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Artikel und Hintergründe zum Thema

Antriebssteuerung

Für Anwender kein Problem

Motion Control in der SPS. Gemeinsam stellen Vipa und Yaskawa die Slio CPU iMC7 vor, die eine unmittelbare Umsetzung von Motion Control Funktionen in der SPS-Steuerung ermöglicht.

I/O-System Slio von Vipa: Umsetzung der Motioncontrol-Befehle in der SPS. (Foto: Vipa)

Die erste gemeinsam entwickelte Produktfamilie von Yaskawa und der Tochter Vipa besteht aus drei Einzelprodukten, nämlich der Slio CPU iMC7, der Sigma-7-Servoantriebsserie und dem Programmier- und Konfigurationstool Speed7 Studio. Die Kommunikation zwischen der CPU und den Antriebsmodulen erfolgt über Ethercat. Für die Konfiguration einer solchen Steuerung wurde das Vipa Engineering Tool Speed7 Studio um die Yaskawa Sigma-7-Motion-Control-Module erweitert, die für die EthercAT-Kommunikation ausgelegt sind. Die neue CPU iMC7 basiert auf der bestehenden Standard-Funktionalität der CPU 015, das heißt PG/OP-Kommunikation, Funktionsblöcke, unterstützte Protokolle der Ethernet-Kommunikation und die Konfiguration der CPU über die Set Card (VSC). Darüber hinaus wird mit Hilfe der VSC die Variante Motion-Control-Funktionalität und Ethercat konfiguriert. Ein wichtiges Kriterium für die universelle Verwendbarkeit der CPU iMC7 ist die Darstellung der Step7-Motion-Control-Funktionsblöcke im gleichen Erscheinungsbild wie die PLCopen-Motion-Funktionsblöcke. Diese definieren eine Bibliothek von Funktionsblöcken für Motion Control und schließen die Funktionalitäten für Einzelachsen-oder Achsengruppen ein. Für den Datenaustausch zwischen SPS-CPU und Motion Control Modulen wurde Ethercat als Kommunikationsprotokoll festgelegt. Neben der Möglichkeit der Echtzeitkommunikation spricht für Ethercat, dass es sowohl bei Vipa als auch bei Yaskawa bereits Hardwarelösungen für diese Kommunikation gibt und damit auch Erfahrungswerte für die Praxis vorliegen. Immer größere Bedeutung kommt der direkten Verbindung zwischen der Automatisierungs- und der Officewelt zu; hierfür bietet Ethercat die Voraussetzungen.

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Die überarbeitete Version des Programmier- und Konfigurationstools Speed7 Studio gestattet es nun auf direktem Weg, die Feldbuskommunikation zwischen der CPU IMC7, den Antrieben und den I/Os zu konfigurieren. Dazu sind zum Beispiel die Sigma-7-Antriebsmodule unmittelbar aus dem integrierten Hardwarekatalog abrufbar und per „Drag & Drop“ in die Hardwarekonfiguration übertragbar. Die Programmierung der Anwenderapplikation mit den Motion-Control-Funktionsblöcken und auch die Erstellung von Cam-Profilen stellen kein Problem dar, auch wenn die Programmierer oder Anwender nicht in der Motion&Drives-Welt zu Hause sind, meinen die Anbieter.

Mit der Sigma-7-Serie will Yaskawa Maßstäbe hinsichtlich Vielfalt, Präzision und Zuverlässigkeit in der Antriebstechnik setzen. Die Serie bietet Standard-Rotations-Motoren genauso wie Linear- und Rotations-Direkt-Antriebe und Linear-Slider und die dazu passenden Ansteuergeräte Servopack. Die bekannten Auto-Tuning-Funktionen erlauben die komplette Servoachsen-Einrichtung in einer Maschine in weniger als zwei Stunden. Die Sigma-7-Servoantriebs-Lösungen bestehen grundsätzlich aus Servomotoren und den Servoverstärkern. Beide Komponenten weisen genau die für den optimalen Betrieb notwendigen Eigenschaften auf. Die Sigma-7-Servoantriebslösungen umfassen Motorenleistungen von 50 Watt bis 15 Kilowatt für Rotationsmotoren und Linearmotoren. Die optimierte Motorenkonstruktion führt zu verbesserter Kühlung, was wiederum eine Energieersparnis von etwa 20 Prozent bedeuten soll, da bei Temperaturen von null bis 55 Grad Celsius keine zusätzliche Kühlung erforderlich ist. Die Positionierungsgenauigkeit beeindruckt mit einer Auflösung von 16 Millionen Impulsen pro Umdrehung mit einer 24-bit-Auflösung.     bw

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