PC-based Control für die Gummi- und Reifenindustrie

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1 PC-based Control für die Gummi- und Reifenindustrie IPC I/O Motion Automation

2 IPC I/O Motion Automation PC-based Control: Mit maßgeschneiderten Automatisierungslösungen Beckhoff realisiert seit über dreißig Jahren Automatisierungslösungen auf der Grundlage PC-basierter Steuerungs technik. Als global aufgestelltes Unternehmen, mit Headquarter und Produktionsstandort in Deutschland, beschäftigen wir weltweit über 2700* Mitarbeiter und sind mit 34* Tochterunternehmen sowie über Distributoren in mehr als 70 Ländern vertreten. Durch unsere stetige technologische Weiterentwicklung und unser wirtschaftliches Wachstum sowie die hohe Fertigungstiefe und große Produktionskapazitäten garantieren wir die Langzeitverfügbarkeit und Liefertreue unserer Steuerungslösungen. Robuste, branchenerprobte Komponenten und mehr als 20-jähriges Know-how in der Gummi- und Reifenindustrie machen Beckhoff zu einem kompetenten und zuverlässigen Partner. * Stand: 11/ BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

3 stärken Sie Ihre Wettbewerbsvorteile in der Gummi- und Reifenproduktion. Forderungen nach gesteigerter Produktionsgeschwindigkeit und Produktqualität, hoher Anlagenverfügbarkeit und optimierter Energieeffizienz bei niedrigen Gesamtkosten, wie der Weltmarkt der Gummi- und Reifenindustrie sie stellt, werden durch die PC-basierte Steuerungstechnik optimal erfüllt. Sie eignet sich sowohl zur Realisierung zentraler wie dezentraler Steuerungskonzepte. Als zentrale Intelligenz übernimmt der leistungsstarke Industrie-PC die Steuerung und Überwachung der gesamten Anlage, inklusive Visualisierung, Motion Control, Sicherheits- und Messtechnikaufgaben. Aber auch Konzepte mit dezentralen I/Os in ausgedehnten Anlagen sind auf der Basis des schnellen Bussystems EtherCAT realisierbar. Aufgrund der Modularität und Skalierbarkeit der einzelnen Komponenten lassen sich maßgeschneiderte, wirtschaftliche Lösungen kreieren ganz gleich, ob es sich um die durchgängige Automatisierung einer neuen Produktionslinie oder ein Steuerungsretrofit einer vorhandenen Maschine, um die Verwendung einzelner Komponenten oder eine Systemlösung handelt. O 3 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

4 Auf unser Branchen-Know-how und unsere Lösungskompetenz In langjähriger, enger Zusammenarbeit mit Maschinenbauern und Endkunden hat Beckhoff fundiertes Branchenwissen und Lösungskompetenz in der Gummi- und Reifenindustrie aufgebaut. Unser Expertenteam berät und unterstützt Sie vom Steuerungsdesign, über die Realisierung und Inbetriebnahme Ihrer Maschine bis zum Schaltschrankbau. Die robuste Ausführung unserer Steuerungskomponenten sorgt für den zuverlässigen 24/7-Betrieb in der rauen, von hohen Temperaturen und starker Verschmutzung belasteten Produktionsumgebung. 4 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

5 können Sie vertrauen. Wir sind weltweit für Sie da. Als Ihr zuverlässiger Partner steht Ihnen Beckhoff mit einem starken Branchenmanagement-Team in Deutschland sowie Experten weltweit vor Ort zur Seite, wenn es um Beratung, technischen Support und Service geht. Beckhoff verfügt außerdem über fundiertes Branchen-Know-how im Schaltschrankbau für die Reifen- und Gummiindustrie. Die Beckhoff-Engineering-Abteilung erstellt den Schaltschrank exakt nach den spezifischen Vorgaben und Standards des Endkunden: Angefangen von den eingesetzten Komponenten, über deren Anordnung im Schaltschrank, die Klimatisierung und Lüftung, bis hin zur Beschriftung und zur Logistik. 5 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

6 PC-basierte Automatisierungstechnik mit hohem Integrationsgrad optimiert Das Beckhoff-Produktportfolio umfasst leistungsstarke Industrie-PCs, ein umfangreiches Spektrum an I/O- und Feldbuskomponenten, hochdynamische Antriebstechnik und die durchgängige Automatisierungssoftware TwinCAT. Unter Nutzung modernster Prozessorarchitekturen, in Kombination mit dem schnellen Kommunikationssystem EtherCAT, verfügt die PC-basierte Steuerungsplattform über die notwendige Performance, um alle Automatisierungsfunktionen auf einer zentralen CPU abzubilden: Neben Ablaufsteuerung, Motion Control und Visualisierung werden auch Sicherheitstechnik, Messtechnik, Condition Monitoring und Robotik in die Steuerung integriert. Die Offenheit der PC-Steuerung hinsichtlich IT-Standards und Schnittstellen erlaubt eine optimale Anbindung an überlagerte MES- oder ERP-Systeme. 6 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

7 die Effizienz und Kosten des gesamten Produktionsprozesses. Als leistungsstarke Steuerungsplattform für den gesamten Produktionsprozess, von der Feldebene über die Antriebe bis zur Leitebene, sorgt PC-based Control für eine optimale Systemkommunikation und einen effizienten Produktionsablauf. TwinCAT als durchgängige Automatisierungssoftware vereinfacht Engineering und Inbetriebnahme und trägt somit zur Kostenreduktion bei. Die Integration von Messtechnik und Condition Monitoring verbessert die Prozessqualität, reduziert den Ressourcenverbrauch und erhöht durch permanente Überwachung und intelligente Diagnosemöglichkeiten die Verfügbarkeit der Maschine. Mit TwinSAFE steht eine EtherCAT-basierte, dezentrale Sicherheitslösung zur Verfügung: Verteilte Sicherheitsgeräte wie Not-Halt oder Lichtschranken sind über sichere EtherCAT-I/O-Module in die zentrale Steuerung integriert und minimieren so den Verkabelungsaufwand. 7 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

8 Offene und modulare Steuerungstechnik sorgt für Flexibilität Die feldbusneutralen Busklemmen und die leistungsstarken EtherCAT-Klemmen stehen in über 400 verschiedenen Signalformen mit variabler Kanaldichte, von 1- bis 16-Kanal, zur Verfügung. Alle gängigen Feldbussysteme, wie z. B. EtherCAT, PROFINET, Ethernet IP und CANopen werden von Beckhoff unterstützt. Das Beckhoff-Busklemmensystem bietet dem Maschinenbauer ein Optimum an Flexibilität und Offenheit, da es ihm erlaubt, seine Maschinen in der Feldebene immer baugleich zu konstruieren. Bei einem Wechsel des Feldbusses muss lediglich die Feldbusanschaltung getauscht werden ein großer Vorteil in Hinblick auf die zunehmende Internationalisierung der Reifenindustrie. 8 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

9 und sichert Ihren Qualitätsvorsprung in der Produktion. Zur Einhaltung hoher Qualitätsstandards wird Messtechnik immer relevanter und zwar nicht erst beim abschließenden Prüfvorgang des Reifens, sondern bereits während der Produktion. Hochgenaue Regelungsprozesse und hochgenaue Messtechnik, z. B. mit einer Auflösung von 24 Bit und einer Genauigkeit von 0,01 %, sind direkt im Beckhoff-I/O-System realisierbar. Die Standardmesstechnikklemmen werden einfach in den Busklemmenstrang integriert und ohne den Einsatz zusätzlicher Hardware von der PC-Steuerung verarbeitet. Die lückenlose Verfolgung des Reifens über den gesamten Herstellungsprozess erfolgt über integrierte Schnittstellen-Module für Barcode- und RFID-Lesegeräte. Die Anbindung der Datenbanksysteme übernimmt der TwinCAT DataBase Server. 9 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

10 Materialvorbereitung und Reifenbau Ethernet TwinCAT PLC/NC Control Panel DVI/USB Industrie-PC EtherCAT-Klemmen Servomotor Servoverstärker Servomotor Servomotoren Materialvorbereitung und Reifenbau Leistungsfähige Industrie-PCs und Control Panel bilden zusammen mit den TwinCAT-Softwaremodulen die Steuerungsplattform für das Beckhoff-Motion-Control-System. Die Beckhoff- Servotechnik unterstützt nicht nur elektronische Motortypenschilder für Plug-and-play sondern auch die Sicherheitstechnik. Antriebsparametrierung und Parameterspeicherung sind vollständig in TwinCAT integriert. Der Anschluss der Servomotoren erfolgt kostengünstig über die One Cable Technology, die Power- und Feedbacksignale in einem Standardmotorkabel kombiniert. Für Verstellachsen mit Absolutgebern steht mit der Servomotorklemme auch eine kompakte Lösung für das I/O-System zur Verfügung. 10 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

11 Vulkanisation Ethernet TwinCAT PLC/NC Control Panel DVI/USB Industrie-PC EtherCAT-Klemmen EtherCAT-Box-Modules Vulkanisation Robuste Control Panel und Panel-PCs im Curing- Design, ausgeführt in Schutzart IP 65, mit SPS- Funktionstasten und Spezialfolie zum Schutz der Elektronik vor Umwelteinflüssen, kommen zur Überwachung und schnellen Regelung von Druck und Temperatur bei der Vulkanisation zum Einsatz. IP-67-Module für Standard- und Safety-Signale, Busklemmen für den erweiterten Temperaturbereich und hoch präzise, kalibrierte Temperaturerfassungsklemmen bilden die ideale Hardwareplattform für die Heizpressensteuerung. Die Basis-Software für hydraulische und mechanische Vulkanisierpressen und die TwinCAT- Controller-Toolbox ermöglichen ein schnelles Time-to-Market. Die Archivierung der Produktionsdaten kann über eingebaute Massenspeicher, Netzwerkanbindung sowie direkte Datenbankanbindung aus der PLC erfolgen. 11 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

12 Fördertechnik, Materialhandling Ethernet Control Panel TwinCAT PLC/NC PTP/NC I DVI/USB Industrie-PC EtherCAT-Klemmen Schrittmotoren EtherCAT- Box-Module Servomotoren Fördertechnik, Materialhandling Für den Einsatz in ausgedehnten Transportstrecken zum Transport der Reifen von der Maschine zu weiteren Verarbeitungsstationen sind die dezentralen EtherCAT-Klemmen-I/Os optimal geeignet. EtherCAT erlaubt die Realisierung ausgedehnter Anlagen mit Abständen von bis 100 m zwischen den einzelnen I/O-Inseln. Auf Basis der Kabelredundanz von EtherCAT ist eine hohe Verfügbarkeit der Anlage gewährleistet. Dezentrale Antriebskonzepte, wie sie in Förderanlagen häufig zum Einsatz kommen, lassen sich aufgrund der Multi-Feldbusfähigkeit der Beckhoff-Automatisierungsplattform problemlos in die zentrale Steuerung integrieren. Über Gateways und Schnittstellen werden unterschiedliche Hardwarekomponenten, wie z. B. Scanner, RFID-Einheiten oder Kamerasysteme zur Produktverfolgung, angesteuert. Anstelle der verdrahteten Sicherheitskette tritt das dezentrale Sicherheitssystem TwinSAFE. Die Safety-Klemmen lesen die sicheren Signale an der Anlage ein; der Datentransport zum PC erfolgt über das Safetyover-EtherCAT-Protokoll. 12 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

13 Endinspektion Ethernet TwinCAT PLC/NC Control Panel DVI/USB Industrie-PC Ethernet TCP/IP (optional) PROFIBUS (optional) CANopen (optional) EtherCAT-Klemmen Endinspektion Control Panel mit Touchscreen und mechanischen Tasterfeldern, leistungsfähige, erweiterbare Industrie-PCs, EtherCAT-I/Os mit Gateways zu unterlagerten Feldbussystemen, TwinCAT zur Steuerung von Maschinenabläufen und Bewegungen und TwinSAFE für die Maschinensicherheit stellen die optimale Basis für Test- und Prüfmaschinen dar. Ablaufsteuerung und Messtechnikaufgaben erfolgen auf einer Plattform. Durch die Verwendung von C/C++ und MATLAB /Simulink eröffnet TwinCAT 3 vielfältige Anwendungsgebiete in der Messund Prüftechnik. Servoverstärker Servomotoren 13 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

14 TwinCAT, die durchgängige Automatisierungsplattform TwinCAT, die offene, skalierbare Automatisierungssoftware auf der Basis von Windows-Betriebssystemen, bildet das Herzstück der PC-basierten Steuerung. Sie substituiert herkömmliche SPS- und Motion-Steuerungen und verwandelt nahezu jeden kompatiblen PC in eine Echtzeitsteuerung mit Multi-SPS-System, NC-Achsregelung, Programmierumgebung und Bedienstation. Die Anbindung an alle gängigen Feldbusse und PC-Schnittstellen wird unterstützt. Vielfältige Softwarefunktionsbausteine und -bibliotheken erleichtern das Engineering. TwinCAT 3 bietet, durch die Integration in Microsoft Visual Studio, mehr Freiheitsgrade bei der Programmierung: Neben den objektorientierten Erweiterungen der IEC stehen auch C und C++ sowie MATLAB /Simulink als Programmiersprachen für Echtzeitanwendungen zur Verfügung. Durch die Multi-Core-Fähigkeit von TwinCAT 3 ist dem weiteren Ausbau der Automatisierungsfunktionen von PC-Control quasi keine Grenze gesetzt. O 14 BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

15 für effizientes Engineering. Mit TwinCAT verfügt der Maschinenbauer über eine durchgängige und einheitliche Entwicklungsumgebung, mit der er alle Steuerungsaufgaben lösen kann. Der hohe Integrationsgrad von TwinCAT verkürzt die Entwicklungs- und die Inbetriebnahmezeit, da nur mit einem Tool gearbeitet werden muss. Umfangreiche TwinCAT-Bibliotheken mit verschiedenen Regelalgorithmen, Nocken- und Hydrauliksteuerungen, Fliegende Säge und Kurvenscheiben vereinfachen die Programmierung. Vielfältige Motion-Funktionen decken alle Anforderungen der Reifenindustrie ab: Nicht nur lineare Master-Slave-Kopplungen mit variablen Koppelfaktoren, auch komplexere, grafisch editierbare Kurvenscheiben sind realisierbar. Die in TwinCAT integrierte Messtasterfunktion ermöglicht das Erfassen von Lage und Länge des Materials. 15 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

16 Internet of Things/Services Cloud Computing ADS, OPC UA MES/ERP Smart Factory Smart Factory EAP, ADS, OPC UA DVI/USB EtherCAT TwinSAFE PROFINET PROFIBUS CANopen EtherCAT als durchgängiges Feldbussystem 16 Die Anforderungen an die Kommunikationssysteme von Produktionsanlagen sind in den letzten Jahren drastisch gestiegen. Hier ist EtherCAT, das Echtzeit-Ethernet-System von Beckhoff, der optimale Feldbus. Aufgrund seiner hohen Kommunikationsgeschwindigkeit und seiner hohen Nutzdatenrate übernimmt er die gesamte Prozesskommunikation und ist I/O-, Sicherheits- und Antriebsbussystem in einem. Beckhoff liefert ein durchgängiges Produktspektrum für EtherCAT: von der Steuerung über die Feldbuskomponenten in IP 20 und IP 67 bis zum sicheren Servoantrieb. Da EtherCAT heute bereits weltweiter Standard ist, kann der Maschinenbauer sich beispielsweise bei der Auslegung seiner Antriebslösung auf dem Markt bedienen und die für seine Applikation optimal geeigneten Komponenten in seine Steuerungsarchitektur integrieren. Klassische Feldbus- und Industrial-Ethernet-Systeme, wie PROFIBUS oder PROFINET und entsprechende Peripherien, sind über Gateways problemlos integrierbar. EtherCAT bildet ein Gateway zwischen den Prozess-I/Os und der Standard-Ethernet-Welt und kann damit für Tele-Service und Cloud-Applikationen genutzt werden. BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

17 für eine extrem schnelle und hochpräzise Steuerung. EtherCAT und die darauf basierende, schnelle Steuerungstechnologie extreme Fast Control (XFC) von Beckhoff optimieren verschiedenste Anwendungsbereiche in der Reifenindustrie. Sie sorgen für Vorteile sowohl bei der Überwachung von Temperatur und Druck bei der Vulkanisierung als auch an der Reifenprüfmaschine. Die Time-Stamp-Funktionalität der XFC-Technologie erlaubt die hochpräzise Erfassung von Messtasterereignissen; gekoppelte Servoachsen werden über die Distributed-Clocks von EtherCAT hochgenau synchronisiert. Messwerte zur Qualitätssicherung werden mit Hilfe von Oversampling-Klemmen exakt erfasst. Schnelle Analog-I/Os und TwinCAT-Reglerstrukturen dienen der Regelung von Prozessdrücken sowie zur hochpräzisen und schnellen Temperaturerfassung. Die in Mess- und Prüfmaschinen üblicherweise eingesetzte Spezialhardware lässt sich durch XFC-Standardkomponenten kostensparend ersetzen und in das EtherCAT-I/O-System integrieren. O 17 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

18 Beckhoff New Automation Technology Beckhoff realisiert offene Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik. Das Produktspektrum umfasst die Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware. Für alle Bereiche sind Produktlinien verfügbar, die als Einzelkomponenten oder im Verbund, als ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes Steuerungssystem, fungieren. Die New Automation Technology von Beckhoff steht für universelle und branchenunabhängige Steuerungs- und Automatisierungslösungen, die weltweit in den verschiedensten Anwendungen, von der CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine über die Windkraftanlage bis zur intelligenten Gebäudesteuerung, zum Einsatz kommen. O Beckhoff im Überblick.Headquarters Verl, Deutschland Umsatz 2013: 435 Mio. Mitarbeiter weltweit: über Niederlassungen Deutschland: 11.Tochterfirmen/Niederlassungen weltweit: 34.. Vertretungen weltweit: in über 70 Ländern (Stand 11/2014) Mio Montreal North Fond Seattle Minneapolis du Lac London Mississauga Milwaukee Detroit Chicago Boston Denver Mechanicsburg San Francisco NORDAMERIKA Los Angeles Raleigh San Diego Rogers Charlotte Dallas Atlanta Austin San Luis Potosí Quito Bogotá Lima Santiago S 0 Umsatzentwicklung BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

19 Weltweite Präsenz auf allen Kontinenten Durch die Präsenz von Beckhoff in über 70 Ländern erhalten global aktive Beckhoff-Kunden weltweit schnellen Service und technischen Support in der jeweiligen Landessprache. Darüber hinaus ist die geographische Nähe zum Kunden für Beckhoff die Grundvoraussetzung für das tiefe Verständnis der technischen Herausforderungen, vor denen die Kunden stehen. Weiterführende Informationen Die Webseite PC-based Control für die Gummi- und Reifenindustrie enthält zusätzliche Informationen und Branchenlösungen. O Die Beckhoff-Kataloge und -Flyer stehen im Internet zum Download zur Verfügung. O Bildnachweis: ContiLifeCycle Continental Reifen Deutschland GmbH Beckhoff, TwinCAT, EtherCAT, Safety over EtherCAT, TwinSAFE, XFC und XTS sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer, in dieser Dokumentation enthaltener, Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Kennzeichen führen. Beckhoff Automation GmbH & Co. KG 02/2015 Seinäjoki Glasgow Kristiansand Tønsberg Hobro Kolding Göteborg Malmö Glostrup Värnamo Verl EUROPA Tampere Hyvinkää Kaunas Lübeck Hannover Haarlem Berlin Piaseczno Verl Henley on Thames Moers Kortrijk Hasselt Frankfurt Crailsheim Nürnberg Bras-sur-Meuse Pforzheim Brno Balingen Hagenberg Paris Ravensburg Berndorf Schaffhausen München Hallein Lyssach Innsbruck Budapest Montagny-près-Yverdon Zürich Bürs Ljubljana Cluj-Napoca Locarno Metz-Tessy Mailand Padua Zagreb Bologna Bilbao Sofia Barcelona Madrid Istanbul Bursa Aveiro Athen İzmir Mosta Stockholm St. Petersburg Vladimir Moskau Beirut Lod Kairo Riad AFRIKA Samara Dubai Teheran Ekaterinburg Novosibirsk ASIEN Xi an Chengdu Delhi Chongqing Shenyang Peking Jinan Seoul Qingdao Nanjing Wuxi Hefei Shanghai Ningbo Wuhan Hangzhou Ahmedabad Changsha Guangzhou Taipeh Shenzhen Mumbai Pune Bangalore Chennai Bangkok Penang Kuala Lumpur Singapur Yokohama ÜDAM ERIKA Jakarta Campinas São Paulo Joinville Novo Hamburgo Johannesburg Durban AUSTRALIEN Montevideo Buenos Aires Kapstadt Melbourne Sydney Auckland Headquarters Headquarters Distributor Niederlassung Niederlassung Distributor 19 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

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