Die Schweißsteuerung PRC7300 von Rexroth steuert alle Blechdicken-Kombinationen von Stahl bis

Die Schweißsteuerung PRC7300 von Rexroth steuert alle Blechdicken-Kombinationen von Stahl bis Aluminium mit bis zu 80 Prozent weniger Energieverbrauch. Bild: Rexroth

Vertikal vernetzen wollen wir, von der Maschinen- und Geräteebene bis hin zur Geschäftsprozess- und planungsebene sollen alle über alles Bescheid wissen. Das zumindest ist die Vision von der digitalen Fabrik und Industrie 4.0. Der Bosch-Konzern hat sich hier Gedanken gemacht: Durch das Zusammenspiel der Steuerungsplattform IndraMotion MLC von Rexroth und der Business Rules Management-Komponente der Bosch-IoT-Suite, ergeben sich neue Möglichkeiten und Freiheiten für Anwender, die Maschinenereignisse und IT-Prozesse mittels Regeln und Diensten zu verknüpfen.

Das Ziel dieses Konzepts ist es, Anwendern in der Produktion die Möglichkeit zu eröffnen, auch ohne Programmierkenntnisse automatisiert Geschäftsprozesse aufzurufen. Der Maschinenanwender modelliert mit Hilfe von intuitiv zu bedienenden grafischen Werkzeugen die benötigten Regeln und portiert diese anschließend auf die Steuerung. Dank der Funktionalität von Open Core Engineering laufen diese Regeln dann neben dem klassischen SPS-Programm direkt auf der Steuerung ab.

Während der Produktion werden die Daten der Maschine, also Maschinen-, Qualitäts- oder Betriebsdaten, analysiert und daraus entscheidungsrelevante Informationen für Geschäftsprozesse wie die automatische Materialversorgung oder Maschinenoptimierung generiert. Abhängig vom jeweiligen Maschinenzustand oder Anlagenereignis werden dann automatisiert definierte Aktionen angestoßen, etwa E-Mail-Versand oder IT-Dienstaufrufe.

Auch während der Laufzeit bleibt der Anwender flexibel: So hat dieser zu jeder Zeit die Möglichkeit, bestehende Regeln zu ändern, neue Regeln zu modellieren und diese auch während des Betriebs auf die Steuerung zu übertragen. So können dynamisch und vor allem ohne Änderung des Maschinenprogramms individuelle Anpassungen vorgenommen werden. Dieses Konzept zeigt die einfache Integration von Anlagen in das Umfeld von Industrie 4.0. Diese Lösung ermöglicht einen nutzerfreundlichen Einstieg in die Welt der vernetzten Fertigung durch offene Schnittstellen und leichte Bedienung.

Mehr Qualität beim Schweißen

Neben einem Industrie-4.0-Konzept braucht es natürlich auch noch passende Hardware. Auch beim Schweißen, wo Prozesssicherheit und höchste Güte bei den Schweißpunkten die Kernanforderungen sind. Rexroth hat bei der neuen Schweißsteuerung PRC7300 dafür ein in der Industriepraxis bewährtes Regelungs- und Überwachungskonzept weiter verbessert.
Die adaptiven Regelalgorithmen der PRC7300 gewährleisten eine reproduzierbar hohe Schweißpunktqualität für das Schweißen verschiedenster Blechdicken-Kombinationen von Stahl bis Aluminium.

Die Steuerung erkennt das Entstehen von Schweißspritzern im Voraus durch die Überwachung des Stromverlaufs. Die adaptive Regelung passt den Schweißstrom entsprechend an und reduziert damit Spritzer, die sonst eine teure Nacharbeit erfordern. Die umfangreichen adaptiven Prozessregelungs und Überwachungsverfahren sind darüber hinaus bereits auf zukünftige Materialkombinationen im Schweißprozess ausgelegt.

Neue Softwaretools und der modulare Aufbau des Systems verringern die Inbetriebnahme- und Umrüstzeiten um bis zu 90 Prozent. Eine standardmäßig integrierte Applikationsschicht ermöglicht die schnelle und zielgerichtete Anpassung an das Roboterinterface. Für den Anschluss von Elektroservozangen und Peripheriegeräten steht ein systeminterner Echtzeit-Bus zur Verfügung. Das Zangen-Frontend senkt den Installationsaufwand und ermöglicht die vorbeugende Wartung der Schweißzange. Durch offene Schnittstellen für den Prozess, die Roboterintegration und die Kommunikation fügt sich das Gesamtsystem in die unterschiedlichsten Automationsstrukturen ein.

Die neue Software PRI7000 für die Inbetriebnahme, Bedienung und Diagnose steuert auf einer Hardware mehrere Schweißsteuerungen an. Die Steuerung speichert bis zu 10.000 Schweißprogramme und fügt sich damit gut in variantenreiche Fertigungen ein. Sie ist auf die horizontale und vertikale Vernetzung in Industrie 4.0-Umgebungen vorbereitet. Anwender können den Schweiß-PC und die Bedienoberfläche räumlich von der Schweißzelle trennen.

Montageline

Die mit dem Industrie-4.0-Award ausgezeichnete Montageline von Bosch Rexroth gilt als wegweisend für die praktische Umsetzung von Industrie 4.0. Bild: Rexroth

Die Mehr-Prozessor-Architektur erhöht die Datenübertragungsrate ohne Rückwirkungen auf die Schweißprozessregelung. Die Steuerung tauscht über alle gängigen Ethernet-Echtzeitprotokolle Daten mit übergeordneten Systemen aus und ist WLan-fähig. Der integrierte Webserver ermöglicht zusätzlich die drahtlose Bedienung und Diagnose der Steuerung mit Smartphones oder Tablet-PCs.

Die verbesserte Leistungselektronik verringert außerdem die Verlustleistung. Dadurch konnten die Entwickler kleiner dimensionierte Kühler einsetzen. Die kompakten Baumaße liegen daher um 30 Prozent unter denen der Vorgängergeneration. Gleichzeitig erhöht die neue Steuerung aber auch die Energieeffizienz. Sie verbraucht beim Schweißen bis zu 30 Prozent weniger, im Leerlauf sogar 80 Prozent weniger Energie. Die übergeordnete Steuerung kann über das Feldbusprotokoll in Produktionspausen die Schweißsteuerungen in den Standby-Mode und danach wieder aktiv schalten.

Zusätzlich neue Dienstleistungspakete für die Hydraulik

Die Vernetzung von Maschinen durch Industrie 4.0 ermöglicht die Erfassung und Auswertung großer Datenmengen. Das nutzt Rexroth mit dem neuen Dienstleistungspaket Odin (Online Diagnostics Network), um für Anwender die Betriebszustände hydraulischer Systeme kontinuierlich und sicher zu überwachen. Dadurch kann Rexroth Zustandsänderungen kritischer Komponenten frühzeitig identifizieren und notwendige Wartungs- und Reparaturmaßnahmen einleiten, bevor ein Komponentenausfall einen Anlagenstillstand verursacht.

Über den Tellerrand

Bedienpult SCIV

Beim Bedienpult SCIV rufen die Bediener mit Gesten wie Tippen und Wischen Menüs auf und geben Änderungen ein.

Steuerungen in den Bühnentechnik

SYB 3.0

SYB 3.0 verbindet elektrische und hydraulische Antriebe mit auf die Bühnentechnik abgestimmter Software. Egal ob kleine Kammerbühne mit wenigen Antrieben oder großes Opernhaus mit bis zu 700 Antrieben und 16 Bedienpulten in den Unter- und Obermaschinerien – die Technik will gesteuert werden. Das System SYB 3.0 von Rexroth verbindet elektrische und hydraulische Antriebstechnik mit modernster Steuerungselektronik und auf die Bühnentechnik abgestimmter Software.

Die Erhöhung der Übertragungsrate auf bis zu 1 GBit/s der ethernetbasierten Echtzeitkommunikation SYBNet steigert die Bandbreite für den Informationsfluss. Das bietet Raum für erweiterte Funktionen. Die SYB 3.0 unterstützt darüber hinaus Standardfeldbusse für die nahtlose Einbindung weiterer Komponenten.

Die zweikanaligen Achsrechner und die Bus-Struktur gewährleisten auch bei Ausfall einzelner Komponenten die Funktion des Systems. Lokale Achsrechner regeln dezentral die einzelnen elektrischen und hydraulischen Antriebe. Sie führen die Fahrbefehle separat nach den Vorgaben des Bedieners aus.

Dieser hat Zugriff auf alle in das System einbezogenen Antriebe, wobei das System die Synchronisation von bis zu 200 Achsen ermöglicht. SYB 3.0 bietet die Möglichkeit, einzelne szenische Bewegungsabläufe bis hin zu kompletten Vorstellungen zu programmieren, zu simulieren und zu archivieren.

Die Multitouch-Oberfläche des neuen Bedienpults SCIV vereinfacht die Bedienung weiter. Die Gestensteuerung ergänzt die Bedienung durch Fahrhebel und Start-Tasten. Die Bediener rufen mit den von mobilen Endgeräten bekannten Gesten wie Tippen und Wischen Menüs auf und geben Änderungen direkt auf dem Display ein.

Auf diese Weise erhält der Bediener zum Beispiel schnell alle wichtigen Informationen der gesamten Unter- und Obermaschinerie sowie bereits einprogrammierte Verwandlungen. Die intuitive Bedienung über das Multitouch-Display senkt den Schulungsaufwand für Bediener. Das Verfahren und Stoppen von Bewegungen erfolgt dagegen weiterhin über mechanische Bedienelemente, die dem Sicherheitsintegritätslevel SIL 3 nach DIN EN 61508 entsprechen.