Deutsch CODESYS Motion + CNC Logik- und Bewegungssteuerung in einem einzigen IEC 61131-3-System: Baukasten zur Projektierung von Motion-Anwendungen bis hin zur CNC-Steuerung
CODESYS Inspiring Automation Solutions 2 3 CODESYS Development System CODESYS Visualization (optional) CODESYS von 3S-Smart Software Solutions hat sich als Marktstandard für die Programmierung von Industriesteuerungen nach IEC 61131-3 etabliert. Hunderte unterschiedliche Serien- und Sondermaschinen der Produktions- und Fertigungstechnik werden mit CODESYS automatisiert, darüber hinaus industriell gesteuerte Anwendungen in ganz unterschiedlichen Branchen. Zahlreiche Maschinen und Anlagen benötigen zusätzlich zum Logikprogramm eine flexible Steuerung von bewegten Abläufen. Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit aktueller Prozessorplattformen können Motion Control- und CNC-Aufgaben auf den gleichen Geräten wie die Logiksteuerung abgearbeitet werden. Durch die offene Architektur von CODESYS ist es zwar möglich, externe Projektierungstools zur Bewegungsplanung und -steuerung anzubinden oder sogar zu integrieren. Einfacher geht es jedoch mit : Hersteller von Automatisierungsgeräten können die Produkte CODESYS SoftMotion sowie CODESYS SoftMotion CNC in die CODESYS-Plattform integrieren. Die Logiksteuerung wird damit zum Motion Controller mit allen erforderlichen Komponenten, wie z. B. Bewegungseditoren, kinematischen Transformationen oder CNC-Kern. Applikationsentwickler profitieren damit doppelt: Für Logik- und Bewegungssteuerung ist nur eine einzige Steuerungshardware erforderlich, zudem können beide Applikationsteile mit ein- und demselben Entwicklungssystem projektiert werden. Die durchgängige Bedienstruktur macht das Engineering von Bewegungsaufgaben im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutlich einfacher und flexibler. Programmierung der Logiksteuerung (IEC 61131-3) Bewegungsplanung mit grafischen Editoren Bewegungssteuerung durch IEC 61131-3-Funktionsbausteine Projektierung von optionaler Maschinenvisualisierung / Diagnose IEC 61131-3- Programmier-PC Inbetriebnahmefunktionen Maschinenvisualisierung CNC-Bedienung Diagnose HMI- / Panel-Steuerung CODESYS Runtime CODESYS Fieldbus Foto: ASYS Automatisierungssysteme GmbH Foto: RainerPlendl depositphotos.com Abarbeitung der Logik- und Bewegungssteuerung Kommunikation mit E/A- und Antriebssystemen Bereitstellung von Debuggingfunktionen Motion Controller / CNC Portable Protokollstacks realisieren CANopen- / EtherCAT- / Sercos- Kommunikation Feldbus-spezifische Konfiguratoren zur System- / Antriebskonfiguration Die ideale Plattform zur Bewegungsteuerung von einem erfahrenen Partner CODESYS bietet alle Kerneigenschaften für Motion + CNC: Integriertes Bibliothekskonzept einfache Einbindung von Motion-Funktionen, abhängig von der Applikation Integrierte Compiler für unterschiedlichste Prozessor- Plattformen systemübergreifender Einsatz der Produkte ohne Anpassungsaufwand Integrierte Feldbus-Unterstützung Konfiguration der eingesetzten Antriebe zusammen mit den E/A-Baugruppen Von Antriebs- bzw. Bussystemen abstrahierte Motion- Projektierung auf Basis der IEC 61131-3-Datenstruktur ideal für Simulation, Test und Inbetriebnahme bzw. bei Maschinenumrüstung Einfache Beschreibung von Antrieben über Device- Description im XML-Format einheitliche Definition und Konfiguration unabhängig von Gerätetyp oder Hersteller Einfache Integration von zusätzlichen Konfigurationsund Planungstools durch den Gerätehersteller mit Hilfe von Plug-Ins z. B. für Bewegungseditoren oder spezifische Antriebe vollständige Integration aller Projektierungsbestandteile Integrierte Visualisierung erleichtert Simulation, Test und Inbetriebnahme keine zusätzliche Software erforderlich 3S-Smart Software Solutions ist ein erfahrener Motion-Partner: Weit mehr als 10 Jahre Produkterfahrung bei der Entwicklung von Software für koordinierte Bewegungssteuerung Motion-Spezialisten für Produktmanagement, Entwicklung, Test, Support und Training E/As Verfügbare Steuerungsmethoden Servoantriebe Schrittmotoren Frequenzumrichter Für Servoantriebe Motion Controller übergibt zyklisch Trajektorienstützpunkte an Servo-Antrieb Antriebsregelung durch Servo-Antrieb Für Schrittmotoren Motion Controller steuert Schrittmotoren über Puls- / Richtungsschnittstelle an Pulszähler meldet Lage an Motion Controller Lageregelung im Motion Controller Für Frequenzumrichter Motion Controller gibt Solldrehzahl des Frequezumrichters vor Sensoren wie z. B. Drehwinkelgeber melden Lage Lageregelung im Motion Controller
CODESYS Inspiring Automation Solutions 4 5 Der Aufbau von die verfügbaren Produkte integriert sich als Baukasten nahtlos in das CODESYS Development System und profitiert von den verfügbaren Funktionen der Plattform. Die Abarbeitung der Bewegung erfolgt in der Steuerung im Kontext des IEC 61131-3-Laufzeitsystems CODESYS Control. IEC 61131-3 Anwenderapplikation RTS Kurvenscheiben (CAM) -Objekte Antriebsspezifischer Treiber (Bibliothek) Standardtreiber (CAN / EtherCAT / ) Antriebsschnittstelle SM3_CNC_Library (CNC, Kinematiken) CNC-Objekte Virtuell CODESYS Standard-Prozessabbild CANopen EtherCAT Sercos Lokale E/As... SM3_Basic-library (DriveInterface, PLCopen MC, zusätzliche Motion-Funktionsbausteine) Positionsgeregelt Entwicklungsumgebung Bewegungsplanung Bewegungsausführung Maschinenanbindung Der Baukasten enthält zahlreiche Komponenten Editoren zur Bewegungsplanung (Kurvenscheiben, CNC) Umfangreiche Bibliothek mit IEC 61131-3-Programmbausteinen zur Umsetzung der Bewegung sowie für Hilfsfunktionen Zugehörige Visualisierungstemplates zur vereinfachten Projektierung und Inbetriebnahme Unterstützung der wichtigsten Feldbussysteme Generische und spezielle Treiber für die gängigsten Servo- Antriebe, z. B. von Schneider Electric, KEB, Bosch Rexroth, Control Techniques, Festo oder Stöber (vollständige Liste unter www.codesys.com) Beispiele und Dokumentation für die Erstellung von Motion-Applikationen CODESYS SoftMotion Für einachsige sowie koordinierte, mehrachsige Verfahrbewegungen, wie z. B. Master-Slave-Funktionen, Kurvenscheiben etc.: Verwendung der verfügbaren Bibliotheksbausteine und Programmierung der Bewegungsfunktion auf Basis der IEC-Datenstruktur Beliebige Verschaltung der Funktion im Rahmen der Logikapplikation möglich Grafische Planung von Kurvenscheiben-Funktionen mit Hilfe eines eingebauten Kurvenscheiben-Editors (CAM) Zahlreiche bausteinspezifische Visualisierungstemplates zur einfachen Inbetriebnahme mit dem CODESYS Development System Zusätzliches Visualisierungstemplate zur Online- Bearbeitung von Kurvenscheiben im laufenden Betrieb mit den optionalen Produkten CODESYS HMI, CODESYS TargetVisu und CODESYS WebVisu Prinzipielle Anwendung Konfiguration und Inbetriebnahme von Antrieben: Einfügen des gewünschten Bussystems in das CODESYS-Projekt: Unterstützung von CANopen, EtherCAT und Sercos sowie Standardsystemen wie z. B. Schrittmotoren oder Antriebe mit analoger Ansteuerung, weitere auf Anfrage Einfügen der gewünschten Antriebe Gerätename repräsentiert implizit bereitgestellte IEC-Datenstruktur mit abstrahierten Daten für jeden Antrieb dadurch problemloser Wechsel der Antriebe bzw. Antriebsbusse möglich Inbetriebnahme der Antriebe mit integriertem "Online Config Mode" Konfiguration der antriebs- bzw. busspezifischen Parameter, wie z. B. Baudrate, Emergency, Sync etc. Bewegungsplanung und Ausführung: Aufruf von Programmbausteinen nach PLCopen MotionControl zur Bewegungssteuerung im CODESYS-Projekt (z. B. MC_POWER, MC_MoveAbsolute, MC_MoveVelocity) Parameter der Programmbausteine sind IEC 61131-3-Variablen, die zur Laufzeit der Anwendung verändert werden können, z. B. durch Logikapplikation, Sensorwerte oder Benutzereingabe in der Bedienoberfläche. Optional Aufruf von mitgelieferten Zusatzbausteinen z. B. für Diagnose, Fehlerbehandlung CODESYS SoftMotion CNC Für CNC-Bewegungen mit mehreren koordinierten Achsen und exakt festgelegtem Bewegungspfad Mit der kompletten Funktionalität von CODESYS SoftMotion Planung der Bewegung im integrierten DIN 66025-Editor mit grafischer 3D-Anzeige Schritt für Schritt anhand eines umfangreichen Satzes von G-Code-Bewegungskommandos, z. B. Linie, Kreis, Spline Durch Eingabe von Daten in einem Tabelleneditor Grafisch im 3D-Editor mit numerischer Nachbearbeitung des G-Codes Durch Einlesen von bestehenden G-Code-Dateien im ASCII-Format Import von DXF-Dateien zur automatisierten Erzeugung des passenden G-Codes Komfortable Bewegungsplanung von Kurvenscheiben und CNC-Bewegungen mit speziellen Editoren; Informationen zu den Produkten CODESYS SoftMotion sowie CODESYS SoftMotion CNC ab Seite 5 Inbetriebnahme der Bewegungsapplikation auf dem Motion Controller: Übersetzen, Herunterladen und Ausführen der Applikation Zusätzliches Hilfsmittel: Visualisierungstemplates für Programmbausteine ermöglichen einfache Onlinebedienung bzw. -parametrierung der Bausteine Inbetriebnahme der Bewegungsapplikation mit Mitteln des CODESYS Development Systems Bewegungsprogramm läuft als Teilaufgabe auf der Steuerung Unterstützung verschiedener Geschwindigkeitsprofile: trapezförmig, sigmoidal, quadratisch (ruckbegrenzt, S-Profil) Vorgabe der gewünschten Bahngeschwindigkeit (Vorschub) und Grenzen für Beschleunigung, Bremsung sowie Ruck Bausteine zur Begrenzung der Dynamik von Raum- und Zusatzachsen Abarbeitung der CNC-Bewegung durch Programmbausteine auf Basis der IEC-Datenstruktur Zahlreiche Zusatzfunktionen wie Werkzeugradius-Korrektur, Kantenverrundung, begrenzte Kurvengeschwindigkeit Erstellung eigener Programmbausteine mit den Mitteln der IEC 61131-3 für eigene Funktionen, z. B. anwendungsspezifische Eckverrundung beim Laserschneiden Decoder und Interpolator als portable IEC 61131-3 Bibliotheksbausteine Zahlreiche kinematische Transformationen für unterschiedliche Aufgabenbereiche, z. B. Gantry-Systeme und Roboter Visualisierungstemplates zur Online-Bearbeitung von CNC-Projekten im laufenden Betrieb sowie für Diagnose und Test von Kinematiken mit den optionalen Produkten CODESYS HMI, CODESYS TargetVisu und CODESYS WebVisu
CODESYS Inspiring Automation Solutions 6 7 aus einem intelligenten Gerät wird ein Motion Controller Typische Anwendungsfälle für Foto: STÖBER ANTRIEBSTECHNIK GmbH & Co. KG PC-basierter Motion Controller mit Industrie-PC Echtzeitfähige SoftSPS mit Motion Control CODESYS Control SoftMotion RTE SL für IPCs mit MS Windows verfügbar im CODESYS Store unter store.codesys.com Lizenzerwerb und Einzel-Lizenzierung per Software / USB-Dongle pro PC-basiertem Motion Controller Optionen: Zusatzlizenzen für CODESYS SoftMotion CNC CODESYS TargetVisu: Visualisierung auf dem Motion Controller CODESYS WebVisu: Überwachung / Diagnose per HTML5-Webbrowser Foto: Schneider Electric Automation GmbH Motion Controller, auch integriert z. B. in Mechatronik- Steuerungen oder intelligenten Antrieben Voraussetzungen: Echtzeitfähiges System Hardware mit angemessenen Leistungsressourcen, entsprechend dem geplanten Einsatz FPU empfohlen Passende Kommunikationsverbindungen zu Antrieben bzw. Standard-Feldbusse (CANopen, EtherCAT, Sercos) Geschäftsmodell Erwerb des CODESYS Control Runtime Toolkits Implementierung des Laufzeitsystems für CODESYS SoftMotion bzw. CODESYS SoftMotion CNC mit vollständigem Motion-Bausatz für die Auslieferung des Motion Controllers an Anwender. Optionaler Erwerb der gewünschten Feldbus-Unterstützung Erwerb von Laufzeitlizenzen für CODESYS SoftMotion bzw. CODESYS SoftMotion CNC pro ausgeliefertem Motion Controller; Preis abhängig von Stückzahl und Geräteplattform Foto: Parker Hannifin Manufacturing Germany GmbH & Co. KG Hoch performante Produktionsmaschine zur Bestückung und Komplettierung von industriellen Filtersystemen automatisiert von DOR Engineering auf PC basierten Steuerungen mit CODESYS Motion + CNC Foto: Dor Engineering CNC-Applikation Nutzung des CNC-Editors Joggen der Achsen mit PLCopen-Bausteinen Portal-Kinematik mit Schrittmotoren Teach-Funktion Pick & Place-Applikation Nutzung von CNC- und PLCopen-Bausteinen zum Positionieren (Greifen) und zum bandsynchronen Ablegen eines Objekts auf ein sich bewegendes Ziel Darstellung des Prozesses mit Visualisierungstemplates Foto: MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B.V. Tripod-Roboter Nutzung des CNC-Editors Parallel-Kinematik (Transformation) Visu-Template für Parallel-Kinematik Konfiguration von EtherCAT-Antrieben Etikettieren / Kurvenscheiben-Applikation Verwendung des Cam-Editors PLCopen-Bausteine und virtuelle Achse als "Königswelle" Diverse Visualisierungs-Templates CANopen-Servo-Antriebe Verwendung der Touch Probe- / Latching-Funktion Auszug aus der Referenzliste für ASYS Automatisierungssysteme GmbH Bosch Packaging Technology B.V. Festo AG & Co. KG KEB Karl E. Brinkmann GmbH MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B.V. Parker Hannifin Manufacturing Germany GmbH & Co. KG Schneider Electric Automation GmbH STÖBER ANTRIEBSTECHNIK GmbH & Co. KG die Vorteile auf einen Blick Flexible Bewegungsplanung: Status der Logikapplikation kann Bewegung beeinflussen und umgekehrt, z. B. einfache Skalierung von Bahnkurven Beeinflussung der Bahnkurve / Bewegung aus der optionalen Visualisierung heraus CNC-Programmierung unabhängig von der Kinematik: Wechsel der Kinematik durch Bibliotheksbausteine Keine festen Grenzen: Zahl der Achsen oder Update-Rate lediglich durch vorhandene Rechenleistung, eingesetzten Feldbus und vorhandenen Speicher begrenzt Motion-Programmierung unabhängig vom Antrieb: Wechsel des Antriebs ohne Software-Änderung Portierbar auf unterschiedliche Plattformen: Bibliotheken und Applikation in den Sprachen der IEC 61131-3 erstellt CODESYS kompiliert das Bewegungsprogramm für das jeweilige Zielsystem Integration im CODESYS Development System: Eine Hardware und eine Oberfläche für Logik-Applikation, Motion-Applikation und Visualisierung Durchgängiges Engineering sowie kostengünstige Realisierung
3S-Smart Software Solutions GmbH Memminger Straße 151 87439 Kempten, Germany Tel: +49-831-54031-0 Fax: +49-831-54031-50 info@codesys.com China Branch Office CODESYS Software System (Beijing) Co.,Ltd. 100025 Beijing P.R.C., China CODESYS eine Marke der 3S-Smart Software Solutions GmbH www.codesys.com 03.2015 Die herstellerunabhängige IEC 61131-3 Automatisierungssoftware. CODESYS Produktfamilien: Titelfoto: VELTRU AG CODESYS ist ein eingetragenes Warenzeichen der 3S-Smart Software Solutions GmbH. Druckfehler, Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. Vervielfältigung (auch nur auszugsweise) und Weitergabe nur nach vorheriger Genehmigung. Inspiring Automation Solutions