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antriebstechnik 5/2016

antriebstechnik 5/2016

STEUERN UND

STEUERN UND AUTOMATISIEREN CU1521 EtherCAT Media Converter Redundant ring technology CU1521 EtherCAT Media Converter Ethernet Media Converter Ethernet Media Converter Media Converter Rack Undulator Rack #1 Intersection Rack #1 CU1521 EtherCAT Media Converter EtherCAT optical fibre Ethernet optical fibre EtherCAT copper cable Ethernet copper cable Central Control Node Undulator Rack #2 Intersection Rack #2 Ethernet Media Converter CU1521 EtherCAT Media Converter Monochromator Goniometer Synchronization possibility with other EtherCAT-capable devices Media Converter Rack Undulator Rack #35 Intersection Rack #35 05 Aufbau der Steuerungstechnik für einen Undulatorbereich synchronisiert werden. In diese Richtung arbeiten wir zurzeit, sehr stark unterstützt durch die Experten von Beckhoff.“ Komplexes Automatisierungssystem Die Undulator-Systeme SASE 1 bis 3 werden mit je einem 19-Zoll-Einschub-IPC C5210 gesteuert und sind über einen Ethercat- Ring mit Kabelredundanz vernetzt. Aufgrund der Länge des Tunnels von mehreren Kilometern kommen hier Lichtwellenleiter zum Einsatz. Außerdem sind die Undulatorzellen in jedem SASE-Bereich untereinander via Ethernet als Daisy-Chain-System verbunden. In jeder Undulatorzelle kommt ein Schaltschrank-PC C6925 zum Einsatz, der per Twincat NC PTP die beiden Servoverstärker AX5206 für die vier Servomotoren AM3052 ansteuert. Zusätzlich steuert der IPC drei Schrittmotoren – zwei für einen Quadrupol-Mover und einen für einen Phasenschieber (Phase shifter). Der Phasenschieber-Motor läuft synchron zu den Servo antrieben und korrigiert die Phase der Elektronen- und Photonen-Pakete zwischen den einzelnen Undulatorzellen. Die notwendigen I/O-Daten liefern rund 35 Ethercat-Klemmen pro Undulatorzelle, und zwar Digital- und Analog-I/Os sowie Pulse- Train-, Encoder- und Bridge-Klemmen. Insgesamt umfasst die PC-Control-Lösung damit drei 19-Zoll-Einschub-IPCs C5210, 91 Schaltschrank-PCs C6925, 182 Servoverstärker AX5206, 364 Servomotoren AM3052 sowie ca. 3 200 Ethercat-Klemmen. Dies ergibt – so Dr. Suren Karabekyan – ein ebenso kompaktes wie leistungsfähiges Steuerungssystem für die 91 Undulatorzellen: „Der lüfterlose Schaltschrank- PC C6925 ist äußerst kompakt gebaut und war bei der Auswahl das kleinste Gerät mit ausreichender Rechenleistung, um alle Steuerungsaufgaben innerhalb einer Undulatorzelle auszuführen. Hierzu zählen die hochpräzise Synchronisation zwischen den Master- und Slave-Achsen zur Steuerung der Magnetstrukturen sowie die exakte Aufsynchronisation des Phasenschiebers auf die Veränderung der Magnetabstände. Weitere Vorteile ergibt die systemintegrierte Sicherheitstechnik über die Twinsafe- Optionskarte AX5801 der Servoverstärker AX5206. Hierüber sind die Safety-Funktionen STO und SS1 realisiert. Mit dieser leistungsfähigen Steuerungs- und Antriebstechnik lassen sich auch so schwere Komponenten wie die Undulator-Magnetstrukturen zusammen mit den hohen Magnetkräften (ca. 100 000 N = 10 t) oder der rund 60 kg wiegende Quadrupol- Mover mikrometergenau positionieren.“ Als Fazit fasst Dr. Suren Karabekyan zusammen: „Eine große Bedeutung hat insbesondere die Ethercat-Kommunikation. Sie ermöglicht es uns, auch bei einer solch großen Anlage, ein äußerst robustes und zuverlässiges Steuerungssystem mit einer redundanten Ringtopologie aufzubauen. Außerdem handelt es sich um eine ins gesamt sehr kosteneffiziente Lösung, was gerade solchen, in der Regel über staat liche Institutionen realisierten, Forschungsprojekten sehr entgegenkommt. Zudem wurden wir durch den Support von Beckhoff optimal unterstützt.“ Fotos: Beckhoff, Bild 05 European XFEL www.beckhoff.de/motion www.xfel.eu 50 antriebstechnik 5/2016

STEUERN UND AUTOMATISIEREN Mehr Flexibilität für die mobile Automatisierung Mit dem modularen Steuerungs- und I/O-System X90 von B&R lassen sich flexible Automatisierungskonzepte auf Basis eines standardisierten Gesamtsystems umsetzen. Das Herzstück ist eine Steuerung mit ARM-Prozessor und 48 Multifunktions-I/Os. Zur Grundausstattung gehören Anschlüsse für CAN, USB, Ethernet und Powerlink. Das Gehäuse aus Aluminiumdruckguss bietet Platz für bis zu vier Erweiterungsplatinen. Dadurch lassen sich weitere I/Os, Schnittstellen und eine vollwertige Sicherheitssteuerung mit sicheren I/Os ergänzen. Interfaces für WLAN, Bluetooth und GPS über Erweiterungsplatinen sind geplant. Alle Produkte dieses Systems sind für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt. Sie haben einen Arbeitsbereich von - 40 bis + 85 °C, halten starke Vibrationen oder Schock aus und sind außerdem gegenüber Salz, UV-Licht und Öl resistent. Sowohl Sicherheitstechnik als auch umfangreiche Diagnosemöglichkeiten sind vollständig in das B&R-System integriert. www.br-automation.com Besonders kleiner Sechs-Achsen-Motion-Controller Servotronix erweitert seine Reihe an Motion- Controllern um den Soft MC 3. Dieser ist für die effiziente Regelung von mechanischen Systemen mit bis zu sechs Achsen ausgelegt. Er benötigt den geringsten Bauraum in seiner Leistungsklasse und eignet sich für die Regelung von Kreuztischen, Portalrobotern, Delta-Robotern und Scara-Robotern. Seine Bewegungssteuerungs-Software ist dieselbe wie in den anderen Produkten der Familie. Der Controller verwendet ein echtzeitfähiges Linux- Betriebssystem für präzise und koordinierte Bewegungen. Die Anbindung von Servoantrieben und E/As erfolgt über Ethercat oder CANopen. Die Anbindung an einen Host-Computer erfolgt über den Ethernet-Port und TCP/IP. Die Modbus-TCP-Software ermöglicht die Anbindung an HMIs und Bedienpanels. Der Controller ist für die nahtlose Integration mit Servoantriebs- und Schrittmotorsystemen von Servotronix ausgelegt, einschließlich den integrierten Schrittmotoren Step IM. www.servotronix.com SPS-Alternative für Automatisierungsaufgaben Mit dem Sequenzeditor der kostenfreien Software Ecostudio von Jenaer Antriebstechnik sind einfache Automatisierungsaufgaben ohne Programmierkenntnisse und übergeordnete Steuerung realisierbar. Funktionsbausteine für Aufgaben wie „Positionen fahren“ oder „Geschwindigkeit fahren“ werden per Mausklick von der Bibliothek auf die Arbeitsfläche gelegt und sind mit wenigen Klicks parametriert. Die Funktionsmodule werden miteinander verbunden und visualisieren den Funktionsablauf einer Achse. Nach der Speicherung des Sequenzablaufs kann dieser jederzeit geladen und nachbearbeitet werden. Verschiedene Ereignisse wie Position oder Drehzahl werden vom Servoverstärker in Echtzeit erfasst und ausgewertet. So lassen sich einfache Handling-Automaten, z. B. Zustellachsen oder Rundschalttische, schnell und komfortabel einrichten. Zusätzlich können im Expertenmodus der Software mit Programmierkenntnissen komplexe Automatisierungsabläufe realisiert werden. www.jat-gmbh.de Multifunktion im Kraftpaket! ESX-3CM Frei programmierbare Zentralsteuerung • Entwicklung mit CODESYS und “C“ • Große Schaltleistung mit bis zu 15A • Flexibilität durch Multifunktions - I / O s • Vielfältige Kommunikationsschnittstellen • Geeignet für den robusten Einsatz • Starter-Kit zur effektiven Inbetriebnahme Messetermine IFAT, München 30.05. – 03.06.2016 Halle A5, Stand 116 Electric & Hybrid Marine World Expo, Amsterdam 21.06. – 23.06.2016 Stand 3080 Sensor-Technik Wiedemann GmbH · Am Bärenwald 6 · 87600 Kaufbeuren · Deutschland · Telefon: +49 8341 9505-0 Internet: www.sensor-technik.de

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