Automatisierungstreff 2014

Transkript

1 Changing the game Changing the game Einfach besser Bedienen, Beobachten und Steuern. Automatisierungstreff Workshop 10:00 16:30 Uhr

2 Ihre Referenten Claus Wagner Usability Experte CommWeCon consultancy Klaus Spindler Field Application Engineer Beijer Electronics Markus Essig Technischer Support Beijer Electronics Organisatorisches 2

3 Agenda Workshop 1 Begrüßung & Einführung 10:00 2 User Centered Design 10:15 3 Projekteinführung und -zielsetzung Lastenaufzug 10:45 Kaffeepause 11:00 4 Projektkomponenten 11:15 5 Steuern: CODESYS SoftControl Projekt 6 Steuern: CODESYS Remote I/O Hardware Einbindung Mittagspause 12:30 7 Bedienen & Beobachten: ix HMI Projekt 13:30 8 Peripherie: Motor & Frequenzumrichter Kaffeepause 15:30 9 Soft-SPS / Hard-SPS 15:45 10 ix Developer Version Changing the Game : Neues Produktportfolio Ende 16:30 3

4 Daten & Fakten Gegründet 1981 in Malmö, Schweden Seit 2000 gelistet an der NASDAQ OMX Stockholm Small Cap Vertretungen in 22 Ländern 20% Mitarbeiter in F&E F&E und Produktionsstandorte in Schweden, Taiwan und den USA F&E Hardware und Service & Support in Deutschland 4

5 Changing the game Smarte Technologien für smarte Anwender Wir präsentieren Ihnen eine ganze Reihe an neuen Automatisierungslösungen zum Bedienen, Steuern, Antreiben und Kommunizieren für die Umsetzung Ihrer Automatisierungsprojekte 5

6 Eine komplette Produktpalette - weltweit Im Einklang mit unserer Vision und Strategie Eine globale Produktpalette mit eigenen Entwicklungen und ausgewählten Schlüsseltechnologien 6

7 Bestehendes Produktprogramm TxA, TxB & TxC ix Panels Industrie und Panel PCs Panels für spezielle Anforderungen: Maritime Panels, Mobile Datenterminals, für raue Umgebungen 7

8 neue Produkte TxA, TxB & TxC ix Panels ix HMI SoftControl - TxA & TxB Serie Industrie und Panel PCs E2, H2 & P2 Frequenzumrichter mit IP20 Panels für spezielle Anforderungen: Maritime Panels, Mobile Datenterminals, Panels für raue Umgebungen Industrielle Datenkommunikation 8

9 Zukünftige Portfolioerweiterung TxA, TxB & TxC ix Panels ix HMI SoftControl - TxA & TxB Serie Hochleistungs-Frequnzumrichter für mittlere bis hohe Leistungen* Industrie und Panel PCs E2, H2 & P2 Frequenzumrichter mit IP20 Starke Allianzen mit marktführenden Technologieunternehmen ix HMI SoftMotion* Panels für spezielle Anforderungen: Maritime Panels, Mobile Datenterminals, für raue Umgebungen Industrielle Datenkommunikation CPUs für modulare SPSen* 9 *Ab 2015

10 Ein perfektes Zusammenspiel aus neuen und etablierten Produkten KOMMUNIKATION STEUERUNG VISUALISIERUNG ANTRIEB Benutzungsfreundliche und robuste Netzwerklösungen Erstklassige Überwachung und Steuerung Intuitive, anwenderfokussierte HMI Antriebssysteme für hohe Wirtschaftlichkeit und Präzision 10 10

11 Agenda 1 Begrüßung & Einführung 2 User Centered Design 3 Projekteinführung / -zielsetzung Lastenaufzug 4 Projektkomponenten 5 Steuern: CODESYS Soft Control Projekt 6 Steuern: CODESYS Remote I/O Hardware Einbindung 7 Bedienen & Beobachten: ix HMI Projekt 8 Peripherie: Motor & Frequenzumrichter 9 Soft- SPS / Hard-SPS 10 ix Developer Version Changing the Game : Neues Produktportfolio 11

12 2 User Centered Design Claus Wagner 12

14 3 Zielsetzung / Projekt Lastenaufzug Ziel des heutigen Workshops sollte sein: durch konkrete Übungen und aktives Einbeziehen der Teilnehmer eine effiziente Vereinigung von Visualisierung und Steuerungskonzept aufzuzeigen. Projekt Lastenaufzug (2 Stockwerke) Welche Komponenten werden benötigt? Was muss bei der Umsetzung bedacht werden? 14

15 Kaffeepause bis 11:15 Uhr 15

17 4 Umsetzung Schema 17

18 4 Umsetzung Realisierung basiert auf auf folgenden Komponenten: TA_AnfordOben Typ: BOOL Taster: Aufzug wird oben angefordert TA_AnfordUnten Typ: BOOL Taster: Aufzug wird unten angefordert TA_KabineRauf Typ: BOOL Taster: Aufzug aufwärts fahren lassen (Kabine) TA_KabineRunter Typ: BOOL Taster: Aufzug abwärts fahren lassen (Kabine) SE_Oben Typ: BOOL Sensor: Aufzug ist oben angekommen (Öffner) SE_Unten Typ: BOOL Sensor: Aufzug ist unten angekommen (Öffner) SE_ObenTuer Typ: BOOL Sensor: Aufzugstüre Oben ist auf/zu (Schliesser) SE_UntenTuer Typ: BOOL Sensor: Aufzugstüre Unten ist auf/zu (Schliesser) MotorLinks Typ: BOOL Aktor: Aufzug fährt nach unten MotorRechts Typ: BOOL Aktor: Aufzug fährt nach oben 18

19 4 Umsetzung Realisierung basiert auf folgenden Hard-/Software Komponenten: 1. CODESYS V3.5 Entwicklungsumgebung SPS Programmierung 2. VIPA EtherCAT I/O s Remote I/O s 3. ix Soft Control Panel T12B (ix T12B-SC) Steuerung 4. ix Developer Version 2.10 Visualisierung 5. Frequenzumrichter E2 Motoransteuerung 19

20 4 Umsetzung: Was ist? ix - Die grenzenlos offene HMI-Lösung mit einzigartiger Grafik Visu Development Tool ix Developer ix TxA Panel ix TxB Panel ix TxC Panel Software Runtime Runtime Lizenz (via USB/Software Dongle) 20

21 4 Umsetzung: Was ist? CODESYS (Controller Development System) ist die übergreifende Software-Suite für die Automatisierungstechnik von 3S-Smart Software Solutions aus Kempten Basis von CODESYS ist das IEC SPS Programmiersystem. Das Runtime System CODESYS Control stellt folgende Funktionen zur Verfügung: Ausführen von Applikationen Debugging von IEC Applikationen Verbindung zu I/O Systemen und Antrieben Kommunikation zum Programmiertool oder zu anderen Clients (z.b. HMI / WebVisu) Kommunikation von Runtime zu Runtime System ( SPS-zu-SPS ) CODESYS Client (HMI) Kommunikation SPS RUNTIME SYSTEM IO System I/O & Peripherie Drives IOs 21

22 4 Umsetzung: Was ist ein HMI Soft Control? - die grenzenlos offene HMI-Lösung mit einzigartiger Grafik kombiniert mit dem führenden IEC Soft SPS System von 3S Runtime Visualisierung ix Treiber Kommunikation Externe SPS Interne Kommunikation Runtime Steuerung IO System ModBus EtherCAT Remote IO System 22

24 5 CODESYS Soft Control Projekt: Übersicht ix TxB-SC Geräte Beschreibung einfügen Standard Projekt anlegen Anlegen der Tags (Globale Variablenliste GVL_Aufzug ) Erstellen des SPS Projekts Erstellen der Symboldatei 24

25 5.1 ix TxB-SC Geräte Beschreibung einfügen Geräte Beschreibung der Soft Control Panel (*.devdesc) installieren. 25

26 5.2 Standard Projekt anlegen Datei -> Neu 26

27 5.2 Standard Projekt anlegen Gerät: TxB SoftControl auswählen Programmiersprache: z.b. FUP 27

28 5.2 Standard Projekt anlegen Angelegtes Standard Projekt: POU (Program Organization Unit) als Programm eingefügt. TASK (MainTask) angelegt. Programmaufruf in MainTask angelegt. 28

29 5.3 Anlegen der Tags (Globale Variablenliste GVL_Aufzug ) Um aus dem SPS Projekt und der ix Runtime heraus die I/O s ansprechen zu können müssen diese als globale Variablen angelegt worden sein. 29

30 5.3 Anlegen der Tags (Variablen) Globale Variablenliste: GVL_Aufzug 30

31 5.4 Erstellen des SPS Projekts 1. Motoransteuerung Rauf über RS FlipFlop SE_Oben ist ein Öffner -Kontakt, daher negiert 31

32 5.4 Erstellen des SPS Projekts 2. Motor Start: Wann soll der AK_MotorRechts aktiviert werden? 32

33 5.4 Erstellen des SPS Projekts 3. Motor Start: Welche Bedingungen müssen zusätzlich erfüllt sein? 33

34 5.4 Erstellen des SPS Projekts 4. Neues Netzwerk Runter durch Kopieren und Einfügen 34

35 5.4 Erstellen des SPS Projekts Option: Arbeiten mit einem Funktionsblock 35

36 5.4 Erstellen des SPS Projekts Option: Arbeiten mit einem Funktionsblock 36

37 5.5 Erstellen der Symboldatei 37

38 5.5 Erstellen der Symboldatei Menü Online Bootapplikation erzeugen Symboldatei *.Device.Application.xml wird erzeugt 38

40 6 Remote I/O Hardware Einbindung VIPA Gerätebeschreibung einfügen Anhängen eines EtherCAT Masters Anhängen eines VIPA EtherCAT Slaves Anhängen der VIPA EtherCAT I/O Module Mapping der I/O s ix T12B-SC als Steuerung definieren Hardware Ankopplung Hardware im Netz identifizieren Konfiguration & Programm Einloggen 40

41 6 Remote I/O Hardware Einbindung Das ix TxB SoftControl verwendet eine EtherCAT Kommunikation. Dabei fungiert das Panel als EtherCAT Master und kommuniziert mit den Slave Units, also den Remote I/O s. Hier exemplarisch : EtherCAT Koppler von VIPA 41

42 6 Remote I/O Hardware Einbindung 1. VIPA Gerätebeschreibung einfügen 42

43 6 Remote I/O Hardware Einbindung 2. Anhängen eines EtherCAT Masters (Version ) 43

44 6 Remote I/O Hardware Einbindung 3. Anhängen eines VIPA EtherCAT Slaves (EtherCAT Fieldbus coupler (MDP)) 44

45 6 Remote I/O Hardware Einbindung 4. Anhängen der VIPA EtherCAT I/O Module 8 Eingänge 2 Ausgänge 45

46 6 Remote I/O Hardware Einbindung 5. Mapping der I/O s 46

47 6 Remote I/O Hardware Einbindung 5.1 Mapping der I/O s 47

48 6 Remote I/O Hardware Einbindung 6. ix T12B-SC als Steuerung definieren 48

49 6 Remote I/O Hardware Einbindung 7. Hardware Ankopplung 49

50 6 Remote I/O Hardware Einbindung 7.1 Hardware Ankopplung 50

51 6 Remote I/O Hardware Einbindung 8. Hardware im Netz identifizieren 51

52 6 Remote I/O Hardware Einbindung 9. Konfiguration & Programm Einloggen 52

53 Mittagspause bis 13:30 Uhr 53

55 7 Bedienen & Beobachten: ix HMI Projekt TxB SoftControl in ix einfügen Neues Projekt erstellen Zielplattform auswählen Controller (Kommunikationstreiber) auswählen Projektname & Speicherort definieren ix Developer: Arbeitsbereiche ix Developer: Tags in Controller importieren ix Developer: Oberfläche gestalten ix Developer: Komfort-Projektierung 55

56 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.1 TxB SoftControl in ix einfügen 56

57 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.2 Neues Projekt erstellen 57

58 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.3 Zielplattform auswählen 58

59 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.4 Controller (Kommunikationstreiber) auswählen 59

60 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.5 Projektname & Speicherort definieren 60

61 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.6 ix Developer: Arbeitsbereiche 61

62 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.7 ix Developer: Tags in Controller importieren 62

63 7 ix HMI Projekt (Visu) ix Developer: Tags importieren; *.Device.Application.xml-Symboldatei anwählen 63

64 7 ix HMI Projekt (Visu) ix Developer: Tags importieren; Tags auswählen 64

65 7 ix HMI Projekt (Visu) ix Developer: Tags importieren 65

66 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.8 ix Developer: Oberfläche gestalten Objekte einfügen / kopieren Objekte ausrichten & anpassen Gleichzeitiges Editieren Objekte gruppieren Formatvorlagen Tags über Aktionen verknüpfen 66

67 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.8 ix Developer: Oberfläche gestalten Komponentenbibliothek WPF Dynamik 67

68 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.8 ix Developer: Oberfläche gestalten Seiten einfügen Navigationsmanager Hintergrundseiten Seitenvorlagen Seitenimport 68

69 7 ix HMI Projekt (Visu) 7.9 ix Developer: Komfort-Projektierung Wiederverwendbarkeit Objektbrowser Property-Grid Grafische Optionen Offene Software (Scripts, dll, ) 69

71 8 Peripherie: Motor & Frequenzumrichter Phasen Standard Induktionsmotor Warum dreht sich ein Motor? Schlupf Charakteristik 3-Phasen Standard Induktionsmotor Anlaufstrom Frequenzumrichter werden genutzt für Investitionsschutz durch Frequenzumrichter 71

72 8.1 3-Phasen Standard Induktionsmotor Lüfter Anschlussklemmen Lager Rotor Statorwicklung Lager Motorwelle Weltweit meist genutzter Motor + Standardisiert + Mechanisch sehr robust + Keine Verschleißteile außer Lager + Kostengünstig - Geringe Energieeffizienz -Baugröße - Konstante Geschwindigkeit 72

73 8.2 Warum dreht sich ein Motor? Synchrone U/min Polanzahl U/min Das Statormagnetfeld hat eine synchrone Geschwindigkeit Syn. Geschwindigkeit n s 120 * Frequenz f (Hz) Polanzahl P 73

74 8.3 Schlupf Der Schlupf ist die Differenz zwischen Magnetfeldgeschwindigkeit und Rotorgeschwindigkeit U/min Wenn das Belastungsdrehmoment steigt, dann geht die Motorgeschwindigkeit herunter, der Schlupf wird größer und die Stromaufnahme steigt U/min S = Schlupf N s = Synchrongeschwindigkeit N r = Motor geschwindigkeit s n s n r n s 74

75 8.4 Charakteristik 3-Phasen Standard Induktionsmotor Geschw. = f=frequenz 120 x f Polanzahl x (1 - s) Drehmoment= Konstante x Motorspannung Frequenz Polanzahl= Konstantwert s=schlupf Die Motorgeschwindigkeit kann durch die Frequenz beeinflusst werden. Das Drehmoment kann durch die Motorspannung beeinflusst werden. Ein Frequenzumrichter macht beides in kostengünstiger Weise. 75

76 8.5 Anlaufstrom Geschwindigkeit Direktstart Stern/Dreieck Sanftanlauf Frequenzumrichter 76

77 8.6 Frequenzumrichter werden genutzt für Geschwindigkeitsänderung eines 3-Phasen Induktionsmotors oder Drehmomentkontrolle eines 3-Phasen Induktionsmotors oder Energieeinsparung 77

78 8.7 Investitionsschutz durch Frequenzumrichter Die Energieeffizienz liegt im Fokus. Alte Motoren können durch Frequenzumrichter weiterhin effizient betrieben werden. Kein Austausch gegen neue Motoren notwendig. 78

79 Kaffeepause bis 15:45 Uhr 79

81 9 Soft-SPS / Hard-SPS TxA/B Softcontrol im Vergleich zu klassischen SPS Unsere Empfehlungen Geschwindigkeit Ausführung von Code 81

82 9.1 TxA/B Softcontrol im Vergleich zu klassischen SPS Systemen? ix TxA SoftControl TxB SoftControl SIMATIC S SIMATIC S MELSEC FX3S/FX3G MELSEC L/Q-series 82

83 9.2 Unsere Empfehlungen ix TxA SoftControl Kleinere Applikationen ix TxB SoftControl Mittlere bis große Applikationen 0-50 E/A s E/A s 1 (oder 2) E/A Knoten Viele E/A Knoten möglich Rel. langsamer SPS Treiber Modbus RTU Langsamer, mittlerer bis zu sehr schneller E/A Treiber Modbus RTU Modbus TCP EtherCAT 83

84 9.3 Geschwindigkeit Ausführung von Code BOOL Anweisungen TxA SC - 0,73ms TxB SC - 0,19ms (MELSEC FX3U 3,6 ms) (MELSEC Q CPU 0,55ms) 8000 INT Anweisungen TxA SC - 0,45ms TxB SC - 0,21ms (MELSEC FX3U 41,3 ms) (MELSEC Q CPU 0,65ms) In anderen Worten schneller als die meisten TOP Performance SPSen 84

86 10 ix Developer Version 2.10 smarter, schneller, sicherer 86

87 10 ix Developer Version 2.10 smarter, schneller, sicherer Safe engeneering time : Navigationsmanager Hintergrundseiten Wiederverwendbarkeit völlige Offenheit (.Net, C#) Smarter als ein normales HMI : Echtes Datenbanklogging (SQL compact) Export/Import direkt im XLS-Format Jeder Alarm mit Zusatzinfo z.b: PopUp Alarmverteilung ( , SMS, Drucker) Alarm Server/Client Funktionalität Audit Trail Datenaustausch zwischen Steuerungen Datenaustausch zwischen Applikationen Server (VNC; FTP; Webserver) Excel Protokolle Servicefreundlichkeit / Projektupdate / SD-Backup. 87

88 10 ix Developer Version 2.10 smarter, schneller, sicherer Effizientere Entwicklung und Bedienung mit einzigartigen Entwicklungs und Navigations elementen Relevante Information zur richtigen Zeit am richtigen Ort durch effiziente Netzwerk Features Personalisieren sie ihr Projekt sowohl funktional als auch visuell um spezielle Anwender-Anforderungen zu erfüllen Hardware und Software passen perfekt zusammen um leistungsfähige HMI Lösungen für alle Arten von Applikationen zu erstellen 88

89 Agenda 1 Begrüßung & Einführung 2 User Centered Design 3 Projekteinführung / -zielsetzung Lastenaufzug 4 Projektkomponenten 5 Steuern: CODESYS Soft Control Projekt 6 Steuern: CODESYS Remote I/O Hardware Einbindung 7 Bedienen & Beobachten: ix HMI Projekt 8 Pheripherie: Motor & Frequenzumrichter 9 Soft- SPS / Hard-SPS 10 ix Developer Version Changing the Game : Neues Produktportfolio 89

90 11 Changing the game Neues Produktportfolio STEUERUNG VISUALISIERUNG ANTRIEB KOMMUNIKATION 90 90

91 Erstklassige Überwachung und Steuerung STEUERUNG ix HMI SoftControl 91 91

92 Die ix TxA SoftControl-Serie Die günstige Lösung für kleinere und mittlere HMI- Anwendungen Displaygrößen 4, 7 und 10 Zoll Kommunition mit I/O s via seriellem Modbus RTU Installieren sie die ix TxA SoftControl und verbinden Sie sie einfach mit Standard I/Os oder anderem Equipment. RTU 92

93 Die ix TxB SoftControl-Serie Eine kosteneffiziente Lösung für mittlere bis größere HMI Anwendungen Display Größen 7, 12 und 15 Zoll Kommunition mit I/Os via high-speed EtherCAT Feldbus oder Modbus P2 inverter Installieren Sie die ix TxB SoftControl und verbinden Sie sie einfach mit Standard I/Os oder anderem Equipment. RTU/TCP 93

94 Intuitive, anwenderfokussierte HMI VISUALISIERUNG Mobile Datenterminals Rugged Panels HMI Panels und Software Leistungsklassen A, B & C Panelgrößen von 4,3-21 Industrie und Panel PCs Marine Panels 94

95 Antriebssysteme für Wirtschaftlichkeit und Präzision ANTRIEB Industrieumrichter E2 HVAC-Umrichter H2 Leistungumrichter P2 95

96 Beijer Electronics Frequenzumrichter - BFI Industrieumrichter E2 für allgemeine industrielle Anwendungen Kosteneffiziente und zuverlässige Verrichtung von Steuerungsaufgaben in rauer Umgebung HVAC-Umrichter H2 hohe Funktionalität für HVAC- Anwendungen Benutzungsfreundliche, robuste Umrichter zur Steuerung von Ventilatoren und Pumpen Leistungsumrichter P2 für Permanentmagnet- und Standardinduktions Motoren Exzellente Benutzungsfreundlichkeit für Applikationen im Bereich der Motorsteuerung IP20: kW IP55: kw IP66: kw 96

97 Benutzungsfreundliche IP-basierte Kommunikationsprodukte KOMMUNIKATION Managed Ethernet Switches Unmanaged Ethernet Switches Extender und Konverter Remote Access Lösung Kommunikations-PC 97 97

98 Was sind Ihre Vorteile? Smarte Technologien für smarte Anwender 98

99 Noch mehr Optionen als bisher Ein komplettes Portfolio an Automatisierungsprodukten basierend auf Schlüsseltechnologien wie ix, CODESYS und EtherCAT Smarte Technologien für smarte Anwender 99

100 Ihre Fragen & Anregungen 100

101 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit & Ihren Besuch! 101