Erfolg in der Praxis nachgewiesen
Bild 02: Die Liste der „reAction“-Funktionsblöcke wird laufend erweitert und ergänzt. Die neuen Blöcke sind einfach im Feld per Firmware-Upgrade nachladbar. (Quelle: B&R)
Bild 03: Eine Druckmaschine bedruckt Verpackungsmaterial. Danach soll auf jede einzelne Verpackung per Lasermarkierer eine Seriennummer in ein dafür vorgesehenes Feld gedruckt werden. (Quelle: B&R)
Der Einsatz der intelligenten IO-Module rechnet sich in vielen Anwendungen. Ein gutes Beispiel liefert eine Druckmaschine für Verpackungsmaterial. A. Hager berichtet: „Sie läuft aktuell mit einer Bahngeschwindigkeit von 600 m/ min, soll aber in Zukunft durch eine schnellere Version ersetzt werden. Die Automatisierung muss also genügend Reserven haben, um eine höhere Bahngeschwindigkeit zu unterstützen.“
Zunächst wird das Verpackungsmaterial bedruckt. Danach soll auf jede einzelne Verpackung per Lasermarkierer eine Seriennummer in ein dafür vorgesehenes Feld gedruckt werden. Ein Sensor erkennt die Stelle, an der die Seriennummer vom Lasermarkierer gedruckt werden soll und erzeugt ein Digitalsignal, das von einem „reAction“-Modul des X20-Systems ausgewertet wird. Anschließend erzeugt dasselbe Modul ein digitales Ausgangssignal für das Lasermarkiergerät. Um Fehler beim Beschleunigen der Maschine so gering wie möglich zu halten, sollten Sensor und Lasermarkiergerät möglichst nahe beisammen sein. Aufgrund der mechanischen Gegebenheiten ergibt sich ein Mindestabstand von 55 mm. Der Sensor für das Erkennen der Druckmarke ist an Kanal 1 des IO-Moduls angeschlossen, das Startsignal für das Lasermarkiergerät an Kanal 3.
Höhere Bahngeschwindigkeit, mehr Durchsatz
Die aktuelle Bahngeschwindigkeit wird dazu verwendet, die Vorgaben für das „reAction“-Modul zu berechnen. Von der Erkennung der Position durch den Sensor bis zum Start der Markierung verstreichen folgende Zeiten: 1 ms Totzeit im Sensor, 0,5 ms Filterzeit (weil kürzere Signale nicht verarbeitet werden dürfen), 0,04 ms Verarbeitungszeit durch den „reAction“-Task (doppelte „reAction“-Zykluszeit, weil das Signal im schlechtesten Fall kurz nach der Abtastung eingeht) sowie noch einmal 2 ms Totzeit im Lasermarkiergerät. Damit liegt die schnellstmögliche Reaktionszeit bei 3,54 ms.
Bei dem gegebenen Abstand von 55 mm ergibt sich daraus folgende Maximalgeschwindigkeit: 55 mm/3,54 ms = 15,5 m/s = 932 m/min. Das bedeutet, dass die Druckmaschine bis zu 55 % schneller fahren könnte als aktuell mit 600 m/min. Einer Version mit höherer Bandgeschwindigkeit und damit höherem Durchsatz steht damit nichts mehr im Weg. Das Beispiel zeigt, wie sich mit Standard Hard- und Software bei geringem Investitionsaufwand die Produktivität erhöhen lässt.
Literatur
- B&R Industrial Automation GmbH, Eggelsberg/Österreich: www.br-automation.com