TwinCAT. SPS und Motion Control auf dem PC. TwinCAT

Transkript

1 800

2 SPS und Motion Control auf dem PC 801

3 Supplements 822 NC/CNC 802

4 The Windows Control and Automation Technology Produktübersicht PC-basierte Steuerungstechnik SPS und Motion Control auf dem PC 3 extended Automation (XA) NC PTP 837 Supplements System Supplements Motion 824 NC I 841 Supplements Communication 826 CNC 851 Supplements Controller 828 I/O 852 Supplements Building Automation 830 CP 803 www. beckhoff.de/ BECKHOFF New Automation Technology

5 Produktübersicht Software SPS 820 PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, NT/XP Embedded, CE* Echtzeit Beckhoff-Realtime-Kernel I/O-System EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet Laufzeitsystem 4 SPS-Laufzeitsysteme mit jeweils bis zu 4 Tasks, Entwicklungs- und Laufzeitsystem auf einem PC oder trennbar (CE: nur Runtime) Speicher Prozessabbildgröße, Merkerbereich, Programmgröße, POU-Größe, Variablenanzahl nur durch Größe des Arbeitsspeichers begrenzt (max. 2 GB bei NT/ 2000 / XP/Vista) Zykluszeit ab 50 µs einstellbar Verknüpfungszeit 1 µs (Intel Core 2 Duo) für SPS-Befehle Programmierung IEC : IL, FBD, LD, SFC, ST, CFC, leis tungsfähige Bibliotheksverwaltung, komfortables Debugging Software NC PTP NC PTP inklusive 820 PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, NT/XP Embedded, CE* EchtzeitBeckhoff-Realtime-Kernel I/O-System EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet Programmierung erfolgt über Funktionsbausteine für PLC nach IEC (standardisierte PLCopen- Motion-Control-Bausteine), komfortable Achsen- Inbetriebnahmemenüs im System Manager Laufzeitsystem NC Point-to-Point inklusive Anzahl Achsen bis zu 255 Achsen Achstypen elektrische und hydraulische Servoantriebe, Frequenzumrichterantriebe, Schrittmotorantriebe, geschaltete Antriebe (Eil-/Schleichachsen) Zykluszeit ab 50 µs, typisch 1 ms (frei einstellbar) AchsfunktionenStandardachsfunktionen: Start/Stopp/Reset/ Referenzieren, Geschwindigkeitsoverride, Sonderfunktionen: Master-/Slavekaska dierung, Kurvenscheiben, Elektronisches Getriebe, Online-Distanz kompensation von Strecken, Fliegende Säge 822 -Level -Level I/O 828 CP PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze BetriebssystemeWindows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, NT/XP Embedded, CE (nur Runtime)* EchtzeitBeckhoff-Realtime-Kernel universelles I/O-Interface für alle gängigen Feldbussysteme, PC-Feldbuskarten und Schnittstellen mit integriertem Echtzeittreiber PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, NT/XP Embedded* EchtzeitBeckhoff-Realtime-Kernel Windows-Treiber für Beckhoff Control Panel BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

6 Supplements -System System Manager CP I/O System Motion Communication Controller Building Automation NC PTP NC I CNC Software NC I NC I inklusive 820 NC PTP inklusive 822 PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, NT/XP Embedded, CE* EchtzeitBeckhoff-Realtime-Kernel I/O-System EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet Programmierung DIN Programme für NC-Interpolation, Zugriff über Funktionsbausteine aus nach IEC Laufzeitsystem NC-Interpolation inklusive NC PTP und PLC Anzahl Achsen max. 3 Bahnachsen und bis zu 5 Hilfsachsen pro Gruppe, 1 Gruppe pro Kanal, max. 31 Kanäle Achstypen elektrische Servoachsen, Schrittmotorantriebe Interpreterfunktionen Unterprogramm- und Sprungtechnik, programmierbare Schleifen, Nullpunktverschiebungen, Werkzeugkorrekturen, M- und H-Funktionen Geometrien Geraden und Kreise im 3-D-Raum, Kreise in allen Hauptebenen, Helices mit Basiskreisen in allen Hauptebenen, Linear-, Zirkular-, Helikalinterpolation in den Hauptebenen und frei definierbaren Ebenen, Bezier-Splines, Look-ahead-Funktion Achsfunktionen Online-Umkonfiguration von Achsen in Gruppen, Bahnoverride, Slavekopplung an Bahnachsen, Hilfsachsen, Achsfehler- und Durchhangkompensation, Messfunktionen Bedienung Automatikbetrieb, Handbetrieb (Jog/ Tipp), Einzelsatzbetrieb, Referenzieren, Handradbetrieb (Verfahren/Überlagern) NC I Optionen Optionen Kinematic Transformation 840 *versionsabhängig 824 Software CNC CNC inklusive 820 NC PTP inklusive 822 NC I inklusive 824 PC-Hardware Standard-PC / IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, Windows NT/XP Embedded* EchtzeitBeckhoff-Realtime-Kernel I/O-System EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet Programmierung DIN Programmierung mit Hochsprachenerweiterung, Zugriff über Funktionsbausteine aus nach IEC Laufzeitsystem CNC inklusive NC I, NC PTP, PLC Achsen/Spindeln 8 Bahnachsen/geregelte Spindeln, max. 64 Achsen/ geregelte Spindeln (optional), max. 12 Kanäle Achstypenelektrische Servoachsen, Analog-/Encoderinterface über Feldbus, dig. Schnittstelle über Feldbus Interpreterfunktionen Unterprogramm- und Sprungtechnik, programmierbare Schleifen, Nullpunktverschiebungen, Werkzeugkorrekturen, M- und H-Funktionen, mathematische Funktionen, Parameter-/Variablenprogrammierung, Anwendermakros, Spindel- und Hilfsfunktionen, Nullpunktverschiebungen, Werkzeugfunktionen Geometrien Linear-, Zirkular-, Helikalinterpolation in den Hauptebenen und frei definierbaren Ebenen, max. 32 interpolierende Bahnachsen pro Kanal, Look-ahead-Funktion Achsfunktionen Koppel- und Gantry-Achsenfunktion, Override, Achsfehler- und Durchhangkompensation, Messfunktionen Bedienung Automatikbetrieb, Handbetrieb (Jog/Tipp), Einzelsatzbetrieb, Referenzieren, Satzvorlauf, Handradbetrieb (Verfahren/Überlagern) CNC Optionen Optionen CNC Axes Pack 827 CNC Channel Pack 827 CNC Transformation 827 CNC HSC Pack 827 CNC Spline Interpolation Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

7 Produktübersicht 806 Supplements System ECAD Import 832 Softwaretool zum Import von Engineering-Ergebnissen aus einem ECAD-Programm Engineering Interface Server 832 Softwaretool zur Koordination von Programmierarbeiten über ein zentrales Quellcodeverwaltungssystem Eventlogger 833 Alarm- und Diagnosesystem zum Loggen von auftretenden Events aus dem -System XML Data Server 833 Softwarepaket zum Lesen und Schreiben von XML-basierten Daten durch die PLC Backup 833 Softwaretool zum Sichern und Wiederherstellen von Dateien, Betriebssystem- und -Einstellungen Simulation Manager 834 Softwaretool zur vereinfachten Erstellung und Konfiguration einer Simulationsumgebung Database Server 834 Softwarepaket zum Zugriff auf Datenbanken aus der SPS Database Server CE 834 Softwaretool zum Zugriff auf Datenbanken aus der SPS für Windows-CE-Plattformen HMI 834 Softwaretool zur Darstellung von in PLC-Control erstellten Visualisierungen HMI CE 835 Softwaretool zur Darstellung von in PLC-Control erstellten Visualisierungen für Windows-CE-Plattformen HMI Web 835 Darstellung von in PLC-Control erstellten Visualisierungen im Web-Browser Management Server 835 Softwaretool zur zentralen Administration von Beckhoff-CE-Steuerungen Scope grafisches Analysewerkzeug für die Anzeige von zeitkontinuierlichen Signalverläufen EtherCAT Redundancy 836 Erweiterung des -EtherCAT-Masters um die Kabelredundanzfähigkeit Solar Position Algorithm 836 SPS-Bibliothek zum exakten Ermitteln des Sonnenstandes Supplements Motion Motion Control XFC 837 SPS-Bibliothek zum hochgenauen Erfassen und Schalten von digitalen Signalen bezogen auf Achspositionen Hydraulic Positioning 837 SPS-Bibliothek zum Steuern und Regeln hydraulischer Achsen NC FIFO Axes 838 SPS-Bibliothek zur Realisierung einer vom Anwender vorgegebenen Sollwertgenerierung für eine NC-Achse NC Flying Saw 838 SPS-Bibliothek zur Implementierung der Funktionalität Fliegende Säge Remote Synchronisation 838 SPS-Bibliothek für Remote-Synchronisation NC Camming 839 SPS-Bibliothek zur Nutzung der Kurvenscheibenfunktionalität (Tabellenkopplung) von NC Cam Design Tool 839 grafisches Entwurfstool für elektronische Kurvenscheiben Digital Cam Server 840 schnelles Nockenschaltwerk als Software-Implementation Valve Diagram Editor 840 grafisches Tool zum Entwerfen der Kennlinie eines Hydraulikventils Kinematic Transformation 840 SPS-Bibliothek zur Realisierung verschiedener Kinematik- Transformationen für PTP oder NC I Supplements Communication Serial Communication 841 SPS-Bibliothek zur Kommunikation über serielle Busklemmen oder PC-COM-Ports Serial Communication 3964R/RK SPS-Bibliothek zur Kommunikation über serielle Busklemmen oder PC-COM-Ports mittels 3964R- und RK512-Protokoll Modbus RTU 842 SPS-Bibliothek zur seriellen Kommunikation mit Modbus-Endgeräten BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

8 Supplements Communication Modbus TCP Server 842 Softwarepaket zur Kommunikation mit Modbus-TCP-Geräten (Server- und Client-Funktionalität) IEC , -102, -103, -104 Master 843 SPS-Bibliothek für die Realisierung von Mastern für IEC , 102, -103, -104 IEC Master CE 843 SPS-Bibliothek für die Realisierung von Mastern für IEC unter Windows CE IEC , -104 Slave 843 SPS-Bibliothek für die Realisierung von Slaves für IEC , -104 IEC Slave CE 843 SPS-Bibliothek für die Realisierung von Slaves für IEC unter Windows CE IEC Server 844 SPS-Bibliothek zur Kommunikation nach IEC IEC Server 844 SPS-Bibliothek zur Kommunikation nach IEC DriveTop Server 844 Softwaretool zur Konfiguration von Indramat-SERCOS-Antrieben mit der DriveTop-Software auf -Systemen DriveCOM OPC Server 845 Softwaretool zur feldbusunabhängigen Kommunikationsverbindung vom Engineeringtool zum Antrieb OPC Server 845 Softwarepaket zum Zugriff auf -Variablen, gemäß OPC-DA-/OPC-XML-DA-Spezifikation OPC UA Server 846 Softwarepaket zum Zugriff auf gemäß OPC UA: DA/HA/AC ADS Communication Library 846 ADS-Kommunikationskomponenten SMS/SMTP Server 847 Softwarepaket für das Versenden von SMS und s aus der SPS TCP/IP Server 847 Softwarepaket zur Kommunikation über generische TCP-Server PROFINET IO Controller 848 PROFINET IO Controller macht aus jeder PC-basierten Steuerung einen PROFINET-IO-Controller. PROFINET IO Device 848 PROFINET IO Device macht aus jeder PC-basierten Steuerung ein PROFINET-IO-Device. EtherNet/IP Slave 849 EtherNet/IP Slave macht aus jeder PC-basierten Steuerung einen EtherNet/IP-Slave. Virtual Serial COM Driver 849 virtueller Serial-COM-Treiber für Windows-XP- und Windows-CE-Plattformen Supplements Communication FTP Client 850 SPS-Bibliothek zum einfachen Zugriff von der SPS auf FTP-Server RFID Reader Communication 850 SPS-Bibliothek zum Anschluss von RFID-Readern an die S5/S7 Communication 850 SPS-Bibliothek zur Kommunikation zu S5/S7-Steuerungen Supplements Controller Controller Toolbox 851 SPS-Bibliothek mit Bausteinen für Basisregler (P, I, D), komplexe Regler (PI, PID), Pulsweitenmodulation, Rampen, Signalgeneratoren und Filter Temperature Controller 851 SPS-Bibliothek mit instanziierbarem Temperaturregler-Funktionsbaustein zum Überwachen und Regeln von verschiedenen Temperaturstrecken Supplements Building Automation Building Automation 852 SPS-Bibliothek zur Ausführung von Grundfunktionen im Bereich der Raumautomatisierung Building Automation DALI 852 SPS-Bibliothek zur Kommunikation mit der DALI-Master-Busklemme KL6811 Serial Communication EnOcean 853 SPS-Bibliothek zur Verarbeitung von Signalen batterieloser Sensoren mit EnOcean-Technologie Building Automation Framework 853 Framework zur Konfiguration und Inbetriebnahme von Building-Automation-Projekten HVAC 853 SPS-Bibliothek zur Automation von Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Sanitäranlagen M-Bus 854 SPS-Bibliothek zur Nutzung des M-Bus zur Erfassung von Verbrauchsdaten Crestron Server 854 Softwarepaket zur Kommunikation zwischen einer SPS und einer Crestron-Steuerung BACnet/IP 855 Softwarepaket zur Kommunikation für Datennetze der Gebäudeautomatisierung und Gebäuderegelung FIAS Server 855 Softwarepaket zur Kommunikation zwischen einer SPS und einem System nach dem FIAS-Standard 807 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

9 PC-basierte Steuerungstechnik 808 The Windows Control and Automation Technology Das -Softwaresystem verwandelt nahezu jeden kompatiblen PC in eine Echtzeitsteuerung mit Multi-SPS-System und NC/CNC-Achsregelung. Gleichzeitig integriert die Programmierumgebung für alle Beckhoff-Steuerungen: von der Highend-Industrie-PC- Steuerung bis zum Embedded- Controller. -Architektur besteht aus Laufzeitsystemen zur Echtzeitausfüh - rung von Steuerungsprogrammen und den Entwicklungsumgebungen zur Progammierung, Diagnose und Konfiguration. Alle Windows-Programme, beispielsweise Visualisierungen oder Office-Produkte, können über Microsoft-Schnittstellen auf -Daten zugreifen oder Kommandos ausführen. Praxisorientierte Softwarelösung bietet eine genaue Zeitbasis, die mit höchster Deterministik Programme unabhängig von anderen Prozessoraufgaben ausführt. Der Echtzeitanteil kann gegenüber dem Nicht-Echtzeitanteil mit eingestellt werden. Auf diese Weise wird ein definiertes Betriebsverhalten erreicht. zeigt die Systemlast für laufende Programme an. Eine Lastgrenze kann eingestellt werden, um für die Bedienprogramme sowie Windows NT/2000/XP/Vista und Windows 7 eine definierte Rechenkapazität zur Verfügung zu stellen. Bei Überschreiten dieser Grenze wird eine Systemmeldung generiert. unterstützt die Systemdiagnose Die freie Verwendung von Hardware oder Software aus der offenen PC-Welt erfordert eine Prüfung: Ungeeignete Komponenten können das PC-System stören. Beckhoff integriert eine praktische Anzeige des Jitters der Echtzeit, um dem Administrator ein einfaches Mittel zur Evaluierung von Hard- und Software an die Hand zu geben. Im Betrieb kann eine System meldung auf Fehlerzustände aufmerksam machen. Weltweiter Zugriff Die Softwaregeräte von können, je nach Anforderung, auf verschiedene Betriebsmittel verteilt werden. Ein Message- Router verwaltet und verteilt alle Nachrichten im System über TCP/IP-Verbindungen. So lassen sich PC-Systeme weltweit per TCP/IP miteinander verbinden; Busklemmen Controller werden über serielle Schnittstellen und über Feldbusse (z. B. EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS, CANopen, RS232, RS485, Ethernet TCP/IP) angebunden. Mittels Techniken wie OPC und OPC UA kann auf einem standardisierten Weg auf viele unterschiedliche SCADA/MES/ERP-Pakete zugegriffen werden. BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

10 SPS und Motion Control auf dem PC I/O universelles I/O-Interface für alle gängigen Feldbusse Viele PC-Feldbuskarten verschiedener Hersteller werden unterstützt. Es ist möglich, mehr als eine Feldbuskarte pro PC zu betreiben. Sowohl Master- als auch Slavefunktionalität werden, abhängig von der gewählten Feldbuskarte, unterstützt. Die komfortable Konfiguration und Diagnose der Feldbuskarten erfolgt im System Manager. I/O beinhaltet das -Echtzeitsystem, mit dem die Feldbusse betrieben werden, und eine DLL-Schnittstelle zu Anwenderprogrammen. zentraler Pfeiler der Automatisierungssoftware Als reine Software-SPS konzipiert, erlaubt die Programmierung von bis zu vier virtuellen SPS-CPUs mit jeweils bis zu vier Anwendertasks auf einem PC. Das SPS- Programm kann dabei wahl - weise in einer oder in mehreren von der IEC Norm vorgesehenen Sprachen erfolgen: IL (Anweisungsliste), LD (Kontaktplan), FBD/CFC (Funktionsblockdiagramm), SFC (Ablaufsprache) und ST (Strukturierter Text). umfasst unter den Betriebssystemen Windows NT/2000/XP/Vista und Windows 7 sowohl Programmierumgebung als auch Laufzeit, sodass kein separates Programmiergerät benötigt wird. Unter dem Betriebssystem CE sowie unter den Embedded-Betriebssystemen für die Controller der Serien BX und BC, gibt es nur die -Runtime. Programmänderungen werden über eine, auch netzwerkfähige, leistungsfähige Kommunikation zum Laufzeitsystem durchgeführt. Programmiert werden kann lokal, über TCP/IP oder über den Feldbus (BXxxxx und BCxxxx). Vielfache Zielplattformen ein Werkzeug Die mit erstellten SPS-Programme können auf unterschiedlichen Zielplattformen zur Ausführung gebracht werden. Neben den Industrie- PCs und Embedded-PCs kann das SPS-Projekt auch auf die Beckhoff-Feldbus-Controller der Serien BC und BX geladen werden. Die Programmentwicklung und das Debugging erfolgen unabhängig von der ausführenden Einheit in der gleichen Arbeitsumgebung. Umfangreiche Zusatzbibliotheken Als Ergänzung zu den von der IEC-Sprachnorm definier - ten Bausteinen bietet Beckhoff umfangreiche Zusatzbiblio - theken zur Lösung typischer Anforderungen der Automatisierungstechnik: z. B. Bibliotheken zur Ansteuerung von elektrischen und hydraulischen Achsen über NC, serielle Kommunikationsbibliotheken, Systembiblio - theken für Meldungsausgaben, Dateien schreiben/ lesen, Regelungs technikbausteine etc. Hilfreiche Praxistools Umfangreiche Fehlersuchfunktionen in erleichtern die Problembehebung vor Ort oder über Fernwartung. Dazu bietet die SPS-Programmierumgebung in folgende Eigenschaften: Monitoring, Powerflow (Ablaufkontrolle), Breakpoint, Sampling-Trace von SPS-Variablen, Single-Step, Watchlist, Aufrufhierachie und Forcen von Variablen. Ergänzend können mit dem ScopeView, einem Software-Oszilloskop, eine oder mehrere Variablen zeitgleich aufgezeichnet werden. NC Motion Control auf dem PC Eine Software-NC besteht aus: Positionierung (Sollwertgenerierung und Lageregelung) integrierter SPS mit NC-Schnittstelle Bedienprogrammen zur Inbetriebnahme I/O-Anbindung für Achsen über Feldbus Der Lageregler wird bei NC standardmäßig auf dem PC gerechnet und tauscht zyklisch Daten mit Antrieben und Messsystemen über den Feldbus aus. 809 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

11 810 Zentrale NC-Positionierung auf dem PC Die Rechenleistung eines PCs ermöglicht, gleichzeitig mit der SPS, auch Achsen zu bewegen. Mit der Leistung eines PCs können viele Achsen gleichzeitig positioniert werden. Analytische Bahnberechnung Die von NC/NC I/CNC verwendeten Algorithmen zur Achsenansteuerung berücksichtigen die dynamischen Parameter der Achse: Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck. Somit werden die Achsen zu jedem Zeitpunkt im Rahmen ihrer dynamischen Möglichkeiten bewegt und analytisch exakt koordiniert. Für die Reduzierung der in der Praxis auftretenden Abweichung von der Idealtrajektorie steht eine Auswahl verschiedener Regelalgorithmen zur Verfügung. Einzeln oder zusammen Aufbauend auf der normalen Positionierung einer einzelnen elektrischen Achse, von einem Ort zum Ziel (Point-to-Point- Positionierung), sind mit NC auch die koordinierten Bewegungen mehrerer Achsen im mehrstufigen Master-/ Slavebetrieb (z. B. Getriebefunktionen oder Kurvenscheiben) ausführbar. Bequeme Inbetriebnahme Wesentlich erleichtert wird die Inbetriebnahme durch die im System Manager vorhandenen Konfigurations- und Diagnosedialoge. Für jede Achse werden alle wichtigen Daten auf einen Blick angezeigt. Mit Funktionstasten können die Achsen verfahren werden. Auch Sonderfunktionen, wie Kopplungen, Kurvenscheiben und Streckenkompensationen, können im System Manager ausgelöst und beobachtet werden. In einem komfortablen Dialog lassen sich die Dynamikparameter einer Achse ermitteln. NC I Interpolierende Achsbewegungen NC I (I für Interpolation) ist das NC-System für linear und zirkular interpolierende Bahn - be wegungen von Achsgruppen mit bis zu acht Antrieben. Das System enthält den Interpreter, eine Sollwertgenerierung und den Lageregler. Die SPS-Funktion alität ist ebenso integriert wie die Anbindung der Achsen an den Feldbus. Der Interpreter interpretiert den in DIN beschriebenen Code. Umfangreiche SPS-Bibliotheken ermöglichen eine Interaktion von NC und SPS. Zum Beispiel können NC-Programme direkt aus dem SPS-Programm in den Interpreter geladen werden. Alternativ zur DIN kann die Bahninterpolation mit der TcPlcInterpolation-Library auch direkt von der SPS beschrieben werden. Dabei werden Geometrie- und Hilfsfunktionen (z. B. M-Funktionen) in einer Tabelle in der SPS beschrieben und dem NC-Kern übergeben. Dieses Verfahren eignet sich besonders für flexible Verfahrbewegungen, wie sie z. B. bei Pick-and-place auftreten. CNC die Software-CNC für harte Anforderungen CNC bietet CNC-Features: Bis zu 32 inter polierende Bahnachsen sowie um fangreiche Koordinaten- und Kinematiktransformationen sind möglich. Die Teileprogrammierung erfolgt nach DIN mit Hochsprach- erweiterungen. CNC arbeitet mit bis zu 64 Achsen/ geregelten Spindeln, die auf bis zu zwölf CNC-Kanäle verteilt werden können. In einem CNC- Kanal können bis zu 32 Achsen simultan inter poliert und damit auch schwierigste Bewegungsaufgaben gelöst werden. Neben den klassischen Linear-, Zirkularund Helikal-Interpolationen bietet CNC als Option eine komfortable Spline-Interpolation, wahlweise auf der Basis von Akima- oder B-Splines. Mit Echtzeittransformationen können auch komplexe Maschinenkinematiken einfach realisiert werden. HSC-Technologie (High Speed Cutting) Die moderne HSC-Frästechnologie erfordert von der CNC- Steuerungstechnik optimierte Lösungen für die Bewegungsführung, um optimale Ergebnisse hinsichtlich Bearbeitungszeit bei gleichzeitig hohen Anforderungen an Genauigkeit und Oberflächengüte am Werkstück zu erreichen. BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

12 3 extended Automation (XA) Mit der Markteinführung der PC-basierten Steuerungstechnik hat Beckhoff 1986 einen weltweiten Standard für die Automatisierung geschaffen. Softwareseitig ist die Automatisierungssuite (The Windows Control and Automation Technology) das Herzstück der Steuerung. Das -Softwaresystem verwandelt nahezu jedes PC-basierte System in eine Echtzeitsteuerung mit mehreren SPS-, NC-, CNC- und/oder Robotik-Laufzeitsystemen. 3 ist die konsequente Weiterentwicklung von 2, mit der die Welt der Automatisierungstechnik neu definiert wird Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

13 3 extended Automation Technology (XAT) -3-Highlights nur eine Software für Programmierung und Konfiguration Visual-Studio -Integration mehr Freiheitsgrade bei der Wahl der Programmiersprache Unterstützung der objektorientierten Erweiterung der IEC Verwendung von C/C++ als Programmiersprache für Echtzeitanwendungen Anbindung an Matlab /Simulink offene Schnittstellen für Erweiterbarkeit und Anpassung an bestehende Tool-Landschaft flexible Laufzeitumgebung aktive Unterstützung von Multi-Core- und 64-Bit-Betriebssystemen Migration von -2-Projekten 3 im Internet zu 3, wie z. B. Veröffentlichungen oder Videos, finden Sie unter www. beckhoff.de/3 Mit Einführung der Software werden dort auch technische Eigenschaften und Handbücher zur Verfügung gestellt BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

14 3 Migration von -2-Projekten Für einen nahtlosen Übergang von 2.11 nach 3 werden verschiedene Wege der Migration bereitgestellt. Multi-core PC System Microsoft Windows Operating System 3 extended Automation Engineering 2.11 PLC Engineering SPS-Module können in der -3-Runtime ausgeführt werden. Transport Layer ADS-Router 3 extended Automation Runtime 2.11 PLC Runtime Fieldbus Drivers Paralleles Arbeiten von 2.11 und 3 auf einer PC-Plattform Szenarios für die Migration von Projekten 1. Ausführen von SPS-Projekten als Module in der -3-Laufzeit Verknüpfung von SPS-Projekten mit -3-Modulen auf I/O-Ebene 2. Konvertierung von bestehenden Projekten nach 3 durchgängige Verwendung der -3-Funktionalitäten Vorteile der Migration in 3 Nutzung der erweiterten Möglichkeiten Verwendung von bewährtem Code in neuen Projekten Verwendung eines einheitlichen Softwarewerkzeuges in allen Projekten Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

15 3 extended Automation Architecture (XAA) Neben den Möglichkeiten der Steuerungsprogrammierung nach der 3 rd Edition der IEC , erlaubt die neue -3-Architektur die Verwendung von C und C++ als Programmiersprache. Damit erschließen sich völlig neue Möglichkeiten der Anwendung sowie Erweiterung bzw. Integration in bestehende Systemlandschaften. Die Anbindung an Matlab /Simulink ist nur ein Beispiel für diese neue Offenheit. PC System Windows 32/64 bit 3 Engineering Environment based on Visual Studio System Manager Configuration Transport Layer ADS 3 Runtime Real-time Kernel Programming IEC objectoriented extensions C/C++ TcCOM PLC TcCOM Safety TcCOM NC TcCOM C Module TcCOM CNC TcCOM Simulink Module TcCOM C++ Module TcCOM PLC Automation Device Driver ADD Fieldbus Architektur der -3-Automatisierungssoftware extended Automation Technology 3 erweitert die Standard-Automatisierungswelt extended Automation Architecture unterstützt alle wichtigen Feldbusse unterstützt IEC 61131, C/C++, Matlab /Simulink unterstützt Motion Control: von Point-to-Point zu CNC unterstützt TwinSAFE-Konfiguration unterstützt Scientific Automation: Robotik, Messtechnik, Condition Monitoring extended Automation Engineering ein Tool Microsoft Visual Studio integriert: IEC weltweiter Standard in der Automatisierung integriert: C/C++ weltweiter Standard in der IT integriert: System Manager allgemein bekanntes Konfigurationstool Link zu Matlab /Simulink : weltweiter Standard im wissenschaftlichen Bereich erweiterbar mit anderen Tools: Editoren, Compiler -2-Projekte können migriert werden. -3-Module: standardisierter Programmierrahmen Verwendung der.net-programmiersprachen für nicht echtzeitfähige Anwendungen (z. B. HMI) extended Automation Runtime IEC , C/C++-, Matlab / Simulink -Objekte in einer Laufzeit integrierte TwinSAFE-Laufzeit erweiterte Echtzeit-Funktionalität: min. 50 µs Zykluszeit und geringer Jitter verbesserte Leistung: Unterstützung von Mehrkern-CPUs zukunftssicher: Unterstützung von 64-Bit-Betriebssystemen BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

16 3 extended Automation Engineering (XAE) Durch die Einbindung in Microsoft Visual Studio besteht die Möglichkeit, Automatisierungsobjekte parallel mithilfe der 3 rd Edition der IEC und den Sprachen C bzw. C++ zu programmieren. Die erzeugten Objekte (Module) können unabhängig von der Erstellungssprache Daten austauschen und sich gegenseitig aufrufen. Der System Manager wurde in die Entwicklungsumgebung integriert. Damit ist nur noch eine Software erforderlich, um Automatisierungsgeräte zu konfigurieren, parametrieren, programmieren und zu diagnostizieren. Standard Integrated 3 Engineering Environment System Manager Configuration I/O PLC MC NC CNC Safety others Programming IEC Objectoriented extensions IEC Compiler 3 Engineering Environment based on Visual Studio System Manager Configuration I/O PLC C/C++ MC NC CNC Safety others Programming Nonreal-time C#/.NET Real-time IEC IEC Compiler Objectoriented extensions C/C++ Matlab / Simulink Microsoft C Compiler Real-time Workshop Third-party programming tool C/C++ Transport Layer ADS 3 Runtime Transport Layer ADS 3 Runtime Die Visual-Studio -Integration erfolgt auf zwei verschiedenen Wegen. Standard nutzt lediglich das Basis-Framework von Visual Studio mit all seinen Vorteilen bezüglich des Handlings, der Anbindung an Quellcodeverwaltungssoftware etc. Integrated integriert sich in das Visual Studio. In dieser Version stehen die Programmiersprachen C/C++, C#, VB.NET und die Matlab /Simulink -Anbindung zur Verfügung. Flexibler Einsatz von Programmiersprachen Programmiersprachen C und C++ genormt weit verbreitete Programmiersprachen sehr leistungsstarke Programmiersprachen werden unter der gleichen Laufzeit wie SPS-Programme ausgeführt zur Implementierung von Treibern Erweitertes Debuggen von C++-Programmen Debuggen von in Echtzeit laufenden C++-Programmen Verwendung von Breakpoints Verwendung von Watchlisten Auswertung von Callstacks.NET-Programmiersprachen Verwendung für Nicht-Echtzeit- Programmierung (z. B.: HMI) Quellcodeverwaltung im selben Projekt Verknüpfung mit Matlab /Simulink viele verschiedene Toolboxen vorhanden Verwendung: beim Aufbau von Regelkreisen bei der Simulation bei der Optimierung automatische Codegenerierung Debugging-Schnittstelle zwischen Matlab /Simulink und Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

17 3 extended Automation Language Support Echtzeit Nicht- Echtzeit System Manager C# KOP-Editor.NET FBS-Editor Visual Basic AS-Editor C++ AWL- Editor Silverlight ST-Editor CFC-Editor Visual-C/ C++-Editor Parallele Ver wendung der Programmiersprachen C++ und FBS In Visual Studio integrierter System Manager Integration von Visual Studio Automatisierungsgeräte- und Anwendungsprogrammierung in einer Umgebung Nutzung der bekanntesten und am besten unterstützten Entwicklungsumgebung zukunftssicher Bearbeitung von SPS-Programmen und komplexen Visualisierungen in einer Umgebung Unterstützung von Mehrsprachigkeit modernes Look-and-feel kontextsensitive Online-Hilfe automatische Syntaxüberprüfung IntelliSense Syntaxhervorhebung Nutzung der bekannten Quellcodeverwaltungswerkzeuge Offene Architektur erweiterbar durch Plug-ins BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

18 3 extended Automation Runtime (XAR) Durch standardisierte Module kann die -3-Runtime offen und flexibel gestaltet werden. Sie stellt eine Umgebung zur Verfügung, in der -3-Module ablaufen können. Ob es sich bei diesen Modulen um eine SPS, eine NC, eine CNC, ein RC (Robotic Control) oder aus C-Code generierte Module (z. B. durch Matlab /Simulink ) handelt, ist unerheblich. Transport Layer ADS TC Configuration Object Manager Debugging Real-time Kernel Task Task Task Task TcCOM TcCOM TcCOM TcCOM PLC Task C++ Module Task CNC Task Safety FBD TcCOM TcCOM TcCOM Call NC Call Simulink Module PLC Call 3 Runtime Call TcCOM TcCOM TcCOM TcCOM C++ Module C Module Simulink Module Safety Automation Device Driver ADD Fieldbus Modularer Aufbau der -3-Runtime Modulares Design, Offenheit, Erweiterbarkeit Offene Laufzeitschnittstelle Funktionalität in Module verpackt Nutzung von Diensten aus Systemmodulen (z. B. Echtzeit) definierte Schnittstellen Erweiterung der Laufzeit durch eigene Module (z. B. Bustreiber) Skalierbarkeit: Module können einfache Funktionen, komplexe Algorithmen, Echtzeitaufgaben enthalten Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

19 3 extended Automation Performance Die aktuelle Entwicklung im Bereich der Computertechnik, die CPUs mit immer mehr Kernen verfügbar macht, ermöglicht die Verteilung von Aufgaben auf verschiedene Kerne. Dies wird auch von der -3-Laufzeitumgebung unterstützt, sodass funktionale Einheiten HMI, PLC-Runtime, MC auf dedizierte Kerne verteilt werden können. Für jeden von der Laufzeitumgebung verwendeten Kern können sowohl die maximale Auslastung als auch die Basis- und damit die möglichen Zykuszeiten separat eingestellt werden. Multi-core CPU Core 0 Windows Apps Windows Drivers PLC Control ADS ADS Router Engine Core 1 Core 2 Core 3 Core User HMI PLC Runtime 0 PLC Runtime 1 NC Runtime 1 Task 0 Task 1 ADS ADS ADS ADS Durch die Verwendung von Multi-Core- Systemen können funktionale Einheiten (z. B. PLC-, NC-Runtimes, HMI) auf einzelne Rechnerkerne verteilt werden. L2 Shared Cache ADS Router Message Queues System Memory Dialog für die Verteilung von Tasks auf Rechnerkerne Multi-Core- und Multitasking-Unterstützung Unterstützt Mehrkernsysteme Verteilung von Anwendungen auf Kerne (z. B. können SPS, NC und HMI auf unter schied lichen Kernen laufen) Unterstützt Multitasking präemptives Multitasking paralleles Abarbeiten von Tasks Unterstützt 64-Bit-Betriebssysteme Verwendung von mehr Ressourcen (Speicher) BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

20 2 Level 819 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

21 IEC Multi-SPS auf dem PC Software-SPS für Windows NT/2000/XP/Vista und Windows 7 Das SPS-System wird herstellerunabhängig nach IEC programmiert. Eine Online-Verbindung mit SPS-Laufzeitsystemen ist weltweit über TCP/IP oder über Feldbus auf dem IPC realisierbar. -PLC-Programmiersystem bietet alle definierten Sprachen der IEC Norm sowie eine leistungs fähige Entwicklungsumgebung für Programme, deren Codegröße und Datenbereiche weit über die Möglichkeiten herkömmlicher SPS-Systeme hinausgehen. Netzwerkfähige Online-Verbindung Programm- und Datenänderungen werden mit einer sehr leistungsfähigen Verbindung zu den Laufzeitsystemen unterstützt, die auch netzwerkfähig ist. Alle üblichen Eigenschaften einer SPS sind verfügbar. Windows-Programme, beispielsweise Visualisierungen oder Office-Produkte, können über Microsoft-Schnittstellen auf -Daten zugreifen oder die SPS steuern. Praxisorientierte Eigenschaften alle definierten Programmiersprachen: AWL, FUP, KOP, AS, ST sowie CFC zertifiziert entsprechend Baselevel (IL/ST) strukturierte Programmierung mit modularer Programmverwaltung Neucompilieren bei laufender SPS mit maximalem Datenerhalt (Online-Change) Quellcodespeicherung im Kriterienanalyse komfortable Bibliotheksverwaltung Konvertierung zwischen den Sprachen inkrementelles Compilieren alle gebräuchlichen Datentypen, Strukturen, Arrays, auch mehrdimensional Programmierunterstützung: Autoformat, Autodeclare, Querverweis, Suchen/Ersetzen komfortabler Projektvergleich Programmkonvertierung in Fremdsprachen Anschluss an Quellcodeverwaltungstools Multi-SPS SPS-Laufzeit 1 Task 1-4 SPS-Laufzeit 2 Task 1-4 SPS-Laufzeit 3 Task 1-4 SPS-Laufzeit 4 Task 1-4 Prozessabbild 1 Prozessabbild 2 Prozessabbild 3 I/O-Mapping Prozessabbild Lightbus PROFIBUS DP Interbus CANopen EtherCAT DeviceNet SERCOS PC-Hardware IEC Sprachen BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

22 Diagnose mit den Standards der PC-Welt Programm- und Datenänderungen werden in beliebiger Größe online ausgeführt. Das Auffinden und Beheben von Fehlern (Debuggen) wird mit einer sehr leistungsfähigen Verbindung zu den Laufzeitsystemen unterstützt, die auch netzwerkfähig ist. Alle üblichen Eigenschaften einer SPS sind verfügbar. Debugging-Eigenschaften Online-Verbindung mit SPS-Laufzeitsystem weltweit über TCP/IP oder über Feldbus Online-Change von neuen Variablen, Instanzen, Programmen während der Laufzeit mit maximalem Datenerhalt Online-Monitoring von Variablen in Variablenlisten, Watchfenstern, Editoren Online-Status und Powerflow (Akkumulatorinhalt) von Programmen und Instanzen Triggern, Forcen, Setzen von Variablen Einzelzyklus, Breakpoints Step-in, Step-over Anzeige des aktuellen Aufrufstacks Watchliste zeigt Auswahl von Variablen. Tracefunktion zeichnet Variablenzyklus genau auf. Online-Verwaltung aller Variablennamen und -strukturen systemweit ScopeView als grafisches Diagnose- und Analysewerkzeug zum Anzeigen von Werten Leistungsfähiges Debugging PC-Hardware Betriebssysteme e Echtzeit Laufzeitsystem Speicher Zykluszeit Verknüpfungszeit Programmierung Debugging Remanenz I/O-System Connectivity Standard-PC/IPC-Hardware, keine Zusätze versionsabhängig: Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, Windows NT/XP Embedded, Windows CE (nur Runtime) PC (x86), Windows-CE-Geräte, Beckhoff-Feldbus-Controller (BCxxxx, BXxxxx, IL230x-Cxxx) Beckhoff-Real-Time-Kernel als Bestandteil von max. 4 Multitasking-SPSen mit je 4 Tasks pro SPS-Laufzeit, Entwicklungs- und Laufzeitsystem auf einem PC oder Remote-Programmierung via TCP/IP Prozessabbildgröße, Merkerbereich, Programmgröße, POU-Größe, Variablenanzahl nur durch Größe des Arbeitsspeichers begrenzt (max. 2 GB bei NT/2000/XP/Vista) ab 50 µs einstellbar (typisch 1 ms) 1 µs (Intel Core 2 Duo) IEC : IL (AWL), FBD (FUP), LD (KOP), SFC (AS), ST, CFC, leistungsfähige Bibliotheksverwaltung Online-Change in Programmen und Variablen, Online-Monitor, Ablaufkontrolle, Breakpoints, Write, Force, Step, Datentrace, Remote-Debugging über TCP/IP remanente und persistente Daten, USV-gestützte Speicherung auf Festplatte, optional Speicherung auf NOVRAM freie Feldbusauswahl: EtherCAT, PROFIBUS DP/MC, CANopen, DeviceNet, Interbus, SERCOS, Lightbus, Ethernet (Printer-Port, COM-Port, USB), PC-Karten: generische Memory-DPRAM-Unterstützung Variablenzugriff über OPC, Beckhoff-ADS-OCX/DLL,.Net Lizenz zur Nutzung der IEC SPS-Automatisierungssoftware, enthält Programmiersoftware und Laufzeitsystem Optionen Controller Toolbox Temperature Controller Hydraulic Positioning Modbus RTU Serial Communication Building Automation Engineering Interface Server Die -Controller-Toolbox-Bibliothek enthält Bausteine für Basisregler (P, I, D), komplexe Regler (PI, PID), Pulsweitenmodulation, Rampen, Signalgeneratoren, Filter. 851 IEC Softwarebibliothek für zur Temperaturregelung 851 IEC Softwarebibliothek für zum Steuern und Regeln hydraulischer Achsen 837 IEC Softwarebibliothek für mit Modbus-RTU-Funktionsbausteinen zur seriellen Kommunikation mit Modbus-Endgeräten 842 IEC Softwarebibliothek für zur Kommunikation über serielle Geräte 841 IEC Softwarebibliothek für für die Ausführung von Grundfunktionen im Bereich der Gebäudeautomatisierung (Basisbibliothek) 852 Der Engineering Interface Server integriert Treiber zur Anbindung von Microsoft Visual Source Safe oder Subversion Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

23 NC PTP Achspositionierung Punkt-zu-Punkt 822 Lageregelung mit dem PC NC PTP besitzt eine Achspositionierung (Sollwertgenerierung, Lageregelung), eine integrierte Software-SPS mit NC-Schnittstelle, Bedienprogramme zur Inbetriebnahme und eine I/O-Anbindung der Achsen über verschiedenste Feldbusse: NC PTP substituiert herkömmliche Positionierbaugruppen und NC-Steuerungen. NC-PTP-Software auf dem PC Die auf dem PC gerechneten Regler tauschen zyklisch Daten über den Feldbus mit Antrieben und Messsystemen aus. Die PC-Leistung erlaubt es, parallel zur SPS-Funktion Achsen zu bewegen: Mit der Leistung eines PCs können leicht einige Dutzend Achsen gleichzeitig positioniert werden. Systemstruktur Achsen werden in Kanälen für PTP-Bewegung und interpolierende Bewegungen strukturiert. Achsstruktur NC PTP führt Achsen mittels Variablen. Jede Achse erhält Variablen für Encoder, Antrieb und Regler. Die Achse kann mit I/O-Schnittstellen verknüpft, Parameter können eingestellt werden. Achsfunktionen Start (verschiedene Modi) Stopp neue Zielposition und Geschwindigkeit konstante Antriebsausgabe Ist-Position setzen/aufrufen Achstypen Servoachsen Eil-/Schleichachsen Schrittmotor-Achsen Low-Cost -Schrittmotorachsen Encoderachsen Simulationsachsen Gleichstromantriebe Wegmesssysteme Die Positionserfassung für den Lageregler erfolgt per: Inkremental-Encoder Absolut-Encoder digitaler Schnittstelle zu den Antrieben Antriebsschnittstellen analog EtherCAT SERCOS SSI Lightbus PROFIBUS DP/MC Pulse-Train Schnittstellen Anbindung an alle gängigen Feldbusse, z. B. EtherCAT, Lightbus, SERCOS, PROFIBUS DP/MC, Synchron-CAN Systembedienung Einbettung der Achsfunktion in das IEC SPS- System mittels Funktionsbausteinbibliotheken, die Funktionsbausteine entsprechen dem PLCopen- Standard. Datenanbindung an Windows-NT/2000/XP/ Vista/CE- und Windows-7- Programme mittels offener Standards (OPC, Beckhoff- ADS) BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

24 NC PTP Positionierung Die Positionierung erfolgt mittels modernem, leistungsfähigem Positionieralgorithmus, Profilgenerierung mit Ruckbegrenzung sowie Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvorsteuerung zur Schleppabstandsminimierung. Positioniereigenschaften: Reglerstrukturen einstellbar P-Regler PID-Regler PID mit Geschwindigkeitsvorsteuerung PID mit Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvorsteuerung Override-Funktionalität Inbetriebnahme/Wartung Das Online-Menü erlaubt es, die wesentlichen Achsparameter, wie Zielposition, Sollgeschwindigkeit, Beschleunigung, Ruck, Referenzgeschwindigkeit, Regler Kv-Faktor, zu setzen und die allgemeinen Achsfunktionen, wie Start, Stopp/Not-Stopp, neue Zielposition mit neuer Geschwindigkeit, aufzurufen. Sonderfunktionen Linearkopplung (elektrisches Getriebe) Positionskompensation Online-Master-/Slave sowie Slave-/Masterumwandlung Fliegende Säge (Diagonalsäge) Kurvenscheiben (Unterstützung durch Cam Design Tool) FIFO-Achsen umschaltbare Encoder/ Regler externe Sollwertgeneratoren Multi-Master-Kopplung Programmierung über IEC Funktionsbausteine oder standardisierte PLCopen-Motion-Control- Bausteine PC-Hardware Betriebssysteme Echtzeit Laufzeitsystem Anzahl Achsen Achstypen Zykluszeit Achsfunktionen Programmierung Debugging Konfiguration Remanenz I/O-System Connectivity NC PTP Standard-PC/IPC-Hardware, keine Zusätze versionsabhängig: Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, Windows NT/XP Embedded, Windows CE (nur Runtime) Beckhoff-Real-Time-Kernel als Bestandteil von NC Point-to-Point (NC PTP), enthält bis 255 Achsen elektrische und hydraulische Servoantriebe, Frequenzumrichterantriebe, Schrittmotorantriebe, Gleichstromantriebe, geschaltete Antriebe (Eil-/Schleichachsen) ab 50 µs einstellbar (typisch 1 ms) Standardachsfunktionen: Start/Stopp/Reset/Referenzieren, Geschwindigkeits-Override, Ziel-Override; Sonderfunktionen: Master-/Slavekaskadierung, Elektronisches Getriebe, Online-Distanzkompensation von Strecken erfolgt über IEC Funktionsbausteine in der, komfortable Achsen-Inbetriebnahmemöglichkeiten Online-Monitor aller Achszustandsvariablen wie Ist-/Sollwerte, Freigaben, Regelungswerte, Online-Achstuning, Forcen von Achsvariablen alle Achsparameter wie Messsystem, Driveparameter und Lageregler komfortabel konfigurierbar remanente Daten, USV-gestützte Speicherung auf Festplatte freie Feldbusauswahl: EtherCAT, PROFIBUS DP/MC, CANopen, DeviceNet, Interbus, SERCOS, Lightbus, Ethernet Variablenzugriff über OPC, Beckhoff-ADS-OCX/DLL (Automation-Device-Specification) NC PTP Lizenz zur Nutzung der PTP-Positionierungssoftware mit integrierter IEC SPS, enthält Programmiersoftware und Laufzeitsystem Optionen NC Camming IEC Softwarebibliothek für, implementiert Kurvenscheibenfunktionalität (Tabellenkopplung) 839 NC FIFO Axes IEC Softwarebibliothek für, ermöglicht eine vorgegebene FIFO-Sollwertgenerierung 838 NC Flying Saw IEC Softwarebibliothek für, realisiert eine Fliegende Säge 838 Cam Design Tool grafisches Entwurfstool für Kurvenscheiben 839 Valve Diagram Editor grafisch orientierter Editor zum Entwerfen der Kennlinie eines Hydraulikventils Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

25 NC I Interpolierende Achsbewegungen Bahnen fahren mit dem PC NC Interpolation (NC I) ist das NC-System für interpolierende Bahnbewegungen. NC I bietet eine 3-D-Interpolation (Interpreter, Sollwertgenerierung, Lageregler), eine integrierte SPS mit NC-Schnittstelle und eine I/O-Anbindung für Achsen über den Feldbus. Alle gängigen Feldbussysteme und Programmierstandards der CNC-Welt, wie DIN 66025, werden unterstützt. NC I substituiert herkömmliche Achsbaugruppen und CNC-Steuerungen durch offene PC-Lösungen. NC I nutzt die PC-Leistung und ermöglicht Achsregelung unter Windows NT/2000/XP/Vista/CE und Windows 7. Hardwarebaugruppen werden in Software nachempfunden und dadurch überflüssig. programmierte Schleifen Nullpunktverschiebungen Werkzeugkorrekturen Werkzeuge M- und H-Funktionen 3-D-Interpolation Es werden folgende Geometrien vom Interpreter unterstützt: Geraden im Raum Kreise in allen Hauptebenen Kreise im Raum Helices mit Basiskreisen in den Hauptebenen Bezier-Splines -NC-I-Bedienoberfläche Eine im System Manager integrierte Bedienoberfläche NC-Programmeditor informiert über sämtliche Sollund Istwerte sowie über die physikalischen und logischen Zustände der Interpolationskanäle und Interpolationsachsen. Ferner werden mit dem System Manager die NC-Struktur und sämtliche NC-Parameter festgelegt. Online-Umkonfiguration von Achsen Einzelne PTP-Achsen können im Stillstand der Achsen zu neuen Interpolationsgruppen flexibel zusammengestellt und im Anschluss als PTP-Achsen rekonfiguriert werden. Somit lassen sich sämtliche PTP-Eigenschaften wie Refe-renzierfahrt, Werkzeugwechsel etc. nutzen. SPS-Bausteine zur Inter polation Um ein einfaches Interface zur Achsinterpolation zu schaffen, existieren SPS-Bausteine, mit denen durch eine anschauliche, tabellenförmige Beschreibung Verfahraufträge für den Interpolationskanal erzeugt werden können. -NC-I-Bahndynamik Ruckbegrenztes Profil, das zu jedem Zeitpunkt Beschleunigung, Geschwindigkeit und Position auf der Bahn beschreibt, sowie die zugehörigen, transformierten kartesischen Achsgrößen. Die maximal zulässigen dynamischen Grenzwerte können Struktur einer Achsgruppe 824 -NC-I-Interpreter Als bewährte Beschreibungssprache von Maschinenabläufen dient die in der DIN festgelegte Syntax. Ergänzend hierzu existiert eine Erweiterung der DIN-Syntax um praktisch einsetzbare Funktionen: Unterprogramm- und Sprungtechnik BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten

26 NC I jederzeit aus dem NC-Programm geändert werden. -NC-I-Bahn- Override NC I verfügt über einen Geschwindigkeitsoverride, der syn chron auf sämtliche Achsen wirkt. Kurvengeschwindigkeitsreduktion NC I stellt verschiedene Reduktionsmethoden zur Verfügung, welche die Geschwindigkeit an benachbarten Geometrieübergängen heruntersetzt. Die Parameter für diese Geschwindigkeitsreduktion sind aus dem NC-Programm veränderbar. -NC-I-Achsen Pro Kanal können drei Bahnachsen (X, Y, Z) genutzt werden. Zusätzlich können weitere fünf Hilfsachsen in den Kanal eingebunden werden. Diese werden mit dem Bahnweg interpoliert, d. h. sie starten mit dem Bahnsegment und kommen auch mit dem Bahnsegment in die Zielposition. Look Ahead Der Look Ahead berechnet die maximal mögliche Bahngeschwindigkeit an Segmentübergängen. Dabei können alle Einträge im NC-Kern berücksichtigt und, soweit inhaltlich erlaubt, benachbarte Geometrien verbunden werden. Slavekopplung an Bahnachsen Eine Master-/Slavekopplung an eine Bahnachse ist möglich, unabhängig um welchen Slavetyp es sich hierbei handelt. Geometrisch-dynamische Glättung Um eine bestmögliche geometrische und dynamische Glättung an Segmentübergängen zu erreichen, stehen verschiedene Verschleifungsarten zur Verfügung (z. B. Bezier-Verschleifung). So kann die Bahngeschwindigkeit bei passenden Randbedingungen auch an Segmentübergängen konstant gehalten werden. Diese Eigenschaft wird bei Pickand-place-Aufgaben sowie Bearbeitungen (z. B. Laserschweißen) benötigt. Diagnose- und Optimierungsmöglichkeiten Zu Diagnose- und Analysezwecken können alle Zustandsvariablen ausgelesen und angezeigt werden. Ein ideales Tool stellt in diesem Zusammenhang das ScopeView dar, mit dem alle internen und externen Variablen aufgezeichnet werden. Zu diesen Variablen gehören z. B. Bahngrößen (Soll- und Istgrößen) wie Bahngeschwindigkeit, Bahnbeschleunigung, tangentialer Scope 2 und orthogonaler Bahnfehler sowie sämtliche kartesische Größen wie Position, Geschwindigkeit, Schleppabstand etc. NC I PC-Hardware Standard-PC/IPC-Hardware, keine Zusätze Betriebssysteme versionsabhängig: Windows NT/2000/XP/Vista, Windows 7, Windows NT/XP Embedded, Windows CE (nur Runtime) Echtzeit Beckhoff-Real-Time-Kernel als Bestandteil von Laufzeitsystem NC-Interpolation inklusive NC PTP und PLC Anzahl Achsen max. 3 Bahnachsen und bis zu 5 Hilfsachsen pro Gruppe, 1 Gruppe pro Kanal, max. 31 Kanäle Achstypen elektrische Servoachsen, Schrittmotorantriebe Interpreterfunktionen Unterprogramm- und Sprungtechnik, programmierbare Schleifen, Nullpunktverschiebungen, Werkzeugkorrekturen, M- und H-Funktionen Geometriefunktionen Geraden und Kreise im 3-D-Raum, Kreise in allen Hauptebenen, Helices mit Basiskreisen in allen Hauptebenen, Linear-, Zirkular-, Helikalinterpolation in den Hauptebenen und frei definierbaren Ebenen, Bezier-Splines, Look-ahead-Funktion Achsfunktionen Online-Umkonfiguration von Achsen in Gruppen, Bahnoverride, Slavekopplung an Bahnachsen, Hilfsachsen, Achsfehler- und Durchhangkompensation, Messfunktionen Programmierung DIN Programme für NC-Interpolation, Zugriff über Funktionsbausteine für nach IEC Bedienung Automatikbetrieb, Handbetrieb (Jog/Tipp), Einzelsatzbetrieb, Referenzieren, Handradbetrieb (Verfahren/Überlagern) Debugging Online-Monitoring im System Manager mit folgenden Anzeigen: aktuelle Soll-/Istposition (Schleppabstände aller Achsen), aktuell bearbeitete NC-Programmzeile, aktuell interpretierte NC-Programmzeile, Kanalstatus I/O-System EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet Connectivity Variablenzugriff über OPC, Beckhoff-ADS-OCX/DLL (Automation-Device-Specification) NC I Optionen Kinematic Transformation Lizenz zur Nutzung der Interpolations- und PTP-Positionierungssoftware mit integrierter IEC SPS, enthält Programmiersoftware und Laufzeitsystem SPS-Bibliothek zur Realisierung verschiedener Kinematik-Transformationen für PTP oder NC I 825 Technische Änderungen vorbehalten BECKHOFF New Automation Technology

27 CNC High-Performance CNC-Lösung für komplexe Anwendungen 826 Komplexe Aufgaben neue Lösungen CNC bietet komplette CNC-Funktionalität als reine Softwarelösung auf PC-Basis. Der gesamte Bereich klassischer CNC-Bahnsteuerungen, bis hin zum Highend-System für komplexe Bewegungs- und Kinematikanforderungen, wird mit CNC abgedeckt. Die leistungsfähige, sich ständig weiterentwickelnde PC-Plattform und die harte Echtzeitbasis des -Real-Time-Kernels bieten dabei die idealen Voraussetzungen für die Software-CNC. -Durchgängigkeit CNC baut auf PLC, der IEC Software- SPS, auf. Beim Einsatz von NC PTP als Basis, steht zusätzlich die leistungsfähige Motion-Funktionalität für Positionieraufgaben zur Verfügung. Die Teileprogrammierung erfolgt nach DIN mit Hochsprachenerweiterungen. CNC erweitert die NC I um klassische CNC-Features. Bis zu 64 interpolierende Achsen sowie umfangreiche Koordinaten- und Kinematiktransformationen sind möglich. Offen für I/O- und Antriebssysteme In der CNC-Welt bietet CNC durch die konsequente Nutzung von Feldbustechnik eine einzigartige Offenheit zur I/O-Peripherie und zum Antriebssystem. Unterschiedlichste I/O-Baugruppen können über alle gängigen Feldbussysteme angeschlossen werden. Die Antriebssysteme können sowohl mit Analog-/ Encoderschnittstelle oder direkt mit digitaler Antriebsschnittstelle (z. B. EtherCAT, PROFIBUS DP/MC, SERCOS oder Lightbus) mit der CNC verbunden werden. Damit erhält der Anwender maximale Offenheit und Unabhängigkeit in der Auswahl der I/O- und Antriebssysteme. Vielseitig in der Bearbeitung Für unterschiedliche Bearbeitungstechnologien (z. B. Fräsen, Bohren, Handling, Sondermaschinen) stehen die benötigten Achsund Spindelfunktionen, Interpolations- und Vorschubfunktionen, Werkzeug- und Hilfsfunktionen nach DIN mit spezifischen Erweiterungen zur Verfügung. Interpolation mit 64 Achsen Komplexe Bearbeitungsaufgaben erfordern häufig Bahnbewegungen mit einer Vielzahl von beteiligten Achsen und Spindeln. CNC arbeitet mit bis zu 64 Achsen/geregelten Spindeln, die auf bis zu 12 CNC- Kanäle verteilt werden können. In einem CNC-Kanal können bis zu 32 Achsen simultan interpoliert und damit auch schwierigste Bewegungsaufgaben gelöst werden. HSC-Technologie (High Speed Cutting) Die moderne HSC-Frästechnologie erfordert von der CNC-Steuerungstechnik optimierte Lösungen für die Bewegungsführung, um optimale Ergebnisse hinsichtlich Bearbeitungszeit bei gleichzeitig hohen Anforderungen an Genauigkeit und Oberflächengüte am Werkstück zu erreichen. Das CNC HSC Pack bietet hierfür als Option: satzübergreifende Geschwindigkeits- und Beschleunigungsführung zur optimalen Ausnutzung der Achsdynamik und damit höhere erreichbare Bahngeschwindigkeiten hohe Oberflächengüte durch geglätteten Dynamikverlauf und dadurch Reduktion von Schwingungsanregungen der Maschine wirkungsvolle Kontrolle der vorgegebenen Konturtoleranzen Echtzeittransformationen Komplexe Maschinenkinematiken mit schwierigen Bearbeitungsaufgaben erfordern für eine einfache und flexible Bedienung und Programmierung Echtzeittransformationen in der CNC. Damit werden z. B. unterschiedliche Koordinatensysteme innerhalb der Bearbeitung definiert oder automatisch Ausgleichsbewegungen von Rundachsen erzeugt. Klassischer Anwendungsfall ist hierfür die 5-Achs- Bearbeitung. BECKHOFF New Automation Technology Technische Änderungen vorbehalten