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Die Automatisierungsplattform A3200 kombiniert alle wichtigen Funktionen einer Maschinen- und Bewegungsteuerung in einer softwarebasierten Lösung für herkömmliche PCs und bietet gleichzeitig eine offene Architektur für den Anschluss weiterer spezieller Module. Damit hat Aerotech sowohl für nahtlose als auch für skalierbare Automatisierungssysteme einen Durchbruch in der Maschinensteuerungstechnologie erzielt.

Systemintegratoren und OEMs, die hardwarebasierte Automatisierungslösungen verwenden, müssen in der Regel eine Zusammensetzung aus SPS-, HMI- und Motion Control-Modulen verschiedener Lieferanten integrieren und mit motorgetriebenen Positioniertischen oder anderen Positioniersystemen, mechanischen Aktuatoren und häufig pneumatischen oder hydraulischen Steuerungssystemen kombinieren. In komplexeren Anlagen kommen mitunter optische Systeme zur automatischen Bauteilprüfung oder Positionsmessung hinzu, und selbst in den einfachsten Maschinen sind Spezialmodule für diverse Anforderungen wie Temperatur- oder Druckerkennung, Hochgeschwindigkeits-Positionserkennung, Schleppsteuerung und eine ganze Reihe weiterer Funktionen für die Prozessüberwachung zu finden. Während dies der gängigste Ansatz in der automatischen Maschinensteuerung ist, kann sich die Kombination verschiedener Hardware- und Softwaresysteme als schwierig, zeitaufwändig und in der Herstellung kostenaufwändig erweisen und birgt zudem oft zahlreiche Fehlerquellen und Einschränkungen in der Gesamtleistung eines Systems.

Die Automatisierungsplattform A3200 bietet eine Auswahl an Programmieroptionen für 32 dezentrale Bewegungsachsen, die über ein IEEE-1394 Firewire®-Hochgeschwindigkeitsnetzwerk mit einzelnen Modulen für HMI, PLC und Vision verbunden sind. Das gesamte System lässt sich selbst an anspruchsvollste Produktions- und Prüfanwendungen anpassen und wird durch Softwareentwicklungs-, Diagnose- und Inbetriebnahme-Tools unterstützt. Dies ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen hardwarebasierten Automatisierungslösungen eine Senkung der Betriebskosten und sichert somit die Wettbewerbsfähigkeit.

Ein typischer Einsatz der Automatisierungsplattform A3200 wäre beispielsweise die Integration eines optischen Moduls in das Bewegungssystem und die Koordination mit einem Schneidprozess wie etwa Lasern, Bohren oder Fräsen. Das System stellt in diesem Fall alle erforderlichen Werkzeuge und Funktionen bereit, um die Position des zu bearbeitenden Werkstoffs zu bestimmen und anzupassen und mit dem Schneidwerkzeug zu kommunizieren – alles in einem System. Das HMI-Modul ist so programmierbar, dass ein Bediener die Auswahl aller erforderlichen Produkt- und Bearbeitungsparameter steuern kann. Darüber hinaus können Diagnose- und Verarbeitungsinformationen über einen Feldbus an ein zentrales Kontrollsystem gesendet und bei Bedarf dank der vollständigen Skalierbarkeit des Systems zusätzliche Workstations hinzugefügt werden. Ein großer Vorteil der Integration der A3200 ist die drastische Reduzierung der Verkabelung und der Hardwarekomponenten in Verbindung mit erheblich verkürzten Softwareentwicklungszeiten und einer deutlich gesteigerten Systemzuverlässigkeit.

Entsprechend den Anforderungen einer Anwendung kann die Automatisierungsplattform A3200 in Echtzeit (RTX) oder in der Windows®-Umgebung betrieben werden. Motion-, HMI-, SPS- und Vision-Module sind in verschiedenen Sprachen einschließlich RS274 G-code, C, C++, VisualBasic®, Delphi und LabviewTM sowie Aerotechs eigener Sprache AEROBasic programmierbar. Für die Erstellung prozessbasierter Benutzeroberflächen bietet ein ergänzendes Softwarepaket vorkonfigurierte Active X-Komponenten für Windows, die eine deutliche Verkürzung der Entwicklungszeit ermöglichen. Die Programmierung aller Maschinensteuerungsfunktionen in einer einheitlichen Sprache führt zu einer engen Verbindung zwischen den einzelnen Steuermodulen und damit zu maximaler Flexibilität beim Datenaustausch und in der Verarbeitungsstruktur, während gleichzeitig die Echtzeitfunktionalität aufrechterhalten bleibt.

Die verteilte Steuerungsarchitektur von Firewire sendet aktuelle Bewegungsdaten bezüglich der Position und Geschwindigkeit an die vernetzten Servoantriebe (NDrive®) von Aerotech. Mit einer Aktualisierungsrate von 20 kHz werden die Positions-, Geschwindigkeits- und Daten der SXtromregelung in den voneinander unabhängigen NDrive-Antrieben verarbeitet. Dies vermeidet Verarbeitungsengpässe, die häufig in Verbindung mit hardwarebasierten Steuerungssystemen mit nur einem Prozessor auftreten. Die Bewegungssteuerung der bis zu 32 optimal synchronisierten Achsen erfolgt vollständig deterministisch, wobei die Systemleistung auch bei zunehmender Achsenanzahl aufrechterhalten wird. Zu den Bewegungsfunktionen zählt das Erstellen räumlicher Pfadkonturen (echtes 3D), kubischer Splines und interpolierter Positionen sowie vollständiger Master/Slave- und elektronischer Antriebsfunktionen. Aerotech bietet eine umfassende Reihe von PWM- und linearen Servoantrieben für den Standalone-Einsatz oder die Rackmontage mit 6 Achsen mit Spitzenstromleistungen von 80 VDC bei 10 A bis hin zu 320 VDC bei 100 A. Eine weitere optionale Netzwerkergänzung sind gesteuerte Schrittmotorantriebe. Die Antriebe besitzen ein integriertes E/A-Modul für verschiedenste Steueranforderungen einschließlich Überfahrweg und Bezug. Über eine optionale 10/100 BaseT Ethernet-Schnittstelle können E/A- und SPS-Module anderer Hersteller hinzugefügt werden.

Das SPS-Hauptmodul kann auch mit dem der Standardschnittstelle IEC-61131 oder über ProfibusTM mit Siemens Step7® programmiert werden. Das Bildverarbeitungsmodul ist in Echtzeit über eine DLL integrierbar. Es beinhaltet eine umfangreiche Auswahl an Verarbeitungs-Tools zur Teileidentifizierung und für Messungen mit Hilfe der Matrox Imaging Library (MIL®).

Die Einführung der Automatisierungsplattform A3200 bedeutet, dass es nun zum ersten Mal möglich ist, komplexe Automatisierungsaufgaben mit einem einzigen Computer zu lösen. Dieses einzigartige Automatisierungskonzept setzt einen neuen Standard und erleichtert die Lösungsfindung bei der Automatisierung extrem genauer Hochleistungsanwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen. Dazu zählen beispielsweise die moderne Laserbearbeitung (einschließlich Schweißen), Medizinprodukte und Life Sciences, Halbleiter- und Flachbildschirmherstellungs- und Prüfanlagen, die Kontaktlinsenherstellung, der schnelle Prototypbau, elektronische Prüfsysteme und vieles mehr.

Über die Automatisierungsplattform A3200 hinaus entwickelt und fertigt Aerotech zudem komplette Positioniersystemlösungen einschließlich Servomotoren mit oder ohne Bürsten, Linear- und Rotationsservomotoren mit Direktantrieb, Linear- und Drehtische mit Kugelspindel- oder Zahnradantrieb, Linear- und -Drehtische mit Direktantrieb für den Hochleistungsbereich sowie mit Linearmotoren angetriebene kartesische Positioniersysteme. Normalerweise werden die Systeme komplett mit Motor und Encoderkabeln sowie der gesamten Dokumentation zur Performance und Kalibrierung und allen Anschlusszeichnungen geliefert, um Monteuren die Dokumentation des eigenen Systems zu erleichtern. Zusätzlich werden alle Daten der Motorparametereinrichtung für die Systemkonfiguration geliefert, um die Inbetriebnahme so einfach wie möglich zu gestalten. Diese Zusatzpakete sind standardmäßig im Lieferumfang aller Aerotech-Produkte enthalten. Daneben bietet Aerotech eine komplette Produktschulung und einen umfassenden technischen Online-Support. Gemeinsam sorgen diese Faktoren für extrem wettbewerbsfähige Gesamtbetriebskosten.

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