Kommunikationsstandard mit großer Verbreitung

Abbildung von Innenraum der „TruLaser Cell 8030“

Bild 02: Innenraum der „TruLaser Cell 8030“ (Quelle:Trumpf GmbH + Co. KG/Oliver Graf Fotostudio GmbH)

Ethercat bietet bei der „TruLaser Cell“ mehrere entscheidende Merkmale, so T. Brauchle weiter: „Die verfügbare Bandbreite passt optimal zu den Anforderungen einer Laserbearbeitungsanlage, sodass wir die Installationstechnik vollständig mit Ethercat abdecken können und hier keine Kompromisse eingehen müssen. Hinzu kommt der Vorteil als weltweiter Kommunikationsstandard mit entsprechender Verbreitung. Denn bei einer 5-Achs-Maschine ist die Übertragung der Signale in eine rotierende Achse eine zentrale Funktionalität, wofür wir mit einem Zulieferer ein berührungsloses und verschleißfreies System für die Übertragung von Ethercat entwickelt haben.“

Wichtig sind für T. Brauchle auch die umfangreichen Ethercat-Diagnosemöglichkeiten, um etwaige Fehlerursachen lokalisieren zu können. So habe in einem Fallbeispiel ein Servicetechniker aus der Ferne einen Fehler in einem Kabel für die Spannungsversorgung identifiziert: „Nach dem Erhalt des passenden Ersatzteils und dem Austausch durch den Maschinenanwender, lief die Anlage wieder einwandfrei und der Kunde war von der Serviceleistung begeistert.“ In einigen Anlagenbereichen komme es zudem auf geringes Gewicht und kompakte Abmessungen der Steuerungskomponenten an. So trage das Beckhoff-System insgesamt dazu bei, dass die Anlagen auf dem neuesten Stand der Technik, flexibel, zuverlässig, produktiv und kostengünstig seien.

Hohe Anforderungen an das Maschinen-HMI

Die Anforderungen an das Bedienpult einer Trumpf Maschine sind laut T. Brauchle hoch, was zur Wahl eines  kundenspezifischen Control Panels von Beckhoff geführt hat: „Einerseits muss das HMI einheitlich für mehrere Maschinentechnologien geeignet sein. Anderseits sind unsere hohen Ansprüche an Ergonomie und Design zu erfüllen. Das lässt sich nur mit einem individuell entwickelten Bedienpult realisieren. Dabei war insbesondere die hohe Flexibilität von Beckhoff in der Gestaltung von Vorteil. So konnten wir zum Beispiel den Lieferanten für die integrierten Taster vorgeben. Außerdem hatten wir sehr schnell einen voll funktionsfähigen Prototyp zur Bemusterung im Haus. Von Vorteil ist auch die Kompatibilität der ‚open frame‘- Variante mit dem Design Bedienpanel, sodass das neue Bedienpultdesign auch in eine laufende Maschinenserie einfließen kann.“

Als Steuerungsrechner kommt bei der „TruLaser Cell 8030“ der Schaltschrank-Industrie-PC C6930 mit zwei SSD und Akkupack C9900-U330 zum Einsatz. Trumpf hatte hierbei nach T. Brauchle viele Auswahlkriterien angesetzt und das Gesamtpaket aus IPC und Control Panel betrachtet. Neben der Performance sei die flexible Anwendung in möglichst vielen der Maschinen ausschlaggebend gewesen, wozu u. a. die Möglichkeit zur ortsunabhängigen Platzierung des Control Panels über die Einkabellösung CP-Link 4 beitrage.

Offenheit und Systemdurchgängigkeit

Da vor allem bei den OEM-Kunden von Trumpf die Laserstrahlquellen in Fertigungsstraßen integriert werden, sind unterschiedlichste Feldbussysteme zu berücksichtigen. Hier bietet Beckhoff – so T. Brauchle – durch  die Systemoffenheit von PC- based Control und mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Feldbus-Controllern eine passende Lösung, um die Maschinen flexibel an die geforderte Produktionsumgebung anpassen zu können. So wird zum Beispiel Profinet RT über die Controller/Device-Klemme EL6631 angebunden, ebenso wie Ethernet/IP (EL6652),
Devicenet (EL6752) oder Profibus (EL6731).

Bei den „TruLaser Cell“-Maschinen und den Lasergeräten kommen noch weitere Ethercat-IO-Komponenten zum Einsatz. Hierzu zählen Standard-IO-Klemmen, teilweise in High-Density(HD) Ausführung, die kompakten Ethercat- Koppler EK1818 und EK1914, IO-Link-Box-Module (in Schutzart IP67) zum Anschluss unterschiedlicher Sensoren sowie die 24-V-Spannungsverteilung EP9214 für Ethercat Box-Module. Durchgängig integriert ist mit unterschiedlichen Twinsafe-Klemmen und -Box-Modulen zudem die Maschinensicherheit. Die logischen Verknüpfungen sind hierzu in der Twinsafe Logic EL6910 realisiert. Dazu ergänzt T. Brauchle: „Über Twinsafe wurden zahlreiche elektromechanische Bauteile durch verschleißfreie Software ersetzt. Dadurch konnten die Anzahl an konventionellen Bauteilen und der Verdrahtungsaufwand deutlich reduziert werden. Alle nicht-antriebsbezogenen Sicherheitsfunktionen wurden mit dem Twinsafe Editor erstellt, dessen grafische Übersicht der logischen Verknüpfungen wir sehr schätzen. Für Serienmaschinen mit Ausbauvarianten ist die Möglichkeit zum Ein- und Ausblenden von Sicherheitsfunktionen essenziell.“

Literatur

  1. Trumpf GmbH + Co. KG, Ditzingen: www.trumpf.com
  2. Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Verl: www.beckhoff.com/machine-tools
Stefan Ziegler ist im Editorial Management PR für die Beckhoff Automation GmbH & Co. KG in Verl tätig.
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