Uwe Schweinfest: „Ich brauche keine einzige Zeile SPS-Code.“

Uwe Schweinfest: „Ich brauche keine einzige Zeile SPS-Code.“

Schnell maßgeschneiderte Prüfstände zu erstellen, ist das Ziel der Kraus Automatisierungs-Technik (KAT). Um Prüf- und Messmaschinen kundenindividuell anzupassen, nutzen sie die Softwarelösung Labview. Wo früher die KAT-Experten aufwendig zwei getrennte Systeme und deren Zusammenspiel programmieren mussten, hilft heute Open Core Engineering von Rexroth. Es erlaubt das Programmieren der Bewegungsabläufe einer Maschine, ohne eine Zeile SPS-Code zu schreiben, ausschließlich über die Labview-Applikation.

Unternehmen stehen weltweit vor der Herausforderung, innovative Produkte mit hoher Funktionalität möglichst schnell auf den Markt zu bringen. Dabei ist gerade die Bedeutung der Qualität in den vergangenen Jahren enorm angestiegen, sowohl durch gesetzliche Regelungen als auch die Kunden, die deutlich höhere Anforderungen stellen. Darum setzen immer mehr Unternehmen auf sichere, meist automatisierte Prüfprozesse. Sie führen regelmäßig Lebensdauertests, aber auch Ermüdungstests oder Werkstoffprüfungen durch. Die entsprechenden Prüf- und Messmaschinen müssen die Maschinenhersteller kundenindividuell anpassen. Hier findet in der Industrie häufig die Softwarelösung Labview vom Hersteller National Instruments Anwendung. Als grafisches Programmiersystem kommt es immer dann zum Einsatz, wenn es um Erfassung und Aufbereitung messtechnischer Daten sowie Anbindung von Messsensorik für Prüfprozesse geht.

In Labview herrscht die grafische Programmierung vor.

In Labview herrscht die grafische Programmierung vor.

Doppelter Aufwand durch SPS-Programmierung

Für Maschinenhersteller bedeutete der Einsatz dieses Programms bislang aber doppelte Arbeit. Sie müssen ein SPS-Programm für den eigentlichen Maschinenablauf in einer Prüfmaschine erstellen und außerdem die Mess- und Prüfanwendung über Labview programmieren. Das war auch bei KAT der Fall, bevor sie Open Core Engineering von Rexroth kennenlernten. Anlagen des Unternehmens sind zum Beispiel in der Automobilindustrie im Einsatz, um etwa die Lebensdauer von mechanischen Elementen einer Sitzverstellung möglichst realitätsnah zu prüfen. „Unsere Kunden wollen die eingesetzten Bauteile auf ihre Verformbarkeit und Belastbarkeit testen“, erklärt KAT-Entwickler Uwe Schweinfest. Servoantriebe bestimmen dabei in den Prüfständen die Aktorik für die verschiedenen Messverfahren, weil sie Kraft und Geschwindigkeit exakt bereit stellen. Die Datenerfassung im Prüfprozess erfolgt in der Regel parallel zu definierten Bewegungsabläufen oder Zuständen im Maschinenablauf.

Um Messung und Bewegung miteinander zu koppeln, musste KAT eine Synchronisation von Labview mit der SPS programmieren. Ein großer Aufwand, denn die Experten mussten in beiden Systemen programmieren, zusätzlich zu Labview über SPS-Kenntnisse verfügen und zwei völlig verschiedene Oberflächen benutzen.

Vor diesem Hintergrund war KAT auf der Suche nach einer integrativen Lösung mit dem Engineering der Prüfstandsautomatisierung direkt aus Labview heraus. „Diese Möglichkeiten haben wir heute mit Open Core Engineering von Rexroth“, berichtet Stefan Besendorf. Der Geschäftsführer von KAT freut sich vor allem darüber, dass die zeitraubenden Abstimmungen zwischen den Labview- und SPS-Programmierern der Vergangenheit angehören.

Die Strategie, alles mit Labview zu programmieren, ist letztlich der Tatsache geschuldet, dass sich die Mess- und Regelungstechnikexperten mit diesem System am besten auskennen. KAT zählt beim Hersteller National Instruments zu den AlliancePartnern, den Fachexperten für das Produkt. Das Know-how für die Programmierung von Antrieben und Steuerungen ist in diesem Umfeld dagegen oftmals kaum vorhanden.

Uwe Schweinfest: „Ich brauche keine einzige Zeile SPS-Code.“

Uwe Schweinfest: „Ich brauche keine einzige Zeile SPS-Code.“

Ressourcen sparen mit Open Core Engineering

Stefan Besendorf: „Mit Open Core Engineering arbeiten wir mit weniger Schnittstellen. Das ist effizient und minimiert das Fehlerrisiko. Ein Programmierer hält die komplette Aufgabenstellung in einer Hand, sodass wir auch bei der Ressourcenplanung wesentlich flexibler sind.“ Die neue Schnittstellentechnologie Open Core Interface von Rexroth erlaubt dabei das Programmieren der Bewegungsabläufe einer Maschine ohne eine Zeile SPS-Code zu schreiben. Die Programmierarbeit erfolgt ausschließlich über die Labview-Software.

Möglich wird dies durch eine nahtlose und vollständige Integration der Steuerungs- und Antriebsfunktion in die Labview-Entwicklungsumgebung. Das vereinfacht und beschleunigt die Inbetriebnahme kundenspezifischer Prüf- und Messmaschinen.

Diese Effizienz in der Programmierung von Mess- und Prüfanlagen über das Open Core Interface stellt Rexroth mit Hilfe eines Software Development Kits zur Verfügung. Es erschließt Anwendern in Verbindung mit den Steuerungssystemen Indramotion MLC und Indralogic XLC die Möglichkeit aus ihrer Anwendung direkt auf Steuerungsfunktionen zuzugreifen. Der Programmierer importiert über ein Zusatzpaket diese Bibliotheken in LabView und hat somit über 550 vorhandene Virtuelle Instrumente (VI) zur Verfügung.

Nach Auskunft von Uwe Schweinfest nutzt KAT diese neue Freiheit im Engineering zum Beispiel für den Tippbetrieb, Geschwindigkeitsfahrten, Positionsregelung oder das Ein- und Ausschalten des Antriebsreglers in Labview. Sogar die Signale der Sensorik und Aktorik, welche an den SPS Ein- und Ausgangsmodulen verdrahtet sind, stehen in der Software direkt zur Verfügung. „Alles ist fertig ausprogrammiert. Wir müssen die VIs also nur noch in eine Klasse einbinden und sind auch in der Lage, Schrittketten für den eigentlichen Maschinenablauf zu bilden. Somit können wir unsere Arbeit auch für weitere Projekte ohne großen Aufwand wiederverwenden“, erklärt Schweinfest.

Anwender leichter supporten

Ein Vorteil für KAT ist der einfachere Support von Anwendern, weil Änderungen möglich sind, ohne dass SPS-Programmierkenntnisse vorhanden sein müssen. Für den Anwender hat dieser Weg den Nutzen, dass er selbständig Modifikationen an der Prüfmaschine einfach über die Labview-Anwendung realisieren kann. Auch wenn gewisse Maschinenabläufe in der SPS realisiert sind, hat er durch das Open Core Interface die Möglichkeit, von außen darauf zuzugreifen, zu erweitern und sogar zu beeinflussen – ohne dabei das SPS-Programm ändern zu müssen. fa

Von Michael Haun
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Michael Haun
Bosch Rexroth