4 2 0 1 6 / 1 0M A G Y A R

A Beckhoff Technology Day 2016 programjaA konferenciát Perecz Tamás, a Beckhoff Automation Kft. ügyve-zető igazgatója indította útjára. Előadásából a hallgatóság megis-merhette a német anyavállalat, a PC-alapú automatizálás vezető gyártója, a Beckhoff Automation több, mint 30 éves fejlődését, kiemelve a fontosabb állomásokat mind üzleti, mind technológiai szempontból. Ezt követte Jamriska Péter előadása a Beckhoff többtengelyes Moduláris Szervorendszereiről. A prezentáció rövid termékátte-kintéssel indult, amely szemléltette a Beckhoff hardver- és szoftver-eszközeinek kiváló skálázhatóságát. Ezt követően tért rá az előadás „gerincét” képező, TwinCAT 3 mozgásvezérlő szoftveralkalmazás sajátosságainak ismertetésére. Kitért a TE132x Bode-diagram funkciójának bemutatására, amely a villamosmérnöki gyakorlat-ból jól ismert logaritmikus amplitúdófrekvencia függvényábrá-zolással teszi lehetővé bonyolult mechatronikai rendszerek dina-mikus viselkedésének analízisét. A szoftverkiegészítő a mozgás- vezérlő szervorendszer rezgésekre adott válaszainak „log-log diag-ramon” történő ábrázolásával jelentős segítséget nyújt a szervo hangolásában, illetve bizonyos kereteken belül akár mechanikai hibákra is felhívhatja a figyelmet. A gépészeti gyakorlat számára jelentős vívmány az elektromechanikai rendszer átviteli függvé-nyének értelmezése, a sávszélesség, az erősítés- és fázistöbblet fogalmainak bevezetése. Gyakorlati bemutatót is láthattunk, amelyben a szoftver „valós időben” mérte ki egy mozgásvezérlő rendszer amplitúdó- és fázismenetét a frekvencia függvényében.

A hallgatóság „előzetest” láthatott egy jelenleg még „alfa verziónál” tartó fejlesztés állásáról, egy teljes hajtásláncok tervezésére szol-gáló szoftver, a TwinCAT Motion Designer már működőképes funkcióiról is. Cserpák Mihály a Beckhoff „zászlóshajóiról”, az ipari PC-kről (IPC) tartott előadást. Röviden ismertette az újdonságokat, majd egy nagyon aktuális témával, az IoT-vel foglalkozott részleteseb-ben. A mindennapi élet ma már nélkülözhetetlen „okoseszközei” révén az informatika behálózza életünket, és számtalan olyan

c í m l a p s z t o r i

Beckhoff Technology Day 2016

Másodszor rendezte meg – és ismét „telt házzal” – a Beckhoff Technology Day című konferenciáta Beckhoff Automation Kft. Az egész napos, ingyenes rendezvény az idén is egyedülálló lehetőséget kínált arra, hogy az érdeklődők értesüljenek az automatizálási technológia aktuális trendjeiről,valamint a Beckhoff legújabb technológiáiról és megoldásairól.

Jövőálló technológiák az Ipar 4.0 számára

52 0 1 6 / 1 0M A G Y A R

alkalmazással könnyítik meg munkánkat, amelyek segítségével egyik eszközünkről egy másikat tudunk vezérelni vagy felügyelni. Ennek elengedhetetlen feltétele az eszközök közti adatcsere. A folyamatos és biztonságos termelés érdekében az iparban is egyre inkább elvárás, hogy a termelő gépek ne csak horizontálisan legyenek képesek egymással kommunikálni a termelési folyamat zavartalan működése érdekében, hanem vertikálisan is; automa-tizálva ezzel az adatgyűjtési folyamatot a vállalatirányítási rendszer és egyéb diagnosztikai és beavatkozó szoftver számára. A TwinCAT Connectivity szoftver moduljai lehetőséget kínálnak az egyszerű PC-n futó alkalmazásokkal (pl. Excel-tábla), napjaink legelterjed-tebb adatbázisaival, illetve a felhővel történő adatcserére, és ma már mindezt akár közvetlenül a terepi szintről lehet elvégezni. Az előadó az elméleti háttér ismertetése után a Beckhoff munkatársai által

kidolgozott demóalkalmazást mutatta be, amelyet az okostelefonra letölthető Beckhoff IoT-program segítségével a hallgatók is tesz-telhették. Mészáros Miklós, a ProCAM Kft. ügyvezetője élményszerű elő-adásban mutatta be az első hazai gyártású, Beckhoff IPC-vezérléssel működő CNC-lángvágó berendezés, a PreciTrack PTF2030-as prototípus létrehozásának történetét, valamint a termék első hazai felhasználója, a CAD-Lines Kft. telephelyén elvégzett telepítését. A ProCAM-ügyvezető, aki a CNC-berendezések tervezésének – mondhatni – „teljes iskoláját kijárta” a saját tervezésű vezérlő-elektronikák és szoftverek kifejlesztésétől kezdve, meggyőzően érvelt a Beckhoff bevált, megbízható és kompakt hardvereinek és kimondottan mozgásvezérlésre „kiélezett” fejlesztőszoftvereinek alkalmazásával elérhető előnyök mellett.

c í m l a p s z t o r i

Az EtherCAT az IEC 61158 szabványban rögzített, az ETG (EtherCAT Technológiai Csoport) közel 4000 tagja által támogatott és alkalmazott, valósidejű, ipari Ethernet-protokoll. Kedvező árú moduljait rövid, 100 µs alatti ciklusidők, pontos szinkronizálást lehetővé tevő, alacsony jitter (≤1 µs) jellemzi. Ezenkívül tartalékolási lehetőségeket is nyújt, valamint folyamatvezérlés-specifikus funkciókkal (például HART, FDT) is rendel-kezik. A felhasználó az EtherCAT-terepbuszrendszer alkalmazásával a maximális rugalmasság előnyeit élvezi, ugyanis nincs topológiai meg-kötés, és a hálózat egyszerűen és gyorsan konfigurálható és bővíthető. Mindezzel a flexibilitással ráadásul elképesztő teljesítmény is társul, ugyanis a maximálisan címezhető I/O-pontok száma 4 milliárdnál több. Mivel a hálózatban lévő minden modul és terepi I/O-terminál közvetlenül az E-buszra kapcsolódik, nincs időveszteség, és 1000 db I/O-pont lekér-dezéséhez mindössze 30 µs-ra van szükség. Az EtherCAT folyamatirányítási alkalmazásáról a folyamatipar leg-fontosabb hazai eseményének, a DCS-konferenciának a résztvevői is tájékoztatást kapnak Benjamin Bruns, a Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. termékmenedzsere előadásából, melynek címe “EtherCAT for/conquers Process Automation” (az EtherCAT térhódítása a folyamatauto-matizálásban). Az előadó bemutatja, hogy a hagyományos elosztott ipari vezérlőrendszerek és az Ipar 4.0 irányelveire épülő, PLC-alapú auto-matizálási rendszerek közeledésével a közismert automatizálási funkciók: robbanással szembeni védelem, a HART-kommunikációs képesség, az FDT/DTM-környezet támogatása vagy a tartalékolás kezelése szintjén is

extrém gyors kommunikáció, illetve nagy rugalmasság érhető el. Élvo-nalbeli terepi buszrendszerként az EtherCAT nagysebességű adatkap-csolatot nyújt, kiváló szinkronizálási és intuitív diagnosztikai lehetősé-gekkel. A TwinCAT 3 automatizálási szoftver segítségével pedig jelen- tősen könnyebben végezhető a rendszertervezés, emellett FDT/DTM-mechanizmussal is integrálhatókká válnak a terepi eszközök. A folyamat-irányítási lehetőségeket az teszi teljessé, hogy az EtherCAT-terminálok képesek HART-kommunikációt létesíteni terepi eszközökkel, emellett a rendszer beépített korlátozásokat is tartalmaz, amelyek támogatják a gyújtószikramentes berendezések és rendszerek kialakítását és veszélyes környezetbe telepítését.

EtherCAT-alapú folyamatvezérlés

Perecz Tamás

6 2 0 1 6 / 1 0M A G Y A R

c í m l a p s z t o r i

Hatékony be-/kimeneti és mozgásvezérlő megoldások sorozat-gyártáshozAz EJ-sorozatú EtherCAT plug-in modulok segítségével hatékonyan kábe-lezhetők a nagy- és közepes kapacitású gyártósorokba épített gépek. Az új mozgásvezérlő egységek révén a Beckhoff helytakarékos, kompakt hajtástechnikája akadálytalanul integrálható a plug-in modulokra épülő rendszerekbe. Mindez a felhasználói elvárásoknak maradéktalanul meg-felelő, különösen kisméretű be-/kimeneti és mozgásvezérlő elrendezé-seket eredményez. Az EJ-sorozatú plug-in modulokkal anélkül alakíthatók ki platform-alapú sorozatgyártó berendezések, hogy mindez a testreszabhatóság rovására menne. A népszerű EtherCAT be-/kimeneti rendszerre épülő elektronikát tartalmazó egységek közvetlenül illeszthetők egy alkalmazás-orientált jelelosztó panelbe, amely a tápfeszültséget és a különféle jeleket eljuttatja az egyes csatlakozókhoz. A csatlakozások költséges, egyedi vezetékek helyett előzetesen beállított, póluselrendezésű kábelköte- gekkel alakíthatók ki, mérsékelve a gyártási költségeket és az EJ-modulok színjelölései révén minimálisra csökkentve az elkötések kockázatát.

Kompakt hajtástechnika új megjelenésselA Beckhoff által évek óta buszterminál formájában kínált kompakt hajtás-technikai egységek most már plug-in modulok formájában is elérhetők. A vállalat a motorok és bolygóműves hajtóművek igen széles választé-kával rendelkezik, amelyhez immár háromféle, új EJxxx sorozatú, külö-nösen költséghatékony és kisméretű hajtástechnikai lehetőségeket kínáló EherCAT plug-in modul is társul. Az EJ7047 típusú léptetőmotorvezérlő-terminálokat közepes teljesítményigényű alkalmazásokhoz tervezték. Az eszköz két végállás-kapcsoló-bemenettel rendelkezik, melyek közül a második kimenetként is konfigurálható. Ezzel például tartófékek is vezérelhetők. Az AS10xx-sorozatú léptetőmotorokat felhasználva a modullal kifinomultabb mozgásdinamikájú és kisebb teljesítményfelvételű vektoros vezérlés is megvalósítható. Az EJ7211-0010 típusú szervomotor vezérlő kiváló működési jellem-zőkkel rendelkezik, kivételesen kis méretben. Ez jelentős mértékben az egykábeles technológiának (One Cable Technology – OCT) köszönhető,

amely egyetlen kábelen keresztül szolgálja ki a motor meghajtását és a vezérlés abszolút visszacsatolását. Az EtherCAT plug-in modul tökélete-sen illeszkedik az AM8100 sorozatú motorokhoz, akár 4,5 Aeff kimeneti áramterhelést is elviselve. Mivel a rendszer elektronikusan kiolvassa az AM81xx-sorozatú motorok azonosítóját, a bekötés és üzembe helyezés csupán minimális erőfeszítést kíván. A terepviszonyokhoz készült áram-szabályozáson és PI-szabályozós sebességbeállításon alapuló, gyors vezérléstechnikával komoly elvárásokat támasztó, igen dinamikus mozgás-vezérlési feladatok is elvégezhetők. Az EJ7342 típusú, kétcsatornás DC-motorvezérlőt két darab egyen-áramú motor közvetlen meghajtásához tervezték, amely az E-busz felé galvanikus leválasztást is megvalósít. A sebességet és pozíciót az auto-matizálási eszköz állítja be egy 16 bites értéken keresztül, tehát egy növek-ményes kódoló felhasználásával egyszerű szervotengelyes hajtás is meg-valósítható. Nagy dinamikájú alkalmazásoknál, amikor több tengely egyetlen tápegységről üzemel, célszerű a rendszerbe iktatni az EJ9576 típusú fékezőegységet, amely az energia egy részének elnyelésével meg-óvja a rendszert a túlfeszültségtől. Ha a feszültségugrás meghaladja a terminál kapacitását, a felesleges energiát a modul külső ellenálláson vezeti le.

Kompakt hajtástechnika EtherCAT „plug-in”-modulokkal

Mikli Áron előadásában a TwinCAT 3 legújabb verziójának újdon-ságait mutatta be. A Visual Studio 2015-tel és a Windows 10-zel való kompatibilitás mellett láthattuk az új EtherCAT Automation Protocol Configurator grafikus felületét, ahol egyszerű konfigu-rálással összerendelhetők az Ethernet-hálózaton összekötött vezérlők változói. Az új verziót számos PLC-s újdonsággal, vala-mint programozást könnyítő beépülő elemmel, mint például a drag&drop-módszerrel programozható grafikus nyelvekkel, kibővített változóműveletekkel és retain-adatok használatával is kiegészítették. Az új verzióban konfigurálható egy felhasználó-adatbázis, ahol a felhasználócsoportoknak szelektív hozzáférést adhatunk adott funkcióblokkokhoz. Az előadásban a TwinCAT 3 többmagos processzorkezeléséről kaphattunk információt. Egy másik meghívott előadó, Fenyvesi Gábor, az evopro systems engineering Kft. szoftverfejlesztő mérnöke a KUKA Robotics Hungária Ipari Kft. számára készített, Beckhoff adatgyűjtő PLC-n alapuló, innovatív klímakamra-monitorozó rendszert mutatta be. A napot Cserpák Mihály előadása zárta az XTS lineáris szállító-rendszer újdonságairól, aki ismertette az XTS-rendszer felépítését

és az új motormodulokkal és vezetősínekkel kialakítható konfi-gurációkat. A hagyományos „lóversenypálya”-elrendezésen kívül már lehetséges S-alak, négyzet, kör vagy akár egyenes (nyitott pálya) kialakítás is. Az új mozgatóelem az elődtípusoknál nagyobb terhelhetőségű; harmadik féltől származó vezetősínekkel akár 10 kg tömegű terhek szállítása is lehetséges. A TwinCAT 3 több-magos processzorkezelésének és az új, nagyobb teljesítményű IPC-családoknak köszönhetően az XTS hossz- és mozgatóelem-korlátai folyamatosan csökkennek, és ezzel ma már akár 25 m hosszúságú pálya is kialakítható. Gyakorlati bemutatót is láthat-tunk az XTS-konfigurálás lépéseiről a teljesen új projekt megnyi-tásától a mozgatóelemek megmozdításáig. A konferenciához kapcsolódó kiállítótérben működés közben is megtekinthető volt néhány Beckhoff-technológiát szemléltető bemutató alkalmazás.

BECKHOFF Automation Kft.1097 Budapest, Gubacsi út 6., tel.: + 36 1 501 9940E-mail: info@beckhoff.hu, web: www.beckhoff.hu