Drive Solutions Controls Inverter Motoren Getriebe Engineering Tools

Transkript

1 L-force Katalog Automation Systems Drive Solutions Controls Inverter Motoren Getriebe Engineering Tools Automation Systems: Controller-based Automation

2

3 Inhaltsverzeichnis L-force Katalog Über Lenze Lenze macht vieles einfach für Sie. Aus Prinzip: Immer die passenden Produkte. L-force Produktportfolio Automation Systems Controller-based Automation Drive-based Automation 1.2 Drive Solutions HighLine Aufgaben StateLine Aufgaben BaseLine Aufgaben Controls Cabinet Controller Panel Controller ' Controller 3200 C Controller c300 Controller p500 Controller p300 I/O-System 1000 Monitor Panel Inverter dezentral Cabinet Inverter Drives 8400 protec Inverter Drives 8400 motec Servo Drives 9400 HighLine Inverter Drives 8400 TopLine Servo-Inverter i700 Inverter Drives 8400 HighLine Inverter Drives 8400 StateLine Inverter Drives 8400 BaseLine Motoren Servomotoren Drehstrommotoren Servo-Synchronmotoren MCS Servo-Synchronmotoren MD KS Servo-Asynchronmotoren MQA Servo-Asynchronmotoren MCA Drehstrommotoren MF Drehstrommotoren MH Drehstrommotoren MD Lenze Smart Motor m300 Drehstrommotoren Basic MD/MH Getriebe Axialgetriebe Winkelgetriebe Motordaten Planetengetriebe g700-p Planetengetriebe MPR/MPG Stirnradgetriebe g500-h Stirnradgetriebe GST Flachgetriebe g500-s Flachgetriebe GFL Kegelradgetriebe g500-b Kegelradgetriebe GKR Kegelstirnradgetriebe GKS Stirnrad-Schneckengetriebe GSS Zuordnung siehe oben Engineering Tools Navigator Drive Solution Designer Drive Solution Catalogue Engineer PLC Designer VisiWinNET EASY Starter Ausgewähltes Portfolio Zusätzliches Portfolio

4 Lenze macht vieles einfach für Sie. Wir erarbeiten gemeinsam mit Ihnen die beste Lösung und setzen Ihre Ideen mit Begeisterung in Bewegung. Ganz gleich, ob bei der Optimierung einer bestehenden oder der Entwicklung einer neuen Maschine. Wir streben nach Einfachheit und suchen darin die Perfektion. Das steckt in unserem Denken, in unseren Dienstleistungen und in jedem Detail unserer Produkte. So einfach ist das! 1 Ideen entwickeln Sie wollen die beste Maschine bauen und haben schon erste Ideen dafür? Dann bringen Sie diese mit uns zu Papier: angefangen bei kleinen Innovationsschritten im Detail bis hin zu komplett neuen Maschinen. Gemein- sam entwickeln wir ein auf Ihre Anforderungen abgestimmtes, intelligentes und nachhaltiges Konzept. 2 Konzepte erstellen In Ihren Maschinenaufgaben sehen wir willkommene Herausforderungen. Wir unterstützen Sie mit unserem umfangreichen Knowhow und liefern wertvolle Anstöße für Ihre Innovationen. Die einzelnen Bewegungs- und Steuerungsfunktionen betrachten wir dabei ganzheitlich und erarbeiten durchgängige Antriebs- und Automatisierungslösungen für Sie: so einfach wie möglich, so umfassend wie nötig. 3 Lösungen erarbeiten Unsere einfache Formel für zufriedene Kunden: Eine aktive Partnerschaft mit kurzen Entscheidungswegen und einem individuell abgestimmten Angebot. Auf Grundlage die- ses einfachen Prinzips begegnen wir schon seit langem den immer spezieller werdenden Kundenbedürfnissen im Maschinenbau. 4 Maschinen herstellen Produktivität, Zuverlässigkeit und täglich neue Spitzenleistungen das sind unsere entscheidenden Erfolgsfaktoren für Ihre Maschine. Nach der Auslieferung bieten wir Ih- nen durchdachte Service-Konzepte für einen dauerhaft sicheren Betrieb. Im Fokus steht hier die kompetente Unterstützung durch das exzellente Anwendungs-Knowhow unserer erfahrenen Spezialisten im Aftersales. Funktionsvielfalt im Einklang: Als einer der wenigen Komplettanbieter können wir Ihnen für jede Maschinenaufgabe genau die Produkte liefern, die Sie auch wirklich benötigen nicht mehr und nicht weniger. Hierfür steht unser L-force Produktportfolio, eine konsis- tente Plattform für die Realisierung von Antriebs- und Automatisierungsaufgaben. 5 Betrieb sichern

5 Aus Prinzip: Immer die passenden Produkte. Das umfangreiche Lenze L-force Produktportfolio folgt einem ganz einfachen Prinzip. Denn die Funktionen unserer fein skalierten Produkte sind der Base-Line, State-Line oder High-Line zugeordnet. Ihr bedeutender Vorteil: Dadurch erkennen Sie schnell, welche Produkte für Ihre Anforderungen die beste Lösung ergeben. Starke Produkte mit großer Wirkung: Einfaches Handling Langlebige Qualität Zuverlässige Technologien am Puls der Zeit Lenze-Produkte werden in einem eigenen Testlabor auf Herz und Nieren überprüft. So garantieren wir Ihnen eine dauerhafte Qualität und lange Lebensdauer. Außerdem gewährleisten Ihnen fünf Logistikzentren die weltweite Verfügbarkeit und schnelle Lieferung Ihrer ausgewählten Lenze-Produkte. So einfach ist das!

6 L-force Produktportfolio Controls Engineering Tools

7 L-force Produktportfolio Inverter

8 L-force Produktportfolio Motoren

9 L-force Produktportfolio Getriebe

10

11 Automation Systems Controller-based Automation

12

13 Controller-based Automation Inhalt Allgemeines Automatisierung mit zentraler Bewegungsführung - 4 Topologien Standard Topologie mit EtherCAT Erweiterte Topologie mit CANopen Erweiterte Topologie mit PROFIBUS Einsatzbereiche Runtime Software FAST Application Software Funktionen und Eigenschaften Engineering Handling, Inbetriebnahme und Diagnose - 17

14 Controller-based Automation Allgemeines Automatisierung mit zentraler Bewegungsführung Komplexe Maschinen wie Roboter, Verpackungsmaschinen und Handling-Systeme erfordern ein leistungsfähiges und durchgängiges Automatisierungssystem mit einer zentralen Steuerung. Diese erlaubt die koordinierte Bewegung vieler Achsen und ist zusätzlich auch in der Lage, die Steuerungsfunktionen eines Linienprozesses mit zu übernehmen. Für den Projekteur bietet die zentrale Architektur den Vorteil, dass er nur ein Steuerungsprogramm entwickeln und verwalten muss. Wir nennen das Controller-based Automation für zentrale Bewegungsführung. Um die steigende Komplexität Ihrer Automatisierungsaufgaben effizient und kostengünstig zu bewältigen, erwarten Sie von ihrem Automatisierungslieferanten neben einem durchgängigen Automatisierungssystem auch fortschrittliche Engineering-Werkzeuge und bei Bedarf Unterstützung durch einen qualifizierten Support. Bei Lenze stehen Ihnen versierte Experten im Vertrieb und Support mit Rat und Tat zur Seite. Ganz gleich, ob es um die Projektierung, die Auslegung, die Wahl der passenden Komponenten oder die Programmierung der mechatronischen Lösung geht. Alleine in Europa können unsere Kunden auf ein Netz von über 100 hoch qualifizierten Applikationsingenieuren zurückgreifen. Ein umfassender Service, Schulungen bis hin zu einer weltweit erreichbaren Helpline runden unser Angebot für Sie ab. Bestandteile des Lenze Controller-basierten Automatisierungssystems sind die Controller, ein breites Portfolio von Invertern mit passenden Standard-Drehstrommotoren sowie Servo-Synchronmotoren und Servo-Asynchronmotoren, die jeweils kombinierbar mit Getrieben in verschiedenen Ausführungen sind, bis hin zu dezentralen I/O-Systemen. - 4 Lenze V02-de_DE-07/2014

15 Controller-based Automation Allgemeines Automatisierung mit zentraler Bewegungsführung Lenze V02-de_DE-07/2014-5

16 Controller-based Automation Topologien Standard Topologie mit EtherCAT Das Ethernet-basierte Bussystem EtherCAT ist die Standard Topologie für Controller-based Automation Applikationen und bietet eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten: Alles an einem Bus (Logic, Motion) Nahezu unbegrenzte Teilnehmeranzahl 1 ms Zykluszeit Kombination mit anderen Bussystemen möglich (über Optionskarten) Baudrate 100 Mbit/s Funktionsprinzip Die Daten werden dem Ethernet-Telegramm im Durchlauf entnommen und/oder eingefügt. Dieses Verfahren wurde unter dem Namen Summenrahmenverfahren erstmals beim Interbus genutzt. Die Grundidee ist gleich, im Detail bestehen jedoch wesentliche Unterschiede zwischen Interbus und EtherCAT. Es werden keine Ethernet- Telegramme benutzt. Topologie Die Topologie eines EtherCAT -Systems ist prinzipiell frei. Standardmäßig geht man von einer Linienstruktur aus. Tatsächlich verbirgt sich implizit dahinter immer ein Ring. Die Verwendung von Standard- Switches zum Aufbau eines Sterns ist nicht möglich. Einbindung der Produkte Runtime Software Produkt Aufgabe Controller I/O-System Inverter Integration weiterer Feldgeräte L-force Logic L-force Motion LPC 1000 MPC 1200 Ablaufsteuerung; die Bewegungsführung ist im Inverter Ablaufsteuerung und Bewegungsführung sind im hinterlegt Controller hinterlegt c300, 3200 C, p300, p C, p500 I/O 1000 Intelligente Inverter: Inverter als Steller: 8400 StateLine i HighLine 9400 HighLine 8400 TopLine Applikation CiA motec 9400 HighLine XML-Datei - 6 Lenze V02-de_DE-07/2014

17 Controller-based Automation Topologien Standard Topologie mit EtherCAT Topologie mit EtherCAT Lenze V02-de_DE-07/2014-7

18 Controller-based Automation Topologien Erweiterte Topologie mit CANopen Der bewährte CAN-Bus ist bei vielen Feldgeräten standardmäßig vorhanden. Die Controller bietet daher die Möglichkeit, CANopen als Option zusätzlich zum EtherCAT zu betreiben. Trennung Motion- und Logic-Bus empfohlen Bis zu 2 synchronisierte Motion Busse möglich Kostengünstig für mittlere Leistung bei kleiner Achsanzahl 1 ms Zykluszeit Bis zu 2 CAN-Busse Auf einem CAN-Bus können bei Verwendung der Baudrate 1 MBit/s maximal 3-4 Inverter mit einer Zykluszeit von 1 ms betrieben werden. Aus diesem Grund stehen mehrere für Motion geeignete CAN-Busse zur Verfügung, die untereinander synchronisiert sind. Damit multipliziert sich die Anzahl der ansprechbaren Inverter mit der Anzahl der Busstränge. CANopen versus Systembus(CAN) Die Lenze-Gerätereihe ECS besitzt on board einen Systembus (CAN)- Anschluss. Das dort verwendete Protokoll stellt eine Untermenge von CANopen dar und kann an einem CANopen kompatiblen Controller auch in Verbindung mit anderen CANopen kompatiblen Teilnehmern betrieben werden. Die Verwendung eines getrennten CAN-Busses für reine Logik- Steuerung ist in jedem Fall sinnvoll, da so erfolgreich jegliche Störung eines Inverters durch einen anderen CANopen-Teilnehmer (z.b. ein HMI) vermieden wird. Einbindung der Produkte Runtime Software Produkt Aufgabe Controller I/O-System Inverter Integration weiterer Feldgeräte L-force Logic L-force Motion LPC 1000 MPC 1200 Ablaufsteuerung; die Bewegungsführung ist im Inverter Ablaufsteuerung und Bewegungsführung sind im hinterlegt Controller hinterlegt c300, 3200 C, p300, p C, p500 I/O 1000 Intelligente Inverter: Inverter als Steller: 8400 StateLine ECS 8400 HighLine Applikation Motion 8400 TopLine 9400 HighLine 8400 motec Applikation CiA HighLine EDS-Datei - 8 Lenze V02-de_DE-07/2014

19 Controller-based Automation Topologien Erweiterte Topologie mit CANopen Topologie mit EtherCAT und CANopen Lenze V02-de_DE-07/2014-9

20 Controller-based Automation Topologien Erweiterte Topologie mit PROFIBUS PROFIBUS ist heute in der Automatisierungstechnik der am weitesten verbreitete Feldbus. Die Auswahlmöglichkeiten an verfügbaren Feldgeräten sind immens. Mit der Erweiterung der Steuerungstechnik auf PROFIBUS steht diese Vielfalt nun auch innerhalb von L-force Logic zur Verfügung. SPS mit Funktionsumfang L-force Logic (LPC 1000) Kombinationsmöglichkeit mit Motion-Bussen Einbinden von Geräten per GSD-Gerätebeschreibungsdatei 1 ms Zykluszeit Kombinationsmöglichkeiten Um einerseits bewährte mit PROFIBUS automatisierte Anlagenteile in die Lenze-Steuerungswelt zu integrieren, und andererseits die Vorteile der L-force Steuerungstechnik nutzen zu können, bietet Lenze entsprechende Kombinationsmöglichkeiten an. So können z. B. die Logic-Feldgeräte über PROFIBUS angesprochen werden, während EtherCAT parallel dazu als Motion-Bus betrieben wird. Dies ermöglicht ferner den fließenden Übergang beim Umstieg von PROFIBUS zu anderen Bussystemen. Einbindung der Produkte Runtime Software Produkt Aufgabe Controller I/O-System Inverter Integration weiterer Feldgeräte L-force Logic LPC 1000 Ablaufsteuerung 3200C, p500 I/O 1000 Intelligente Inverter: 8400 StateLine 8400 HighLine 8400 TopLine 8400 motec 9400 HighLine GSD-Datei - 10 Lenze V02-de_DE-07/2014

21 Controller-based Automation Topologien Erweiterte Topologie mit PROFIBUS Topologie mit EtherCAT und PROFIBUS Lenze V02-de_DE-07/

22 Controller-based Automation Einsatzbereiche Runtime Software Die Runtime Software in einem Controller bestimmt, welche Art von Funktionen er ausführen kann. Wir unterscheiden die folgenden 3 Typen von Runtime Software: L-force Logic Erlaubt dem Controller die Ausführung einer Ablaufsteuerung. L-force Motion Erlaubt dem Controller die Ausführung von Motion-Funktionen. L-force Visu Erlaubt dem Controller die Ausführung von Visualisierungsprojekten. L-force Logic Neben den verschiedenen Klassen finden auch innerhalb der Runtime Software Skalierungen statt, so dass Sie nur die Funktionalitäten bezahlen müssen, die Sie auch tatsächlich brauchen. Die Leistungsdaten der jeweiligen Software ergeben sich erst in Zusammenhang mit der gewählten Hardware-Plattform. Ausprägung Produkt LPC 1000 Merkmale Benötigte Engineering Software: PLC Designer SPS-Funktionalität nach IEC Sprachen: - Anweisungsliste (AWL) - Kontaktplan (KOP) - Funktionsplan (FUP) - Strukturierter Text (ST) - Ablaufsprache (AS) - Freigraphischer Funktionsplaneditor (CFC) Multitasking Basierend auf dem bewährten CoDeSys Objektorientierte Programmierung L-force Motion Ausprägung Produkt MPC 1200 Merkmale Benötigte Engineering Software: PLC Designer Motion nach PLCopen Part Betriebssystemabhängige Runtime Software, die auf der Zielhardware installiert wird NC-Transformationen: Gantry, Tripod und Scara über Bibliotheken NC-Funktionalität mit 3 interpolierten Achsen (3 D) G-Code Interpreter-Baustein (DIN 66025) Elektronische Kurvenscheibe Elektronisches Nockenschaltwerk Die Lieferung erfolgt stets gemeinsam mit L-force Logic - 12 Lenze V02-de_DE-07/2014

23 Controller-based Automation Einsatzbereiche Runtime Software L-force Visu Ausprägung Produkt VisiWinNET compact CE Merkmale Benötigte Engineering Software: VisiWinNET Betriebssystemabhängige Runtime Software, die auf der Zielhardware installiert wird Skalierung über Anzahl Power Tags Visualisierungsfunktionen: - Variablen der Steuerung - Meldesystem - Archivierung - Benutzerverwaltung - Rezeptsystem Engineering Tool VisiWinNET in allen Ausführungen Lenze V02-de_DE-07/

24 Controller-based Automation Einsatzbereiche FAST Application Software Das Thema Software bekommt in der Maschinenentwicklung eine immer größere Bedeutung. Deren effiziente Erstellung rückt für den Maschinenbauer in den Fokus. Mit den Lenze Standard-Software- Bausteinen lässt sich eine modulare Maschinensteuerung ganz einfach entwickeln. Das Zusammenfügen der einzelnen Bausteine kann unter Nutzung des ApplicationTemplates erfolgen. Die Bausteine können aber auch in Standard IEC61131-Programmierungen ohne Template eingesetzt werden. FAST Bausteine Highlights Bis zu 80 % des Software-Engineerings kann durch Standards abgedeckt werden. Lenzes FAST (Feasibly Applicable Software Toolbox) unterstützt dabei mit dem ApplicationTemplate als Software- Struktur und Technologie-Modulen. Deutliche Reduzierung der Entwicklungszeiten für die Grundfunktionen Gesparte Zeit kann in die Weiterentwicklung der Besonderheit der Maschine investiert werden Vorgedachte und getestete Software-Bausteine Strukturierterer Aufbau der Programmierung Einfachere Wiederverwendung von Teilabschnitten der Programmierung Fehlerreduktion durch getestete Software Ausprägung Produkt Virtual Master Merkmale Mit diesem Baustein wird eine Antriebslösung für Base-Line oder State-Line Maschinenaufgaben als Hauptantrieb realisiert. Es kann damit eine virtuelle Leitachse in der Maschine realisiert werden. Electrical Shaft Velocity Mit diesem Baustein wird ein Gleichlaufantrieb realisiert. Es kann eine geschwindigkeitsgenaue Synchronisation und die Kupplung von Achsen realisiert werden. Electrical Shaft Position Mit diesem Baustein wird ein Gleichlauf realisiert. Es kann eine positionsgenaue Synchronisation und die Kupplung von Achsen realisiert werden. Flex Cam Mit diesem Baustein wird eine oder mehrere elektronische Kurvenscheiben realisiert. Es steht eine flexible Verwaltung von on- und offline erstellten Kurven zur Verfügung. Cross Sealing/ Cutting Mit diesem Baustein können synchronisierte Bewegungen von Antrieben zum Quer-Versiegeln und/oder Quer-Schneiden von Produkten realisiert werden. Pick&Place Mit diesem Baustein können mehrachskoordinierte Bewegungen initiiert werden. Damit können komplexe Bewegungen im Raum einfach eingestellt werden: Pick&Place Profile für bis zu 4 Achsen inkl. den Funktionen Jogging, Homing und Quick-Stop. Register Control Mit diesem Baustein wird ein Taktsynchroner Antrieb realisiert. Damit kann eine Registerregelung mit Druck-Markenerkennung aufgebaut werden. Winder Dancer-Control Mit diesem Baustein wird ein State-Line Wickelantrieb realisiert. Die Funktion Tänzerlageregelung kann zugkraftgesteuert oder zugkraftgeregelt ausgeführt werden. Winder Tension-Control Mit diesem Baustein kann ein High-Line Wickelantrieb einfach realisiert werden. Diese Wickelfunktion wird über die Zugkraft geregelt Lenze V02-de_DE-07/2014

25 Controller-based Automation Einsatzbereiche Funktionen und Eigenschaften Servo-Inverter i700 Der Servo-Inverter i700 wird über das Ethernet basierte Bussystem EtherCAT in die Controller based Automation Lösung eingebunden. Die unterschiedlichsten Technologieapplikationen können so über den eingebundenen Controller übernommen werden. Zur Programmierung der L-force Motion Funktionen dient die Engineering Software PLC Designer. Controller 3200 C mit Servo-Inverter i700 Controller p500 mit Servo-Inverter i700 Zykluszeiten der Sollwertvorgabe sind bei den verschiedenen Controllern abhängig von der Anzahl der Achsen und dem Funktionalitäten. Die nachfolgende Tabelle zeigt typische Werte für PLCopen 1/2 und CNC-Funktionalitäten. Ausprägung Controller Min. Zykluszeit PLCopen 1/ C 3231 C 3241 C p500 2 Achsen 4 Achsen 8 Achsen 12 Achsen 16 Achsen 32 Achsen 64 Achsen Min. Zykluszeit CNC 2 Achsen 4 Achsen 8 Achsen t t t t t t t t t t [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms] Lenze V02-de_DE-07/

26 Controller-based Automation Engineering Handling, Inbetriebnahme und Diagnose Die Controller-Based Automation Lösung kann mit den Engineering Tools PLC Designer und EASY Starter einfach in Betrieb genommen und optimiert werden. Die Inbetriebnahme der gesamten Anlage erfolgt über den Ethernet Anschluss des Controllers. So ist die gesamte Anlage verfügbar. Nachträgliches Optimieren der Anlage beim ersten Betrieb erfolgt mit den EASY Starter. Konzept erstellen Gemeinsam die richtige Lösung finden Individuelle Beratungsleistung durch den Lenze Außendienst. Gemeinsame Analyse und Festlegung der Maschinentopologie. Grundfunktionen der FAST Bausteine als Basis. Durchgängige Automatisierungs- und Antriebslösung. Lösungen erarbeiten Durchgängiges Engineering mit dem PLC Designer Steuerungs- und Antriebsanwendung mit nur einem Tool. Applikation einfach erstellen mit den FAST Bausteinen. Alle Lenze-Motordaten sind bereits vorhanden. Die Oszilloskop-Funktion innerhalb des Inverters unterstützt die Beurteilung und Optimierung der Einstellungen. Maschine erstellen Inbetriebnahme per USB Stick Durch vorbereiteten USB Stick erfolgt - die Übernahme der Software für die Steuerung. - die Parametrierung und der Firmware-Download für die angeschlossenen Feldgeräte. Die gesamte Maschine kann automatisiert vorbereitet, konfiguriert und parametriert werden. USB Stick aufstecken, Maschine starten, abwarten, fertig. Betrieb sichern Einfache Diagnose - EASY Starter Unterstützung der Service-Techniker bei der Inbetriebnahme und Wartung. Einfache Parametrierung sowie Inbetriebnahme. Online-Diagnose ohne die Gefahr einer versehentlichen Applikationsänderung. Gerätetausch ohne Tools Durch den automatische Firmware- und Parameter-Download. Mit der SD-Karte des Controllers ist eine einfacher Gerätetausch möglich. Ohne spezifisches Knowhow und Software möglich. Keine Daten der Maschine gehen verloren Lenze V02-de_DE-07/2014

27

28 Webversion Lenze SE Hans-Lenze-Straße 1 D Aerzen Telefon: +49 (0) Fax: +49 (0)