CPU verknüpft Informationen und Maschinensteuerung

Omrons neuer NX1-Controller

Omron kündigte im April die weltweite Einführung ihres neuen Maschinenautomationscontrollers der NX1-Serie an, mit dem die Produktivität gesteigert wird und gleichzeitig Informationen genutzt werden können. Gleichzeitig wird das Unternehmen eine Hochgeschwindigkeits-Analogeingangsbaugruppe (NX-HAD4) und eine Sicherheits-CPU-Baugruppe (NX-SL5) einführen, die mit der NX1-Serie verwendet werden können, um aktuellen Herausforderungen bei Fertigungsinnovationen - etwa eine verbesserte Qualitätskontrolle sowie flexible Sicherheitsmaßnahmen - begegnen zu können.


Produzierende Unternehmen treiben derzeit die Visualisierung von Maschinen- und Prozessstatus, die vorausschauende Instandhaltung zur Verhinderung von Ausfallzeiten sowie andere Ansätze zur Informationsnutzung voran, um ihre Produktivität weiter zu steigern. Es ist zwar notwendig, Informationen schnell und sicher zwischen Fertigungsstätten und Host-IT-Systemen zu teilen, doch die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung einer großen Datenmenge durch einen Controller erhöht die Steuerzykluszeiten, wodurch Produktivitätsverbesserungen nur eingeschränkt möglich werden. Zudem sind einerseits hohe Geschwindigkeiten und Präzision für industrielle Netzwerke an Fertigungsstandorten erforderlich. Andererseits ist aufgrund der Bedrohungen durch Cyberangriffe ein hohes Sicherheitsniveau für die Verbindung mit Host-IT-Systemen unerlässlich. Dies stellt ein großes Hindernis für die Interkonnektivität von Netzwerken dar. Vor diesem Hintergrund wurden die neuen NX1-Steuerungen von Omron so konzipiert, dass sie synchronisierte Daten von am Controller montierten Sensoren, Servomotoren und Modulen innerhalb der gleichen festgelegten Zykluszeit einsammeln. Umgesetzt wird das durch die Mehrkerntechnologie von Omron, die gleichzeitig die Maschinensteuerung und die Durchführung von Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitungsaufgaben ermöglicht. Der NX1-Controller kann die gesammelten Daten an das Host-IT-System senden, während gleichzeitig die Steuerleistung unvermindert aufrecht erhalten wird. Drei industrielle Ethernet-Ports - EtherNet/IP- und Ethercat-Ports - sowie eine OPC UA-Serverschnittstelle für IIoT für industrielle Automations- und Informationstechnologie sind in einem kompakten Gehäuse mit einer Breite von 66mm untergebracht. Diese Konnektivität ermöglicht den Einsatz von IT an Fertigungsstandorten sowie eine einfache und sichere Verbindung mit Host-IT-Systemen. Das Datenbankverbindungsmodell kann Fertigungsdaten direkt in Datenbanken speichern, ohne PC oder Middleware verwenden zu müssen, wodurch eine zuverlässige Nachverfolgbarkeit aller Produkte in Echtzeit gewährleistet ist und die Qualitätskontrolle verbessert wird.

Integration von Steuerung und Informationsnutzung

Die neue NX1 von Omron bringt also eine synchronisierte Steuerung von E/As und Bewegungen innerhalb einer Zykluszeit von 1ms sowie Bewegungssteuerung von bis zu 12 Achsen. Das ermöglicht eine hochpräzise Steuerung von Maschinen und Anlagen mit hoher Geschwindigkeit. Die integrierte EtherNet/IP-, Ethercat-, OPC UA- und Datenbankverbindungsfunktionalität ermöglicht die Nutzung von Informationen innerhalb einer und zwischen mehreren Maschinen, die Kommunikation mit überlagerten Ebenen beispielsweise zur Visualisierung des Fertigungsstatus via MES/Scada oder die Nachverfolgbarkeit des Produktes und des Prozesses mittels SQL-Datenbanken sowie weitere Anwendungen zur Informationsnutzung. Mit der Mehrkerntechnologie von Omron lassen sich solche zusätzlichen Daten verarbeiten, ohne Einbußen bei der Steuerleistung hinnehmen zu müssen.

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Steigerung der Qualität, Verbesserung der Sicherheit

In Verbindung mit der NX-HAD4-Hochgeschwindigkeits-Analogeingangsbaugruppe kann die NX1 für Prüfungen durch Hochgeschwindigkeitsabtastung von Analogdaten eingesetzt werden. Hier wurden zuvor häufig spezielle Prüfmaschinen eingesetzt. NX-HAD4 macht es möglich gleichzeitig Analogdaten von vier isolierten Kanälen mit schnellsten Abtastrate von 5µs zu empfangen. Statt der zuvor verwendeten speziellen Prüfmaschinen mit integriertem PC kann dieser Standard-Controller dadurch für Prüfungen wie z.B. die Schwingungsprüfung von Hochgeschwindigkeitsrotatoren eingesetzt werden und ermöglicht die Integration des Prüfprozesses in eine Fertigungslinie.

Integration von Steuerung und Sicherheit

In Verbindung mit der NX-SL5-Sicherheits-CPU-Baugruppe integriert die NX1-Serie die Komponenten Steuerung und Sicherheit. Durch die Integration von Sicherheits- und modularisierten Sicherheitssteuerungsprogrammen erübrigt sich eine Neuprogrammierung bei Veränderung des Fertigungslinien-Layouts, sodass eine flexible Produktion und Sicherheit erzielt werden können. Sicherheitssteuerungssysteme können innerhalb einer und zwischen mehreren Maschinen installiert werden, wobei Steuerung und Sicherheit als Modul verwaltet werden können.

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Strategie 'Innovative Automation'

Omron hat eine Strategie namens 'Innovative-Automation' ins Leben gerufen, deren Eckpfeiler die drei Is 'Integriert' (Evolution der Steuerung), 'Intelligent' (Entwicklung von Intelligenz mit Steuerungen) und 'Interaktiv' (neue Harmonie zwischen Mensch und Maschine) darstellen. Omron will mit diesem Konzept Innovation in Fertigungsstätten auf der ganzen Welt bringen.

Fazit

Mit der NX1-Serie will Omron eine Plattform anbieten für Fertigungsstätten, in denen Kunden Produktivitätsverbesserungen, Nachverfolgbarkeit in Echtzeit, vollständige Prüfungen sowie eine Verbesserung von Sicherheitsmaßnahmen gleichzeitig erreichen können. Ziel ist die Etablierung einer integrierten, intelligenten und interaktiven Fertigungsstätte - und das sind die Kernpunkt bei der Realisierung der Initiative 'Innovativen Automation'.

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