Beispiel Verpackungsanlage: SPS, Safety-Controller und Robotersteuerung arbeiten Hand in Hand

Schlüsselkomponenten integriert

Integrierte Automatisierung: Kopplung von Ablauflogik und Roboterfunktionalität zur Erkennung und Behebung einer Fehlbeladung
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Bei der Integration von Einzelkomponenten in der Fabrikautomation arbeiten die Forscher des ABB-Forschungszentrums an zwei Aspekten: Zum einen müssen die Engineering-Werkzeuge für die Planungs- und Implementierungsphase in eine gemeinsame Umgebung eingebettet werden. Zum anderen sollen die Geräte zur Laufzeit miteinander kooperieren.

Mit der Akquisition von Jokab Safety hat ABB sein Automatisierungsportfolio um einen Safety-Controller erweitert. Jedoch erfordert dieser eine auf die Sicherheitstechnik abgestimmte Programmierumgebung: den Pluto-Manager. Die Programmierung kann also nicht direkt mit dem Control Builder der SPS AC500 durchgeführt werden.

Den Engineering-Prozess will ABB nun mit einem Konfigurator auf Basis der offenen Plattform Codesys vereinfachen. Damit lassen sich die Sicherheitsanwendungen mit dem Pluto-Manager mit derselben Umgebung wie die Erstellung konventioneller Steuerungs-Programme verknüpfen.
In punkto Laufzeitintegration wurde in Ladenburg die Robotersteuerung IRC5 mit der SPS AC500 integriert. Erreicht wird dies durch mechanische Integration der SPS im Roboterschaltschrank. Die Konnektivität und Interoperabilität wird durch eine vorkonfigurierte Feldbuskommunikation zwischen IRC5 und AC500 sowie vorgefertigte Funktionsblöcke für beide Steuerungen sichergestellt.
Die funktionale Integration erschließt der Robotersteuerung die Vielfalt der SPS-gesteuerten Automatisierungstechnik, wie die zyklische Verarbeitung einer Vielzahl digitaler Ein-/Ausgänge sowie der Ansteuerung diverser Hilfsachsen unterschiedlicher Antriebsprinzipien. Umgekehrt kann die SPS die Master-Rolle übernehmen, um den Roboter Aufgaben ausführen zu lassen, die mit SPS-Technik nur schwer umsetzbar sind.
Anwendungsbeispiele sind neben Handling- und Pick- und Place-Applikationen auch das Be- und Entladen von Maschinen und Palettieren. Eine Verpackungsanlage am Forschungszentrum verdeutlicht beide Integrationsaspekte. Der Safety-Controller Pluto arbeitet Hand in Hand mit der den Ablauf steuernden AC500 und sorgt für ein sicheres Abschalten der Anlage, wenn die Schutzeinrichtungen auslösen oder ein Notaus-Schalter betätigt wird.
Das Potenzial der Kopplung von SPS und Robotersteuerung wird bei einer Fehlbeladung deutlich. Liegt ein Produkt „falsch“ auf dem Band, so wird dies von der SPS erkannt. Diese isoliert das fehlerhafte Teil über pneumatische Aktoren und erteilt dem Roboter den Befehl, das Produkt vom Band zu nehmen und der Anlage richtig wieder zuzuführen. Während das Erkennen und Isolieren eines fehlerhaften Produktes aufgrund der komplexen Ablauflogik mit einer Robotersteuerung nur aufwändig umgesetzt werden kann, ist andererseits die Fehlerbehebung mit einer SPS nur mit hohem Aufwand zu realisieren.
ABB AG www.abb.de
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