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PackML in allen Schichten der Maschinenautomatisierung

Alle Zeichen stehen auf Industrie 4.0. Dennoch kämpft das produzierende Gewerbe mit Maschinen- und Applikations-Software, deren Strukturen nicht einheitlich sind – und das sogar bei Maschinen von nur einem Hersteller. Umso anspruchsvoller gestaltet sich die nahtlose Maschinenintegration in eine Produktionslinie.

Modulare Maschinenprojekte und Software von LTI Motion basieren auf internationalen Standards
Modulare Maschinenprojekte und Software von LTI Motion basieren auf internationalen Standards

Angesichts des steigenden Einsatzes übergeordneter ERP- und MES-Systeme verschärft sich das Problem zusehends. Hier schaffen Modulbaukästen Abhilfe. Getestete Software-Module können nicht nur beliebig zusammengestellt und schnell in Betrieb genommen werden, sondern ihre Inhalte lassen sich vielfältig einsetzen und wiederverwenden. Diesen Trend nutzt LTI Motion, um den internationalen Standard PackML (Packaging Machine Language) in allen Schichten der Maschinen-Automatisierung zu integrieren. Damit ist erstmals eine durchgängige, standardisierte Programmierung vom Aktor über die Steuerung bis hin zur Leit- und MES-Ebene ohne spezielle Layer-Schnittstellen möglich. Der Ansatz, dass bei neuen Produktionsanlagen nicht nur in sich abgeschlossene Maschinen nach außen PackML sprechen können, sondern auch Teilprozesse oder einzelne Module, wird durch Anforderungen auf Endkundenseite verstärkt.

Durchgängigkeit

Da alle Schichten der Automatisierung den Industriestandard ISA TR88.00.02 beherrschen, gestaltet sich die Integration deutlich einfacher. Bei einem Maschinenprojekt von LTI Motion folgen deshalb alle Programmierungsschichten dem PackML-Standard:

Beispiel: Standardisierte PackML Programmierung nach PackML bei einer horizontalen Schlauchbeutelmaschine
Beispiel: Standardisierte PackML Programmierung nach PackML bei einer horizontalen Schlauchbeutelmaschine

Von den Technologie- über die Maschinenmodule bis hin zur eigentlichen Maschinenlösung wird ein- und dieselbe Zustandsmaschine eingesetzt (Bild 1). So müssen Programmierer nicht mehr unterschiedliche Zustandsmaschinen und deren Schnittstellen harmonisieren, sondern arbeiten mit einer durchgängigen Automatisierung im Rahmen eines internationalen Standards. Das spart Zeit bei der Inbetriebnahme und bei der Variantenbildung der Maschine.

Die PackML-konformen Technologiemodule von LTI Motion enthalten die standardisierten Softwareelemente „State Machine“ (SM), „Event Management“ (EM), „Communication Interface“ (VC) sowie das „Parameter Interface“ (IF) (Bild 2).

Reserven für mehr Dynamik

Die nachhaltige Maschinenautomatisierung nach PackML ist vollständig in das Mehrachs-Automatisierungssystem SystemOne CM (Bild 3) integriert. Neben einer skalierbaren Maschinensteuerung setzen Antriebsachsen die unterschiedlichen Bewegungsanforderungen bis zu einem Nennstrom von 32 A um. Doppelt- und Dreiachsmodule reduzieren den Einbauraum. Häufig werden Motor-Regelkreise über die Steuerung geschlossen. Dabei muss ständig der Feldbus-Taktzyklus verkürzt und damit die Buslast erhöht werden, um die erforderliche Regelgüte zu erreichen.

Das Mehrachs-Automatisierungssystem SystemOne CM setzt standardisierte Maschinenprogrammierung nach PackML konsequent um
Das Mehrachs-Automatisierungssystem SystemOne CM setzt standardisierte Maschinenprogrammierung nach PackML konsequent um

Damit verbunden ist eine kostspielige Vergrößerung der CPU-Leistung. Sind hingegen, wie beim LTI Motion System, die Regelungsmodule direkt in die Antriebsachse integriert, werden die von der Steuerung erzeugten Bewegungsprofile wesentlich effizienter umgesetzt. So kann die Busentlastung dazu genutzt werden, zusätzlich Diagnosedaten zu übertragen oder man wählt eine kleinere, kostengünstigere Steuerung. Mittels der Offenheit von SystemOne CM sind neue Komponenten – auch die anderer Hersteller – ohne großen Aufwand in ein bestehendes Maschinenprojekt integrierbar. Zur Kommunikation nutzt LTI Motion unter anderem EtherCAT.

Der Fokus auf standarisierte Software-Lösungen liegt bei LTI Motion vor allem auf der Verpackungstechnik sowie der Werkzeugmaschinen-Branche. Weitere Einsatzgebiete finden sich im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau, da die verfügbare Technik weit verbreitete Bewegungsfunktionen abbildet.

Über die Firma
LTI Motion GmbH
Lahnau
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