Basic Automation Motion Control: Lösung von Siemens ist die smarte Antwort auf steigende Anforderungen

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Der Wunsch nach mehr Performance, Skalierbarkeit, Funktionalität und Datentransparenz betrifft längst nicht mehr nur ­High-End-Anwendungen. Auch vermeintlich einfache Anlagen und Maschinen werden immer komplexer – und die Automatisierung muss mit dem technologischen Fortschritt Schritt halten. Motion Control von Siemens bietet die passende Lösung für Unternehmen.

Sie sind die zahlenmäßig stärkste Gruppe der Fertigungssysteme: kleine Sortier- und Zuführanlagen, Lüftungssysteme, Anlagen in der Gebäudetechnik, Fördersysteme oder einfache Produk­tionsmaschinen. Bei Trendthemen wie „Industrie 4.0“ und „autonome Fertigung“ stehen dennoch meistens komplexe Anlagen im Fokus. Dabei sind es gerade die vielen einfachen Applikationen, die einen wesentlichen Beitrag zu Effizienz und Performance in der Produktion leisten. Auch hier steigen die Anforderungen an Funktionalität und Flexi­bilität und damit an die Automatisierung: schnellere Produktwechsel, schwankende Produktionsmengen, neue Materialien oder Abmessungen. Gleichzeitig bleibt der Kosten- und Preisdruck in diesem Segment hoch, was Maschinen- und Anlagenbauer vor die Herausforderung stellt, eine kosteneffiziente und gleichzeitig skalierbare, flexible und leistungsfähige Lösung für die Anlagenauto­matisierung zu finden.

Mit der neuen Controller-Generation ­Simatic S7-1200 G2 erweitert Siemens die Performance für einfache Automatisierungsanwendungen um ein skalierbares und dabei kosteneffizientes Hardware-Portfolio. ­Neben mehr Rechenleistung für eine schnellere Programmausführung bieten Simatic ­S7-1200-G2-Controller auch eine dedizierte Kommunikationsleistung für ausgeprägte Datenkommunikation, und für eine taktsynchrone Kommunikation sorgt die Unterstützung von Profinet IRT, sodass Anwender mit der ­Simatic S7-1200-G2-Familie jetzt unter anderem auch erweiterte Motion-Control-Anwendungen realisieren können.

Simatic Motion Control: Effiziente Funktionen vergrößern Anwendungsspektrum

Durch die erweiterten Möglichkeiten bei der Steuerung und Koordination von Bewegungsachsen lassen sich auch anspruchs­vollere Motion-Control-Anwendungen mit einer kompakten und kosteneffizienten Lösung realisieren. Simatic S7-1200-G2-Controller unterstützen dabei Motion-­Control-Funktionen wie die Ansteuerung von Einzelachsen, Mehrachs-Anwendungen und einfache Kinematiken. Damit eröffnen sie zahlreiche neue Anwendungsbereiche, von kleinen Förderbandapplikationen und Logistiklösungen bis hin zu komplexeren Maschinen mit einigen koordinierten Bewegungsachsen. Ein durchgängiges Engi­neering mit entsprechenden Technologieobjekten in TIA Portal sorgt dafür, dass Anwender Applikationen effizient erstellen können – wichtig gerade bei preissensitiven Anwendungen. Da Simatic S7-1200-G2-Controller Teil des skalierbaren Simatic-Controller-Portfolios sind, lässt sich die Funktionalität und Performance der Applikation bei Bedarf einfach durch die Wahl einer CPU höherer Leistungsklasse erweitern.

Steigende Anforderungen an die Maschinensicherheit effizient erfüllen

Eine weitere Folge flexibler Fertigungsprozesse ist, dass die Anforderungen an die Maschinensicherheit steigen. Entwickler müssen in ihrem Safety-Programm unterschiedliche Zustände berücksichtigen, wie etwa Einricht- und Produktivbetrieb, Wartungs- und Service-Modus. Einzeln verdrahtete ­Sicherheitslösungen verursachen ab einem gewissen Komplexitätsgrad einen hohen Verdrahtungsaufwand und benötigen zudem Platz im Schaltschrank, der gerade bei kompakten Maschinen oft knapp bemessen ist. Die entsprechenden Lösungen für die Maschinensicherheit müssen sich zudem effizient umsetzen lassen, um dem hohen Kosten- und Zeitdruck im Projekt gerecht zu werden.

Einzelne Sicherheitsfunktionen direkt am Controller realisieren

Integrierte Lösungen für die Maschinen­sicherheit können hier punkten: Sie laufen zusammen mit den normalen Automatisierungsaufgaben auf dem gleichen Controller und sind daher auch ohne großen Verdrahtungsaufwand skalierbar. So lassen sich mit Simatic S7-1200 G2 einzelne Sicherheitsfunktionen ohne zusätzlichen Platzbedarf und mit minimalem Verdrahtungsaufwand direkt am Controller realisieren. Über fehlersichere Signalboards kann die sicherheitsgerichtete Komponente, zum Beispiel ein Not-Halt, direkt auf die SPS verdrahtet werden. 

Für mehr Flexibilität und eine größere Anzahl Sicherheitsfunktionen stehen zudem vielseitige, fehlersichere Erweiterungsmodule zur Verfügung. Damit können die Anwender die für die jeweilige Applikation benötigten Ein- und Ausgänge kosteneffizient, platzsparend und flexibel konfigurieren und nutzen. Auch auf der Engineering-Seite unterstützt das System den einfachen Einstieg in flexible Konzepte für die Maschinensicherheit. Das Safety-Engineering ist bereits in Step 7 Basic integriert, sodass man keine zusätzliche Engineering-Lizenz benötigt. Bei Motion-Control-Applikationen lassen sich antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen direkt über Profisafe anbinden. Damit profitieren auch diese Komponenten von den Vorteilen einer integrierten Steuerungsarchitektur mit umfangreicher Diagnose und einfachem Systemaufbau.

Höhere Datentransparenz steigert Produktivität

Ein weiterer Bereich, der die Produktivität einer Anlage maßgeblich beeinflusst, ist die Datentransparenz. Der einfache Zugriff auf Informationen zu Maschinen- und Geräte­status erleichtert viele alltägliche Aufgaben, zum Beispiel die Anpassung von Netzwerkparametern in der SPS oder das Auslesen von Diagnosedaten bei einer Störung. Hier gibt es inzwischen Lösungen, die solche Daten auch ohne Display an der SPS und ohne zusätzliche Hardware zur Verfügung stellen. So lassen sich bei der neuen Generation Simatic S7-1200 G2 integrierte Diagnose- und Gerätedaten einfach per Near Field Communication (NFC) auslesen. Serviceteams können auf diese Weise mithilfe der dazu passenden App und einem NFC-fähigen Mobilgerät zum Beispiel ­IP-Adressen und andere Netzwerkparameter einfach und komfortabel konfigurieren oder Klartextinformationen für eine effi­ziente Systemdiagnose aufrufen. Dies erfolgt ohne aufwändige Programmierung oder ein zusätzliches Programmiergerät.

Mehr Leistung durch Motion Control auch ohne mehr Aufwand

Wie das Beispiel der neuen ­Simatic S7-1200-G2-Generation zeigt, können kosteneffiziente Automatisierungslösungen durchaus performant und, dank modularem Systembaukasten, vielseitig sein. Damit profitieren auch kompakte und einfache Anwendungen von zahlreichen Möglichkeiten, die sich bisher nur mit Mehraufwand realisieren ließen, wie Motion-Control-Anwendungen und inte­grierten Safety-Lösungen. Maschinen- und Anlagenbauer haben so die Möglichkeit, eine höhere Leistungsdichte in einem kompakten Systemaufbau mit einem ausgezeichneten Preis-Leistungs-Verhältnis zu realisieren. Und sollten die Anforderungen noch weiter steigen, profitieren sie dank einer durchgängigen System- und Tool-Landschaft auch von einer ausgezeichneten Skalierbarkeit ihrer Lösungen.