Software für Kunststoffmaschinen

Block an Block

Wer Hardware will muss auch Software können. Das trifft auch auf Entwickler von Kunststoffmaschinen zu, die mit entsprechender Software die steigende Nachfrage nach flexibleren Maschinen erfüllen können. Dazu müssen sie jedoch nicht zum Programmierer werden, sondern können auf modulare Software-Bausteine zurückgreifen. So bleibt mehr Zeit für die Optimierung des eigentlichen Maschinenprozesses.

„Durch den stärkeren Einsatz von Software steigt die Flexibilität der Maschinen enorm“, weiß Christoph Trappl, Produktmanager Mapp Technology bei B&R. Allerdings steigen gleichzeitig auch Aufwand und Kosten für die Software. An dieser Stelle greift das Konzept der modularen Software-Bausteine des Automatisierungsspezialisten. „Software-Programmierer verbringen einen Großteil ihrer Zeit damit, Grundfunktionen zu programmieren, die zwar benötigt werden, für den eigentlichen Maschinenprozess aber gar nicht relevant sind“, erklärt Trappl. Dazu gehören zum Beispiel ein Rezeptsystem, ein Alarmsystem, eine Benutzerverwaltung oder ein Audit-Trail.

Jede Mapp-Komponente holt sich nach dem Client-Server-Prinzip automatisch alle benötigten Daten von den anderen Komponenten.

Für all diese wiederkehrenden Aufgaben bietet B&R Softwarebausteine, die mit wenigen Mausklicks eingerichtet und parametriert sind. Zudem sind diese sogenannten Mapp-Komponenten automatisch mit dem mapp-Link verbunden. So greift die Audit-Trail-Komponente auf die benötigten Informationen aus dem Block für Benutzerverwaltung zu, ohne dass ein entsprechender Code programmiert werden muss. Diese Funktionen erleichtern die Programmierung jeglicher Maschinensoftware, da sich die Entwickler auf die Programmierung des eigentlichen Maschinenprozesses konzentrieren können. „Mit speziellen mapp-Komponenten für Kunststoffmaschinen wird das Einsparpotenzial in dieser Branche nun noch größer“, sagt Mapp-Projektleiter Michael Werner und verdeutlicht dies am Beispiel einer Spritzgießmaschine: Die Form einer Spritzgießmaschine wird während eines Zyklus mindestens einmal geschlossen und wieder geöffnet. In einer hydraulischen Maschine wird diese Bewegung von einem Zylinder ausgeführt. Um die Position der Form zu kontrollieren, ist ein Wegmesssystem notwendig – bei hydraulischen Achsen meist mit einem Potentiometer. Dieser Sensor liefert ein analoges Eingangssignal, das skaliert werden muss. Die eigentliche Bewegung erfolgt dann über zwei Sollprofile für Geschwindigkeit und Druck. Die daraus berechneten Sollwerte dienen als Eingangswerte für eine Pumpe oder ein Regelventil.

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„So lassen sich umfangreiche Software-Lösungen für die Kunststoffindustrie einfach umsetzen.“ Christoph Trappl, Produktmanager mapp Technology, B&R.

„Die Programmierung dieses ganzen Vorganges kann ziemlich komplex sein und nimmt viel Zeit in Anspruch“, weiß Werner. Mit Hilfe der einzelnen Komponenten lasse sich eine solche Aufgabe mit geringerem Aufwand automatisieren: Eine übernimmt die Eingangsskalierung des analogen Signals. Die nächste erzeugt aus vorgegebenen Stufen für Geschwindigkeit, Druck und Position die Sollprofile für Druck und Geschwindigkeit. Schließlich verarbeitet eine weitere Komponente diese Sollprofile und gibt Sollwerte für Drehzahl und Druck des Pumpensystems vor. Die Sollwerte können über analoge Ausgänge an das Hydrauliksystem übergeben werden oder von einer Servopumpe umgesetzt werden. Aufgrund der Modularität lässt sich jeder Bestandteil dieser Kette durch andere Komponenten aus dem Software-Baukasten ersetzen. Soll beispielsweise das Wegmess-System statt eines Potentiometers ein Encoder sein, wird einfach die Eingangsskalierung ausgetauscht, ohne dass die restliche Anwendung modifiziert werden muss. Zudem lässt sich eine Mapp-Funktion jederzeit durch einen anderen Code austauschen, den der Maschinenbauer selber entwickelt.

Die Bewegungssteuerung alleine ist allerdings für die Funktion einer Maschine nicht ausreichend. Es wird zusätzlich eine Intelligenz benötigt, die die Abläufe in der Maschine steuert, koordiniert und überwacht. „Oftmals fordert der Maschinenbetreiber, dass er diese Abläufe ändern kann“, erklärt Werner. An dieser Stelle bietet Mapp mit einer Sequencer-Komponente eine weitere Lösung, die es ermöglicht, einen Ablauf aus einer Sammlung von vorbereiteten Kommandos frei zusammenzustellen. Die miteinander verschalteten Schritte ergeben eine Sequenz, die auf der Steuerung ausgeführt wird. Jeder Schritt führt genau ein Kommando aus, das wiederum parametrierbar ist.

„Eine weitere Standard-Aufgabe für Maschinenbauer in der Kunststoffindustrie ist die Implementierung von Euromap-Schnittstellen“, erklärt Werner. Auch dafür bietet B&R Software-Komponenten, die intern weiterentwickelt und gewartet werden. Das senkt die Software-Wartungskosten. „Zudem muss sich der Maschinenbauer keine Gedanken darüber machen, wenn eine Euromap-Schnittstelle geändert wird: Wir werden die entsprechende Komponente aktualisieren“, ergänzt Christoph Trappl. cs

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