Frage. Eine. existenzielle. sercos. the automation bus magazine. Optimiert. Transparent. Kostengünstig

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1 Ausgabe 01/2014 the automaton bus magazne Ene exstenzelle Henz Gall, Global Busness Feld Manager bem TÜV Rhenland, m Gespräch mt Sercos Internatonal Frage Kostengünstg Rund en Drttel wenger Kosten, Senkung des Energebedarfs um ca. 25 Prozent Optmert Maschnenausfallzeten reduzert be glechzetger Stegerung der Übertragungsraten Transparent Ethernet-Kommunkaton mt Sercos und dem netswitch von Hlscher

2 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Mt Scherhet zu höherer Wrtschaftlchket und Flexbltät De Anforderungen an de funktonale Scherhet ener Maschne oder Anlage stegen kontnuerlch: Automatserungslösungen müssen Mensch, Maschne und Umwelt ncht nur zuverlässg schützen, sondern glechzetg hohe Ansprüche an Wrtschaftlchket und Flexbltät erfüllen. Bussysteme, de neben Prozessdaten auch scherhetsrelevante Daten übertragen, spelen dabe ene entschedende Rolle: Be Installaton und Engneerng werden enorme Ensparungen erzelt, schere Perpherebaugruppen können mt Standardbaugruppen kombnert werden, und darüber hnaus können schere Daten für Dagnosezwecke auch n der Standardebene genutzt werden. Allerdngs steht desen Vortelen ene höhere Komplextät sowohl für Gerätehersteller we auch für Maschnenbauer gegenüber. Ncht gerade förderlch st n desem Zusammenhang, dass für de mesten Bussysteme en spezfsches Safety-Protokoll mplementert werden muss. Dadurch st de Gerätevelfalt oftmals noch engeschränkt. Maschnenbauer lösen deswegen de Scherhetstechnk häufg noch konventonell, nsbesondere be enfachen Maschnen oder n Maschnen, be denen kene ntegrerte Scherhetstechnk setens des Betrebers gefordert wrd. Inhaltsverzechns News 03 Sercos Webnare als Download 04 Neue Prospekte für Anwender und Hersteller verfügbar 05 Termne 2014 Technologe 06 Ethernet Connectvty mt Sercos 08 De Mult-Vendor-Lösung: Plastc Electroncs 10 Flexble Topologen mt Sercos III Applkaton 12 Sercos ersetzt Sgnalbus 14 Rexroth Antrebssysteme ermöglchen schlanke servobetrebene Kartonpacker Ttelthema 18 Ene exstenzelle Frage 20 Anwendungsspektrum für CIP Safety umfasst jetzt auch Safe Moton Webnaraufzechnung Mt Tradton & Innovaton n de Zukunft! Sercos n der Praxs: Enfach, schnell, flexbel Sercos n der Praxs: Effzent, verlässlch und wrtschaftlch CIP Safety on Sercos & EtherNet/IP Gemensame Sercos-III- und EtherNet/IP-Infrastruktur Sercos Webnare als Download Sercos Internatonal präsenterte m ersten Quartal 2014 de kostenlose deutsch- und englschsprachge Webnarsere Mt Tradton & Innovaton n de Zukunft! Für Anwender und Hersteller st es daher en unschätzbarer Vortel, dass CIP Safety als offenes, enhetlches und standardsertes Safety-Protokoll für unterschedlche Bussysteme genutzt werden kann. Mt ener dentschen Stacksoftware und enem enhetlchen Prüfsystem können so Implementerungen für Sercos, EtherNet/IP und DevceNet entwckelt und zertfzert werden. Dadurch werden Entwcklungskosten und Investtonsrsken auf en Mnmum reduzert. Vel Spaß bem Lesen wünscht Ihnen 22 Safety n der Automatserung ene Enführung 24 CIP Safety on Sercos Konformtäts-Prüfsystem verfügbar Sercos IPS Conformzer jetzt verfügbar Neue Produkte 26 Automata GmbH & Co. KG Innovasc, Inc. 27 KW-Software GmbH LEONI Specal Cables GmbH 28 Smtec S.p.A. 29 RIE-TECH GmbH Rückblck & Vorschau PlugFest n Stuttgart SPS IPC Drves 2014 n Parma Peter Lutz, Geschäftsführer von Sercos Internatonal e.v., führte durch de Sere und zegte m ersten Webnar mt glechnamgem Ttel, warum Sercos mt großem Erfolg n den unterschedlchsten Branchen des Maschnen- und Anlagenbaus engesetzt wrd und we sch de Sercos Technologe kontnuerlch an sch ändernde Anforderungen der Anwender und Hersteller anpasst. Im zweten Tel der Sere zegte Lutz, we enfach, schnell und flexbel Perpherekomponenten ener Maschne oder Anlage mthlfe des Sercos Automatserungsbusses vernetzt werden können. In dem Zusammenhang erklärte er, weshalb Sercos zu den schnellsten Echtzet-Ethernet- Protokollen zählt, welche Netzwerktopologen realsert werden können und we de Inbetrebnahme enes Sercos Netzwerks erfolgt. Auch wurde auf de Möglchket engegangen, über Sercos scherhetsgerchtete Perpheregeräte ohne zusätzlche Hardware anschleßen zu können. Das Webnar lef unter dem Ttel Sercos n der Praxs: Enfach, schnell, flexbel. In der letzten Präsentaton erklärte Lutz, weshalb Sercos ene effzente, verlässlche und wrtschaftlche Vernetzung m Maschnen- und Anlagenbau ermöglcht und we Sercos de zur Verfügung stehende Bandbrete von Fast Ethernet optmal nutzt. Darüber hnaus erklärte er anhand verschedener Use Cases enge Features, we z.b. Hot Pluggng, Rng-Redundanz und Synchronsaton. De Webnaraufzechnungen können unter Angabe der gewünschten Ttel unter nfo@.de angefordert werden, ebenso we de Aufzechnungen zu den Webnaren CIP Safety on Sercos & EtherNet/IP und Gemensame Sercos-III- und EtherNet/IP-Infrastruktur, de Ende 2013 stattfanden. Sercos Communty m Aufwnd Peter Lutz Geschäftsführer Sercos Internatonal e.v. De neue Sercos Webste 31 Moderertes Forum und technsche Neuerungen erwesen sch als Publkumsmagnet auf der SPS IPC Drves

3 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau TERMINE 2O14 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Aprl Jul Neue Prospekte für Anwender und Hersteller verfügbar Mt dem überarbeteten Sercos -III-Prospekt und der neuen Kompetenzbroschüre Der schnelle Weg zu Sercos stellt de Nutzerorgansaton rechtzetg zur Hannover Messe neues Informatonsmateral beret. Der Sercos Prospekt rchtet sch prmär an Nutzer und Interessenten der Sercos Technologe. Neben den Grundlagen und Basskonzepten wrd erläutert, warum sch der Ensatz von Ethernet lohnt. De Funktonswese der Sercos Technologe wrd anhand der Übertragungsprnzpen, der Protokollstrukturen und Topologen detallert erklärt. Der Kompetenzprospekt Der schnelle Weg zu Sercos erlechtert Interessenten und Anwendern den Ensteg n de Sercos Technologe. Dabe werden de Schrtte von der Planung bs zur Implementerung ener Sercos Schnttstelle erläutert. En Anbeterverzechns gbt zudem enen Überblck über Frmen, de Komponenten und Denstlestungen rund um Sercos anbeten. Hannover Messe 2O14, Halle 9, Stand F8O O O4.2O14, Hannover Ma 13. PlugFest O7. - O8.O5.2O14, Stuttgart Industral Automaton BEIJING 2O14 O7. - O9.O5.2O14, Pekng Chna Im Rahmen der Sercos Funktonsprnzpen werden unter anderem de Querkommunkaton, Synchronsaton, Rng-Redundanz und das Hot Pluggng erläutert. Funktonsspezfsche Profle, Safety und der Nutzen ener gemensamen Infrastruktur für Sercos III und EtherNet/IP werden ebenfalls dargestellt. Das Portfolo umfasst auch den Vertreb von Chps, ASICS, FPGA, Evaluaton Kts, Software, Gateways, Zertfzerungsunterstützung und velem mehr. Bede Prospekte können unter und (Menüpunkt: Download/Broschüren) heruntergeladen bzw. per E-Mal über nfo@.de angefordert werden. SPS IPC Drves Itala 2O14 Halle 2, Stand F56 Industral Open Network (ION) Roadshow O2.O7.2O14 & O4.O7.2O14, Nagoya & Toko Japan September Industral Automaton North Amerca O O9.2O14, Chcago USA Oktober 14. PlugFest O.2O14, Stuttgart November 2O O5.2O14, Parma Italen swsstmeetng, 23.O5.2O14, Wndsch Schwez Industral Automaton Show O4. - O8.11.2O14, Shangha Chna SPS IPC Drves 2O O14, Nurnberg 04 03

4 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Ncht-Sercos Ethernet Telegramme werden m nternen 64 kb Puffer zwschengespechert und gemäß des Storeand-Forward-Prnzps m dafür konfgurerten Zetschltz des Unfed Communcaton Channels (UCC) übertragen. Ncht- Sercos Ethernet Telegramme, de aus dem UC-Kanal kommen, werden zusätzlch am Ethernet Port des netswitch an de Ethernet Geräte versendet. Sercos: Welchen Vortel hat der Ensatz des Hlscher netswitch für den Anwender? Sercos: Müssen m Sercos Protokoll spezelle Funktonen we IP Swtch Support zum Ensatz des netswitch unterstützt werden? Torsten Knörzer: Ncht unbedngt. Ist dese Funkton jedoch m Sercos Master vorhanden, schckt der Master m Hochlauf de Parameter des UC-Kanals mt. Der netswitch detektert de Parameter und stellt daraufhn automatsch den Zetschltz des UC-Kanals en. Ethernet Connectvty mt Sercos Torsten Knörzer: En Vortel st scherlch, dass ken Datenverlust be höherem Datenaufkommen von Ethernet Telegrammen setens der Ethernet Geräte entsteht. Durch de synchrone Enkopplung der Ethernet Telegramme wrd de Synchrontät des Sercos Netzwerks ncht beenflusst. De Rngtopologe, de be redundanten Netzwerken benötgt wrd, kann erhalten bleben, und de En- und Auskopplung der Ethernet Telegramme erfolgt störungsfre für de Sercos Kommunkaton. Sercos: Was, wenn der Sercos Master dese Funkton ncht unterstützt? Torsten Knörzer: In desem Fall betet der netswitch de Möglchket, mttels ntegrertem Web-Browser den Zetschltz für den UC-Kanal manuell zu konfgureren und remanent auf dem Gerät zu spechern. Sercos: Velen Dank für das Gespräch! Sercos Internatonal sprcht mt Torsten Knörzer, Sales Engneer be Hlscher GmbH, über das Thema Ethernet-Transparenz und welchen Betrag der Hlscher netswitch gemensam mt dem Sercos Automatserungsbus herzu lefern kann. COMPETENCE IN COMMUNICATION Sercos: Welche Möglchketen betet de Sercos Technologe, um mt Ethernet-Telnehmern drekt zu kommunzeren? Torsten Knörzer: Grundsätzlch kann man be Sercos an jeden freen Port drekt enen belebgen Ethernet-Telnehmer, we zum Bespel enen Laptop, anschleßen ohne Zusatzhardware. Dese Funktonaltät brngt das Protokoll mt sch. Für de Kommunkaton mt desen Ethernet- Telnehmern kann m Sercos Übertragungsverfahren en Zetschltz (UCC = Unfed Communcaton Channel) für bs zu 1500 Byte reservert werden. Deser Zetschltz wrd bem Master konfgurert und wrd bem Hochlauf den Telnehmern mtgetelt. Sercos: We kann das n ener Rngtopologe funktoneren, wenn alle Ports belegt snd? Torsten Knörzer: Be der Enbndung enes Standard-Ethernet Gerätes n enen Sercos Rng muss der Rng aufgetrennt werden (de Kommunkaton blebt be enem Sercos-Netzwerk wegen Torsten Knörzer Der Hlscher netswitch letet de Sercos Telegramme störungsfre mt ener Durchlaufzet von nur 600 ns weter. der Rng-Redundanz erhalten) und auf Lnentopologe umgestellt werden. Sercos: Ist de Auftrennung des Sercos Rngs zwngend notwendg? Torsten Knörzer: Ohne Ensatz von zusätzlcher Hardware gbt es kene andere Möglchket, da m Rng-Betreb üblcherwese alle Ports n Verwendung snd. Her kommt jedoch der Hlscher netswitch ns Spel. Mt senen beden real-tme Ethernet Ports für Sercos und enem zusätzlchen Ethernet Port (der sogenannte NRT-Port) für de Kopplung von Standard-Ethernet Geräten, können Ethernet Telegramme ohne Auftrennung des Sercos Rngs engespest werden. Sercos: Welche Funktonaltät brngt der netswitch mt sch? Torsten Knörzer: Der Hlscher netswitch letet de Sercos Telegramme störungsfre mt ener Durchlaufzet von nur 600 ns weter. De vom NRT-Port ankommenden Enmal ntegrert Alles funktonert* Mt der Hlscher Plattform-Stratege zur langfrstg angelegten Kommunkatonslösung. Gleche Funkton - Gleche API - Gleche Tools Bauformunabhängg Von der PC-Karte bs zum ASIC Netzwerkunabhängg Feldbus und Real-Tme-Ethernet Herarcheunabhängg Ob Master oder Produkt-Infolne: nfolne@hlscher.com Zukunftsscher Mgraton ohne Softwareanpassung Investtonsscher Deutlche Synergen und Kostenersparns En Partner Alle Kommunkatonslösungen Alle Systeme Ich bn de Hlscher Plattform-Stratege. 06

5 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Bosch Rexroth IndraMoton MLC Bem Roll-to-Roll-Verfahren hat de perfekte Abstmmung von Bahntransport und Prozessenheten oberste Prortät. De für de Regelung notwendge hohe Performance brngt de auf dem Sercos Automatserungsbus baserende kompakte controllerbaserte Moton-Logc-Control (IndraMoton MLC) von Rexroth mt. Berets ntegrerte und vordefnerte Technologefunktonen we Zugspannungsregler und Wckelfunktonen reduzeren de Engneerng-Kosten um bs zu 40 Prozent. Zudem können rechenund zetkrtsche Moton-Funktonen n den Antreb verlagert werden, was flexble, kostengünstge Anlagenkonzepte ermöglcht. Bhl+Wedemann AS- 3.0 Sercos Gateway De Mult-Vendor-Lösung: Plastc Electroncs Sercos Internatonal stellte vor Kurzem de auf dem glechnamgen Automatserungsbus baserende Mult-Vendor-Lösung Plastc Electroncs von Bosch Rexroth n Kooperaton mt Bhl+Wedemann, Hlscher sowe Vson & Control vor. Plastc Electroncs st ene wahre Quelle für nnovatve und vsonäre Ideen. Das Aufbrngen elektronscher Schaltkrese auf dünne, flexble Materalen - we bespelswese Folen - revolutonert de Produktwelt. De Zukunft brngt hauchdünne Fernseher, farbge Bldschrme für E-Books, flexble RFID-Chps oder faltbare Dsplays, de we Zetungen auf der Rolle gedruckt werden. De Umsetzung deser velsetgen Produktdeen von Laborprozessen n de Serenfertgung erfordert jedoch neue Anlagenkonzepte. Statt Charge und Stückzahl heßt es nun kontnuerlch laufende Produkton. De große Herausforderung be Plastc Electroncs besteht n der exakten Regelung mehrerer unterschedlcher Prozesse n ener Maschne. Dese fnden telwese oder komplett n Vakuum-Umgebung statt. Damt stegen de Anforderungen an de Steuerungs- und Regelungstechnk. So müssen Bahntransport und Prozessenheten für enen rebungslosen Prozess perfekt synchronsert und de Bahnspannung präzse engehalten werden. Tefgrefendes Wssen st auch gefragt, um Substrate unter Vakuum-Bedngungen partkelfre zu transporteren. Automatserungstechnk st somt en wesentlcher Faktor, um de Prozesse zuverlässg und dennoch kostengünstg zu realseren. Bosch Rexroth betet durch sene langjährgen Erfahrungen n der Druck- sowe der Elektronkndustre en umfassendes Know-how und Produktspektrum zur Automatserung und Standardserung von Roll-to-Roll- und Beschchtungsverfahren. De zur SPS IPC Drves 2013 gezegte Plastc Electroncs Demo kann dese Anforderungen unter anderem dank der nachfolgend genannten Komponenten erfüllen, de Bestandtele deser Demo snd. Das AS- 3.0 Sercos Gateway (BWU2588) mt ntegrertem Scherhetsmontor von Bhl+Wedemann überwacht de mt AS- Safety at Work realserte Scherhetstechnk n der Anlage we zum Bespel den Not-Aus-Taster und gbt de entsprechenden Statusdaten über Sercos an de übergeordnete Steuerung weter, de dann m Fehlerfall entsprechend reageren kann. Hlscher Hlscher netswitch Der netswitch für Sercos III von Hlscher ermöglcht, dass parallel zu den Sercos Echtzet-Telegrammen belebge andere Ethernet Telegramme von außerhalb des Sercos Rnges n den sogenannten UC-Kanal (Unfed Communcaton Channel) engeschleust werden können. Dese Telegramme werden synchron n das Sercos Netzwerk en- und ausgekoppelt und be höherem Datenaufkommen vorübergehend n enem Puffer zwschengespechert, um de störungsfree Echtzet-Übertragung zu gewährlesten. Somt betet der netswitch de Möglchket, Standard-Ethernetgeräte we z.b. enen PC für Servcezwecke an das Sercos Netzwerk zu koppeln und mt belebgen Sercos Telnehmern bdrektonal über hren IP-Kanal zu kommunzeren. Vson & Control pctor Kamera De ntellgente Kamera pctor der Vson & Control GmbH mt Sercos Schnttstelle übernmmt de Gut-/Schlecht-Analyse des Druckbldes. Mthlfe enes Musterverglechs wrd de aufgedruckte Leterbahn kontrollert und glechzetg deren korrekte Poston geprüft. Weterhn st über den pctor ene Regstersteuerung möglch. De drekte Integraton der ntellgenten Kamera n das Sercos Netzwerk st en erheblcher Vortel. De endeutg geregelte Kommunkaton über den Bus, sowohl n der Datenstruktur als auch n den Tmngs, erlechtert dem Anwender de Vernetzung. De zentrale Trggerung über de Steuerung betet ene hohe Synchrontät der enzelnen Telnehmer und spart zusätzlche Hardware, we Postonsgeber oder Encoder, für Bahnpostonen. Servce- und Dagnosefunktonen snd über das ntegrerte Webnterface der Kamera möglch

6 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Flexble Topologen mt Sercos III Als Topologe beschrebt man de Vernetzungsstruktur mehrerer Geräte unterenander, de enen Datenaustausch deser Geräte mtenander ermöglcht. De Topologe enes Netzwerks bestmmt auch dessen Ausfallscherhet: Nur be alternatven/redundanten Verbndungen zwschen den Komponenten blebt be Ausfällen enzelner Komponenten de Funktonsfähgket des Gesamtsystems erhalten. De physkalsche Topologe beschrebt dabe den Aufbau der Verbndungen und de logsche Topologe den Datenfluss nnerhalb der Verbndungen. Welche Topologeausprägungen unterstützt Sercos III? Allgemen bestehen alle Sercos Netzwerke aus mndestens enem Master für de Koordnaton und enem für de Ausführung von Automatserungsfunktonen. Se snd enfach und überschtlch n Lnen- oder Rngtopologe angeordnet. Dabe wrd auf Swtches oder Hubs verzchtet, was zu enormen Kostenensparungen führt. Jedes Gerät hat dabe mndestens zwe Ethernet- Anschlüsse. Dese werden über Cat5e-Ethernetkabel mt den anderen Geräten verbunden. Sercos III benutzt dabe ncht de Sterntopologen des Ethernets. Lnentopologe Be der Lnentopologe (auch lneare Topologe oder Bus- Topologe genannt) snd alle Geräte serell angeordnet. Der Master befndet sch jewels am Anfang ener Lne. Abwechend davon kann er sch n bestmmten Fällen auch zwschen zwe Lnen befnden. De Daten durchlaufen alle s, de serell, d.h. n Rehe hnterenander geschaltet snd, und werden vom letzten Gerät zurückgeletet (der sogenannte Loop Back ). Unabhängg von der Lnenfolge errechen alle Daten jeden Telnehmer garantert nnerhalb enes Zyklus mndestens enmal, da alle Komponenten des Systems de Daten n zwe Rchtungen auswerten. De Vortele deser Methode snd de sehr enfache und kostengünstge Vernetzung aller Geräte mtenander auch über wete Strecken (so zum Bespel be Montagelnen). De Lnentopologe wrd zumest n großen Fertgungsenrchtungen und auch zur Verbndung von Fertgungszellen benutzt. Rngtopologe Durch en zusätzlches Kabel kann man das Netzwerk zu enem Rng verbnden. Das funktonert be ener Lne mt nur enem zusätzlchem Kabel zwschen dem Master und dem letzten, be zwe Lnen jewels zwschen den beden letzten s. Be der Rngtopologe schckt der Master jewels von beden Ports Daten n den Rng, so dass dese auch m Rng n zwe Laufrchtungen ausgewertet werden. Dabe handelt es sch be der Rngstruktur von Sercos III ncht um enen enfachen Rng, sondern aufgrund der Voll-Duplex- Charakterstk von Ethernet um ene logsche Doppelrngstruktur. Dabe snd alle Komponenten jewels über zwe Sgnalverbndungen mtenander verbunden. Erst dese Verschaltung ermöglcht ene wetere Funktonsfähgket des Netzwerks auch be Ausfall enzelner Verbndungen. Damt wrd ncht nur en störungsfreer Ablauf ermöglcht, sondern dese Störungen werden gemeldet und können dann ohne Beenträchtgung des Systems behoben werden. Somt blebt das Netzwerk mmer verfügbar, sogar be enem Kabelbruch oder dem Ausfall enes Gerätes. Rng-Redundanz und Hot Pluggng De Rngtopologe bedent sch der sogenannten Rng- Redundanz m Fehlerfall (zum Bespel Kabelbruch oder Knotenausfälle). Dabe blebt de Kommunkatonsfähgket durch schnelles Umschalten des Übertragungsweges komplett erhalten, da sch der aktve Rng n zwe Lnen auftelt. De Echtzetdaten werden dabe schon m Normalbetreb redundant, das heßt auf zwe getrennten Wegen (dem sogenannten Prmär- und Sekundärkanal) übertragen. Im Fehlerfall schalten de Knoten, de sch drekt an der Fehlerstelle befnden, nnerhalb von höchstens 25 μs von Weterleten auf Loop back um. Da de Kommunkatonsfähgket also selbst be ener Kabelunterbrechung erhalten blebt, st auch das Anschleßen und Enbnden neuer Telnehmer (Hot Pluggng) bzw. neuer Telnehmergruppen (Hot Swappng) n das Kommunkatonsnetz möglch. Wetere Topologevaranten Andere möglche Topologen von Sercos III snd herarchsch kaskaderte Netzwerkstrukturen. Dabe werden enzelne Netzwerksegmente unterenander über ene Rng- und Lnentopologe mtenander kombnert. Vortele deser Vernetzung snd n Echtzet gekoppelte synchronserte Netzwerkstrukturen, sowe de Möglchket, n den enzelnen Segmenten unterschedlche Zykluszeten zu genereren, zum Bespel nedrge Zykluszeten zur Vernetzung von Antreben und Steuerungen und höhere Zykluszeten zur Vernetzung von Steuerungen unterenander. Außerdem können dadurch alle Telnehmer des Netzwerks n Echtzet mtenander kommunzeren. De Infrastrukturkomponente TopoExtenson der Automata GmbH & Co. KG eröffnet neue Möglchketen für ene noch flexblere Verkabelung von Komponenten. Das gescheht dadurch, dass das Gerät erst de beden notwendgen Letungen der Rngverkabelung zu enem Kabel zusammenfasst und de Sgnale dann weder auf zwe enzelne Kabel auftelt. Dadurch können enzelne Komponenten unter Bebehaltung der Topologevortele von Sercos III mt enem enzgen Kabel verbunden werden. Außerdem können Abzwege n Lnen- oder Rngtopologen realsert werden. Installaton der Topologen von Sercos III De Installaton ener Topologe von Sercos III st enfach und erfordert kene spezelle Netzwerkkonfguraton. Alle Geräte werden durch Patch- oder Crossover-Kabel mtenander verbunden. De Ethernet-Ports der Geräte snd austauschbar und können auch genutzt werden, um Standard- Ethernet Geräte (z.b. Note-books) an en Sercos-III-Echtzet-Netzwerk anzuschleßen. Damt kann mt belebgen Ethernet- und IP-Protokollen auf Geräte zugegrffen werden, ohne dabe das Echtzetverhalten des Sercos-III- Netzwerks zu beenflussen oder ohne dass überhaupt das Sercos-III-Protokoll aktvert sen muss. De maxmale Telnehmerzahl pro Rng/ Lne beträgt be Sercos III 511 Telnehmer. Be Sercos I und Sercos II snd nur 254 Telnehmer pro Rng möglch. Realserung enes Abzwegs über ene externe Infrastrukturkomponente Master 1 2 Schaltschrank C Schaltschrank B Erweterte Topologen mt Abzwegen bzw. Stchletungen Lnenstruktur (Enzelrng) M1 1 Master 2 Ohne Hardware-Redundanz M2 n Sercos Bass-Topologen: Lne und Rng Schaltschrank A 3 TopoExtensons TopoExtenson TopoExtenson 6 9 Master Autor 1 Schaltschrank C Schaltschrank B Dpl.-Ing. Andreas Müller Vertreb & Marketng Kunbus GmbH Rngstruktur (Doppelrng) M1 1 Realserung enes Abzwegs über m Gerät ntegrerte Ports Master 2 Mt Hardware-Redundanz M2 3 6 n Schaltschrank A

7 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Gerhard Schubert GmbH Sercos wrd n den TLM-Maschnen ausschleßlch n Form von Rngstrukturen engesetzt. Damt wrd bem Ausfall ener Komponente oder der Unterbrechung ener Letung der Fehlerort scher lokalsert und angezegt, da jeder Telnehmer von zwe Seten aus errechbar st. De Rngstruktur ermöglcht auch den Ensatz redundanter Komponenten, was bedeutet, dass de Maschne auch mt enem ausgefallenen Bustelnehmer weterproduzeren könnte. Des st z.b. für Pckerlnen ene notwendge Voraussetzung, um Verfügbarketen von fast 100 Prozent zu errechen. Sercos st als Kommunkatonsstandard zur Verbndung von Geräten unterschedlcher Hersteller nzwschen wetverbretet. Bs heute kommen über 4 Mllonen Echtzetknoten n über Anwendungen zum Ensatz. De Gerhard Schubert GmbH st en mttelständsches Famlenunternehmen mt derzet 900 Mtarbetern weltwet. Schubert baut hochflexble Verpackungsund Abfüllmaschnen, sowe Thermoform-, Füll- und Verschleßmaschnen für Produkte jeglcher Art und Branche. TLM (Top Loadng Machne)-Anlagen von Schubert verpacken jedes Produkt enfach und überschtlch. Rund um das TLM-Verpackungsmaschnensystem betet Schubert außerdem en umfangreches Servceprogramm. Sercos ersetzt Sgnalbus Set velen Jahren wrd n den TLM-Verpackungsmaschnen der Sgnalbus, en von der Frma Schubert selbst entwckelter Bus, zur Verbndung der Steuerungen engesetzt. Alle zwe Mllsekunden werden vom Sgnalbus 8000 Sgnale determnstsch übertragen. Parallel dazu erfolgt de Datenübertragung für Programme oder Logbücher mt Bts pro Sekunde. Berets letztes Jahr wurden de ersten TLM-Maschnen mt der 5. Generaton der Verpackungsmaschnensteuerung VMS gelefert. De neuen VMS-Module kommunzeren ncht mehr über den Sgnalbus, sondern über Sercos. Be Sercos handelt es sch um enen standardserten, echtzetfähgen Ethernet-Bus, der de Vortele enes Ethernet-Busses zur Datenübertragung bestzt und glechzetg de determnstsche Übertragung von Sgnalen garantert. De Übertragungsrate von Sercos beträgt 100 Mllonen Bts pro Sekunde, was vor zehn Jahren für ndustrelle Umgebungen absolut unvorstellbar war. Dank der 100 Mllonen Bts pro Sekunde konnten de Übertragungsraten gegenüber dem Sgnalbus deutlch vergrößert werden. Es werden jetzt Sgnale pro Mllsekunde und 10 Mllonen Datenbts pro Sekunde übertragen, was ener verfachen bzw. 200-fachen Lestungsstegerung entsprcht. Für de Steuerung der Funktonen ener Telmaschne st jewels en VMS-Modul zuständg. De Verbndung zwschen dem VMS-Modul und Automatserungskomponenten Rngtopologe mt Sercos nnerhalb der Telmaschne erfolgt über enen lokalen Sercos Rng. Be den Automatserungskomponenten handelt es sch um NC-Antrebe, Stellantrebe, Frequenzumrchter, Scanner, Kameras, EA-Klemmen, Ventlnseln, Drehgeber und Fremdgeräte we z.b. Lemwerke. Für de Verbndung der VMS-Module unterenander gbt es enen separaten globalen Sercos Rng. Bespele ener SchubertTLM-Verpackungsmaschne 12 13

8 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Rexroth Antrebssysteme ermöglchen schlanke servobetrebene Kartonpacker Von Brenton Engneerng wurde ene Sde-Loader-Produktlne entwckelt, mt der dem Trend zum Green Manufacturng Rechnung getragen wurde. De Servoantrebe ermöglchen höhere Geschwndgketen und reduzeren den Energe- und Platzbedarf. Das n Alexandra, Mnnesota/USA ansässge Unternehmen gehört zu den großen Anbetern von Verpackungsmaschnen und Palletterenrchtungen. Vor der Entwcklung wurden Monate n de Beratung mt Kunden und Zuleferern nvestert. Unsere Kunden wollten ene schnellere, enfachere und komplett mt Servoantreben ausgestattete Maschne, berchtet Mke Grnager, VP of Technology von Brenton Engneerng. Be der Neukonstrukton haben wr unser Bestes gegeben, um de Komplextät der Maschne zu reduzeren. Mt der Pneumatk fel der größte Kostenfaktor der Maschne weg und mt den mehr als 200 beweglchen Telen, de unsere Ingeneure entfernt haben, konnten wr de Kosten nsgesamt um en Drttel senken. Außerdem brauchen de jetzt von uns engesetzten ntegrerten Servomotoren und -antrebe wenger Platz als selbst de klensten Motoren, de wr vorher genutzt haben, erklärt Grnager. De Brenton ProSeres Mach-2 setzt das motorntegrerte Servoantrebssystem und de Moton-Logc-Steuerungsplattform von Rexroth en, um de Maschnenlestung zu verbessern, Platzbedarf zu reduzeren und Kosten und Energeverbrauch zu senken. Am Ende wurde mt dem Brenton Pro-Mach-2-Kartonpacker en kompletter servobetrebener Setenpacker entwckelt, der mt motorntegrerten Antreben IndraDrve M, ener Moton-Logc-Steuerung IndraMoton MLC, dem Beden- und Vsualserungssystem IndraControl-VEP40 und mt dezentralen Sercos -E/As ausgestattet st alles von Bosch Rexroth (Hoffman Estates, Illnos/USA). Laut Grnager errecht de Mult-Achs-Maschne Geschwndgketen von bs zu 25 Verpackungsenheten pro Mnute. Se kann ene Velzahl unterschedlcher Kartons bearbeten, enschleßlch RSC-, HSC-, Tray-, Wraparound, Knockdown- und Harness-Kartons für Flaschen, Dosen und Becher. Während des Betrebs wrd en leerer Kartonzuschntt per Vakuum aufgenommen und n de Maschne geführt. Der Karton wrd durch Zuführungs- und Verklebeabschntte der Maschne geführt, de von Servo-Rückschlagventlen betreben snd. Nach dem Zuführen wrd der volle Karton durch enen Kompressons- und Verklebeabschntt geschleust. Der fertge Karton wrd anschleßend bem Abholband des Kunden ausgeworfen. Brenton hat den Mach-2-Kartonverpacker entwckelt, um den Energeverbrauch zu reduzeren. Der Druckluftverbrauch legt be Null, und es gbt wenger Verpackungsmüll und Produktausschuss. Während der Entwcklungsphase arbetete das Unternehmen eng mt dem dortgen Bosch Rexroth-Vertrebspartner Moton Tech Automaton (Oakdale, Mnnesota/USA) zusammen. Wr empfahlen das kompakte, skalerbare und motorntegrerte Antrebssysytem IndraDrve M von Rexroth, das ene nnovatve, kosteneffzente und enfache Lösung darstellt, de den heutgen Anforderungen an de Konstrukton modularer Hochlestungs-Verpackungsenrchtungen gerecht wrd, sagt Shawn Nelson, Vertrebsngeneur be Moton Tech. De Servosysteme wurden mt Rückscht auf Nachhaltgket entwckelt, beten en Höchstmaß an Kosteneffzenz und snd drekt ensatzberet. De motorntegrerten Antrebe und de Getrebe tragen alle enen Tel zur Verrngerung des Energeverbrauchs der Maschne be. De Energeensparungen, de mt Mach-2 m Verglech zu der Enrchtung der 1. Generaton errecht werden, legen schätzungswese be durchschnttlch 25 Prozent. Laut Nelson verbndet das Servoantrebssystem Indra- Drve M von Rexroth den Servomotor und de Antrebsregelelektronk zu ener kompakten Enhet, de drekt auf der Maschne außerhalb des Schaltschrankes angebracht wrd. Vom Schaltschrank ausgehend verkettet en enzges Kabel n Rehenschaltung alle IndraDrve M-Enheten und stellt Energe und Kommunkatonsfunktonen beret. Deses Konzept verrngert den Verkabelungsaufwand um mehr als 80 Prozent. Darüber hnaus st de IndraDrve M-Lösung außerdem nur halb so groß we herkömmlche Servosys- Das motorntegrerte Servoantrebssystem IndraDrve M erlaubte Brenton Engneerng, mehr als 200 beweglche Tele zu entfernen und de Kosten für Bautele um en Drttel zu senken. teme, n denen Servoantrebe und Servomotoren getrennt verwendet werden. Dese nnovatve Archtektur macht zudem den Ensatz enes Klmagerätes für den Schaltschrank sowe de Wartung oder den Austausch teurer Flter überflüssg. Unsere Maschne macht ohne de überall von und zum Elektroschrank verlaufenden Kabel enen aufgeräumten Endruck, sagt Grnager. Aufgrund klener ntegrerter Motor-/ Antrebsenheten und wenger Kabel st der Aufbau der Maschne begehbar und erlaubt den enfachen Zugang von Bedenern für Rengungs- und Wartungsarbeten

9 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Nelson ergänzt: Mt desen motorntegrerten Servoantreben konnte de Größe des Schaltschrankes deutlch reduzert werden. De Antrebe snd drekt n de Motoren außerhalb des Schaltschrankes ntegrert und erlauben den Ingeneuren, den Mach-2-Schaltschrank um 25 Prozent zu verklenern. Bs zu 20 IndraDrve M-Enheten lassen sch ohne zusätzlche Vertelerboxen an enen Stromanschluss anschleßen. IndraDrve M kann de Funktonsvelfalt des Mach-2-Kartonpackers spelend bedenen. Außerdem erlaubt de Integraton von Antrebsregelelektronk und Motor n enem Bautel mehr Flexbltät bem Plug-and-Play. Im Falle ener Aufrüstung der Maschne oder ener andersartgen Maschnenkonfguratonen, bespelswese mttels enzgartger Zuführungen, lassen sch enfach zusätzlche Motoren zurüsten, so Nelson. Nach Aussage Grnagers sprcht noch en weterer Vortel für den Ensatz motorntegrerter Servoantrebe: Velsetgket. Das auf dem Maschnenrahmen angebrachte Beden- und Vsualserungsgerät IndraControl VEP40 st ene auf Wndows CE baserende Plattform und st enfach n das übrge Steuerungssystem ntegrerbar. Der Raum m Kompressonsberech der Maschne erlaubt ncht enmal den Ensatz der klensten ntegrerten Servoantrebe. Als Lösung herfür betet Rexroth ene wetere dezentrale Antrebsenhet das Antrebssystem IndraDrve M mt motornahem Wechselrchter KMS. Her wrd der kompakte Wechselrchter n der Nähe enes herkömmlchen Servomotors n der Maschne angebracht und mt den IndraDrve M-Kabeln problemlos angeschlossen. Nelson berchtet, dass das nnovatve Steuerungsteam be Brenton Engneerng zudem das dezentrale IndraDrve M- E/A-System ensetzt. De ver drekt am Motor verfügbaren E/As machten ene zusätzlche Verkabelung sowe wetere Kosten, de mt dem Enkauf enzelner E/A anderer Zuleferer verbundenen snd, gänzlch überflüssg. De Steuerung und Synchronserung der Bewegungen wrd durch de über Sercos mt jedem Servoantreb hergestellte dgtale Kommunkaton gewährlestet. Bem Kartonpacker kommt synchrone, elektronsche Kurvenschebentechnk zum Ensatz, de von Rexroth-Moton-Logc-System IndraMoton MLC beretgestellt wrd. De Steuerungs- Hardware IndraControl L40 st mt ener FlexProfle-Funkton ausgestattet, mt der auf Zet und Synchrontät baserende Schrtte nahtlos n ene Sngle-Data-Funkton verbunden werden, mt der de Systemlestung und de Regelzet optmert werden und sch zudem de Umrüstzet verrngern lässt. Das Beden- und Vsualserungs-Termnal IndraControl VEP40 st drekt n den Maschnenrahmen engebaut anstatt n enem separaten Bedenpult. So lässt sch de OPC- Kommunkaton mt den anderen Maschnenkomponenten enfach realseren. Das IndraControl VEP40 st en embedded PC-Panel auf Wndows CE-Bass und verfügt über enen lestungsfähgen 12-Zoll-TFT-Touchscreen-Bldschrm. De Mach-2 hat sch zu enem Standard für Brenton Engneerng entwckelt, so Grnager. Rexroth Technk erlaubt uns, de Konstrukton des Mach-2-Kartonpackers zu verenfachen, überflüssge Tele enzusparen und den Energeverbrauch der Maschne zu reduzeren. Durch de Funkton der Rehenschaltung der Servoantrebe leß sch mt wenger Verkabelung und enem kleneren Schaltschrank letztlch ene Maschne mt nsgesamt wenger Platzbedarf entwckeln. Unternehmensnformatonen Brenton Engneerng Alexandra, Mnnesota, USA Bosch Rexroth Corporaton Hoffman Estates, Illnos, USA Moton Tech Automaton, Inc. Oakdale, Mnnesota, USA Clever gelöst, Frehet m Engneerng}Passt Frehet und Effzenz neu defnert Open Core Engneerng stegert de Effzenz m Software-Engneerng und eröffnet völlg neue Frehetsgrade durch erweterten Zugrff auf den Steuerungskern: über Hochsprachen programmeren Se jetzt ndvduelle Funktonen, de parallel zur Frmware auf der Steuerung oder auf Smart Devces ablaufen. So dfferenzeren Se sch vom Wettbewerb und schützen Ihr Know-how. 16 Bosch Rexroth AG 07

10 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Ene exstenzelle Frage Henz Gall, Global Busness Feld Manager bem TÜV Rhenland, m Gespräch mt Sercos Internatonal über de Mehrwerte moderner Safety-Lösungen und hre weltwet permanent wachsende Bedeutung für Hersteller, Anlagenbauer und Anwender. Sercos Internatonal: Herr Gall, lassen Se uns zunächst en bsschen Ordnung n de Termnologe brngen: We genau grenzen Se de Begrffe Safety und Securty vonenander ab? Henz Gall: Safety umfasst de funktonale Scherhet ener Anlage also alle Komponenten, de für enen korrekten Ablauf sowohl m Normalbetreb als auch m Fall enes nternen Ausfalls sorgen. Be Securty geht es um den Schutz vor Manpulatonsversuchen, de von außen über de zunehmende Anzahl von Kommunkatons- Henz Gall: Schnttstellen bzw. systemnternen Lücken gestartet werden könnten. Spezell deses Thema hat n Deutschland übrgens noch enen vel zu nedrgen Stellenwert. Sercos Internatonal: Be modernen Safety-Konzepten Safety umfasst de funktonale Scherhet ener Anlage also alle Komponenten, de für enen korrekten Ablauf sowohl m Normalbetreb als auch m Fall enes nternen Ausfalls sorgen. war es n den letzten Jahren anders herum: De gehörten n Deutschland schon zum guten Ton, als man bespelswese n den USA noch konventonelle Lösungen präfererte. We stellt sch de Stuaton heute dar? Henz Gall: Nach unserer Beobachtung gbt es nternatonal kene Unterschede mehr m Hnblck auf de Bedeutung von Safety genauso IEC-Norm entsprechen. Intervew Henz Gall Global Busness Feld Manager TÜV Rhenland weng we n Bezug auf de Effzenz der ndvduellen Lösungen. Hersteller können hre Produkte nur weltwet verkaufen, wenn se State of the Art snd. Zumndest müssen se den global anerkannten Standards we etwa der Sercos Internatonal: Hat de europäsche Maschnenrchtlne auch dazu begetragen, de Scherhetstechnk nternatonal mehr n den Fokus zu rücken? Henz Gall: Be den Anlagenbauern durchaus, da gab es ene ganze Zet lang heße Dskussonen über de Umsetzung der Rchtlne bzw. der harmonserten Normen. Für de Hersteller der scherhetsgerchteten Komponenten hat sch dadurch kaum etwas geändert. Sercos Internatonal: We würden Se State of the Art m Berech Safety denn heute defneren? Henz Gall: De Zeten der konventonellen Verdrahtung snd n der Scherhetstechnk defntv vorbe. Sobald de Anwendung etwas komplexer wrd, kommt man um programmerbare Scherhetstechnk ncht mehr herum. Dazu snd de Vortele der scheren Bussysteme enfach zu velfältg und zu überzeugend: Se rechen von der enfacheren Installaton über de größere Flexbltät und de höhere Verfügbarket bs hn zur Möglchket von Remote- Aktvtäten. Sercos Internatonal: In velen Unternehmen dachte man aber bem Stchwort Safety bs vor Kurzem eher an Kosten und Arbetsaufwand Henz Gall: De Zeten der konventonellen Verdrahtung snd n der Scherhetstechnk defntv vorbe. Sobald de Anwendung etwas komplexer wrd, kommt man um programmerbare Scherhetstechnk ncht mehr herum. Henz Gall: Hersteller können hre Produkte nur weltwet verkaufen, wenn se State of the Art snd. Henz Gall: Das mag sen, aber de facto überwegen be der automatserten Scherhetstechnk ganz klar de Mehrwerte. Noch endeutger fällt de Kosten-Nutzen- Rechnung aus, wenn ch den gesamten Lebenszyklus ener Anlage betrachte und auch de Effzenzvortele be der Wartung mt enbezehe. Sercos Internatonal: Gbt es Unternehmen, de das Thema Safety als Wettbewerbsfaktor nutzen? Henz Gall: Ich denke, für de Hersteller st es mttlerwele sogar zur exstenzellen Frage geworden: Der weltwete Trend zur ntegrerten Scherhetstechnk zwngt se geradezu, entsprechende Lösungen anzubeten, sonst könnten se auf dem Markt ncht mehr bestehen. Und auch für de Anwender st der Kostendruck n velen Branchen nzwschen so hoch, dass se auf de Sparpotenzale kaum mehr verzchten können, de hnen bespelswese de zustandsbezogene Instandhaltung betet. Sercos Internatonal: Ab wann sollten Anlagenbauer das Safety-Konzept m Entwcklungsprozess berückschtgen? Schon m Desgnstadum oder kann man es auch enfach nachrüsten, um de Kosten m Vorfeld zu mnmeren? Henz Gall: Grundsätzlch glt: Je eher, desto besser n der Regel also berets be der Erarbetung des Basskonzepts. Wenn de Enbndung erst m Stadum der Implementerung stattfndet, können de Kosten um den Faktor 10 stegen, m laufenden Betreb sogar um den Faktor 100. Es mag Anlagen geben, be denen ene Nachrüstung ohne größere Enbußen an Produktvtät machbar st. Aber das muss man m Enzelfall sehr sorgfältg prüfen. Sercos Internatonal: Herr Gall, wr danken Ihnen für das Gespräch. TÜV Rhenland 18 19

11 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Anwendungsspektrum für CIP Safety umfasst jetzt auch Safe Moton CIP-Safety-Konformtätstests jetzt auch für Sercos-III-Geräte verfügbar CIP Safety TM Safe-Moton-Erweterungen für CIP Safety snd Tel der halbjährlchen ODVA-Aktualserung der Spezfkatonen, de m zweten Veröffentlchungszyklus des Jahres 2013 mehr als 20 verschedene Verbesserungen umfasst. Das Angebot an Konformtätstests für CIP Safety der ODVA erstreckt sch jetzt auch auf Geräte für Sercos III, EtherNet/IP und DevceNet. Geräte, de de Anforderungen des CIP-Safety-Konformtätstests der ODVA erfüllen und von ener zuständgen und zugelassenen Stelle dafür zertfzert wurden, dass se de Norm IEC vollständg erfüllen, erhalten von der ODVA ene Konformtätserklärung, de de Enhaltung der CIP-Safety-Spezfkaton bestätgt. Bosch Rexroth st das erste Unternehmen, das en Gerät mt ener Konformtätserklärung für CIP Safety auf Sercos III der ODVA bestzt. Dese Tests werden derzet vom Test Servce Provder (TSP) der ODVA n Nordamerka angeboten. CIP Safety betet Nutzern ene bewährte Vorgehenswese für funktonale Scherhet, de von verschedenen Anbetern und zwe führenden Konsorten, der ODVA und Sercos Internatonal, unterstützt wrd, sagt Katherne Voss, Präsdentn und Geschäftsführern der ODVA. De Auswetung der Safe Moton auf CIP Safety wrd den Ensatz und de Innovaton n Bezug auf Moton-Control-Systeme mt EtherNet/IP und Sercos III weter beschleungen. De Enbezehung von Safe Moton n CIP Safety betet Maschnenbauern ene ntegrerte und flexble Lösung für funktonale Scherhet, ergänzt Peter Lutz, Geschäftsführer von Sercos Internatonal. Außerdem unterstützt de Verfügbarket von CIP-Safety-Konformtätstests für Sercos III de enfache Implementerung und Zertfzerung von CIP Safety on Sercos Geräten, wodurch gewährlestet wrd, dass Maschnenbauer zertfzerte scherhetsgerchtete Geräte n Maschnen mt Sercos ensetzen können. Anbeter, de sch auf den CIP-Safety-Konformtätstest vorbereten möchten, können de Konformtätstest-Software für CIP Safety der ODVA auch käuflch erwerben. Dese Software st deselbe, de von den TSPs der ODVA verwendet wrd, um de Konformtät mt der CIP-Safety-Spezfkaton zu prüfen. An Erweterungen der Konformtätstest-Software, de unter anderem auch Safe Moton umfasst, wrd gearbetet. Anbeter mt enem Aktualserungsvertrag für de Konformtätstest-Software erhalten Software-Updates, sobald dese verfügbar snd. Zusätzlch zur Zusammenarbet n Bezug auf CIP Safety werden de ODVA und Sercos Internatonal hre Kooperaton mt der OPC Foundaton zum Thema Maschnenntegraton, de sch derzet auf de Vernetzung der Fertgungs- mt der Management-Ebene und Themen der funktonalen Scherhet konzentrert, fortsetzen. De ODVA plant außerdem ene Auswetung des CIP-Safety-Konformtätstests für EtherNet/IP und Sercos III auf TSPs n Deutschland. De neue Verson der CIP-Safety-Spezfkaton umfasst Denste für Safe-Moton-Anwendungen. Mt desen zusätzlchen CIP Safety Densten können Nutzer vernetzte Moton-Control-Systeme mt EtherNet/IP und Sercos III be Anwendungen ensetzen, de Safe-Moton- Funktonen, we bespelswese en scher abgeschaltetes Moment und Postonen mt Scherhetsbegrenzung, benötgen. CIP Safety wurde m Jahr 2005 von der ODVA m Markt engeführt, um funktonale Scherhetsanwendungen mt Geräten we Schutztüren und Lchtvorhängen zu realseren; es hat sch setdem als wchtge Netzwerktechnologe zum Errechen der Nachhaltgketszele n der Branche etablert. Im Jahr 2006 verkündete de Nutzerorgansaton Sercos Internatonal, dass es CIP Safety als Scherhetsprotokoll für Sercos übernehmen würde. Setdem koopereren de ODVA und Sercos Internatonal, um Verbesserungen be der CIP Safety Spezfkaton und den damt verbundenen Konformtätstests zu erzelen. De Erfüllung weterer kundensetger Forderungen, we zum Bespel de Maschnenntegraton, st ebenfalls Bestandtel der Kooperaton. In Bezug auf Safe Moton stützen sch de neuesten Erweterungen von CIP Safety auf de IEC ( Drehzahlveränderbare elektrsche Antrebe Tel 5-2: Scherhetsanforderungen Funktonal ) als Rahmen. Dese Erweterungen wurden m Rahmen der gemensamen Maschnenntatve durch de ODVA und Sercos Internatonal ntert und von der technschen Arbetsgruppe für funktonale Scherhet der ODVA, der Specal Interest Group (SIG) für CIP Safety, weterentwckelt. An der Spezfkaton betelgten sch mehrere Anbeter mt Erfahrung m Berech der funktonalen Scherhet und Safe Moton, we zum Bespel Bosch Rexroth, Rockwell Automaton und Schneder Electrc. Sercos Internatonal unterstützte dese Intatve durch de technsche Expertse. De entwckelten CIP-Safety-Denste für Safe Moton berückschtgen de Unterstützung von Antreben mt EtherNet/IP und Sercos-III-Schnttstelle. De 10 Jahre CIP Safety Katherne Voss, Executve Drector der ODVA 20 21

12 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau Safety n der Automatserung ene Enführung Schcht n Software und Hardware snnvoll. Gerade an de schere Datenübertragung m gemensam genutzten Kommunkatonsnetzwerk werden somt zusätzlche Anforderungen gestellt: Autor Stefan Kraus Produktmanager IXXAT Automaton GmbH Safety n der Automatserung st ken Randthema be der Entwcklung und Implementerung enes Systems, sondern stellt ene komplexe Herausforderung für Komponenten- und Maschnenbauer dar. Da es sch ncht allen um ene enzelne Gerätefunkton handelt und daher nur bedngt nachrüstbar st, müssen de notwendgen Maßnahmen berets be der Konzepton enes Systems ergrffen werden. Safety soll für den scheren Zustand ener Anlage oder enes Systems sorgen. Um des zu gewährlesten, bedarf es der nachwesbaren und nachvollzehbaren Funkton auch oder gerade m Fehlerfall. Sämtlche Maßnahmen zur Fehlervermedung (elektrsche, mechansche und/oder organsatorsche Vermedung von Gefahren) oder Fehlererkennung (schere Reakton bzw. Hnführung zu enem scheren Zustand be erkannten Fehlern) snd ordnungsgemäß zu planen und zu dokumenteren. Ene anwendungsunabhängge Bassnorm für de Scherhetstechnk stellt de IEC dar veröffentlcht, erstreckt se sch über de gesamte Lebensdauer enes Systems: vom Konzept, über de Entwcklung/Realserung bs hn zur Außerbetrebnahme sowohl des gefahrverursachenden als auch der scherhetsbezogenen (rskomndernden) Systeme. Abgeletete Vorgaben zur Entwcklung enes Safety Systems snd z.b. n den harmonserten Anwendungsnormen EN und EN zu fnden. Grundlage jeder deser Normen st de Rskobeurtelung. Während de EN z.b. de n der IEC defnerten SIL-Level (Safety Integrty Level) zur Rskobeurtelung verwendet, telt de EN de Scherhetsanforderungen n Performance Level en. Quanttatv lassen sch Performance Performance Level Wahrschenlchket enes gefährlchen Ausfalls pro Stunde [h -1 ] Rskobeurtelung nach EN (SIL Level) und IEC (Performance Level) SIL Level a 10-5 bs < 10-4 none b 3x10-6 bs < c 10-6 bs < 3x d 10-7 bs < e 10-8 bs < Unterschede zwschen desen beden Normen, de be der Systementwcklung beachtet werden müssen. Der erste Schrtt zu enem scheren System st de Bewertung der Rsken. Wchtg herbe st, dass de gesamte Ablaufkette d.h. alle betelgten Komponenten elektrscher, mechanscher aber auch organsatorscher Art berückschtgt wrd. Muss der Systemntegrator be der Rskobewertung nur de Gesamthet senes Systems mt allen möglchen Betrebs- und Bedenungsvaranten untersuchen, stellt sch des für den Komponentenhersteller unglech schwerger dar. Da scherhetsrelevante Komponenten n unterschedlchen Szenaren engesetzt werden können, müssen alle möglchen krtschen Anwendungsfälle festgelegt werden und entsprechend de Rsken und notwendgen rskomnmerenden Maßnahmen abgeletet werden. Im Berech vertelter Safety-Anwendungen kommt mmer häufger ntellgente Scherhetstechnk zum Ensatz. Herbe ergeben sch durch de gemensame Nutzung von Infrastrukturkomponenten n der scheren und ncht-scheren Kommunkaton neue Möglchketen: Flexble Platzerung von Scherhetskomponenten n der Anlage ohne mehrfache Verkabelung der Sensoren und Aktoren unterenander Nur en Feldbuskabel für schere und ncht-schere Daten Komfortable Konfguraton der Scherhetsfunkton und Möglchket zur Anpassung von Scherhetsparametern zur Systemlaufzet Kürzere Reaktonszeten, da bespelswese schere Sensordaten ohne Zwschenschrtt über de schere Steuerung auf der ncht-scheren Sete ausgelesen werden können. Erkennung von Übertragungsfehlern Endeutge Kennung und Konfguraton jedes scherhetsrelevanten Geräts Erkennung von Gerätetausch und -ausfall Erkennung von Fehlern unabhängg vom ncht-scheren Transportprotokoll oder Transportmedum (Black-Channel-Ansatz) Es snd berets ene Velzahl von Scherhetsprotokollen verfügbar, de den scheren Datenaustausch über en nchtscheres Ethernet-basertes System ermöglchen; Bespele herfür snd CIP Safety, Profsafe, FSoE und opensafety. In der Regel kommen relatv hohe Kosten auf Komponentenhersteller zu, wenn unterschedlche Safety-Protokolle unterstützt werden müssen, da jedes Safety-Protokoll an den entsprechenden ncht-scheren Kommunkatonscontroller angebunden werden muss und auch de erneute Gerätezulassung notwendg st. Mt vorzertfzerten Komponenten können dese Aufwände erheblch reduzert werden. De Vorzertfzerung belegt herbe de ordnungsgemäße Funkton ener Komponente n enem defnerten Anwendungsumfeld. Wrd de Komponente m selben Umfeld unverändert wederverwendet, st nur en reduzerter Scherhetsnachwes be der Integraton erforderlch. Des beschleungt de Safety-Implementerung, verrngert das Entwcklungs- und Kostenrsko und verenfacht de fnale Zertfzerung des Produktes. De IXXAT Safe Produkte folgen desem modularen Ansatz und lassen sch daher mt weng Aufwand n unterschedlche Safety Hard- und Softwareumgebungen ntegreren. Wetere Informatonen zu den IXXAT Safe Produkten fnden se unter Level und SIL mtenander verglechen. Qualtatv gbt es hngegen gerade be der Umsetzung von Scherhetsfunktonen Zur nachweslchen Enhaltung der Scherhetsnormen st ene klare Trennung der scheren von der ncht-scheren Safety als modularer Ansatz 22 23

13 Edtoral News Termne Technologe Applkaton Ttelthema Neue Produkte Rückblck & Vorschau CIP Safety on Sercos Konformtäts-Prüfsystem verfügbar Sercos Internatonal betet ab sofort en neues Prüfsystem zur Durchführung von Konformtätstests für CIP Safety on Sercos Geräte an. Deses kann sowohl für Orgnator- als auch für Target-Implementerungen engesetzt werden, unabhängg davon, ob de Safety-Funktonaltät Bestandtel enes Sercos Master- oder -Geräts st. Das Prüfsystem betet de Möglchket, automatsch de CIP-Safety-Protokollfunktonaltät enes Geräts vollständg zu prüfen, um damt den Nachwes ener konformen Implementerung der CIP-Safety-Spezfkaton zu erbrngen. De dentsche Prüfsoftware kann auch genutzt werden, um CIP-Safety-Implementerungen für EtherNet/IP und DevceNet zu überprüfen. Mt der Verfügbarket enes herstellerunabhänggen Konformtätstests für CIP Safety on Sercos Geräte n Verbndung mt enem zwschen TÜV, ODVA und Sercos Internatonal abgestmmten Zertfzerungsprozess können Hersteller be mnmalem Zetaufwand ganz enfach de konforme Implementerung von CIP Safety gegenüber dem TÜV nachwesen. Das Prüfsystem wrd ncht nur für den offzellen Konformtätstest n den von der ODVA akkredterten Prüflabors verwendet, sondern steht künftg auch allen Nutzern der CIP-Safety-Technologe für egene Tests sowe zur Vorberetung der Zertfzerung zur Verfügung. Verantwortlch für de Zertfzerung von CIP Safety on Sercos Produkten st aktuell das Prüflabor der ODVA n Ann Arbor (USA). Dort wurden berets erste CIP Safety on Sercos Geräte erfolgrech zertfzert. Schneder Electrc s PacDrve 3 technology Schneder Electrc s PacDrve 3 technology ncorporates the advantages of the latest technologes nto a proven concept for controllng modern producton, assembly, and packagng machnes wth a moton/robotc component. PacDrve 3 unfes PLC, IT, and moton functonaltes on a sngle hardware platform and s one of four hardware platforms of MachneStruxure, Schneder Electrc s soluton package for general machnery applcatons. PacDrve 3 s scalable controller performance allows economcal automaton of applcatons rangng from small systems wth only a few servo axes to hgh-performance solutons wth up to 99 servo axes or 30 robots. Wth the addton of Sercos III, Schneder Electrc has created the frst fully Ethernetbased communcaton soluton for PacDrve applcatons. Enablng communcaton wth both drves and feld devces, Sercos III also smoothes the way for the ntegraton of safety automaton: In PacDrve 3, standard communcaton and safe communcaton merge nto one - Sercos III s the bass. The Safe Logc Controller Modcon SLC permts programmng of the safety functons, the Modcon TM5/TM7 safe I/O system s connectng safety sgnals to the SLC. Sercos IPS Conformzer jetzt verfügbar Der Sercos IPS Conformzer st ene Testsoftware für de Sercos Internet Protocol Servces (IPS) und rchtet sch an Entwckler von Geräten mt IPS-Implementerung. De IPS defneren verschedene Denste für den Zugrff auf Geräte n Sercos Netzwerken über den UC-Kanal. En Tel deser Denste wrd auch als S/IP bezechnet und basert auf dem Transmsson Control Protocol (TCP) sowe dem User Datagram Protocol (UDP). Dese Denste umfassen unter anderem Funktonen für Gerätedentfkaton, Netzwerkkonfguraton, Zugrff auf Sercos Parameter und Dagnose. Darüber hnaus defneren de IPS en Frmwareupdate über das Trval Fle Transfer Protocol (TFTP). Über de IPS wrd somt en Zugrff auf Sercos-Telnehmer unabhängg von der Sercos-Echtzetkommunkaton möglch.mt Hlfe des Sercos IPS Conformzers kann de Implementerung von IPS n Netzwerktelnehmern geprüft werden. Herzu wurden verschedene Prüffunktonen baserend auf dem NUnt Test-Framework ( für Mcrosoft.NET Umgebungen realsert. Dese Prüffunktonen ermöglchen enen gezelten Test von enzelnen IPS-Densten und egnen sch somt für den entwcklungsbegletenden Test von IPS-Geräten. Be Bedarf können de Prüffunktonen des IPS Conformzers über ene offene Schnttstelle herstellerspezfsch erwetert werden. Zukünftg sollen Zertfzerungen der IPS baserend auf dem IPS Conformzer angeboten werden. Wetere Informatonen senden wr Ihnen gerne zu. Btte rchten Se Ihre E-Mal an nfo@.de. Schneder Electrc SAS Head Offce 35, Rue Joseph Moner F Ruel-Malmason France Phone: +33 (0) Fax: +33 (0)