antriebstechnik 11/2023

SPECIAL: SPS

SPECIAL: SPS 2023 BiSS FRAME MA 1 CDM 1 SL 1 0 1 CDS D MSB D MSB-1 D MSB-2 C LSB+2 C LSB+1 C LSB 0 1 02 IDLE Startseq. HEADER CDS CPW DATA CHANNELS TIMEOUT BiSS FRAME SPW Further Data (optional) IDLE 02 Aufbau eines BiSS-Frames mit Datenkanälen für die Übertragung von Prozessdaten (blau) und Control Data Bits für Zugriffe auf den Speicher des BiSS Slaves (gelb) 03 HEADER DATA CHANNELS TIMEOUT Control Position Word MT ST E W 6 Bit CRC max. 56 Bit MT Safety Position Word ST E W max. 64 Bit 6 Bit LC 16 Bit CRC 03 BiSS Safety Frame mit zwei redundanten Positionsworten, neben der Multiturn-Information (MT) und Singleturn- Information (ST) werden Errorbit (E), Warningbit (W), Sign-of-Life-Counter (LC) und CRC übertragen ren macht das BiSS-Protokoll besonders interessant, unter anderem für Smart-Sensor-Implementierungen, Condition Monitoring, Predictive Maintenance und die redundante Datenübertragungen in sicherheitskritischen Anwendungen. DIE IDEE DATEN SICHER ÜBERTRAGEN Mit BiSS Safety wurde 2016 ein Profil definiert, das eine sichere „Black Channel“-Datenübertragung bis SIL 3 mit der BiSS-Schnittstelle ermöglicht. Denn das umfangreiche Funktionsspektrum des Protokolls bringt bereits alles mit, was zum Erkennen der Fehlermodi nach IEC 61784-3 notwendig ist. Zu den wichtigsten Merkmalen von BiSS Safety gehören die redundante Übertragung von Positionsdaten (CPW/SPW) durch Verketten zweier BiSS-Sensoren, das Verwenden unterschiedlicher CRC-Polynome zur eindeutigen Identifizierung der beiden Positionsworte sowie die Übertragung eines 6-Bit Sign-of-Life-Counters (LC), um Telegrammverluste erkennen zu können. Optional können anschließend in einem zusätzlichen Datenkanal weitere Sensorinhalte übertragen werden, ohne die durch den TÜV Rheinland zertifizierte sichere Übertragung der Positionsworte zu gefährden. POWER UND FEEDBACK Zur BiSS-Plattform gehört neben der flexiblen BiSS-Schnittstelle und dem BiSS-Safety-Profil auch die Einkabeltechnologie BiSS Line, die eine kombinierte Energie- und Datenübertragung über zwei Adern ermöglicht. Um auch in schwierigen Umgebungen mit elektromagnetischen Störfeldern die Kommunikation sicherzustellen, setzt BiSS Line auf eine Forward Error Correction, mit der bis zu 4 Byte eines Frames korrigiert werden können. Bereits bei der Entwicklung des BiSS-Line-Standards wurde der Fokus auf Kompatibilität innerhalb der Plattform gelegt. Daher können sämtliche Features von BiSS auch mit BiSS Line genutzt werden – das schließt natürlich auch die sichere, redundante Datenübertragung mit BiSS Safety ein. Damit werden die vorgestellten Komponenten iC-RZ und iC-MR3 durch die Fähigkeiten der BiSS-Plattform optimal ergänzt und ermöglichen kompakte Applikationen mit einfacher Verkabelung in sicherheitskritischen Umgebungen. Bilder: iC-Haus www.ichaus.de „Die Bausteine der iC-RZ Serie bestehen aus zwei unabhängigen Sensorkanälen auf einem Siliziumchip, die durch einen Isolationsgraben elektrisch voneinander getrennt sind. Durch diese On-Chip-Redundanz lassen sich Safety-Encoder bis SIL 3 / PL e mit nur einem Sensorbaustein realisieren. Ein weiterer Vorteil der Single-Chip-Lösung ist, dass die integrierten optischen Sensor elemente designbedingt ideal zueinander ausgerichtet sind. Dies vereinfacht die Justage der Sensorik zur Codescheibe. Dank BiSS Safety profitiert der Anwender nicht nur von der Compliant Item Hardwarekomponente, sondern auch von einer zertifizierten Übertragungstechnik vom Geber bis zur Steuerung.“ Silvan Ettle, Vertrieb und Applika tion, iC-Haus GmbH, Bodenheim am Rhein 54 antriebstechnik 2023/11 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ FELDBUS-ZYKLUSZEIT BIS ZU 250 MIKROSEKUNDEN Baumüller stellt als Produktneuheit auf der SPS 2023 u. a. die antriebsintegrierte Steuerung „b maXX PLC di“ (drive-integrated) vor. In den Servoantrieben der neuen „b maXX 6000“-Familie übernimmt sie skalierbare Steuerungsaufgaben – bis hin zu hochperformanten synchronen Mehrachsanwendungen. Die antriebsintegrierte PLC entlastet, verkleinert bzw. ersetzt die zentrale SPS, da sie sich auch als Ethercat-Master zur Steuerung weiterer Servoumrichter einsetzen lässt. Mit einer minimalen Feldbus- Zykluszeit bis zu 250 μs ist die integrierte Steuerung laut eigenen Angaben eine der derzeit schnellsten antriebsintegrierten PLCs auf dem Markt. Über digitale Eingänge reagiert die „b maXX PLC di“ in Echtzeit auf wichtige Ereignisse, beispielsweise Messtaster. Die Steuerung arbeitet effizienter und sicherer, insbesondere in Umgebungen, in denen schnelle Reaktionszeiten erforderlich sind. Über Schnittstellen wie OPC UA, MQTT, Ethercat und Ethernet bringt die Steuerung die Konnektivität für den Aufbau flexibler und modularer Strukturen mit. Damit ist sie optimal für künftige Anforderungen im Automatisierungs- und IoT-Umfeld vorbereitet. www.baumueller.com FÜR DIE HALBLEITER- INSPEKTION Der 6-Achs-Manipulator von Steinmeyer Mechatronik kombiniert einen Kreuztisch mit einem Tripod und erzielt dadurch laut Hersteller ein Höchstmaß an Präzision, Steifigkeit und Kompaktheit. Vor dem Vermessen bzw. Bearbeiten müssen Wafer und Optiken mikrometergenau ausgerichtet werden. Das erfordert kompakte Positionierlösungen, die kleine Stellwege von wenigen Millimetern beziehungsweise Grad zuverlässig und hochgenau realisieren. Die kartesische XY-Verstellung realisiert Verfahrwege von ± 15 mm, die Vertikalachse des Tripods ist für Hübe von ± 10 mm ausgelegt. Die rotatorischen Achsen Rx und Ry ermöglichen Kippungen um ± 2 °, die Drehung um die vertikale Rz beträgt 360 °. Dank der Wiederholgenauigkeit von ± 2,5 µm bzw. ± 0,005 ° lassen sich präzise Alignment- Ergebnisse erzielen – und dies bei Lasten bis 15 kg. Der Manipulator verfügt über eine zentrale Durchlichtöffnung von 250 mm und kann für das Ausrichten von Wafern und Optiken bis 300 mm/12“ eingesetzt werden. Ausführungen für den Reinraum sind erhältlich. www.steinmeyer-mechatronik.de