DE EN FR. andronic 3060 Next generation high speed CNC control

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3 andronic 3060 Ständig weiterentwickelte Werkzeugmaschinen mit immer neuen Maschinentechnologien und Bearbeitungstechniken setzen immer leistungsfähigere CNC-Steuerungen voraus. Schnelle Datenverarbeitung, kurze Satzwechselzeiten, hohe Rechengenauigkeit und Interpolationsgeschwindigkeit sind wichtige Voraussetzungen, die eine schnelle Werkzeugmaschinensteuerung mitbringen muss. andron setzt seit Jahren auf höchste Leistung und bietet mit der andronic Serie High-End CNC-Systeme für anspruchsvolle Anwendungen aller Art. Zusammen mit den volldigitalen Antriebsreglern der ServoOne Serie bieten wir ein Gesamtpaket, das keine Wünsche offen lässt. High-Performance von der Steuerung bis zum Antrieb mit genügend Leistungsreserven, um auch bei riesigen Datenmengen eine gleichbleibende Verfahrgeschwindigkeit zu garantieren. Mit über 30 Jahren Erfahrung entwickeln wir heute Steuerungen für Hochgeschwindigkeitsanwendungen für die unterschiedlichsten Maschinenkinematiken. Was andere heute als Weltneuheit bezeichnen ist bei andron seit Jahren das erfolgreiche Konzept der offenen CNC-Steuerung. andronic Dynamik einer neuen Generation. 3

4 andronic 3060 Multiprozessorsystem Mit der neuen CNC-Steuerungsgeneration andronic 3060 stellen wir ein Multiprozessorsystem mit modularer Leistungsanpassung, integrierter Soft-PLC und bewährter Microsoft Windows Technologie vor. Hohe Funktionssicherheit durch den Einsatz von ausgesuchten Industrie-PC-Komponenten, die genormte digitale sercos Antriebsschnittstelle und die gängigen Feldbus- Systeme wie z.b. EtherCAT, Profibus, InterBus oder CANopen als Schnittstelle zur gesamten I/O Peripherie, zeichnen die Offenheit und Flexibilität des Steuerungssystems aus. Kernstück der andronic 3060 sind zwei leistungsfähige Intel Prozessoren, die über eine PCIe to PCIe-Bridge miteinander kommunizieren. Dabei ist ein Prozessor nur für den Steuerungskern (NC-Rechner) und der andere für die Bedienoberfläche (HMI- Rechner) zuständig. Die Aufgabentrennung ermöglicht eine Entkoppelung der Prozesse und garantiert einen absolut ungestörten Arbeitsablauf der NC-Ebene, während hiervon unabhängig und vollkommen getrennt auf der HMI-Ebene die geforderte Rechenleistung in Form von Datenhandling oder anderen Aktionen zu keinen Auslastungsproblemen, wie Geschwindigkeitseinbrüchen oder Unterbrechungen des Ablaufes führen. 4

5 Die Steuerung ist in zwei Varianten erhältlich. Die ultra-kompakte Steuerung andronic 3060S, für Standard-Anwendungen und die etwas größere Steuerung andronic 3060L mit genügend Leistungsreserven für High-end Anwendungen. andronic 3060S andronic 3060L 5

6 Technologie Architektur andronic 3060S NC-Rechner HMI-Rechner Bedientafel andron Realtime Kernel Microsoft Windows XP Pro mobile NC-CPU Karte SHB LPN-Adaper Zu den Antriebsreglern NCM2- Laserpuls Generator NCM2-Karte sercos II/III Handrad (max. 4) 4 In/4 Outputs PCIe x1 USB 2.0 Ethernet DVI/VGA SATA HD z.b. mobile HMI-CPU Karte SHB Feldbus-Interface Master-Karte z.b. EtherCat, Modbus, Profinet, PowerLink, Ethernet IP oder Profibus, CANopen, DeviceNET,... PCIe x1 Option Soft SPS USB Touch-Controller DVI/VGA TFT-Display Bedientafellogik BTL Feldbus Slave-Karte 16 In/16 Outputs optional PCIe NC-BUS (PCIe) HMI-BUS (PCIe) PCIe 2-geteilte Backplane mit PCIe to PCIe Bridge und Lüfterüberwachung andronic 3060L NC-Rechner HMI-Rechner Bedientafel andron Realtime Kernel Microsoft Windows XP Pro mobile NC-CPU Karte SHB Freier PCI Steckplatz PCI LPN-Adaper Zu den Antriebsreglern NCM2- Laserpuls Generator NCM2-Karte sercos II/III Handrad (max. 4) 4 In/4 Outputs PCIe x1 USB 2.0 Ethernet DVI/VGA SATA HD z.b. mobile HMI-CPU Karte SHB Freier PCIe x1 Steckplatz PCIe x1 Freier PCIe x16 Steckplatz z.b. für High-End Grafik-Karte PCIe x16 Freier PCI Steckplatz PCI z.b. für Interbus-Feldbus PCI-Karte Feldbus-Interface Master-Karte Option z.b. EtherCat, Modbus, Profinet, PowerLink, Ethernet IP oder Profibus, CANopen, DeviceNET,... PCIe x1 Soft SPS USB Touch-Controller DVI TFT-Display Bedientafellogik BTL Feldbus Slave-Karte 16 In/16 Outputs optional NC-BUS (PCIe) PCIe PCIe HMI-BUS (PCIe) 2-geteilte Backplane mit PCIe to PCIe Bridge und Lüfterüberwachung 6

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8 andronic 3060 Features Interpolation Die andronic unterstützt zahlreiche Interpolationsarten wobei maximal 16 Achsen gleichzeitig interpolieren können. Interpolationsarten: Linear (G00, G01), Kreis in den Hauptebenen (G02, G03) und Kreis im Raum (G05), Splinekonturen (kubische B-Splines G31 - G35), Polynome 3. Grades (G30), Polynome 5.Grades (G305) und Konturen aus einer Folge von Linearelementen, Kreisen, Raumkreisen, Polynomen 3. und 5. Grades Interpolationsgeschwindigkeit: Max. 16 Achsen simultan bei einer physikalischen Achsauflösung von 1/10 µm > 300 m/min Kompensation Vielfältige Achs- und Geometriefehler können von der andronic kompensiert werden, wie z.b Gitter-, Kreuz-, Temperatur-, Achsfehler- und Spindelsteigungsfehler-Kompensation. Transformation Die andronic unterstützt komplexe Koordinatentransformationen wie z.b. Verschiebungen, Verdrehungen, 5-Achs RTCP, aber auch die kartesische Berechnung von Parallelkinematiken (Tripod, Pentapod, Hexapod) Look Ahead (vorausschauende CNC) Dynamischer Look Ahead Buffer mit einer Vorausschau von bis zu Sätze. Symmetrischer Lagesollwertfilter für sanfte Konturübergänge. Überwachung der Maschinengrenzwerte (max. Geschwindigkeit der Achsen, Beschleunigung, Ruck aufgrund des aktiven Lagesollwertfilters). Überwachung der programmierten Geometrie (Geschwindigkeitsführung anhand der max. Konturabweichung im Zusammenspiel mit dem aktiven Lagesollwertfilter). 8

9 Lagesollwertvorgabe mit 125µs / Satzwechselzeit < 100µs Unsere CNC-Antriebslösung, bestehend aus der offenen CNC-Steuerung andronic 3060 und den digitalen Antriebsreglern ServoOne, ist die schnellste weltweit. Höchste Rechenperformance in der Steuerung und im Antriebsregler ermöglichen eine Lagesollwertvorgabe (sercos Zykluszeit) von 125µs. sercos als Schnittstelle zwischen Antrieb und Steuerung sorgt dabei für eine Echtzeitsynchronisation auf die Mikrosekunde genau. Unabhängige überlagerte Koordinatensysteme Jeder CNC-Prozess kann alle 16 Achsen unabhängig von allen anderen gleichzeitig in einem eigenen Koordinatensystem bewegen. Darüber hinaus besitzt jeder Prozess unabhängige Jobs, die im Hintergrund Achsen rotieren, oszillieren oder sich wiederholende Konturen ausführen lassen. Hintergrund- Jobs können auch in Halbautomatik weiterlaufen (Hand in Automatik). Die Achsbewegung ist eine Summe aus den Bewegungen aller Prozesse und Jobs. Positionssynchrone Schaltsignale über Zusatzhardware Innerhalb einer Kontur aus einer Folge von G01, G02, usw. kann ein Puls- oder ein Dauersignal ohne Genauhalt an exakt definierten Positionen (Zeitauflösung: 10ns) ein- bzw. ausgeschaltet werden (bei 2m/s ergibt sich damit eine Schaltpositionsauflösung von 0.04µm). Das Pulssignal wird definiert mit Pulslänge (typ. 500 ns) und dem Pulsabstand in mm. 9

10 andronic Bedienoberfläche XPanel Die ansprechend gestaltete und klar strukturierte Oberfläche ist intuitiv zu bedienen. Das auf der Basis von.net der Firma Microsoft programmierte Human Machine Interface (HMI) verfügt über zahlreiche Konfigurationsmöglichkeiten und ist problemlos an die Bedürfnisse des Endanwenders anzupassen. Der Einsatz zukunftsweisender Technologien bei der Entwicklung erlaubt eine einfache Portierung auf das neue Betriebssystem Windows 7. Gerade auf die individuellen Einstellungsoptionen und auf eine optimale Usability wurde beim Design des Panels vor dem Hintergrund des breiten Anwendungsspektrums der andronic CNC-Steuerungen, das von klassischen Maschinenbauapplikationen wie Fräsen, Honen, Schleifen und Erodieren bis zu höchstdynamischen Bearbeitungen reicht, sehr viel Wert gelegt. 10

11 CODESYS Programmiersystem Mit der neuesten Version CODESYS V3 programmieren Sie die andronic 3060 in den Sprachen der IEC Die Verwendung internationaler Standards gewährleistet eine vertraute Programmierumgebung und einheitliche Programmierung, was auch den Schulungs- und Projektierungsaufwand minimiert. Selbstverständlich können Sie auch noch in der bisherigen Version CODESYS V2 programmieren. Programmieren in den 5 Sprachen der IEC und CFC Docking Views -Technologie zur Anpassung der Arbeitsoberfläche an Ihre Bedürfnisse Projektarchiv zum schnellen Austausch von Applikationen Objektorientierte Programmierung eröffnet enorme Anwendungsvorteile Kontextsensitive Online-Hilfe Anzeigen und ändern von Variablen im Online-Modus Online Program-Change zur Reduzierung der Entwicklungszeit Breakpoints zur Fehleranalyse und schrittweisen Inbetriebnahme Breakpoints mit Bedingungen, um Programmfehler noch gezielter zu detektieren Single-Step-Betrieb zur Verfolgung der Änderungen Watchdog-Timer 11

12 Mehr Laufruhe und Oberflächengüte durch PIKO-Interpolation Die Ausgabe-Auflösung für die Bahninterpolation bei den andronic Steuerungen wurde von 1x10-7 m ( mm) auf 0.6x10-12 m ( mm) bei gleichbleibendem Interpolationstakt von 125 µs in bis zu 16 CNC-Achsen gesteigert. Der PIKO-Wert stellt die interne Rechengenauigkeit und die Ausgabe zu digitalen sercos Antrieben dar. Er ist nicht mit der Bearbeitungstoleranz an einer Maschine zu verwechseln. (Im PIKO-Meter Bereich liegen z.b. die Strukturen auf Moleküloberflächen.) Die größere Rechenauflösung führt zu genauerer Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinterpolation in den Antrieben und damit zu einer besseren Laufruhe der Werkzeugmaschine. Auswirkung hat diese dann auf eine höhere Oberflächengüte des erzeugten Werkstücks und längere Werkzeugstandzeiten. Das führt zu geringerem Maschinenverschleiss und willkommenen Kostenreduktionen im Fertigungsbereich. Erzielt wird die beeindruckende PIKO-Interpolation u.a. dank neuester interner Kommunikationstechnologie und dem Einsatz von schnellen Intel Prozessoren in den andronic 3060 CNC-Steuerungen. marktübliche CNC- Bahninterpolation Idealkontur PIKO-Interpolation Steigerung der Ausgabe-Auflösung um weitere sechs Nachkommastellen. 12

13 Programmierarten NC-Satz Programmierung Die andronic unterstützt die Standard NC-Satz Programmierung, angelehnt an die DIN / ISO Eine wesentliche Erweiterung der Funktionalität der NC-Sprache und der Parameterprogrammierung stellt die flexible Programmierung FlexProg dar, eine Programmierung wie sie von Hochsprachen bekannt ist. Die Nutzung von globalen und lokalen Variablen, die freie Definition von Funktionen mit Aufrufparametern und Rückgabewert sowie die Nutzung von Kontrollstrukturen zur bedingten oder wiederholten Ausführung erleichtern die Programmierung komplizierter Abläufe und Berechnungen wesentlich. anlog-c Programmierung CNC-Programmierung in anlog-c, Hochsprachenprogrammierung angelehnt an ANSI C mit mehr als 250 NC-spezifischen Kommandos zur einfachen Ansteuerung/ Programmierung von Werkzeugmaschinen. Entwickelt wurde anlog-c von andron zur Erstellung von NC-Programmen, welche hinsichtlich Flexibilität und Ausführungsgeschwindigkeit herkömmlichen NC-Programmen nach DIN weit überlegen sind. andron Funktionsschnittstelle AFL Mit dem Softwaretool AFL (andron Function Library) können Sie eigene Programme und Applikationen von der Messdatenauswertung bis hin zur kompletten Bedienoberfläche (HMI) bequem und schnell in die andronic CNC-Steuerung integrieren. Über definierte Kommandos kann auf alle Datenbankinhalte und Schnittstellensignale zugegriffen werden. 13

14 andron 3Dvision NC-Satz Visualisierung, Manipulation, Modellrückführung und Maschinensimulation Für die neueste andronic CNC-Steuerungengeneration stellt andron eine Visualisierungs- und Simulations-Software vor, die ganz neue Maßstäbe bei der virtuellen Zerspanung setzt. Diese leistungsstarke und realistische Simulationslösung andron 3Dvision ermöglicht bereits vor dem Bearbeitungsprozess eine Analyse, Kontrolle und Optimierung der NC-Programme und spart Ihnen damit ganz real Maschinenstunden. Kollisionsbetrachtungen, die Programmierung komplexerer Abläufe, die zeitliche Koordinierung der Achsbewegungen und die genauen Bearbeitungszeiten lassen sich schon im Vorfeld berechnen. Grundlage für die Bearbeitungssimulation bildet die genaue Nachbildung der Werkzeugmaschine. Geeignete Programme helfen Ihnen bei der Erstellung eigener Maschinenmodelle mit Kollisionskörpern und Spannmitteln mit oder auch ohne CAD-Programme. Um den unterschiedlichen Anforderungen der Anwender gerecht zu werden hat andron drei Versionen mit verschiedenen Funktionalitäten entwickelt. PRO 3D vision D 3 vision D 3 vision VM Einfache Visualisierungs-Software NC-Satz Visualisierung, Manipulation, Mo- Voll integrierte Maschinensimulation mit mit Strukturanalyse und Einzelsatzsimulation zur direkten Kontrolle der programmierten NC-Kontur. dellrückführung mit integriertem Postprozessor, Zugriff auf die andronic Datenbank und vielen weiteren Features. vollständiger 5-achsiger Kollisionskontrolle und Maschinen-Builder für die Erstellung eigener Maschinenmodelle. In einem Satz: Real bis ins letzte µ 14

15 Die Programmierung und Frässtrategie eines NC-Progammes bestimmen weitestgehend die Qualität eines Werkstückes und die Taktzeit der Maschine. Deshalb ist die Optimierung eines erstellten NC-Codes umso wichtiger. Im Gegensatz zu Simulationstools, die zum Leistungsumfang verschiedener Programmiersysteme gehören, setzen wir auf eine Realsimulation, d.h. alle konturverändernden Einflüsse die auf den Bearbeitungsprozess einwirken, wie Beschleunigungs- und Bremsverhalten, Bahntoleranzen, Glättungskonstanten und weitere interne Einflüsse werden dabei berücksichtigt. Simuliert wird nicht mit mathematischen Modellen, d.h. in der internen Sprache eines CAM-Systems, sondern in dem tatsächlich ausgegebenen NC-Code der andronic Steuerung. 15

16 Technische Daten andronic 3060S andronic 3060L System Backplane Netzteil Gehäuse HMI Rechner PCIe Backplane mit PCIe to PCIe Bridge und integrierte Lüfterüberwachung 24V DC, 150 VA oder 115/230 V AC, 50/60 Hz, 200VA Standard Small-Gehäuse wie bei der andronic 2060s PCIe Backplane mit PCIe to PCIe Bridge und integrierte Lüfterüberwachung 24V DC, 150 VA oder 115/230 V AC, 50/60 Hz, 200VA Standard Large-Gehäuse wie bei der andronic 2060L HMI-CPU-Karte Half-Size Slot CPU (Intel) Celeron M / 1.73 GHz mit 1024 MB DDR RAM Grafik-, Ethernet-, USB-, SATA-Controller onboard Full-Size Slot CPU (Intel) z.b. Pentium Core2Extreme X9100 / 3,06 GHz 1024 bis 4096 MB DDR RAM Grafik-, Ethernet-, USB-, SATA-Controller onboard Festplatte SPS I/O Schnittstelle 2,5 SATA 320 GB (SSD optional) 2,5 SATA 320 GB (SSD optional) integrierte Soft-SPS (CODESYS) wahlweise Profibus, CANopen, DeviceNET, EtherCAT, Modbus, Profinet integrierte Soft-SPS (CODESYS) wahlweise Profibus, InterBus-S, CANopen, DeviceNET, EtherCAT, Modbus, Profinet, Betriebssysteme NC Rechner Microsoft Windows XP Pro Microsoft Windows 7 / x32 Microsoft Windows XP Pro Microsoft Windows 7 / x32 NC-CPU-Karte NCM2-Karte Betriebssystem Half-Size Slot CPU (Intel) Celeron M / 1.73 GHz mit 512 MB DDR RAM NC-Multifunktions-Karte mit: - sercos II / III Schnittstelle - bis zu 4 Handräder - schnelle I/O Eingänge - Laser-Puls-Generator (optional) andron Echtzeit Betriebssystem Half-Size Slot CPU (Intel) z.b. Celeron M / 1.73 GHz mit 512 MB DDR RAM NC-Multifunktions-Karte mit: - sercos II / III Schnittstelle - bis zu 4 Handräder - schnelle I/O Eingänge - Laser-Puls-Generator (optional) andron Echtzeit Betriebssystem Allgemeines Schutzart Temperaturbereich Abmessungen IP20 IP20 +5 C +45 C +5 C +45 C 214 x 329 x 171,5 (BxHxT) 293 x 394,5 x 171,5 (BxHxT) 16

17 Displaybedienpanel ANV03 Displaybedienpanel ANV04 Maschinenbedienpanel ANM013 Das Displaybedienpanel ANV03 ist mit folgenden Komponenten und Schnittstellen ausgestattet: Im Gegensatz zum ANV03 besitzt das Displaybedienpanel ANV04 folgende weitere Features: Das Maschinenbedienpanel ist mit folgenden Komponenten und Schnittstellen ausgestattet: 15 TFT-Display (XGA) Touch-Screen 7-fach USB Controller Standard VGA-/DVI-Schnittstelle Standard-Abmessungen 19 x 7 HE (Sonderausführungen auf Anfrage) 32 zusätzliche Tasten zur direkten Bedieneingabe Vier Befehlsgeräte integrierbar InterBus-S oder Profibus-Schnittstelle 44 freiprogrammierbare Tasten NOT-AUS Schalter Stufenschalter für Override- und Spindeldrehzahl 16 Ein-/Ausgänge Anschluss weiterer I/O Module Schlüsselschalter für Betriebsarten Standard-Abmessungen 19 x 4 HE 17

18 andronic 3060 Abmessungen

19 ! R (19") " Touch-Display USB-HUB (7HE) ANV % % I II A B C? PLC (4HE) MOVE ALL SET X Y Z ANM ANV03/04 ANM013 Schutzart IP 64 (front), IP 20 IP 64 (front), IP 20 Eingangsspannung 24 V DC 24 V DC Leistungsaufnahme max. 75 VA max. 225 VA Temperaturbereich +5 C +45 C +5 C +45 C 19

20 2013 andron GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Unterlagen darf ohne ausdrückliche schriftliche Erlaubnis der andron GmbH für irgendwelche Zwecke vervielfältigt oder übertragen werden. Druckfehler und Irrtümer sowie technische Änderungen vorbehalten. Stand: V 2.3 Alles für die erfolgreiche Automatisierung PC-basierte CNC-Steuerungen zur Integration hochkomplexer kundenspezifischer Bewegungsabläufe 5 in 1 Automation von komplexen Bewegungsabläufen mit Steuerung, Antriebsregler und Motoren, HMI-Panels, User Tools und Safety Standards Magnetlagersysteme für Turboverdichter und -generatoren, hochtourige Antriebe, Motorelemente hoher Leistungsdichte und Magnetlagertechnologie Spindel- und Abrichttechnik für Werkzeugmaschinen zur Komplettbearbeitung von Werkstücken andron GmbH Schlätterstraße Wasserburg DEUTSCHLAND Fon +49 (0) 8382 / Fax +49 (0) 8382 / Mail info@andron.de LTi DRiVES GmbH Gewerbestraße Lahnau DEUTSCHLAND Fon +49 (0) / Fax +49 (0) / Mail info@lt-i.com