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Effiziente Steuerungsprogrammierung, Projektblatt - Fraunhofer IFF

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© Fraunhofer IFF
F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R F A B R I K B E T R I E B U N D - A U T O M A T I S I E R U N G I F F, M A G D E B U R G
1
1 Abgesicherte Inbetriebnahme
mit VINCENT.
EFFIZIENTE STEUERUNGS­
PROGRAMMIERUNG
Fraunhofer-Institut für
Komplexe Maschinen erhöhen
Programmierung auf Knopfdruck
Fabrikbetrieb und
Steuerungsaufwand
absichern
-automatisierung IFF
Bei der Entwicklung von Maschinen
Das Fraunhofer IFF hat hierfür die Soft-
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h.
und Anlagen steht der Steuerungspro-
wareumgebung VINCENT entwickelt.
Dr. h. c. mult. Michael Schenk
grammierer in aller Regel am Schluss der
Den Kern von VINCENT bildet die virtuelle
Kette. Auch wenn Programmbausteine
Maschine, die die Maschinenfunktionen
Sandtorstraße 22
aus früheren Projekten wiederverwendet
simuliert und visualisiert. Mit dem Erwei-
39106 Magdeburg
werden, können deren Zusammenstellung
terungsmodul VITES werden Steuerungen
und Modifizierung, die Programmierung
effizient entwickelt. Damit können Steue-
Ansprechpartner
weiterer Module und vor allem Inbetrieb-
rungsprogrammierung und Test bereits in
Virtual Engineering
nahme und Tests erst dann erfolgen, wenn
einer frühen Phase der Produktentwick-
die reale Maschine fertiggestellt ist. Das hat
lung beginnen, wobei Konstrukteure und
Dipl.-Ing. Torsten Böhme
zur Folge, dass:
Steuerungstechniker von Anfang an eng
Telefon +49 391 4090-234
– – das Programm unter enormem Zeitdruck
zusammenarbeiten. Am virtuellen Modell
torsten.boehme@iff.fraunhofer.de
www.iff.fraunhofer.de
entsteht,
– – notwendige Softwaretests, insbesondere
der Maschine werden gewünschte Bewegungsabläufe und -zusammenhänge
für Fehler- und Ausnahmezustände, nur
einfach vorgeführt (»virtuelles Teachen«).
unvollständig erfolgen können (nach
Die zugehörigen Programmsequenzen wer-
dem Prinzip »das Produkt reift beim
den im Hintergrund automatisch erzeugt.
Kunden«),
Kommentare und Anmerkungen können
– – Unzulänglichkeiten der Konstruktion erst
jederzeit eingefügt werden und erscheinen
an der realen Maschine erkannt werden.
im Steuerungscode an der richtigen Stelle,
ve_10_14_04_de
Telefax +49 391 4090-93-234
© Fraunhofer IFF
2
so dass dieser gut dokumentiert und lesbar
Aktionen können sequentiell oder parallel
Automatische SPS-Codegenerierung –
ist. Der Export als lauffähiges Steuerungs-
abgelegt werden. Dabei sind die folgenden
transparenten Steuerungscode
programm erfolgt dann per Knopfdruck.
Aktionen verfügbar:
effizient erstellen
– – Motor-Bewegungen
Neben einer erheblichen Zeitersparnis bei
– – Zylinder-Bewegungen
Mit der Erstellung der Steuerungsstruk-
der Programmierung und Inbetriebnahme
– – Warte-Bedingungen (Synchronisation)
tur ist die komplette Bewegungsplanung
wird durch VINCENT vor allem die ganz-
– – Sensor-Signale (analog und digital)
aller Aktoren durchgeführt. Der Ablauf
heitliche Entwicklung der Sondermaschine
– – Gruppen von Aktionen.
kann nun automatisch in Steuerungscode
erreicht. Der sofortige Test des Steuerungs-
überführt werden. Nach Erzeugung des
codes an der virtuellen Maschine sichert die
Durch einfaches Vorführen von Bewegun-
Steuerungscodes ist das Weiterarbeiten
Programmierung frühzeitig ab.
gen zeigt der Konstrukteur dem Program-
am Programm im Programmiersystem der
mierer die beabsichtigte Funktionsweise der
Zielhardware (z.B. Step7) ohne Weiteres
Maschine. Fehler durch missverständlichen,
möglich. Der Steuerungscode ist übersicht-
Konstrukteur und Steuerungstechniker
falschen oder fehlenden Informationsaus-
lich und lesbar. Abläufe werden grafisch
arbeiten Hand in Hand
tausch werden so vermieden.
erzeugt, so dass der Steuerungsentwickler
eine ähnliche Abbildung in seiner Engineer­
Für die Ablaufspezifikation wird eine ähn­
ingumgebung hat, wie auch bei den von
liche Methode wie bei der Programmierung
Steuerungsprojekte werden
ihm erzeugten Abläufen. Mit dem generier­
von Robotern mit dem Teach-In-Verfahren
strukturiert erstellt
ten Code sind virtuelle Inbetriebnahme
eingesetzt: Die virtuelle Maschine wird
mit VINCENT sowie die Ansteuerung realer
durch Verschieben der Achsen bewegt.
Die in der Phase des Systemdesigns definier-
Ist die gewünschte Zielposition einer oder
ten Teilschritte werden vom Steuerungsent-
mehrerer Achsen erreicht, wird durch
wickler verknüpft und zu einem Gesamtab-
Ausführung der »Teach-Funktionalität« die
lauf zusammengesetzt. Dafür werden
aktuelle Ist-Position der Achsen gespeichert
Sequenzen auf logischer Ebene eingesetzt.
und als Aktion in eine Zeitleiste eingefügt.
Beim Aufbau derartiger Hauptsequenzen
Mit unserer Erfahrung im Digital Engi-
werden nach und nach die erstellten Bewe-
neering sowie dem von uns entwickelten
gungsabläufe zusammengefügt. Verzwei-
Softwaresystem unterstützen wir Sie bei
Ihre Vorteile durch virtuelles Teachen
gungen und Parameter werden festgelegt
der durchgängigen – und damit effektiven
– – Einfache und durchgängige Definition
und Verknüpfungen zwischen den Hauptse-
und effizienten – Entwicklung von Sonder-
quenzen definiert. Es entsteht der vollständi-
maschinen.
von Abläufen in der Maschine
– – Sicherer und vollständiger Know-How-
Antriebe ohne Anpassungen möglich.
Technologiepartner für den Mittelstand
ge Steuerungsablauf der Maschine.
Transfer vom Konstrukteur zum Steuerungstechniker
– – Anlagenprogrammierung lange vor Auf-
Um Zusammenhänge und Abhängigkeiten
zwischen den Anlagenmodulen und deren
bau der Anlage, deutliche Reduzierung
Hauptsequenzen abbilden zu können, sind
der Inbetriebnahmezeit vor Ort
diese koppel- und synchronisierbar. Dadurch
2 Einfache und sichere Steu-
kann die Funktion einer komplexen Maschine
erungsprogrammierung mit
vollständig abgebildet werden – die Struktur
VINCENT.
des Steuerungsprogramms ist festgelegt.
Bild: 1 Dirk Mahler
– – Qualitätssicherung der Steuerungsentwicklung
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