Arbeitszyklus von nur 0,6 Sekunden erfordert die präzise Koordination der beteiligten Servoachsen

Echtzeitautomatisierung bringt Zucker-Abfüllmaschine auf Trab

Die extrem kurze Zykluszeit erfordert eine harte Echtzeitkommunikation zwischen Steuerung und Antrieben
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Bei einem Stückpreis von unter 0,5 Cent kommt es in der Herstellung von Zuckerbeuteln und -sticks auf niedrigste Kosten bei höchstem Durchsatz an. In seiner Hochleistungs-Abfüllmaschine setzt die italienische M.F. snc Macchine Automatiche auf eine schlanke Automatisierung von Rexroth mit Echtzeitkommunikation über den Automatisierungsbus Sercos.

Die Dosiermaschine Stick Pack für das Abfüllen von länglichen Zuckersticks bietet eine hohe Geschwindigkeit und Flexibilität: Sie füllt ab, verteilt auf zehn Bahnen bis zu 600 Zuckerbeutel die Minute und reduziert einen Produktwechsel weitestgehend auf das Anwählen von Rezepturen in der Steuerung.

„Die Zuckerbeutel werden mit Hilfe eines schwingenden Tassendosierers gefüllt, das Produktvolumen kann so stufenlos erhöht oder vermindert werden“, erklärt Fabio Fuzzi. Eine Waage gewährleistet eine hohe Wiederholgenauigkeit. „Wir erzielen damit einen Toleranzwert von einem Prozent“, so der Eigentümer stolz. Anschließend übernimmt die nächste Station das Thermoversiegeln an bis zu drei Seiten der Beutel.
Der Arbeitszyklus von nur 0,6 Sekunden erfordert die präzise Koordina- tion der beteiligten Servoachsen. Dafür sorgt die Automatisierungslösung Indramotion. Auf einer skalierbaren Hardware integriert sie Logik- und Motion-Funktionen.
Für die kompakte Stick Pack entschieden sich die Italiener für die Variante mit antriebsbasierter Steuerung Indramotion MLD. Sie reduziert den Verkabelungsaufwand, der Master-Antrieb regelt bis zu neun weitere Servo-Antriebe. Die offene SPS nach IEC 61131-3 steuert den Prozessablauf und übernimmt die gesamte Visualisierung. Die darin eingebetteten Motion-Bibliotheken der PLCopen ergänzt Rexroth mit eigenen, verpackungstypischen Funktionalitäten und ersetzt dabei aufwändiges Programmieren weitgehend durch ein schnelles Parametrieren.
Die schnellen und hochdynamischen Bewegungen aller Achsen setzte M.F. mit der Engineeringumgebung Indra-Works um. Sie umfasst alle notwendigen Softwaretools für die Programmierung, Parametrierung, Inbetriebnahme und Diagnose der Steuerung und der Antriebe. Die Software generierte den Maschinencode automatisch. Bei Änderung eines Parameters passt sie Bewegungen der anderen Achsen selbstständig an.
Die extrem kurze Zykluszeit erfordert eine harte Echtzeitkommunikation zwischen Steuerung und Antrieben. Der Automatisierungsbus Sercos bietet durch eine deterministische Übertragung die notwendige Leistungsfähigkeit – und sorgt für die nötige Robustheit. Die Ringstruktur gewährleistet durch Redundanz, dass die Kommunikation auch bei einem Kabelbruch aufrecht erhalten bleibt.
Über einen von der Echtzeitkommunikation entkoppelten Kanal bindet Sercos die gesamte mit Standard-Ethernet ausgerüstete Maschinenperipherie ein. Darüber hinaus eröffnet das Zusammenspiel von Sercos mit Indramotion die Möglichkeit, mit geringstem Aufwand weitere Module wie Schachtelformer oder automatische Verschließmaschinen in den Prozess zu integrieren. Dazu werden die jeweiligen Steuerungen über ein Ethernetkabel mit der Maschine verbunden. Die Automatisierungen synchronisieren sich über Indramotion MLD auf den Maschinentakt auf.
Bosch Rexroth AG www.boschrexroth.de
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