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09. September 2011

Optimal angepasste OEM-Lösungen

Beitrag aus openautomation 4/2011


Unter dem Oberbegriff Machinestruxure fasst Schneider Electric ganzheitliche Lösungen für Maschinenhersteller zusammen. Diese setzt auf einer Multi-Controller-Plattform und einem übergreifenden Softwarekonzept auf Basis von Codesys 3.4 auf. Product Manager Michael Gieselmann erläutert die Details.


Vor knapp zwei Jahren führte Schneider Electric seine Lösungsarchitektur Ecostruxure ein. „Aus unserer Sicht sind energieeffiziente Produkte zwar sinnvoll, aber nur ein erster Schritt in die richtige Richtung. Erst eine übergreifende Energiemanagementarchitektur von der Energieerzeugung bis zum Verbraucher ermöglicht höchste Effizienz“, verdeutlicht M. Gieselmann, Product Manager Operational Marketing Industry Business. Als Lösungsweg fügt er an: „Ecostruxure ist ein ganzheitlicher Ansatz, der intelligente Energiemanagementsysteme aus unterschiedlichen Branchen im Sinne höchster Effizienz vernetzt. Hier kommt den Kunden unser breites Branchen-Know-how zugute.“ Der Ansatz umfasst fünf Themengebiete: Power Management, Process & Machine Management, Security Management, Building Comfort Management und White Space Management.


Lösungen zur effizienten Maschinensteuerung

Der ganzheitliche Ansatz wird nicht nur auf das Gesamtportfolio, sondern bis auf Teilprozesse heruntergebrochen. So wird beispielsweise unter dem Oberbegriff Machinestruxure ein übergreifender Ansatz für die Projektierung von Automatisierungslösungen geboten. „Hierin sind alle für die Automatisierung von Maschinen benötigten Hardware- und Softwarekomponenten zusammengefasst“, informiert M. Gieselmann. Innerhalb von Machinestruxure wird noch einmal zwischen der Pac-Drive-Welt mit Elau-Historie und der Flexible-Machine-Control-Welt unterschieden. Während Pac Drive für komplexe Maschinen mit hohem Automatisierungsgrad prädestiniert ist, deckt Flexible Machine Control ein breiteres und einfacheres Anwendungsgebiet ab.

Hardwareseitig setzt Flexible Machine Control auf vier Controller-Varianten auf. Basis bilden Logik-Controller, die vergleichbar mit einer klassischen SPS sind: Modicon M238 und M258. Mit ihnen lassen sich kompakte, einfache und dezentrale Lösungen realisieren, zum Beispiel Applikationen in der Lager- und Fördertechnik. Für Anwendungen, in denen es auf robuste und platzsparende Steuerungstechnik und einfache Bedienkonzepte ankommt, stehen die HMI-Controller Magelis XBT GC, XBT GT und XBT GK zur Verfügung. Sie stellen eine kompakte Einheit aus Bedienterminal und Steuerung dar. Prädestinierte Einsatzgebiete sind kommerzielle oder handwerkliche Bereiche. Weitere Hardwarebaustein bilden die Drive Controller Altivar IMC (Frequenzumrichter mit integrierter Steue­rungsfunk­tionalität) sowie Motion Con­troller LMC058.

„Mit diesem breiten Hardwareangebot liefern wir eine gute Basis für unterschiedliche Anwendungsgebiete. Aber erst die passende Software ermöglicht den ganzheitlichen, energieeffizienten Ansatz“, so M. Gieselmann. Unter dem Namen Somachine bietet Schneider Electric eine Lösung, mittels der die vier genannten Hardwaregruppen softwareseitig angesprochen werden. „Um der von Kundenseite gewünschten einfachen Bedienung zu entsprechen, verwenden wir gängige Standards, wie Codesys und FDT/DTM“, sagt er weiter.

Die Software für die Pac-Drive-Welt wird unter dem Namen Somachine Mo­tion vermarktet. In ihrem Look-an-feel sind die beiden Softwarevarianten ein­ander angenähert. „Außerdem setzen beide auf Codesys 3 auf – jeweils zu­geschnitten auf ihre Applikationswelt“, so der Experte. Zum Thema Vereinheit­lichung erklärt er: „Die Erstellung einer übergreifenden Software allein für Flexi­ble Machine Control war bereits mit hohem Aufwand verbunden. Hier gilt es, Hardwarekomponenten vom einfachen Controller über HMI-Controller bis hin zum Motion Controller zu bedienen. Somachine Motion deckt mit anderen Funktionalitäten eigene Applikationsfelder ab. Entsprechend mehr Aufwand muss in die Vereinheitlichung eines komplett übergreifenden Software Tools gesteckt werden. Wir befinden uns in der Umsetzungsphase, können jedoch noch keinen konkreten Fertigstellungstermin nennen.“


Early Adopter von Codesys V3

Somachine wurde vor zwei Jahren in den Markt eingeführt. In der ersten Version kam als Programmierumgebung Codesys 3.2 zum Einsatz. Damit gehört das Unternehmen zu einem der ersten Anwender der objektorientierten Programmierlösung aus dem Haus 3S. „Wir haben damals erstmals Codesys als Programmierstandard für unsere Software verwendet. Hintergründe für diese Entscheidung waren zum einen die objekt­orientierte Programmierung und zum anderen, dass mit der Codesys-Version 3 auch Motion-Funktionalitäten abgedeckt werden konnten – das war bei früheren Versionen nicht der Fall“, informiert M. Gieselmann.

Im Juni launchte Schneider Electric Somachine V3 mit Codesys 3.4 als Programmiersprache. „3S hat bei dem neuen Release noch einmal eine ganze Reihe Kundenwünsche berücksichtigt. Mit der nun verfügbaren Version lassen sich aufwendige Automatisierungslösungen einfach und zukunftsorientiert realisieren“, sagt der Produktmanager. Als Beispiele für vorteilhafte Neuerungen nennt er Performance-Steigerung, Stabilität, Handhabbarkeit sowie den CNC-Editor. Zu letztgenanntem Feature informiert er mit Blick auf die eigene Softwarelösung im Detail: „Auch bei dem aktualisierten CNC-Editor verwenden wir die Programmiersprache G-Code, die in Somachine V3 um eine Visualisierungskomponente erweitert wurde.“ Diese zeigt in einer 2-D- bzw. 3-D-Grafik unmittelbar nach Eingabe des G-Codes an, welche Kurven und Bewegungen die Steuerung in der späteren Applikation der Anlage auslösen. Veränderungen des Bewegungsprofils können im CNC-Editor manuell in der Grafik oder numerisch über den G-Code vorgenommen werden. Die Steuerung leitet diese Informationen direkt an den Antriebsregler der Maschine weiter. „Anwender sind somit in der Lage, während der Programmierphase die Abläufe der Anlage zu visualisieren und in der Steue­rung anzupassen“, nennt M. Gieselmann den Vorteil. Dadurch sei festgelegt, dass alle Bewegungen im späteren Betrieb gleichförmig funktionieren und kein manuelles Nachjustieren über die Antriebsregler erforderlich sei.


Kleine Verbesserungen mit großem Nutzen
Als weitere wesentliche Änderungen bei Somachine von der Version 2 auf V3 nennt M. Gieselmann unter anderem die Ausweitung der Produktwelt. „Der Ausbau erfolgte hauptsächlich in Richtung dezentrale E/As, sodass es nun auch darüber möglich ist, sich an die CAN-Welt anzubinden.“ Als weiteres Stichwort nennt er TVDA (Tested, Vaildated and Documented Architectures). Dabei handelt es sich um Templates, die dem Anwender das Leben erleichtern sollen. Er verdeutlicht am Beispiel: „Möchte ein Anwender ein neues Automatisierungsprojekt erstellen, kann der Entwickler auf ein vorgefertigtes Template – eine Art Beispielapplikation – zurückgreifen. Die Grundkonfiguration ist damit bereits vorhanden und muss nur noch angepasst werden.“ Die TVDA sind mit einer bestimmten Controller-Variante sowie Verschaltungspläne für die Antriebsregler, HMI, Frequenzumrichter und Ähnlichem ausgeführt. Durch diese Rumpf­applikationen spart der Programmierer Aufwand bei der Umsetzung des Projekts.

Weitere Verbesserungen sind im ­Detail zu finden, zum Beispiel bei der Hilfefunktion oder der Schritt-für-Schritt-­Inbetriebnahme für Neueinsteiger. „Mit dem FFB-Finder bieten wir dem Programmierer die Möglichkeit, schnell und bibliotheksübergreifend Funktionen oder Funktionsblöcke ausfindig zu machen – eine auf den ersten Blick kleine Verbesserung, die aber beispielsweise in der hektischen Inbetriebnahmephase große Vorteile bietet“, verdeutlicht M. Gieselmann.

Außerdem wurde in Somachine V3 die HMI-Schnittstelle modernisiert. So ist jetzt noch der Vijeodesigner 6.0 inte­griert. Diese Visualisierungssoftware unterstützt aktuelle HMI von Schneider Electric, wie HMI STU 655 und 855 sowie HMI STO 511 und 512. „Programmierer können dadurch auf eine größere Auswahl an Touchpanels zugreifen. Für eine bessere Performance unserer Version 3 startet der Vijeodesigner erst, sobald in einem Projekt ein HMI genutzt wird“, sagt der Produktmanager.


Der Energieeffizienzaspekt
Abschließend spannt M. Gieselmann den Bogen zurück zum Thema Energiemanagement. „Dieses Thema zieht sich wie ein roter Faden durch unser Unternehmen und macht natürlich auch vor der Automatisierungstechnik nicht halt. Auch hier kommt uns nicht zuletzt unser Softwarekonzept zugute.“ Als Beispiel führt er an, dass via Software Stillstands- oder Stand-by-Zeiten analysiert und minimiert werden könnten. Schlussendlich könne dem Anwender eine komplette Aufschlüsselung über alle Energieverbräuche seiner Maschinen geliefert werden.


Fazit
„Mit unserem runden und optimal strukturierten Hard- und Softwareportfolio sind wir passend für alle Applikationen am Markt aufgestellt. Was wir mit Flexible Machine Control nicht abdecken können, erreichen wir mit Pac Drive“, zieht der Produktmanager Bilanz. „Gleichzeitig haben wir in den letzten ca. zweieinhalb Jahren, in denen wir diesen Lösungsansatz umgesetzt haben, zusätzlich sehr viel Know-how auf diesem Gebiet aufgebaut. Nun liegt der Fokus nicht mehr allein auf der Optimierung der Produkte, sondern darauf, unsere Lösungen und ihre Vorteile dem Markt noch näher zu bringen. Unser oberstes Ziel ist es, Schneider Electric im Steuerungsbereich wieder ganz vorn zu positionieren. Dabei führt der Weg über optimal angepasste OEM-Lösungen“, schließt M. Gieselmann seine Ausführungen ab.

Inge Hübner

Weitere Informationen unter www.schneider-electric.de.

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