PC-based Control für Kunststoffmaschinen PC-based Control für Kunststoffmaschinen

Offene Automatisierungslösungen für die Kunststoffverarbeitung

Der Bedarf an Maschinen für die Kunststoffverarbeitung wächst stetig. Die Maschinenbauer sind gefordert, innovative Lösungen zu finden, mit denen die Produktivität gesteigert werden kann. Daneben ist die energie- und ressourcenschonende Produktion eine wichtige Zielgröße. Durch diese Anforderungen an Präzision und Effizienz werden die Unternehmen vor neue Herausforderungen gestellt, während gleichzeitig der Druck steigt, die laufenden Kosten und die anfänglichen Aufwendungen möglichst zu reduzieren.

Beckhoff bietet mit der PC-basierten Steuerungstechnik eine offene und flexible Automatisierungslösung für alle Bereiche der Kunststoffverarbeitung, wie Spritzgieß- und Blasformmaschinen sowie Extrusionssystem u. a., an. Auch Peripherieeinheiten für Material- und Teilehandling werden optimal integriert.

Beckhoff-Technologiebausteine für Kunststoffmaschinen
Die offene, skalierbare Automatisierungssoftware TwinCAT ist eine Software-SPS- und Motion-Control-Lösung für PCs. Diese Offenheit in Bezug auf die Software- und Hardwareschnittstellen ermöglicht es den Maschinenbauern, ihre Systeme kontinuierlich, zu geringen Kosten an unterschiedliche Anforderungen anzupassen.

Für die wichtigsten Verarbeitungsprozesse, wie Spritzgießen, Blasformen und Extrudieren bietet Beckhoff schlüsselfertige Technologiebausteine für SPS und Bedienen/Beobachten. Mit erprobter Technik wird so ein schneller Marktzugang möglich. Aber auch eigenes Know-how kann der Maschinenbauer im Rahmen der offenen Steuerungsarchitektur ergänzen, um so exklusive Alleinstellungsmerkmale zu erlangen.

Die Programmierung gemäß der internationalen IEC 61131-3-Norm gewährleistet zudem eine hohe Investitionssicherheit.

EtherCAT – der kommende Standard für die Kunststoffindustrie
Mit EtherCAT hat Beckhoff, als Spezialist für industrielle Feldbustechnik, einen großen Beitrag für die Weiterentwicklung PC-basierter Steuerungstechnik geleistet. EtherCAT ist mittlerweile als Feldbusstandard weltweit etabliert. Inzwischen hat sich eine große Anzahl von Kunststoffmaschinenbauern für EtherCAT als Rückgrat der Steuerungen entschieden. Aber auch andere Feldbussysteme, wie die Euromap-Protokolle oder PROFIBUS-Architekturen, werden mit EtherCAT als Übertragungsplattform optimal integriert.

Insbesondere bei energiesparenden servoelektrischen Konzepten ist ein schneller, weit verbreiteter Feldbus einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren. EtherCAT bietet optimale Echtzeiteigenschaften bei kritischen Prozessphasen ohne Spezialhardware in der Zentraleinheit. Mit der XFC-Technologie (eXtreme Fast Control) ist eine zeitliche Auflösung von < 100 ns mit dem Zeitstempelverfahren möglich; Sensorsignale können mit Abtastzeiten von 10 μs eingelesen werden. Dies erhöht die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Bewegungen und damit die Effizienz der Maschinen.

Maximale Leistung bis zu den I/Os
Beckhoff liefert ein umfangreiches Programm an Feldbuskomponenten für alle gängigen I/Os und Feldbussysteme. Mit den IP-20-EtherCAT-Klemmen und den IP-67-EtherCAT-Box-Modulen steht das komplette Programm für alle in der Kunststoffindustrie relevanten Signalarten zur Verfügung. Auch andere Feldbusse können über die Busklemmen oder Feldbus-Box-Module integriert werden.

Motion Control
PC-basierte Steuerungstechnologie in Kombination mit EtherCAT ist ideal geeignet, um Hydraulikachsen durch elektrisch angetriebene Achsen zu ersetzen, insbesondere bei Spritzgieß- und Blasformmaschinen. Die Antriebstechnologie von Beckhoff bietet hohe Leistungsfähigkeit mit optimaler Präzision auch bei den kleinsten Teilen. Mit dem PLC-Framework für Spritzgieß- und Blasformmaschinen werden schlüsselfertige Motion-Control-Module für servoelektrische, hydraulische oder hybride Maschinenkonzepte geliefert. So können auch zentrale Antriebskonzepte mit Servoverstärker und Hydraulikpumpe realisiert werden. Der Maschinenbauer ist damit frei bei der Wahl seiner Antriebskonzepte und muss sich nicht für die Zukunft festlegen.

Servoelektrische Antriebstechnik als Ersatz für hydraulische Achsen
Die Ablösung hydraulisch angetriebener Achsen durch servoelektrische Antriebe ist notwendig zum Erreichen einer höheren Energieeffizienz bei Kunststoffmaschinen. Dazu bietet die AX5000-Servoverstärker-Familie, in Kombination mit XFC, die ideale Plattform für Maschinen und Handlingsysteme. Qualitätsbestimmende Maschineneinheiten werden mit Abtastzeiten von weniger als 50 μs geregelt; eine Rückspeisung ist möglich. Das flexible Konzept mit 1- und 2-Kanal-Einheiten sowie die variable Motorleistungsaufteilung erlaubt eine kostenoptimierte Lösung besonders bei Handlingsystemen. Neben den Technologiebausteinen in der Steuerung bietet Beckhoff auf Wunsch auch umfassende Unterstützung bei der Auslegung von Motoren und Getrieben an.

Integrierte Sicherheit
In den letzten Jahren spielen die Betriebssicherheit und der Arbeitsschutz eine immer größere Rolle bei der Maschinenkonstruktion. Mit TwinSAFE bietet Beckhoff eine einheitliche Systemlösung für eine optimale Synergie zwischen Automatisierungs- und Sicherheitstechnologie. Mit Beckhoff-Sicherheitstechnik spart der Maschinenbauer Inbetriebnahmekosten beim Aufbau von Fertigungszellen. Spätere Änderungen oder Erweiterungen werden durch Softwareanpassungen realisiert.

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