
PC-based Control für Kunststoffmaschinen



PC-based Control als Steuerungsstandard für Plattenextrusionsmaschinen
Graham Engineering, Pennsylvania, USA

In-Mould-Labeling-Anlage zur Dekorierung von Kunststoffdeckeln
Beck Automation, Schweiz
Unternehmenszentrale Österreich
Beckhoff Automation GmbH
Graham Engineering, Pennsylvania, USA
Beck Automation, Schweiz
Kunststoffprodukte sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und die Nachfrage ist weiter steigend. Auch die anhaltenden Diskussionen über Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit haben keine Kehrtwende eingeleitet – die Kunststoffverarbeitung gewinnt global weiter an Bedeutung. Die Forderungen nach einer nachhaltigen Produktion von Kunststoffen und einer Kreislaufwirtschaft machen sich aber verstärkt als Treiber innovativer Technologien und Verfahren in der Branche bemerkbar. Die Anforderung an Kunststoffmaschinen hinsichtlich einer hohen Produktqualität und Produktivität bei gleichzeitig reduziertem Ressourcenverbrauch werden mit innovativer Steuerungstechnologie von Beckhoff optimal erfüllt: Sei es beim Einsatz hochgenauer Antriebstechnik zur Produktion sehr dünner Folien oder bei der Minimierung des Materialverbrauchs durch eine ultrapräzise Nachdruckumschaltung beim Einspritzen.
Unsere offene, PC-basierte Steuerungstechnik bietet für alle Bereiche der Automatisierung von Kunststoffmaschinen umfassende Systemlösungen in verschiedenen Leistungsklassen an. Unser Steuerungssystem basiert auf einer durchgängigen Hard- und Softwareplattform: Es umfasst ein umfangreiches Portfolio an Industrie-PCs, EtherCAT als schnelles Kommunikationssystem, die dezentralen I/O-Module, skalierbare Antriebstechnikkomponenten sowie die Automatisierungssoftware TwinCAT. Letztere dient als Softwareplattform für Engineering, Runtime und Diagnose aller Steuerungsfunktionen. Dabei reicht das Anwendungsspektrum vom Spritzgießen über Blasformen, die Extrusionstechnik und das Additive Manufacturing bis zur Integration von Handling, Produktionszellen und Nachbearbeitung. Da alle Steuerungsfunktionen in Software abgebildet sind, lassen sich selbst komplexe Applikationsanforderungen mit geringem Engineering-Aufwand realisieren.
Von einzelnen Komponenten bis hin zur Komplettlösung profitieren Sie von unserer Expertise in der Kunststoffverarbeitung. Dabei können Sie ihr eigenes Prozess-Know-how einbringen – ganz gleich, ob es um neue Maschinenserien oder um die Nachrüstung bestehender Maschinen geht. Offene Schnittstellen in Hard- und Software bieten darüber hinaus hohe Freiheitsgrade bei der Anlagenkonstruktion. Sie ermöglichen die Integration einer Vielzahl unterschiedlicher Geräte – auch von Drittherstellern. Als Treiber für die Entwicklung offener, kompatibler Automatisierungsschnittstellen haben wir von Anfang an die branchenüblichen Kommunikationsstandards nach Euromap und OPC UA unterstützt. Unsere Steuerungsplattform ermöglicht damit die Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation bzw. zur Datenverarbeitung und -analyse in Leitrechnersystemen oder in der Cloud. Die OPC UA-basierten Technologien haben wir seit vielen Jahren aktiv in den Normungs- und Technologiegremien des VDMA und der Euromap mit vorangetrieben. So fließen neue Branchenstandards zeitnah in unsere Produkte ein.
Mit dem TwinCAT 3 Plastic Framework bieten wir eine modulare Softwarelösung für die Steuerung von Kunststoffmaschinen, die den Entwicklungsaufwand minimiert und dabei die Offenheit der Beckhoff Architektur beibehält. Das TwinCAT 3 Plastic Framework bündelt unsere langjährige Kunststoffexpertise und integriert wichtige branchenspezifische Funktionen nahtlos in die gewohnte TwinCAT-Umgebung. Die Programmierung, Visualisierung und Steuerung von Kunststoffmaschinen kann somit auf einer Plattform realisiert werden.
Das TwinCAT 3 Plastic Framwork beinhaltet drei Softwarebibliotheken: TF8540 ermöglicht die umfassende softwareseitige Temperaturregelung in Kunststoff-Verarbeitungsprozessen. Mit TF8560 steht ein Technologiepaket zur Verfügung, welches alle Bausteine zur Steuerung von Motion-Funktionen in Kunststoffmaschinen bereitstellt. TF8550 ist ein speziell für die Kunststoffindustrie entwickeltes HMI-Paket, welches die Visualisierung von typischen Prozessen mit minimalem Engineering-Aufwand ermöglicht und sich nahtlos in die weiteren Technologiepakete integriert. Bereits enthaltene, applikationsspezifische Templates und Sample Code für verschiedene Kunststoffanwendungen erleichtern die Projektierung und Programmierung und werden über die TwinCAT 3 Plastic Application kostenfrei zur Verfügung gestellt. Natürlich können auch bereits vorhandene Vorlagen genutzt und eigenes Prozess-Know-how integriert werden.
TF8540: Plastic Processing Framework
TF8560: Plastic Technology Functions
TF8550: Plastic HMI Framework
Als maßgeblicher Unterstützer der OPC UA-Organisation setzen wir uns für offene Standards ein und stellen entsprechende Schnittstellen in unserer Steuerung standardmäßig zur Verfügung. Unsere Kunden profitieren daher von einer besonders hohen Interoperabilität. Wir arbeiten aktiv an den Euromap Companion Specifications für die Kunststoffindustrie mit und können deshalb zeitnah neue Spezifikationen in unsere Produkte integrieren.
Mit PC-based Control lassen sich IoT-Szenarien einfach und sicher realisieren. Offene Schnittstellen sowie die Unterstützung aller gängigen Feldbussysteme und Softwareprotokolle ermöglichen eine nahtlose Kommunikation von der Feldebene bis in die Cloud. Zur sicheren Kommunikation zwischen der Maschinensteuerung und cloudbasierten Diensten wurde die Softwarebibliothek TwinCAT IoT entwickelt.
Über die Softwarebibliothek TwinCAT Analytics werden Prozessdaten synchron zum Maschinenzyklus aggregiert. Aus den gespeicherten Daten lassen sich mit entsprechenden Analysewerkzeugen alle notwendigen Informationen über den Verarbeitungsprozess und den Maschinenzustand ableiten, um Produktionseffizienz und Energieverbrauch zu optimieren. Mit TwinCAT Cloud Engineering wird zudem eine Instanziierung und Verwendung der existierenden TwinCAT-Engineering- und -Runtime-Produkte direkt in der Cloud ermöglicht.
Als Spezialist für PC-based Control bieten wir durchgängige Steuerungslösungen für alle wichtigen Kunststoffverarbeitungsprozesse. Aufgrund unserer langjährigen Praxiserfahrung haben wir ein tiefes Verständnis für die Anforderungen der Kunststoffmaschinenbauer entwickelt. Mit unserer hohen Lösungskompetenz und Kreativität tragen wir dazu bei, Kunststoffmaschinen und -anlagen produktiver zu machen.
Wir sind seit vielen Jahren Entwicklungspartner für die „ersten Adressen“ in der Spritzgieß- und der Blasformtechnik. EtherCAT, das von uns entwickelte schnelle Kommunikationssystem, gilt heute als Quasi-Standard in der Kunststoffindustrie. Die hohen Anforderungen von High-Performance-Spritzgießmaschinen waren für uns eine große Motivation zur Entwicklung von XFC (eXtreme Fast Control), einer auf EtherCAT beruhenden, extrem performanten Steuerungstechnologie. Auch die Entwicklung von EtherCAT-Steckmodulen für Großserienanwendungen wurde u. a. durch die Anforderungen des Massenmarkts der Spritzgießmaschinen vorangetrieben.
Unsere Kunststoffexpertise haben wir in im TwinCAT 3 Plastic Framework gebündelt, welches wichtige branchenspezifische Steuerungsfunktionen nahtlos in die TwinCAT-Umgebung integriert. Die offenen Schnittstellen erlauben es aber auch, eigenes Prozess-Know-how in die Software einfließen zu lassen und Maschinen individuell, entsprechend den Kundenanforderungen, zu programmieren.
Offene Automatisierungstechnik mit EtherCAT: perfekt geeignet für Spritzgießmaschinen
Offene Automatisierungstechnik minimiert den Energieverbrauch elektrischer Blasformmaschinen
Offene Automatisierungstechnik mit Feldbusdiversität: perfekt geeignet für Extrusionsanlagen
Offene Automatisierungstechnik mit EtherCAT: perfekt geeignet für die additive Fertigung von Kunststoffteilen
Offene Automatisierungstechnik mit EtherCAT: perfekt geeignet für das Handling von Kunststoffteilen
Offene Automatisierungstechnik mit Euromap-Schnittstellen für Produktionszellen
PC-based Control optimiert die Nachbearbeitung und Weiterverarbeitung von Kunststoffteilen