Schneider Electric hat die Servoverstärker und Antriebe seiner Pacdrive-3-Baureihe um sicherheitsrelevante Funktionen und neue Motion Controller erweitert. Mit letzteren lassen sich mit dem System jetzt bis zu 130 Servo-Achsen synchronisieren. Über Sercos wird zudem deterministische Kommunikation auf Linienebene ermöglicht.
Autor: Thomas Hammermeister, PR Manager bei Schneider Electric
Schneider Electric stellt erweiterte Servo-Verstärker und integrierte Antriebe der Baureihe Lexium 62 für die sicherheitsgerichtete Automation auf Basis von Pacdrive 3 vor. Eines der Kernelemente des Systems ist die integrierte Safety-Lösung. Sie vereint die sichere Kommunikation mit der I/O- und der Antriebskommunikation auf dem Sercos Automation Bus. Er bildet das Rückgrat für die gesamte Bus-Kommunikation einer Automatisierungslösung – auch der sicherheitsgerichteten Kommunikation. Die neuen Servo-Drives und integrierten Antriebe der Produktreihen Lexium 62 und Lexium 62 ILM umfassen integrierte Funktionalitäten für SS1, STO, SS2, SOS, SDS, SDI, SLS und SMS. So können Anwender der Motion-Control-Technologie jetzt differenzierte Konzepte der sicherheitsgerichteten Automation bis Kat. 4/PL e nach EN ISO 13849–1 und SIL 3 nach IEC 61508 umsetzen. Sie verfügen gegenüber den Standard-Drives über einen erweiterten Umfang an sicherheitsrelevanten Funktionen: STO (Safe Torque Off), SS1 (Safe Stop 1), SS2 (Safe Stop 2), SOS (Safe Operating Stop), SLS (Safe Limited Speed), SDI positive/negative (Safe Direction, beide Drehrichtungen) sowie SMS (Safe Maximum Speed). Der gleiche Funktionsumfang ist durch ein Optionsmodul auch für die integrierten Servo-Antriebe der Reihe ILM verfügbar. Durch Verlagerung der Regelelektronik eines Servo-Drives ins Feld sind so Konzepte der schaltschranklosen Automation möglich. Das Optionsmodul wird an die Standardelektronik der Antriebe angeflanscht und passt zu allen Versionen der ILM-Reihe.
Sicherheitsgerichtete Automatisierung
Die sicheren integrierten Antriebe kommunizieren über Sercos. Die sicherheitsgerichtete Kommunikation findet parallel zur Standardkommunikation auf dem Sercos Automation Bus statt. Für beide Lexium-Baureihen gilt: Sichere und nicht sichere Einheiten lassen sich beliebig mischen. Servo-Drives der Reihe 62 lassen sich bei der Reihenmontage zusammen mit dem gemeinsamen Netzteil an beliebiger Position einfügen. Ebenso können Lexium 62 ILM integrierte Antriebe mit Optionsmodul in den mit ILM möglichen Linien-, Baum- und Daisy-Chain-Topologien beliebige Positionen zwischen Standard-Einheiten einnehmen. Die neuen Servo-Verstärker bzw. das Optionsmodul bieten viele Vorteile. Der Verdrahtungsaufwand sinkt, zudem lassen sich Stillstandszeiten von Maschinen reduzieren. Äußerst vorteilhaft für die Vorhaltung von Ersatzteilen: Alle Sicherheitsfunktionen sind mit den mit sin/cos-Gebern ausgerüsteten Standardmotoren der Reihen Lexium SH3, SHS und MH3 realisierbar. Das gleiche gilt für die integrierten Servo-Antriebe der Baureihe Lexium 62 ILM. Auch hier macht lediglich das mit zwei Schrauben an die Motorelektronik anbringbare Safety-Optionsmodul den Unterschied zu den Standard-Antrieben. Auf der Engineering-Seite unterstützen PLCopen Safety-konforme Funktionsblöcke die Einbindung der sicheren Drives und Antriebe. Diese werden in das sicherheitsgerichtete, IEC-61131-konforme Programm der für Pacdrive/Sercos-Kommunikation verfügbaren Modicon-Sicherheitssteuerungen integriert. Neben sicherheitsrelevanten Funktionen haben die Ratinger ihr Antriebsangebot Pacdrive 3 auch um neue Motion Controller ergänzt. So synchronisiert das System jetzt bis zu 130 Servo-Achsen. Über Sercos wird deterministische Kommunikation auf Linienebene ermöglicht. Neue Servo-Drives mit integrierten Safety-Funktionen schaffen die Basis für Maschinensicherheit bis Kat. 4/PL e nach EN ISO 13849–1 und SIL 3 nach IEC 61508. Die Controller-Palette mit den Baureihen Pacdrive 3 LMC Eco (bis 16 synchronisierte Servo- oder Roboter-Achsen) und LMC Pro (bis 99 synchronisierte Achsen) wird nun durch die Reihe LMC Pro 2 ergänzt. Das Spitzenmodell LMC 802 Pro 2 synchronisiert bis zu 130 Servo- oder Roboter-Achsen.
Echtzeitkommunikation mit Sercos auf Linienebene
Eine weitere Neuerung betrifft alle Controller: Mit Controller-to-Controller (C2C)-Kommunikation kann ein Master-Controller in einem Sercos-Netzwerk parallel zur Sercos-Kommunikation auf Feldebene mit bis zu 20 Slave-Steuerungen kommunizieren. In der Praxis bedeutet das die Einführung deterministischer Echtzeitkommunikation auf Linienebene. Zeitkritische Encoder- oder I/O-Signale sind mit einer Zykluszeit von ein, zwei oder vier Millisekunden austauschbar. Zudem besteht mit der Verwendung von Sercos auf Feld- und Linienebene durchgängige Ethernet-Transparenz. C2C ist insgesamt ein Schritt hin zu Netzwerken mit dezentralen Steuerungen, ohne dabei den Anspruch auf eine deterministische Echtzeitkommunikation aufgeben zu müssen. Auf Feldebene vereinfacht ein neues I/O-Modul der dezentralen Modicon TM5 I/O-Lösung die Realisierung schneller Touchprobe-Eingänge. So lassen sich viele schnelle I/O-Aufgaben von der für die Controller-Reihen LMC Pro und Pro 2 verfügbaren Pacnet-Erweiterung zu TM5-basierten I/O-Lösungen verlagern. Dadurch verbessert sich die Skalierbarkeit der Touchprobe-Lösung, die sich bisher nur in Schritten von jeweils 16 Eingängen variieren ließ. Konnektivität für Cloud- und Internet-Anwendungen ist ein weiterer Schwerpunkt. Alle neuen Controller können über OPC UA kommunizieren, einschließlich des Protokollteils Encrypted Data Traffic.
Eine Vielzahl von neuen Details zur einfacheren Bedienung von Tools und deren Funktionalitäten sowie zur einfacheren Handhabung von Programmdaten erhöht zukünftig die Effizienz des Engineering mit Pacdrive 3. Die Lokalisierung von Bibliotheken wird einfacher, außerdem gibt es neue Bibliotheken sowie Bibliotheksfunktionen. Hilfs-Tools wie der Controller Assistent – bisher nur stand-alone aufrufbar – lassen sich zukünftig direkt im Logic-Builder von Somachine Motion starten. Die Erstellung eines kompletten Image eines Pacdrive-Controllers mit allen Programm- und Konfigurationsdaten ist so mit nur einem Mausklick möglich. Auch die Robotikbibliothek wurde komplett überarbeitet. Ein Smart Template vereinfacht die Integration eines Roboters in die Anwendung. Auf der Hardware-Seite ersetzt eine neu entwickelte Reihe von Delta 2-Kinematiken in Edelstahl mit unterschiedlich großen Arbeitsräumen die D2-Typen. jg
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