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PC-based Control für effiziente und flexible Lager- und Distributionslogistik

An moderne Lager- und Distributionssysteme werden hohe Anforderungen gestellt: Sie müssen schnelle Verfügbarkeit bei maximaler Individualisierung sowie hohe Effizienz und Zuverlässigkeit gewährleisten. Zu den größten Herausforderungen für die Hersteller von Fördertechnik- und Logistikanlagen gehört dabei die flexible Anpassung an wechselnde Markttrends, neue Produkte und individuelle Kundenwünsche. Die Lösung bietet PC- und EtherCAT-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff: Hoch performant, modular im Aufbau und exakt skalierbar bezüglich Leistung und Bauform unterstützt sie die Realisierung einer effizienten und flexiblen Lager- und Distributionslogistik unterschiedlicher Größenordnung und Aufgabenstellung: von der Steuerung einzelner Maschine bis zur Automatisierung kompletter Anlagen.

Aufgrund ihrer Offenheit eignet sich PC-based Control hervorragend, um Logistikabläufe durch die Vernetzung von Produktion, Intralogistik und Handel zu optimieren. Standardisierte Schnittstellen in Hard- und Software ermöglichen die problemlose Integration der Steuerungstechnik in neue oder bereits existierende Anlagenstrukturen. So kann schnell auf neue Anforderungen reagiert und die zuverlässige Abwicklung der Aufträge gewährleistet werden. Dank der hohen Performance von Multi-Core- und Many-Core-Prozessoren kann, neben den Kernmaschinen und Anlagenfunktionen, z. B. auch die Lagerverwaltung − zentral oder dezentral − realisiert werden.

Da alle Steuerungsfunktionen in Software abgebildet sind, lassen sich Anforderungen mit geringem Engineering-Aufwand umsetzen. TwinCAT stellt die durchgängige Toolbox zur Steuerung aller Funktionen dar: von SPS, Motion Control, HMI, Vision, Sicherheits- und Messtechnik bis zur Cloud-Kommunikation und Analyse-Funktionen. Dies sorgt zum einen für ein effizientes Zusammenwirken aller Systemkomponenten und damit für maximale Produktivität. Zum anderen können durch die konsequente Umsetzung aller Funktionalitäten als Softwaremodule Spezialgeräte entfallen. Dadurch reduzieren sich nicht nur die anfänglichen Hardwarekosten, sondern auch der Engineering-Aufwand und die Lifecycle-Kosten.

Unsere Lösung für die Lager- und Distributionslogistik basiert auf einer einheitlichen Hard- und Softwareplattform, bestehend aus Industrie-PCs bzw. PC-basierten Embedded-Controllern, EtherCAT als Kommunikationssystem sowie den dezentralen I/Os und Antrieben. TwinCAT ist die durchgängige Automatisierungssoftware für Engineering, Runtime und Diagnose aller Steuerungsfunktionen.
Unsere Lösung für die Lager- und Distributionslogistik basiert auf einer einheitlichen Hard- und Softwareplattform, bestehend aus Industrie-PCs bzw. PC-basierten Embedded-Controllern, EtherCAT als Kommunikationssystem sowie den dezentralen I/Os und Antrieben. TwinCAT ist die durchgängige Automatisierungssoftware für Engineering, Runtime und Diagnose aller Steuerungsfunktionen.

Beckhoff Technologie-Highlights für die Lager- und Distributionslogistik

Unser Produktspektrum umfasst die Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware. Für alle Bereiche stehen Produktlinien zur Verfügung, die als Einzelkomponenten oder im Verbund als ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes Steuerungssystem fungieren.
Unser Produktspektrum umfasst die Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware. Für alle Bereiche stehen Produktlinien zur Verfügung, die als Einzelkomponenten oder im Verbund als ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes Steuerungssystem fungieren.

Ein durchgängiges Steuerungssystem für alle Anwendungen der Lager- und Distributionslogistik

Traditionelle SPS-Steuerungen können mit dem technologischen Fortschritt intelligenter Anlagen für die Lager- und Distributionslogistik nicht Schritt halten, da sie nur unter hohem Aufwand durch zusätzliche Gateways und das Zusammenspiel verschiedener „Black-Box“-Controller erweitert werden können. Dies führt zu zusätzlichen Hardware-, Software- und Engineering-Kosten und zu einem hohen Wartungsaufwand der Anlagen. Die Entwicklung hin zu intelligenten und modernen Lagertechnologien erfordert den Einsatz von PC-basierter Steuerungstechnik.

Die Grundlage der Beckhoff Steuerung bilden leistungsfähige Industrie-PCs, EtherCAT als performante Feldbusanschaltung, mit den angeschlossenen Geräten für Sensorik und Aktorik, sowie die Automatisierungssoftware TwinCAT. Ergänzt wird die Steuerungsplattform durch ein umfangreiches Portfolio an Antriebstechnikkomponenten. Hoch skalierbar und modular lässt sich unsere Steuerungs- und Antriebstechnik optimal an vielfältige Anwendungen anpassen. Sie können die für Ihren System- oder Anlagentyp passende Steuerung zusammenstellen und gemäß Ihrer Leistungsanforderungen dimensionieren.

Unser Industrie-PC-Portfolio reicht von Einstiegs-Controllern mit ARM-Prozessoren bis zu Multicore-Industrie-Servern mit Intel®-Xeon®-Prozessoren. Eine große Auswahl an Multitouch-Panels garantiert optimale Funktionalität und hohen Bedienkomfort an der Maschine. Über 100 Signaltypen und rund 1.000 unterschiedliche I/Os bedienen das gesamte Spektrum der Sensorik und Aktorik. Mit TwinSAFE steht ein durchgängiges, standardisiertes und modulares Sicherheitskonzept bereit. Das Produktportfolio der Antriebstechnik reicht von den kompakten Antriebsverstärkern im Klemmenformat bis hin zu den leistungsstarken Highend-Drives für hochdynamische Servoanwendungen. Herzstück der Beckhoff Steuerung ist die Automatisierungssoftware TwinCAT: Sie vereint alle notwendigen Maschinenfunktionalitäten in einem einzigen Softwarepaket. Dies führt zu einem hohen funktionalen Nutzen und erlaubt die Realisierung von Spitzentechnologie bei gleichzeitig günstigen Gesamtkosten.

Mit EtherCAT, EtherCAT G und EtherCAT G10 kann Beckhoff bereits heute die Feldbustechnologie für intelligente, moderne und vernetzte Anlagen in Distributionszentren der Zukunft anbieten.
Mit EtherCAT, EtherCAT G und EtherCAT G10 kann Beckhoff bereits heute die Feldbustechnologie für intelligente, moderne und vernetzte Anlagen in Distributionszentren der Zukunft anbieten.

Schnell, offen und ideal geeignet für die Intralogistik: EtherCAT

Effizientes Handling großer Datenmengen, wie sie bei der vollautomatisierten Lager- und Distributionslogistik anfallen, setzt eine leistungsfähige und strukturierte Erfassung, Speicherung und Nutzung der Daten voraus. Die hoch performante Datenerfassung auf Maschinen- und Anlagenebene wird durch EtherCAT gewährleistet. Mit herausragender Leistung, flexibler Topologiewahl, umfangreicher Diagnose und einfacher Konfiguration erfüllt EtherCAT alle Anforderungen der intelligenten Lager- und Distributionslogistik. EtherCAT bietet nahezu unbegrenzte Netzwerkausdehnung und optimale vertikale und horizontale Integration über Standard-Ethernet- und Internet-Technologien. Gerade im Bereich der Hochgeschwindigkeitsanwendungen im Materialtransport können mittels EtherCAT deutlich performantere Anlagen realisiert werden:

  • Kommunikation mit 12.000 Digital-I/Os in 350 μs
  • Kommunikation mit 200 Analog-I/Os (16 Bit) in 50 μs, entspricht einer 20-kHz-Sampling-Rate
  • Kommunikation mit 100 Servoachsen alle 100 μs
  • bis zu 65.535 Teilnehmer

EtherCAT verwendet kostengünstige Ethernet-Kabel und unterstützt flexible Topologien. Außerdem werden in EtherCAT-Geräten weder Switche noch spezielle Feldbuskarten oder IP-Adressen benötigt. Ein weiterer Vorteil: Bestehende Netzwerk- und Feldbustechnologien sowie Geräte können vollständig in ein EtherCAT-basiertes System integriert werden.

Mehr als 6.000 Unternehmen, die sich weltweit zur EtherCAT Technology Group zusammengeschlossen haben, unterstützen inzwischen die von uns entwickelte Technologie. Aufgrund der weltweiten Verbreitung steht eine große Anzahl EtherCAT-kompatibler Geräte, Sensoren und Aktuatoren am Markt zur Verfügung, was eine hohe Investitionssicherheit gewährleistet. Zur Modernisierung bestehender Anlagen bieten wir zahlreiche Gateway-Lösungen an, die es ermöglichen, ältere oder fremde Technologien in die EtherCAT-Welt zu integrieren.

Während EtherCAT mit Kommunikationsgeschwindigkeiten von 100 MBit/s der Mehrheit an aktuellen Anforderungen gerecht wird, stehen für die Zukunft bereits EtherCAT G und EtherCAT G10 mit 1 GBit/s bzw. 10 GBit/s Bandbreite zur Verfügung. Sie lassen sich nahtlos in ein bestehendes EtherCAT-System integrieren. Mit steigenden Anforderungen an die industrielle Bildverarbeitung, komplexe Bewegungssteuerungen, IoT-Funktionen, Highend-Messungen und einem damit einhergehenden, steigenden Datenaufkommen werden diese Technologien immer stärker an Bedeutung gewinnen, um zukunftsweisende Intralogistikanlagen zu realisieren.

EtherCAT P reduziert den Verkabelungsaufwand und spart Platz im Schaltschrank.
EtherCAT P reduziert den Verkabelungsaufwand und spart Platz im Schaltschrank.

EtherCAT P minimiert Kabel- und Montagekosten

Jedes Kabel ist eines zu viel, sofern es eine technologisch bessere Alternative gibt. Leitungen sind ein nicht unerheblicher Kostenfaktor im Maschinenbau: Sie müssen beschafft, projektiert, angeschlossen und im schlimmsten Fall konfektioniert werden. EtherCAT P reduziert diese Aufwendungen deutlich. Es kombiniert auf einem 4-adrigen Standard-Ethernet-Kabel die EtherCAT-Kommunikation mit der Leistungsversorgung für die angeschlossenen Verbraucher. Darüber hinaus ermöglicht EtherCAT P eine Energieweiterleitung direkt über die Teilnehmer. Die Vorteile von EtherCAT, wie freie Topologiewahl, hohe Geschwindigkeit, Integration von Sicherheitsfunktionen und eine umfangreiche Diagnose, bleiben erhalten. Damit ist EtherCAT P das optimale Bussystem für die Sensorik, Aktorik, Antriebs- und Messtechnik in Intralogistikanlagen.

Auf Schaltschränke kann teilweise oder ganz verzichtet werden, sodass sich Komplexität, Kosten sowie Footprint der Anlagen reduzieren. Durch EtherCAT P sind modulare Maschinen- und Anlagenkonzepte mit spürbar reduziertem Montage- und Inbetriebnahmeaufwand und sehr hoher Flexibilität umsetzbar. Materialkosten, Montage- und Zeitaufwand werden ohne Verlust von Funktionalität eingespart, und die Fehlerhäufigkeit bei der Installation wird reduziert.

TwinSAFE integriert alle Sicherheitsfunktionen in die Steuerungsplattform.
TwinSAFE integriert alle Sicherheitsfunktionen in die Steuerungsplattform.

TwinSAFE: die skalierbare Safety-Lösung in Soft- und Hardware

Ein Merkmal von Regalbediensystemen, z. B. in Hochregallagern, ist der Anschluss zahlreicher Standard- und Safety-I/Os, die teils mit verschiedenen Antriebstechnologien kombiniert werden. Für durchgängige Sicherheit sorgt hier die integrierte Safety-Lösung von Beckhoff. Mit TwinSAFE haben wir ein durchgängiges Sicherheitskonzept umgesetzt, das sichere Funktionalitäten in die Standard-Steuerungsplattform integriert: von der SPS über die I/Os bis zur Antriebstechnik. Alle Safety-Funktionen, wie Not-Halt, Schutztürüberwachung, Zweihandbedienung, Muting, sichere Position und sicher begrenzte Geschwindigkeit, sind mit TwinCAT programmier- bzw. konfigurierbar. Über die TwinSAFE-I/O-Module in Schutzart IP20 und IP67 wird die Sicherheitstechnik nahtlos in den Klemmenstrang integriert, wobei sich sichere Signale beliebig mit Standardsignalen mischen lassen.

Mit der TwinSAFE SC-Technologie ist es möglich, in beliebigen Netzwerken bzw. Feldbussen Standardsignale für sicherheitstechnische Aufgaben nutzbar zu machen. Dazu stehen entsprechende EtherCAT-Klemmen zur Erfassung und zum sicheren Transport der Signale über EtherCAT zur Verfügung. Die typischen Sicherheitsfunktionen sind in der TwinSAFE-Logic EL6900 und EL6910 oder der kompakten Safety-Steuerung EK1960 programmier- bzw. konfigurierbar. Die erforderlichen Sicherheitsfunktionen können nahezu in allen TwinSAFE-Geräten zentral oder dezentral ausgeführt werden.

Steckbare Systemlösung für die schaltschranklose Automatisierung: das MX-System
Steckbare Systemlösung für die schaltschranklose Automatisierung: das MX-System

Schaltschranklose Automatisierung mit dem MX-System

Das MX-System ermöglicht erstmals vollständig schaltschranklose Automatisierungslösungen im Maschinen- und Anlagenbau. Der aus einem Baukasten entstehende Verbund aus Baseplate und Funktionsmodulen vereint alle Aufgaben und Eigenschaften eines Schaltschrankes: Energieeinspeisung, -absicherung und -verteilung, Erzeugung und Überwachung von Hilfsspannungen, Ablaufsteuerung mit den Ein- und Ausgängen, Ansteuerung von Motoren und Aktuatoren sowie die Anschlussebene für die Feldgeräte. Die vollumfängliche Systemintegration aller Maschinenfunktionalitäten erfolgt über frei wählbare IPC-, Koppler-, I/O-, Drive-, Relais- und Systemmodule, die applikationsspezifisch konfiguriert und kombiniert werden können.

Der durchgehend systemische Ansatz ganzheitlich aufeinander abgestimmter und nach internationalen Standards zertifizierter Baugruppen verringert die Aufwände für Planung, Zusammenbau, Maschineninstallation sowie Instandhaltung enorm. Da erheblich weniger Komponenten als im klassischen Schaltschrankbau zur Realisierung der gleichen Anforderungen benötigt werden, wird das gesamte MX-System im Vergleich zu bisherigen Lösungen deutlich kompakter. Der Anlagen-Footprint wird reduziert, zudem erhöhen sich Anlagenverfügbarkeit und -flexibilität. In jeder Phase des Lebenszyklus einer Steuerungsanlage bietet das MX-System deutliche Vorteile gegenüber dem klassischen Schaltschrank.

Die Vorteile des MX-Systems für die Lager- und Distributionslogistik auf einen Blick:

  • modulares und hoch flexibles System
  • Dezentralität verkürzt Kabelwege auch in weitläufigen Logistikzentren
  • exakte Skalierbarkeit auf Logistik-Applikationen
  • schnelle Inbetriebnahme mit dem Plug-and-Play-Prinzip
  • minimale Stillstandzeiten durch Hot-Swap-Funktionalität
  • umfangreiche, in jedes Modul integrierte Diagnose ermöglicht hohe Verfügbarkeit
  • überall auf der Welt einsetzbar durch UL, CSA und IEC-Zertifizierungen

TwinCAT Vision integriert die Bildverarbeitung in die Automatisierungsplattform.
TwinCAT Vision integriert die Bildverarbeitung in die Automatisierungsplattform.

Vorsprung durch TwinCAT Vision

Eine der größten Herausforderungen im Bereich der Lager- und Distributionslogistik ist die Sortierung und Weiterverarbeitung unterschiedlicher Güter. Aufgrund der unterschiedlichen Formen, Größen und Verpackungsmaterialien sind einzelne Pakete nur aufwendig zu erfassen und zu sortieren. Daraus resultieren hohe Kosten und häufig langsame und fehleranfällige Sortiervorgänge. Mit TwinCAT Vision bieten wir eine in die TwinCAT-Welt integrierte Bildverarbeitungslösung in Echtzeit. Kosten-, zeitintensive und fehleranfällige Sortiervorgänge gehören damit der Vergangenheit an.

Der Ansatz der PC-basierten Steuerungstechnik bietet die ideale Lösung: Neben SPS, Motion Control, Messtechnik, IoT und HMI wird mit TwinCAT Vision nun auch die Bildverarbeitung auf einer einheitlichen Steuerungsplattform integriert. Das vereinfacht das Engineering deutlich, weil die Konfiguration bzw. die Programmierung in der gewohnten Umgebung erfolgt. Zugleich lassen sich alle aus der Bildverarbeitung abgeleiteten Steuerungsfunktionen in Echtzeit synchronisieren. Hier zeigt sich der enorme Qualitätsvorsprung gegenüber herkömmlichen Vision-Lösungen: Sie können mit TwinCAT Vision alle Bildverarbeitungsaufgaben direkt in die Gesamtsteuerung integrieren. Das Ergebnis sind zeitgemäße Maschinenkonzepte für die Intralogistik, die künftigen Marktanforderungen entsprechen und Ihre Wettbewerbsfähigkeit erhöhen.

Beckhoff Produkt-Highlights für die Lager- und Distributionslogistik

Die Feldbus-, IO-Link-, EtherCAT-Box- und EtherCAT P-Box-Module in Schutzart IP67 eignen sich zur direkten Installation an der Maschine.
Die Feldbus-, IO-Link-, EtherCAT-Box- und EtherCAT P-Box-Module in Schutzart IP67 eignen sich zur direkten Installation an der Maschine.

EtherCAT durchgängig verfügbar bis in die IP67-Welt

Mit einer Vielfalt an Signalvarianten eröffnen die EtherCAT-Box-Module zahlreiche Anwendungsfelder in der IP67-Welt. Industriegehäuse in kompakter, vollvergossener Bauart erlauben den Einsatz direkt an der Maschine. Die EtherCAT-Box-Module haben ein direktes EtherCAT-Interface, d. h. jede Box verfügt über einen EtherCAT-Ein- und -Ausgang, sodass die hohe Performance bis in jedes Modul erhalten bleibt. Gehäusebauformen aus Edelstahl und Zinkdruckguss ermöglichen auch die Nutzung unter besonders anspruchsvollen Bedingungen, wie sie z. B. in der Tiefkühllogistik vorkommen. Zum direkten Einsatz an der Maschine bieten die Module eine sehr hohe Schock- und Schwingungsfestigkeit. Auf zusätzliche Klemmenkästen oder andere Schutzmaßnahmen kann verzichtet werden, sodass Komplexität, Kosten und der Footprint von Intralogistikanlagen reduziert werden können.

Die Geräte der EtherCAT P Box-Serie stellen eine Weiterentwicklung der EtherCAT-Box-Serie dar und vereinen Kommunikation und Spannungsversorgung auf einem 4-adrigen Standard-Ethernet-Kabel. Dadurch kann der Verdrahtungsaufwand nochmals vereinfacht werden und bietet zusätzliche Kostenvorteile.

Die Motor-Controller-Box EP7402-0057 übernimmt die komplette Steuerung des Rollenmotors unabhängig vom Hersteller des Förderers oder des Motors.
Die Motor-Controller-Box EP7402-0057 übernimmt die komplette Steuerung des Rollenmotors unabhängig vom Hersteller des Förderers oder des Motors.

Verbesserte Effizienz, Kommunikation und Verkabelung für motorgetriebene Rollenfördersysteme

Die EtherCAT Box EP7402 ist die optimale Steuerung für Fördersysteme in der Intralogistik, in Distributionszentren und in der Lagerhaltung. Sie bietet zwei Ausgänge mit integriertem Motion-Controller für den direkten Anschluss von 24-V-DC-Rollenmotoren oder anderen BLDC-Motoren (bis 3,5 A). Über acht zusätzliche digitale Ein-/Ausgänge lassen sich z. B. Lichtschranken anschließen. Es kann auch ohne die zentrale Steuerung eine Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen realisiert werden. Die EP7402 übernimmt die komplette Steuerung des Rollenmotors unabhängig vom Hersteller des Förderers oder des Motors. Die Motoransteuerung erfolgt dabei sensorlos. Maximaler Nennstrom, Hochfahr- oder Bremsrampen sowie diverse weitere Parameter können konfiguriert werden, was die optimale Anpassung an unterschiedliche Applikationen ermöglicht.

Im reinen Förderbetrieb lässt sich die EP7402 auch ohne SPS betreiben. Sie stellt hierfür Funktionen wie Zero Pressure Accumulation (ZPA) sowie Einzel- oder Blockabzug zur Verfügung. An den zusätzlichen EtherCAT-Abzweig lassen sich weitere EtherCAT-Teilnehmer anschließen, z. B. digitale und analoge I/Os, Barcodeleser oder Safety-Devices. Die kompakte EtherCAT Box kann in beliebiger Einbaulage in Standard-Seitenprofilen am Förderbandrahmen montiert werden. Sie erfordert keine zusätzliche Schutzabdeckung, was zusätzlich Bauraum einspart. Spannungsversorgung und EtherCAT-Kommunikation erfolgen über nur eine Leitung mit einem B23-ENP-Hybridsteckverbinder (28 A/45 °C Stromtragfähigkeit).

Der C7015 Ultra-Kompakt-Industrie-PC in IP65 eignet sich zur direkten Integration an die Maschine.
Der C7015 Ultra-Kompakt-Industrie-PC in IP65 eignet sich zur direkten Integration an die Maschine.

IP65-Industrie-PC für die direkte Installation an der Maschine

Der platzsparende IP65-Industrie-PC C7015 lässt sich direkt von außen an Maschinen und Anlagen montieren. Damit eignet er sich bestens zur Reduzierung von verteilten Schaltschranklösungen und ermöglicht als Edge Device die Realisierung moderner Industrie-4.0-Konzepte für die intelligente Lager- und Distributionslogistik. Vielfältige On-Board-Schnittstellen ermöglichen die Vernetzung von Maschinen- oder Anlagenteilen bis in die Cloud oder in andere Netzwerke.

Der integrierte EtherCAT P-Anschluss bietet darüber hinaus Möglichkeiten zum direkten Aktor-/Sensor-Anschluss über IP67-geschützte EtherCAT P-Box-Module. Auch komplexe Diagnose- oder Condition-Monitoring-Aufgaben lassen sich so dezentral lösen.

Schwebende Mover ermöglichen intelligenten 2D-Produkttransport

XPlanar kombiniert die Vorteile herkömmlicher Transportsysteme und ergänzt diese um eine einzigartige Magnetschwebetechnologie. Durch den schwebenden 2D-Produkttransport entstehen komplett neue Möglichkeiten für das Handling von Produkten.

Die individuelle Bewegungsfreiheit des fahrerlosen Transportsystems ermöglicht maximale Flexibilität: Einzelne Güter können über beliebige Wege an beliebige Orte transportiert werden. XPlanar vereint diese Flexibilität mit der Dynamik eines Linearmotors und ermöglicht dadurch die taktzeitoptimierte Verknüpfung einzelner Prozessschritte. Darüber hinaus vereinfacht XPlanar die einzelnen Schritte signifikant: Die aus der Robotik gewohnten Freiheitsgrade und Positioniergenauigkeiten stehen für die 6D-Produktbearbeitung zur Verfügung. Die Positionierung eines Produktes bei der Bearbeitung wird erstmalig zur Aufgabe des Transportsystems. Der Schwebeeffekt ersetzt jegliche mechanische Führungskomponente und ermöglicht einen abriebfreien Transport. Reinigungs- und Wartungsaufwand werden drastisch reduziert.

Intelligenter Produkttransport mit XTS: Software ersetzt Mechanik in der Fördertechnik

Mit dem linearen Transportsystem XTS bietet Beckhoff eine intelligente Antriebslösung, bei der sich magnetisch angetriebene Mover entlang einer Fahrstrecke aus vollintegrierten Motormodulen bewegen. Die Automatisierungssoftware TwinCAT ermöglicht die unabhängige Ansteuerung der Mover mit individuellen Bewegungsprofilen. Durch verschiedene Geometrien der Motormodule kann sowohl eine offene als auch eine in sich geschlossene Fahrstrecke erstellt und der Maschinenfootprint durch individuelle Bahnverläufe minimiert werden. Das XTS kann dabei nicht nur herkömmliche Förderbänder ersetzen, es ermöglicht vielmehr ein neuartiges Design der gesamten Maschine. Mit den flexiblen Bewegungsprofilen lassen sich einfache bis hochkomplexe Abläufe realisieren und so der Produktfluss in den unterschiedlichsten Lager- und Logistikzentren optimieren.

Die Erweiterung des XTS-Systems um die No Cable Technology (NCT) schafft die Grundlage für einen weiteren Schritt hin zu maximaler Maschinenflexibilität. Mit NCT stehen auf den bewegten XTS-Movern eine Spannungsversorgung und eine synchrone Echtzeit-Datenkommunikation zur Verfügung, mit der sich die einzelnen Mover zu mobilen Handling- und Bearbeitungsstationen erweitern lassen. Neben dem bisherigen reinen Produkttransport sind durch NCT Prozessabläufe direkt auf dem Mover selbst möglich.

PC-based Control ist die optimale Basistechnologie zur Realisierung von IoT- und Industrie-4.0-Konzepten in der Lager- und Distributionslogistik.
PC-based Control ist die optimale Basistechnologie zur Realisierung von IoT- und Industrie-4.0-Konzepten in der Lager- und Distributionslogistik.

IoT und Industrie 4.0 im Smart Warehouse

Mit TwinCAT IoT und standardisierten Schnittstellen und Protokollen wie OPC UA bietet PC-based Control die Grundlage zur Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten in der Lager- und Distributionslogistik. In intelligenten Lagern sind alle beteiligten Systeme, von der Steuerungsebene bis zur Lagerverwaltung und der eCommerce-Software des Einzelhändlers, durchgängig vernetzt. Ungeachtet ihrer Form, ihrer Größe und ihres Gewichts werden Produkte automatisch entnommen, verpackt und nahtlos versandt, um die knappen Durchlaufzeiten vom Auftragseingang bis zum ausgelieferten Paket einzuhalten. Neben den klassischen Aufgaben der Steuerungstechnik lassen sich mit TwinCAT auch Vision-Anwendungen, z. B. zur Bestimmung der Position und Orientierung von Gütern, realisieren.

Mit TwinCAT Analytics, Condition Monitoring, Power Monitoring und dem Echtzeit-TwinCAT-Scope stehen Tools zur Verfügung, die eine vorausschauende Wartung, verbesserte Diagnose und umfangreiche Fernwartungsmöglichkeiten zur Erhöhung der Betriebszeit ermöglichen. Für die autonome Optimierung von Anlagen, Systemen und Robotern über neuronale Netze steht TwinCAT Machine Learning zur Verfügung. Integriert in die Echtzeit-Automatisierungsplattform stellen diese Werkzeuge sicher, dass Intralogistikanlagen bzw. -zentren die wachsende Nachfrage der Verbraucher nach kürzeren Lieferzeiten erfüllen und Rückgaben schnell abwickeln können. Mit TwinCAT und EtherCAT sind wir bereits heute führend in der Automatisierung von Intralogistiksystemen.

Die Automatisierungssoftware TwinCAT integriert alle Steuerungsfunktionen auf einer Plattform.
Die Automatisierungssoftware TwinCAT integriert alle Steuerungsfunktionen auf einer Plattform.

TwinCAT: die durchgängige Engineering- und Steuerungsplattform

Als durchgängige Automatisierungssoftware bündelt TwinCAT alle Steuerungsfunktionen wie SPS, Motion Control, Sicherheitsfunktionen und Visualisierung auf einer Plattform. Zur Integration von Bildverarbeitung, Messtechnik oder Zustandsüberwachung stehen umfangreiche Tools zur Verfügung, welche die Qualität von Prozessen verbessern und durch Predictive Maintenance die Anlagenverfügbarkeit erhöhen. Alle Funktionen laufen als Softwaremodule auf einem Industrie-PC. TwinCAT unterstützt darüber hinaus eine Vielzahl von etablierten und neuen Protokollstandards. Zusammen mit den offenen Schnittstellen unserer Industrie-PCs garantiert dies eine nahtlose Integration aller Anlagenteile sowie die Kommunikation mit dem Materialflussrechner und dem Lagerverwaltungssystem.

Funktionen und Protokolle, die als neue Standards für cloudbasierte Systeme im Smart Warehouse gehandelt werden, sind in TwinCAT bereits vorhanden. TwinCAT IoT vereint eine Vielzahl von Softwarepaketen, um gesammelte oder vorverarbeitete Daten über standardisierte Schnittstellen und Protokolle, wie OPC UA oder MQTT, an übergeordnete Systeme, wie z. B. Cloud-Dienste, zu verschicken.

EtherCAT-Drives für hochdynamische Positionieraufgaben

Die Lager- und Distributionslogistik erfordert ein hohes Maß an Flexibilität und Skalierbarkeit. Automatisierte Regalbediensysteme, hohe Sortiergeschwindigkeit, Robotik und Handling beim Transport von Kisten und Paletten sowie fahrerlose Transportsysteme stellen jeweils unterschiedliche Anforderungen an die Steuerungs- und Antriebstechnik. Mit unserem umfangreichen Antriebstechnikportfolio unterstützen wir alle Antriebstechnologien, von der Ansteuerung einfacher und preiswerter Drehstrom-Asynchronmaschinen bis hin zu hochdynamischen Servoantrieben.

Unsere skalierbaren Antriebslösungen decken einen breiten Anwendungsbereich ab: von der kompakten Servoklemme bis zu den EtherCAT-Servoverstärkern AX8000 und AX5000. Die integrierte Regelungstechnik der AX-Baureihe unterstützt schnelle und dynamische Positionieraufgaben. EtherCAT ermöglicht die Anbindung der Antriebstechnik an die PC-basierte Steuerung und unterstützt die Kopplung zu anderen Kommunikationssystemen. Die Servomotorserie AM8000 zeichnet sich durch die One Cable Technology aus, bei der Power- und Feedbacksystem in einem Standardkabel zusammengefasst sind. Im unteren Leistungsbereich sind die EtherCAT-Klemmen für die kompakte Antriebstechnik eine preiswerte und platzsparende Alternative für Fördertechnik-Anwendungen.

Das dezentrale Servoantriebssystem AMP8000 hingegen eröffnet neue Möglichkeiten für modulare Maschinenkonzepte in der Intralogistik: Der AMP8000 integriert den Servoantrieb direkt in den Servomotor. Durch die Verlagerung der Leistungselektronik direkt an die Maschine reduziert sich der Platzbedarf im Schaltschrank auf ein einziges Koppelmodul, das mit nur einem Kabel über ein Verteilermodul mehrere dezentrale Servoantriebe versorgt. Das führt zu signifikanten Einsparungen in Hinsicht auf Material, Installationsraum, Kosten und Montageaufwand.

Mehr Möglichkeiten auf der Hutschiene bietet die Embedded-PC Produktfamilie CX2000 mit Multicore-CPU und PCI-Express.
Mehr Möglichkeiten auf der Hutschiene bietet die Embedded-PC Produktfamilie CX2000 mit Multicore-CPU und PCI-Express.

Skalierbare und modular erweiterbare Embedded-PCs

Mit der Embedded-PC-Baureihe CX2000 stehen modulare und in der Leistung skalierbare Industrie-PCs für die Hutschienenmontage zur Verfügung, die den direkten Anschluss von Bus- oder EtherCAT-Klemmen ermöglichen. In Abhängigkeit von den Leistungsanforderungen kann bei der Baureihe CX2000 zwischen CPU-Grundmodulen mit Intel®-Celeron®-, Core™-, Xeon®- oder AMD-Ryzen™-Prozessoren gewählt werden, die mit verschiedenen Netzteilen, teils mit integrierter USV-Funktionalität, und weiteren Komponenten der CX2000-Produktfamilie kombiniert und modular erweitert werden können.

Als Betriebssystem kann wahlweise ein auf Windows basierendes System zum Einsatz kommen oder alternativ das von uns neu vorgestellte TwinCAT/BSD, um flexibel auf die Anforderungen der Intralogistikbranche reagieren zu können. TwinCAT/BSD basiert auf FreeBSD − ein industriell erprobtes und zuverlässiges, Unix-kompatibles Open-Source-Betriebssystem.

Entwickelt wurden die Embedded-PCs im Hinblick auf das optimierte Zusammenspiel mit EtherCAT. Durch die separaten Gigabit-Ethernet-Schnittstellen ist es möglich, EtherCAT mit Kabelredundanz zu nutzen, indem eine der Ethernet-Schnittstellen als Redundanz-Port verwendet wird. Außerdem können die Geräte mit EtherCAT-Slave-Schnittstelle so betrieben werden, dass mehrere intelligente Steuerungen über ein EtherCAT-Netztwerk synchronisiert werden.