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2 Lösung - Siemens

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Anwendungsbeschreibung 10/2014
Roboteranbindung SW 4.5
Sinumerik 828D
http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/102729670
Garantie und Haftung
Garantie und Haftung
Hinweis
Die Anwendungsbeispiele sind nicht verbindlich und erheben keinen Anspruch
auf Vollständigkeit bezüglich der gezeigten Schaltkreise, Geräte und
Möglichkeiten. Die Anwendungsbeispiele stellen keine kundenspezifischen
Lösungen dar. Sie sollen lediglich als Hilfe für typische Anwendungen dienen.
Für den ordnungsgemäßen Einsatz der beschriebenen Produkte sind Sie selbst
verantwortlich. Diese Anwendungsbeispiele entbinden Sie nicht von der
Verantwortung, sichere Verfahren bei der Anwendung, Installation, dem Betrieb
und der Wartung anzuwenden. Mit der Nutzung dieser Anwendungsbeispiele
erkennen Sie an, dass Siemens nicht für Schäden/Ansprüche über die
beschriebene Haftungsklausel hinaus haftbar gemacht werden kann. Siemens
behält sich das Recht vor, diese Anwendungsbeispiele jederzeit ohne vorherige
Ankündigung zu ändern.
Sollte es zwischen den Empfehlungen in diesen Anwendungsbeispielen und
denen in anderen Publikationen von Siemens (z. B. in Katalogen) Abweichungen
geben, gilt der Inhalt der jeweils anderen Dokumentation.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine
Gewähr.
Jegliche Haftung durch uns für Ansprüche infolge der Verwendung der in diesen
Anwendungsbeispielen enthaltenen Beispiele, Informationen, Programme,
technischen Daten und Leistungsangaben usw., ist, unabhängig vom Rechtsgrund,
ausgeschlossen. Dies gilt nicht, soweit zwingend gehaftet wird, z. B. nach dem
deutschen Produkthaftungsgesetz, im Fall des Vorsatzes, der groben
Fahrlässigkeit, oder wegen Verletzung des Lebens, des Körpers oder der
Gesundheit, wegen Gewährleistung der Produktqualität, wegen arglistigen
Verschweigens eines Mangels oder Verletzung wesentlicher Vertragspflichten. Die
Schäden infolge von Verletzung wesentlicher Vertragspflichten sind jedoch auf den
vorhersehbaren, für die Vertragsart typischen Schaden beschränkt, außer in Fällen
des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit oder der Verletzung des Lebens, des
Körpers oder der Gesundheit. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist
mit den vorstehenden Bestimmungen nicht verbunden.
Jegliche Form der Vervielfältigung oder Weitergabe dieser Anwendungsbeispiele
oder von Auszügen davon ist ohne ausdrückliche Genehmigung von Siemens
Industry Sector untersagt.
Sicherheits- Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die
hinweise
den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder
Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen
Industrial Security-Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden
unter diesem Gesichtspunkt kontinuierlich weiterentwickelt. Es wird von Siemens
dringend empfohlen, sich regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren.
Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es
erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu
ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept
zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch
eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen.
Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter
http://www.siemens.com/industry.
Melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an, damit Sie immer
über Produkt-Updates informiert sind. Weitere Informationen hierzu finden Sie
unter http://support.automation.siemens.com.
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
2
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Garantie und Haftung .................................................................................................. 2
1
Anforderung ....................................................................................................... 4
2
Lösung ................................................................................................................ 5
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.2
2.3
3
Beschreibung der Komponenten ................................................................... 11
3.1
3.2
3.3
4
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Vorgeschlagene Signaldefinition ........................................................ 11
NC-Komponenten ............................................................................... 11
PLC-Komponenten ............................................................................. 14
Inbetriebnahme der Roboteranbindung ........................................................ 16
4.1
4.2
4.3
5
Überblick............................................................................................... 5
Hauptmerkmale .................................................................................... 5
Sekundäre Merkmale ........................................................................... 5
Funktionsschema ................................................................................. 6
Verwendete Komponenten ................................................................... 7
Detaillierte Beschreibung der Lösung .................................................. 7
Signale zwischen Sinumerik und dem Roboter ................................. 10
Welche Art Schnittstelle zum Roboter wird verwendet? .................... 16
Änderungen in der PLC ...................................................................... 16
Änderungen am NC-Programm ......................................................... 16
Datenbeschreibungen ..................................................................................... 17
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
Signaldefinition gemäß VDW ............................................................. 17
Allgemeiner Teil Byte 0 und 1, Automation an Maschine .................. 18
Allgemeiner Teil Byte 0 und 1, Maschine an Automation .................. 19
Allgemeiner Teil Byte 2 und 3, Automation an Maschine .................. 21
Ladestation Byte 2 und 3, Automation an Maschine .......................... 22
6
Zugehörige Literatur........................................................................................ 23
7
Kontakt.............................................................................................................. 23
8
Versionsverlauf ................................................................................................ 23
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
3
1 Anforderung
2.1 Überblick
1
Anforderung
Der Bedarf an einer Integration von Robotern in Sinumerik-Systeme nimmt zu.
Roboter könnten für Handhabungsaufgaben eingesetzt werden, z. B. zum Be- und
Entladen einer Maschine.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Dafür wird eine Signalschnittstelle zwischen dem Roboter und einer oder mehreren
Maschinen benötigt, die durch Sinumerik-Steuerungen gesteuert werden.
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
4
2 Lösung
2.1 Überblick
2
Lösung
2.1
Überblick
Nachfolgend finden Sie einen Überblick über die Merkmale der hier beschriebenen
Anwendung.
2.1.1
Hauptmerkmale
Ein Roboter kann für mehrere Maschinen eingesetzt werden. Auf diese
Weise bleibt der Roboter ausgelastet, während die Maschinen ihre
Schneidprogramme abarbeiten.
Die Interaktion zwischen dem Roboter und den Maschinen kann auf einige
einfache Funktionen reduziert werden.
Die Lösung eignet sich für Roboter mit Doppelgreifer und mit Einzelgreifer.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Der Roboter fungiert als Master. Er ent- und belädt die Maschinen und
startet sie, nachdem ein neues Werkstück geladen wurde. Der Prozess
kann fortgesetzt werden, wenn eine oder mehrere Maschinen aus der
Produktion genommen werden.
Die Lösung ist nicht an einen bestimmten Robotertyp gebunden, sondern
kann für alle Arten von Robotern und Automationsanlagen verwendet werden.
2.1.2
Sekundäre Merkmale
Der Roboter ist über eine Signalverbindung mit der Sinumerik 828D verbunden.
Die zwischen dem Roboter und der Sinumerik-Steuerung übertragenen
1
Signale basieren auf dem Entwurf einer Signaldefinition des VDW .
Die Signalschnittstelle zwischen dem Roboter und Sinumerik wird
entweder mit einem PN/PN-Koppler zwischen den Profinet-Netzwerken der
Sinumerik-Steuerung und des Roboters oder durch einen Kabelverbindung
über das Peripherie-Modul PP 72/48D hergestellt. Der Einsatz eines
PN/PB (Profibus)-Kopplers ist ebenfalls möglich, obwohl dies in diesem
Kontext noch nicht erprobt wurde.
Wenn der Roboter außer Betrieb ist, können die Maschinen von Hand
beladen werden.
Der Roboter wird in seiner proprietären Sprache programmiert. Das
Roboterbewegungsprogramm wird nicht in der Sinumerik-Steuerung erzeugt.
Obwohl die Lösung primär auf die Sinumerik 828D abzielt, ließe sie sich
einfach für den Einsatz mit der Sinumerik 840Dsl oder der Sinumerik 808D
(oder 808D Advanced) anpassen.
HINWEIS
1
Diese Anwendung erhebt keinen Anspruch darauf, den Komplex der
Signalübertragung zwischen Werkzeugmaschinen und Robotern oder
Beschickungsautomaten erschöpfend zu behandeln. Die Anwendung zielt darauf
ab, die grundlegenden Anforderungen einer Maschinen-Roboter-Verbindung zu
definieren und konzentriert sich darauf, wie diese erfüllt werden können. Es wird
nahezu mit Sicherheit nötig sein, dieses Beispiel für eine bestimmte Anwendung
zu erweitern und anzupassen.
VDW: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
5
2 Lösung
2.1 Überblick
2.1.3
Funktionsschema
Das folgende Bild zeigt die Grundidee der Roboteranbindung.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Bild 2-1 Eine Möglichkeit einer Roboteranbindung
Der Roboter ist der Master. Er gibt der Maschine das "Startsignal".
Wenn die Maschine offline ist, wird sie vom Roboter ignoriert.
Wenn der Roboter ausfällt, können die Maschinen auch sicher von Hand
beladen werden.
Der Roboter und die Maschinen sind entweder einzelne Komponenten oder
eine gemeinsame Zelle in einem Sicherheitskonzept.
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
6
2 Lösung
2.2 Detaillierte Beschreibung der Lösung
2.1.4
Verwendete Komponenten
Die Anwendung wurde mit den folgenden Komponenten erstellt:
Hardwarekomponenten
Tabelle 2-1
Komponente
Sinumerik 828D PPU
*.2
Nr.
1
Artikelnum
mer
SW 4.5
Hinweis
Die Anwendung, einschließlich der HMI,
arbeitet mit einer beliebigen Version der
Sinumerik 828D.
Dieses Anwendungsbeispiel legt den
Schwerpunkt auf die grundlegenden
Anforderungen, d. h. nicht auf präzise
Details. Aus diesem Grund ist die
Anwendung ebenso für die Sinumerik
808-Serie und die Sinumerik 840DslSerie geeignet.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
...
2.2
Detaillierte Beschreibung der Lösung
Das folgende Schema zeigt die Grundbausteine für die Interaktion zwischen dem
Roboter und der Maschine.
Auf der Roboterseite gibt es lediglich zwei Funktionen:
Reaktion auf den Befehl "Vorbereiten zum Werkstücktausch" von einer
Maschine: Hier nimmt der Roboter ein neues unbearbeitetes Werkstück auf
und verfährt in eine Position vor der Maschinentür.
Reaktion auf den Befehl "Werkstücktausch durchführen" von einer Maschine:
Hier tauscht der Roboter das Werkstück in der Maschine aus. Bei einem
Roboter mit Doppelgreifer ist zu Beginn oder Ende des Zyklus möglicherweise
kein fertiges oder neues Werkstück vorhanden, sodass ein Greifer leer bleibt.
Der Einfachheit halber wird jedoch derselbe Werkstücktauschzyklus
verwendet.
Die beiden Roboterfunktionen sind unabhängig davon, ob ein Doppelgreifer oder
Einzelgreifer verwendet wird, grundsätzlich identisch.
Auf der Maschinenseite gibt es ebenfalls nur zwei Funktionen:
Vorbereiten zum Werkstücktausch: Dies ist der Befehl aus dem NC-Programm,
auf das der Roboter reagiert, indem er neues Werkstück aufnimmt und es vor
der Maschinentür platziert.
Werkstücktausch: Dies ist der Befehl an den Roboter, die Werkstücke zu
tauschen. Für den Werkstücktausch gibt es offensichtlich Bedingungen, z. B.
das Öffnen der Tür und die erforderliche Koordination zwischen den Greifern
und dem Aufspannmechanismus in der Maschine. Diese sollten in der
tatsächlichen Anwendung behandelt werden.
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
7
2 Lösung
2.2 Detaillierte Beschreibung der Lösung
Bild 2-2 Grundlegende Routinen in der Maschine und im Roboter
NC-Seite
Roboterseite bei
einem Roboter mit
Doppelgreifer
Im NCProgramm gibt
es nur 2
Befehle:
Befehl 1
"Vorbereiten
zum
Werkstücktausch"
Dieser Befehl weist den
Roboter an, sich für einen
Werkstücktausch
bereitzumachen – mit
diesem Befehl ist keine
Einlesesperre und kein NCStopp verknüpft.
Dieser Befehl weist den
Befehl 2
Roboter an, die Werkstücke
"Werkstückzu tauschen, das fertige
tausch
Werkstück aus der Maschine
durchführen"
zu entnehmen und das
unbearbeitete Werkstück zu
laden – dieser Befehl löst
entweder eine Einlesesperre
oder einen NC-Stopp aus, die
bzw. der vom Roboter
freigegeben werden, wenn
der Werkstücktausch
abgeschlossen ist.
Doppelgreiferreaktion auf "Vorbereiten
zum Werkstücktausch"
Vorbereiten zum
Werkstücktausch
Ja
Ist "Purge"
ausgewählt?
Nein
Vorbereiten
zum Entladen
Nächstes Werkstück abrufen
Roboterseite bei
einem Roboter mit
nur einem Greifer
zum Be- und Entladen
Einzelgreiferreaktion auf "Vorbereiten zum
Werkstücktausch"
Nein
Ja
Befindet sich
ein Werkstück in der
Spindel?
Ist "Purge"
ausgewählt?
Ja
Vorbereiten
zum Entladen
Nein
Nächstes Werkstück abrufen
Ende
Ende
Einzelgreiferreaktion auf "Werkstücktausch
durchführen"
Doppelgreiferreaktion auf
"Werkstücktausch durchführen"
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Vorbereiten zum
Werkstücktausch
Erster Ladetakt –
noch kein Werkstück
in der Maschine
Werkstück
tauschen
Werkstücke tauschen
(Bewegungen auch
ausführen, wenn kein
fertiges Werkstück oder
neues Werkstück
vorhanden ist)
Nein
Ist ein fertiges Werkstück
vorhanden?
Ja
Werkstück
tauschen
Nein
Befindet sich ein
Werkstück in der Spindel?
Ja
Das Werkstück
entnehmen und
außerhalb der
Maschine ablegen
Ist "Purge" ausgewählt?
Ja
Nein
Fertiges Werkstück
ablegen
Nächstes Werkstück
laden
Ende
Rückkehr in
Grundstellung
Ende
Das NC-Programm in den Maschinen sieht in etwa wie folgt aus:
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
8
2 Lösung
2.2 Detaillierte Beschreibung der Lösung
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Bild 2-3 Struktur des NC-Programms für den robotergestützten Betrieb
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
9
2 Lösung
2.3 Signale zwischen Sinumerik und dem Roboter
2.3
Signale zwischen Sinumerik und dem Roboter
Dieses Schema zeigt die Mindestsignalanforderungen für diese einfache
Schnittstelle.
Tabelle 2-3 Signalschnittstelle zwischen Sinumerik und Roboter
Signal (VDWBezeichnung)
Sinumerik 828D
Roboter
Tür offen (MS_Door_ncl)
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Futter/Spannmittel offen
(MO_Mch_unclamped)
Kein Werkstück in Futter/
Spannmittel (umgekehrtes
MA_Part_exist)
Maschine entleeren
(MO_Mch_rout)
Werkstücktausch
(MA_Load_req)
Vorbereiten zum
Werkstücktausch
(MA_Adv_wox)
Roboter außerhalb von
Maschine (A_Clr)
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
10
3 Beschreibung der Komponenten
3.1 Vorgeschlagene Signaldefinition
3
Beschreibung der Komponenten
3.1
Vorgeschlagene Signaldefinition
2
Der vorgeschlagene Automationskanal gemäß VDW besteht aus einem
allgemeinen Abschnitt mit einer Länge von 2 Byte. Darauf folgt ein spezifischer
Abschnitt für die Maschinenstation, der ebenfalls 2 Byte lang ist. Dieser Abschnitt
wird ggf. für weitere Maschinenstationen wiederholt.
Das obenstehende Schema zeigt die Schnittstellenstruktur und gibt die
Bezeichnungen von typischen Signalen in den jeweiligen Bereichen an. Eine
Tabelle für die gesamte Schnittstelle finden Sie in Abschnitt 5.1 dieser
Anwendungsbeschreibung.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Bild 3-4 Struktur des VDW-Automationssignalkanals
3.2
NC-Komponenten
Auf der NC-Seite gibt es Zyklus 550, der als Zyklus für die Roboteranbindung
vorgesehen wurde.
Zurzeit ist Zyklus 550 mit folgenden Parametern programmiert:
1: Für Werkstücktausch
2: Für Vorbereiten zum Werkstücktausch
Wie aus dem Bild ersichtlich ist, verwendet der Zyklus für jede Möglichkeit eine MFunktion. Der Anwender muss prüfen, dass die in dem Beispiel verwendeten MFunktionen auf der Maschine verfügbar sind und sie nach Bedarf anpassen.
Cycle550 sollte in das Verzeichnis für die Herstellerzyklen (CMA) geladen werden.
2
VDMA Einheitsblatt 34180: Datenschnittstelle für automatisierte Fertigungssysteme
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
11
3 Beschreibung der Komponenten
3.2 NC-Komponenten
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Bild 3-5 Zyklus 550
Das nächste Schema zeigt den vorgeschlagenen Aufruf von Cycle550 durch das
Hauptbearbeitungsprogramm. Das Programm basiert auf dem Schema in Abschnitt
2.2.
Der NCK-Eingang $A_IN[16] wird verwendet, um zu bestimmen, ob der
Produktionszyklus beendet und die Maschine entleert werden soll (sog. "Purge"Vorgang).
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
12
3 Beschreibung der Komponenten
3.2 NC-Komponenten
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Bild 3-6 Darstellung des Hauptprogramms
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
13
3 Beschreibung der Komponenten
3.3 PLC-Komponenten
3.3
PLC-Komponenten
Die PLC-Komponenten bestehen aus:
SBR235 – die Logik für die Interaktion zwischen dem Roboter und dem NC-Programm
DB9035 – Datenbaustein für die Signale in SBR235
Diese Tabelle beschreibt die Ein- und Ausgänge von SBR235.
Beschreibung
Kommentare
In_Door_Open
Signal "Türen offen"
Dieses Signal wird im
PLC-Programm der
Maschine erzeugt.
In_No_part_in_machine
Spannmittel (Futter oder
Aufspannvorrichtung) ist
leer
Dieses Signal wird im
PLC-Programm erzeugt.
In_Fixture_is_open
Futter oder
Werkstückspannmittel ist
offen
Dieses Signal wird in der
PLC erzeugt.
A_Clr
Roboter außerhalb der
Maschine
Eingang von Roboter
A_CLR (In der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle ist dies der
Eingang vom Roboter
"Byte 0, Bit 3".)
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Eingänge
Wenn das Signal "0" ist,
sind die Achsen in
Vorschubsperre. Der
Anwender muss
sicherstellen, dass die
Spindel deaktiviert ist,
wenn dies nicht in
SBR235 erfolgt ist.
Die Maschine ist zu
entleeren, keine neuen
Werkstücke, alle bereits
in der Maschine
befindlichen Maschine
werden fertiggestellt.
Dieses Signal wird in der
Maschinen-PLC erzeugt.
Es wird als Ausgang an
den Roboter übergeben.
MS_Door_ncl
"Beladetür offen"Ausgang an Roboter
MS_Door_ncl (in der
vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle: Ausgang an
Roboter – Byte 0, Bit 3).
Kein Werkstück in
Maschine
Signal an Roboter
Existiert in der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle als
umgekehrtes Signal
MA_Part_exist (Ausgang
an Roboter – Byte 3,
Bit 3).
In_Purge_select
Ausgänge
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
14
3 Beschreibung der Komponenten
3.3 PLC-Komponenten
MO_Mch_unclamped
Spannmittel ist offen
Signal an Roboter
In der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle:
MO_Mch_unclamped
(Ausgang an Roboter –
Byte 2, Bit 4)
MO_Mch_rout
Purge
Signal an Roboter
In der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle:
MO_Mch_rout (Ausgang
an Roboter – Byte 1,
Bit 0)
MA_Load_req
Werkstück tauschen
Signal an Roboter
In der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle:
MA_Load_req (Ausgang
an Roboter – Byte 2,
Bit 0)
Vorbereiten zum
Werkstücktausch
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
MA_Adv_wox
Signal an Roboter
In der vom VDW
vorgeschlagenen
Schnittstelle:
MA_Adv_wox (Ausgang
an Roboter – Byte 2,
Bit 2)
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
15
4 Inbetriebnahme der Roboteranbindung
4.1 Welche Art Schnittstelle zum Roboter wird verwendet?
4
Inbetriebnahme der Roboteranbindung
4.1
Welche Art Schnittstelle zum Roboter wird verwendet?
Die Schnittstelle zwischen der Sinumerik-Steuerung und dem Roboter ist eine
digitale Signalschnittstelle:
I.
Die Schnittstelle kann mit direkter Verdrahtung der Ein- und Ausgänge
zwischen der Sinumerik-Steuerung und dem Roboter hergestellt werden.
II.
Die Schnittstelle kann mit dem Profinet PN/PN-Koppler realisiert werden.
Der PN/PN-Koppler ist im Standardsatz der Sinumerik 828D-SDB
enthalten. Ein Beispiel für die Einrichtung der Sinumerik 828D und a) einer
S7 300 PLC oder b) einem KUKA-Roboter mit Profinet-Schnittstelle über
den PN/PN-Koppler findet sich unter
http://support.automation.siemens.com
und ID 88561118
Abschnitt 2.3 enthält eine Tabelle, die vorschlägt, welche Signale benötigt werden.
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
4.2
4.3
Änderungen in der PLC
I.
Führen Sie SBR235 und DB9035 im bestehenden PLC-Programm
zusammen. Stellen Sie sicher, dass keine Konflikte bestehen. Importieren
Sie außerdem die Symbole nach Bedarf.
II.
Fügen Sie das Signal "Werkstück tauschen" der bestehenden Logik für
das Einlesesperren-Signal DB320.DBX6.1 hinzu.
Änderungen am NC-Programm
I.
Fügen Sie Cycle550 dem Verzeichnis für die Herstellerzyklen hinzu.
II.
Ändern Sie die Struktur für das Bearbeitungsprogramm, um den Vorschlag
in Abschnitt 2.2 zu integrieren.
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
16
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
5
Datenbeschreibungen
5.1
Signaldefinition gemäß VDW3
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Die folgenden Abschnitte zeigen die Signale, die in der vom VDW
vorgeschlagenen Schnittstelle enthalten sind. Die allgemeine Struktur der
Schnittstelle wurde in Abschnitt 3.1 beschrieben. Es ist zu beachten, dass diese
Schnittstelle lediglich Vorschlagcharakter besitzt. In einer praktischen Anwendung
ist es wahrscheinlich, dass deutlich weniger Signale als in diesem Vorschlag
enthalten benötigt werden.
3
VDMA Einheitsblatt 34180: Datenschnittstelle für automatisierte Fertigungssysteme
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
17
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
5.1.1
Allgemeiner Teil Byte 0 und 1, Automation an Maschine
Interface
HW In -> PLC -> NCK
Bit
$AN_ROBIN[0]
0
$AN_ROBIN[0]
1
In
Name Deutsch
Bussynchr.
Byte
Signale von Automation an Maschine
IN1
A_DATA_VALID
A_HEARTBEAT
IN2
$AN_ROBIN[0]
3
IN3
A_CLR
$AN_ROBIN[0]
4
IN4
AS_DOOR_OPEN
$AN_ROBIN[0]
5
IN5
$AN_ROBIN[0]
6
AO_MCH_START
$AN_ROBIN[0]
7
AO_HOME
$AN_ROBIN[1]
0
AO_MCH_ROUT
$AN_ROBIN[1]
1
Grundstellung anfahren
Leerfahren
Leerfahren
Leertakten
Leertakten
A_TRANS_NTY
Schutz
Global
2
Betriebsarten
AS_DOOR_REQ
Bedeutung
Die Automation setzt das Signal am Anfang des
Entlade-/Beladetakts. Mit diesem Signal beugt die
Maschine jeglichen Aktionen vor, die das
Entladen/Laden stören könnten (Werkzeugwechsel,
Verriegeln der Tür).
Die Automation befindet sich außerhalb der Maschine.
Automation außerhalb des
Maschinenkollisionsbereichs Die Ladetür kann geschlossen werden, der
Werkzeugwechsel kann ausgeführt werden.
Antwortsignal auf "Anforderung Tür öffnen" von
Schutztür Maschine öffnen
Maschine an Automation.
möglich
Die von der Maschine gesteuerte Tür zwischen
Maschine und Automation kann geöffnet werden.
Eine Zugangstür zur Maschine, die von der Automation
Schutztüranforderung
gesteuert wird, soll geöffnet werden. Diese Tür wird
Automation
freigegeben, wenn die Maschine mit "Tür öffnen i.O."
antwortet.
Die Automation sendet einen Startimpuls (Dauer:
Start an Maschine
1 Sekunde) an alle Stationen.
Signal an alle Stationen: In Grundstellung zurückkehren
Grundstellung anfahren
Transport anmelden
$AN_ROBIN[0]
Bezeichner
Daten gültig (DP/DP-Koppler) Daten gültig (DP/DP-Koppler) Bit ist reserviert für die Anzeige "Daten gültig" mit
DP/DP-Koppler.
(optional / SiemensWenn der DIL-Schalter "DIA" im DP/DP-Koppler "ON"
spezifisch)
ist, wird die Gültigkeit der Daten geprüft. Dieses Bit
wird vom Koppler zurückgesetzt, wenn der DP-Master
in Störung geht.
Lebenszeichenbit 1 Hz (Tastverhältnis 1:1).
Lebenszeichenbit 1Hz
Lebenszeichenbit
Automation außer
Störbereich Maschine
Schutztür Maschine öffnen
möglich
Schutztüranforderung
Automation
Start an Maschine
Transport anmelden
AO_MCH_REMPTY
Die Automation fordert "Gesamte Maschine leerfahren"
an. Das Signal wird zum richtigen Zeitpunkt gesendet,
es befindet sich jedoch kein Werkstück in den
Stationen.
Die Automation fordert an, dass alle Stationen
leergefahren und keine Werkstücke bearbeitet werden.
Eine Voraussetzung für diesen Modus ist, dass
"Leerfahren" abgeschlossen wurde.
$AN_ROBIN[1]
2
IN6
AO_FAULT
Störung
Störung
Fehler Ladevorrichtung
$AN_ROBIN[1]
3
IN7
AO_NEMRG_STOP
NOT-Halt o.k.
Not-Halt i.O.
Ladevorrichtung nicht in Not-Halt
$AN_ROBIN[1]
4
IN8
AO_OP
Automation betriebsbereit
Automation betriebsbereit
Dieses Signal wird gesetzt, wenn die Ladevorrichtung
betriebsbereit ist.
$AN_ROBIN[1]
$AN_ROBIN[1]
$AN_ROBIN[1]
5
6
7
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
Reserve
Reserve
Reserve
18
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
5.1.2
Allgemeiner Teil Byte 0 und 1, Maschine an Automation
Interface
NCK -> PLC -> HW Out
Signale von Maschine an Automation
0
$AN_ROBOUT[0]
1
OUT1
$AN_ROBOUT[0]
2
OUT2
$AN_ROBOUT[0]
3
OUT3
$AN_ROBOUT[0]
4
OUT4
$AN_ROBOUT[0]
5
OUT5
$AN_ROBOUT[0]
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
6
7
10/2014
OUT6
M_DATA_VALID
M_HEARTBEAT
Global
$AN_ROBOUT[0]
$AN_ROBOUT[0]
Variablenname
Datensynchr.
Out
M_MCH_RDY
MS_DOOR_NCL
Schutz
Bit
Name Deutsch
Bezeichner
Freigabe Schutzbereich
Automation öffnen
Freigabe Schutzbereich
(Automation) öffnen
Dies ist die Antwort auf das Signal "Anforderung Tür
öffnen" von der Automation an die Maschine.
Es bedeutet: Die von der Automation gesteuerte Tür
zwischen Automation und Maschine kann geöffnet
werden.
Schutztüranforderung
Maschine
Schutztüranforderung
Maschine
Taste Start
Taste Start
Eine Zugangstür zur Automation, die von der Maschine
gesteuert wird, soll geöffnet werden. Diese Tür wird
freigegeben, wenn die Automation mit "Tür öffnen i.O."
antwortet.
Das Maschinenprogramm wurde gestartet. Das Signal
kann von der Automation als Maschinenzustandssignal
und zum Abrufen des nächsten Werkstücks verwendet
werden.
Taste Maschine Ein
Taste Maschine Ein
MO_START
MO_MCH_ON
Bedeutung
Daten gültig (DP/DP-Koppler) Daten gültig (DP/DP-Koppler) Bit ist reserviert für die Anzeige "Daten gültig" mit
DP/DP-Koppler.
(optional / SiemensWenn der DIL-Schalter "DIA" im DP/DP-Koppler "ON"
spezifisch)
ist, wird die Gültigkeit der Daten geprüft. Dieses Bit
wird vom Koppler zurückgesetzt, wenn der DP-Master
in Störung geht.
Lebenszeichenbit 1Hz
Lebenszeichenbit
Lebenszeichenbit 1 Hz (Tastverhältnis 1:1).
Maschine bereit für BeBedingungen für Be-/Entladen der Maschine i.O. Die
Maschine bereit für BeAutomation muss stoppen, wenn dieses Signal
/Entladen
/Entladen
während des Be-/Entladens auf 0 geht.
Beladetür offen
Beladetür offen
Die Beladetür der Maschine ist offen.
MS_DOOR_OPEN
MS_DOOR_REQ
Betriebsarten
Byte
Die Antriebe der Maschine sind eingeschaltet. Das
Signal wird nur im "Transfer Line"-Modus gesendet.
Dieses Signal kann von der Zellensteuerung verwendet
werden, um Zusatzsysteme (Kühlung, Hydraulik) einoder auszuschalten.
19
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
Interface
NCK -> PLC -> HW Out
Byte
Bit
Signale von Maschine an Automation
Out
Variablenname
$AN_ROBOUT[1]
0
MO_MCH_ROUT
$AN_ROBOUT[1]
1
MO_MCH_ENDCYCL
$AN_ROBOUT[1]
2
3
$AN_ROBOUT[1]
4
$AN_ROBOUT[1]
5
OUT8
MO_MCH_OP
$AN_ROBOUT[1]
6
OUT9
MO_MCH_EMPTY
OUT7
Taste Halt nach Taktende
Taste Halt nach Taktende
Taste Grundstellung
Taste Grundstellung
Taste Störung löschen
Taste Störung löschen
Halt bei Taktende erreicht
Halt bei Taktende erreicht
Maschine betriebsbereit
Maschine betriebsbereit
Maschine
istHandling
leergefahren
Greifer
1 am
öffnen
Maschine ist leergefahren
Leerfahren der Maschine ist ausgewählt.
Die Maschine gibt eine "Entladeanforderung" aus,
jedoch keine "Ladeanforderung". Das bedeutet, dass
die Ladevorrichtung kein neues Teil abrufen soll, bevor
das vorhandene Teil entladen ist.
"Halt nach Taktende" ist aktiv. Das Signal wird nur im
"Transferlinie"-Modus gesendet. Das Signal kann von
der Zellensteuerung verwendet werden, um die
Maschine ordnungsgemäß zum Halt zu bringen.
"Alle Achsen in Grundstellung" wurde an der Maschine
ausgewählt. Das Signal wird nur im "Transferlinie"Modus gesendet.
Dieses Signal kann von der Zellensteuerung verwendet
werden, um die gesamte Linie in die "Grundstellung" zu
bringen.
Setzt Warnungen auf der Maschine zurück. Das Signal
wird nur im "Transferlinie"-Modus gesendet.
Dieses Signal kann von der Zellensteuerung verwendet
werden, um Warnungen auf der gesamten Linie zu
löschen.
Die Maschine hat den Halt bei Taktende erreicht. Das
neue fertige Werkstück bleibt bis zum nächsten Takt in
der Maschine.
Für "Start" gibt es folgende Voraussetzungen: Die
Maschine ist in "in Grundstellung", in der Betriebsart
"Automatisch" und es stehen keine Alarme an.
Es befinden sich keine Werkstücke in der Maschine,
MO_MCH_CYCLEND
Reserve
V1.0,
Bedeutung
Anwahl Leerfahren
MO_MCH_CLRFLT
MO_GR1_OPEN
MO_GR2_OPEN
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
Bezeichner
Anwahl Leerfahren
MO_MCH_HOME
$AN_ROBOUT[1]
$AN_ROBOUT[1]
Name Deutsch
Greifer 2 am Handling öffnen
7
10/2014
20
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
5.1.3
Allgemeiner Teil Byte 2 und 3, Automation an Maschine
Interface
HW In -> PLC -> NCK
Byte
Bit
Signale von Automation an Maschine
In
$AN_ROBIN[2]
0
IN9
AA_LOAD_END
$AN_ROBIN[2]
1
IN10
AA_UNLOAD_END
3
$AN_ROBIN[2]
4
$AN_ROBIN[2]
5
$AN_ROBIN[2]
6
$AN_ROBIN[2]
7
$AN_ROBIN[3]
0
$AN_ROBIN[3]
1
$AN_ROBIN[3]
2
$AN_ROBIN[3]
$AN_ROBIN[3]
$AN_ROBIN[3]
$AN_ROBIN[3]
$AN_ROBIN[3]
3
4
5
6
7
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
AA_CLAMP
Steuersignale
$AN_ROBIN[2]
IN11
IN12
IN13
AA_CLAMP_CHK
Bezeichner
Beladen beendet
Entladen beendet
Entladen beendet
Werkstück spannen
Werkstück spannen
Werkstück spannen mit
Kontrolle
Werkstück lösen
Teil spannen mit Kontrolle
Werkstück lösen
Spülen ein
Spülen ein
AA_CLAMP_OPEN
AA_FIX_CLN
Werkstückdaten
2
Station 1
$AN_ROBIN[2]
Name Deutsch
Beladen beendet
AA_TYPE_CHK
Werkstücktyp prüfen
Werkstücktyp prüfen
AA_PART_ITYPE
Werkstücktyp
Werkstücktyp
AA_PART_RWK
Nacharbeitsteil
Nacharbeitsteil
AA_PART_EXIST
Werkstück vorhanden
Werkstück vorhanden
Messteil anfordern
Messteil anfordern
AA_PARTMSR_REQ
Bedeutung
Die Automation fordert "Werkstücke spannen" an.
Die Antwort ist "Stationen gespannt".
Die Automation löst das Spannen des Werkstücks mit
Spannkontrolle aus.
Die Automation fordert das Lösen der Werkstücke an.
Die Antwort ist "Spannmittel offen".
Wenn die Maschine das Spannen verwaltet, ist dieses
Signal für den Werkstücktausch nicht erforderlich.
Spülen des Werkstückaufnahmebereichs für den
Werkstückwechsel. Die Automation kann ein Ventil in
der Maschine steuern, um den Bereich zu reinigen, in
dem das Werkstück in der Maschine platziert wird.
Anforderung der Prüfung des Werkstücktyps.
Die Automation fordert von der Maschine ein
"kalibriertes Werkstück" an.
Das derzeit in der Maschine befindliche Werkstück wird
als "kalibriertes Teil für Automation" bezeichnet.
Reserve (Diagnose Roboter!!)
Reserve (Diagnose Roboter!!)
Reserve (Diagnose Roboter!!)
Reserve (Diagnose Roboter!!)
Reserve (Diagnose Roboter!!)
21
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
5 Datenbeschreibungen
5.1 Signaldefinition gemäß VDW
5.1.4
Ladestation Byte 2 und 3, Automation an Maschine
Interface
NCK -> PLC -> HW Out
Byte
Bit
Signale von Maschine an Automation
Out
Variablenname
$AN_ROBOUT[2]
0
OUT10
MA_LOAD_REQ
$AN_ROBOUT[2]
1
OUT11
MA_UNLOAD_REQ
Name Deutsch
Bezeichner
Bedeutung
Beladeanforderung
Ladeanforderung
(CYCLE550)
Entladeanforderung
(CYCLE550)
Die Maschine ist im "Transferlinie"-Modus und fordert
das Werkstück an. Die Lade-/Entladestation ist leer.
Die Maschine ist im "Transferlinie"-Modus und fordert
die Werkstückentladung an. Die Lade-/Entladestation
ist belegt.
Die Maschine sendet eine Vorwarnung für die Entlade/Ladeanforderung an die Automation.
Das Programm ist fast abgeschlossen, es wurde noch
keine Entladeanforderung gesendet. Die Automation
fährt direkt vor die Maschine und wartet auf die
Entladeanforderung.
Der Bearbeitungsbereich der Maschine ist nicht i.O.
Die Maschine ist im "Transferlinie"-Modus und fordert
die Automation auf, die Prüfung zu wiederholen. Die
Lade-/Entladestation ist belegt.
Die Aufspannung an der Entlade-/Ladestation ist
gelöst.
Die Aufspannung an der Entlade-/Ladestation ist
gespannt.
Die Aufspannung an der Entlade-/Ladestation ist
gestört.
Signal kann verwendet werden, um
Spannmittel 1/Spannmittel 2 zu identifizieren.
Position 1 ist Spannmittel 1 zugeordnet.
Signal kann verwendet werden, um
Spannmittel 1/Spannmittel 2 zu identifizieren.
Position 2 ist Spannmittel 2 zugeordnet.
Die Typprüfung ist i.O.
3
$AN_ROBOUT[2]
4
OUT12
$AN_ROBOUT[2]
5
OUT13
$AN_ROBOUT[2]
6
OUT14
$AN_ROBOUT[2]
7
$AN_ROBOUT[3]
0
$AN_ROBOUT[3]
$AN_ROBOUT[3]
1
2
$AN_ROBOUT[3]
3
$AN_ROBOUT[3]
4
$AN_ROBOUT[3]
5
$AN_ROBOUT[3]
6
$AN_ROBOUT[3]
7
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
Steuersignale
$AN_ROBOUT[2]
Voranmeldung zum Be/Entladen
Voranmeldung zum Be/Entladen
Anforderung
Spannwiederholung
Anforderung
Spannwiederholung
Spannmittel gelöst
Spannmittel gelöst
Spannmittel gespannt
Spannmittel gespannt
Spannkontrolle n.i.O.
Spannkontrolle n.i.O.
Wechselposition 1
Wechselposition 1
Wechselposition 2
Wechselposition 2
Typprüfung i.O
Werkstücktyp
Werkstück vorhanden
Typprüfung i.O.
Werkstücktyp
Werkstück vorhanden
MA_ADV_WOX
MA_RPT_CLAMP
MA_FIX_UNCLAMPED
MA_FIX_CLAMPED
MA_CLAMP_FAILED
Wechselpos.
2
MA_CHGR_POS1
MA_CHGR_POS2
MA_TYPE_CHK_OK
MA_PART_ITYPE
Werkstückdaten
$AN_ROBOUT[2]
Maschinenstation 1
Entladeanforderung
MA_PART_EXIST
MA_PART_OK
Werkstück i.O
Werkstück i.O.
MA_PART_MSR
MA_PART_NOK
Werkstück messen
Werkstück NIO
Messteil
Werkstück n.i.O.
MA_PART_SPC_OPER
MA_PART_SPC_FRSTC
MA_PART_SPC_MACH
SPC-Teil Bediener
SPC-Teil First Cut
SPC-Teil Maschine
SPC-Teil Bediener
SPC-Teil First Cut
SPC-Teil Maschine
22
6 Zugehörige Literatur
6
Zugehörige Literatur
Tabelle 2
Gegenstand
Titel / Link
\1\
Siemens Industry
Online Support
http://support.automation.siemens.com
\2\
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Beitrag
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http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/102729670
\3\
7
Kontakt
Siemens AG 2014 Alle Rechte vorbehalten
Siemens AG
Industry Sector
I DT MC MTS APC
Frauenauracher Straße 80
91056 Erlangen
Deutschland
mailto: MC-MTS-APC-Tech-Team.i-dt@siemens.com
8
Versionsverlauf
Tabelle 3
Version
Datum
V1.0
10/2014
Roboteranbindung
Beitrags-ID: 102729670,
V1.0,
10/2014
Änderungen
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