 30 µs-ra van szükség.
Az EtherCAT folyamatirányítási alkalmazásáról a folyamatipar legfontosabb hazai eseményének, a DCS-konferenciának a résztvevői is tájékoztatást kapnak Benjamin Bruns, a Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. termékmenedzsere előadásából, melynek címe “EtherCAT for/conquers Process Automation” (az EtherCAT térhódítása a folyamatautomatizálásban). Az előadó bemutatja, hogy a hagyományos elosztott ipari vezérlőrendszerek és az Ipar 4.0 irányelveire épülő, PLC-alapú automatizálási rendszerek közeledésével a közismert automatizálási funkciók: robbanással szembeni védelem, a HART-kommunikációs képesség, az FDT/DTM-környezet támogatása vagy a tartalékolás kezelése szintjén is extrém gyors kommunikáció, illetve nagy rugalmasság érhető el. Élvonalbeli terepi buszrendszerként az EtherCAT nagysebességű adatkapcsolatot nyújt, kiváló szinkronizálási és intuitív diagnosztikai lehetőségekkel. A TwinCAT 3 automatizálási szoftver segítségével pedig jelen-
tősen könnyebben végezhető a rendszertervezés, emellett FDT/DTM-mechanizmussal is integrálhatókká válnak a terepi eszközök. A folyamatirányítási lehetőségeket az teszi teljessé, hogy az EtherCAT-terminálok képesek HART-kommunikációt létesíteni terepi eszközökkel, emellett a rendszer beépített korlátozásokat is tartalmaz, amelyek támogatják a gyújtószikramentes berendezések és rendszerek kialakítását és veszélyes környezetbe telepítését.

8

 


Kompakt hajtástechnika EtherCAT „plug-in”-modulokkal

Hatékony be-/kimeneti és mozgásvezérlő megoldások sorozatgyártáshoz
Az EJ-sorozatú EtherCAT plug-in modulok segítségével hatékonyan kábelezhetők a nagy- és közepes kapacitású gyártósorokba épített gépek. Az új mozgásvezérlő egységek révén a Beckhoff helytakarékos, kompakt hajtástechnikája akadálytalanul integrálható a plug-in modulokra épülő rendszerekbe. Mindez a felhasználói elvárásoknak maradéktalanul megfelelő, különösen kisméretű be-/kimeneti és mozgásvezérlő elrendezéseket eredményez.
Az EJ-sorozatú plug-in modulokkal anélkül alakíthatók ki platformalapú sorozatgyártó berendezések, hogy mindez a testreszabhatóság rovására menne. A népszerű EtherCAT be-/kimeneti rendszerre épülő elektronikát tartalmazó egységek közvetlenül illeszthetők egy alkalmazásorientált jelelosztó panelbe, amely a tápfeszültséget és a különféle jeleket eljuttatja az egyes csatlakozókhoz. A csatlakozások költséges, egyedi vezetékek helyett előzetesen beállított, póluselrendezésű kábelköte-
gekkel alakíthatók ki, mérsékelve a gyártási költségeket és az EJ-modulok színjelölései révén minimálisra csökkentve az elkötések kockázatát.

9

Kompakt hajtástechnika új megjelenéssel
A Beckhoff által évek óta buszterminál formájában kínált kompakt hajtástechnikai egységek most már plug-in modulok formájában is elérhetők. A vállalat a motorok és bolygóműves hajtóművek igen széles választékával rendelkezik, amelyhez immár háromféle, új EJxxx sorozatú, különösen költséghatékony és kisméretű hajtástechnikai lehetőségeket kínáló EherCAT plug-in modul is társul.
Az EJ7047 típusú léptetőmotorvezérlő-terminálokat közepes teljesítményigényű alkalmazásokhoz tervezték. Az eszköz két végállás-kapcsoló-bemenettel rendelkezik, melyek közül a második kimenetként is konfigurálható. Ezzel például tartófékek is vezérelhetők. Az AS10xx-sorozatú léptetőmotorokat felhasználva a modullal kifinomultabb mozgásdinamikájú és kisebb teljesítményfelvételű vektoros vezérlés is megvalósítható.
Az EJ7211-0010 típusú szervomotor vezérlő kiváló működési jellemzőkkel rendelkezik, kivételesen kis méretben. Ez jelentős mértékben az egykábeles technológiának (One Cable Technology – OCT) köszönhető, amely egyetlen kábelen keresztül szolgálja ki a motor meghajtását és a vezérlés abszolút visszacsatolását. Az EtherCAT plug-in modul tökéletesen illeszkedik az AM8100 sorozatú motorokhoz, akár 4,5 Aeff kimeneti áramterhelést is elviselve. Mivel a rendszer elektronikusan kiolvassa az AM81xx-sorozatú motorok azonosítóját, a bekötés és üzembe helyezés csupán minimális erőfeszítést kíván. A terepviszonyokhoz készült áramszabályozáson és PI-szabályozós sebességbeállításon alapuló, gyors vezérléstechnikával komoly elvárásokat támasztó, igen dinamikus mozgásvezérlési feladatok is elvégezhetők.
Az EJ7342 típusú, kétcsatornás DC-motorvezérlőt két darab egyenáramú motor közvetlen meghajtásához tervezték, amely az E-busz felé galvanikus leválasztást is megvalósít. A sebességet és pozíciót az automatizálási eszköz állítja be egy 16 bites értéken keresztül, tehát egy növekményes kódoló felhasználásával egyszerű szervotengelyes hajtás is megvalósítható. Nagy dinamikájú alkalmazásoknál, amikor több tengely egyetlen tápegységről üzemel, célszerű a rendszerbe iktatni az EJ9576 típusú fékezőegységet, amely az energia egy részének elnyelésével megóvja a rendszert a túlfeszültségtől. Ha a feszültségugrás meghaladja a terminál kapacitását, a felesleges energiát a modul külső ellenálláson vezeti le.

 

BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Gubacsi út 6.
Tel.: + 36 1 501 9940
E-mail: info@beckhoff.hu
www.beckhoff.hu

Még több Beckhoff