Offene Steuerungsplattform für alle Fälle
Das Maschinenprogramm der Messer Cutting & Welding GmbH stellt sehr hohe Anforderungen an die Steuerungstechnik: Einerseits ist eine Vielzahl von Aggregaten, einschließlich deren Varianz, in den Maschinenaufbauten zu adaptieren, andererseits sind – operativ betrachtet – komplexe Positionieraufgaben mit Interpolationen und Interaktionen mehrerer Antriebe zu realisieren. Darüber hinaus stellen die Kommunikationstechnik sowie das raue betriebliche Umfeld der Brennschneidtechnik besondere Anforderungen an das Steuerungssystem. Für Ingo Göller geht die Komplexität sogar noch weiter: \“Die Beckhoff-Plattform bietet einen hohen Freiheitsgrad, beispielsweise das Ansteuern der Achsen durch die SPS mit der Übergabe der Transformationen aus der CNC an die SPS und umgekehrt. Somit ist es möglich, einen Teil der CNC-Aufgaben in der SPS auszuführen und anschließend, z.B. nach dem Einrichten oder dem Offset einer Maschine, die Funktionalität von der SPS wieder an die CNC zu übergeben.\“ \“Der Anspruch seitens Messer Cutting & Welding an das neue Steuerungskonzept war enorm hoch, denn es ging ja nicht nur um den Einsatz einer Standardplattform, sondern um eine weltweit einheitliche, hochwertige CNC-Steuerung\“, resümiert Frank Saueressig. Wie Burkhard Fenner anführt, waren die enge Zusammenarbeit und das ausgeprägte eigene Know-how entscheidend für das Gelingen: \“Wir konnten unsere spezielle CNC-Funktionalität einbringen und den sonst üblichen Ballast vermeiden.\“ Neben diesen Aspekten gab es weitere Gründe für das Unternehmen, die Beckhoff-Technologie als Plattform zu nutzen. \“Das hohe Maß an Standardisierung, von der Industrie-PC-Ebene über die Modularität des I/O-Systems bis hin zu Buskonzept, Bedienpanel und Antriebstechnik, entspricht unserem Bedarf an einer skalierbaren Steuerungslösung für unsere kundenspezifischen Maschinen\“, sagt Fenner. Und es war und ist den Spezialisten der thermischen Schneidtechnik ein besonderes Anliegen, das eigene Know-how optimal in Form der Prozess- und Steuerungstechnik in die Maschinen einzubinden. \“Das macht den eigentlichen Unterschied zum Wettbewerb aus\“, kommentiert Fenner, \“denn nur auf diese Weise können wir unseren Kunden die Prozesstechnologie bieten, mit der sie genauer, schneller und wesentlich produktiver schneiden.\“ Kasten 1:
Brennschneidmaschinen von Messer Cutting & Welding GmbH
Die Brennschneidmaschinen der Messer Cutting & Welding GmbH sind trotz des einheitlichen Grundkonzepts überwiegend kundenspezifische Ausführungen. Beispielsweise kann eine Brennschneidmaschine bis zu 60m lang und mit mehreren Werkzeugwagen ausgerüstet sein. In den Längsachsen werden die Schneidmaschinen über Zahnstangen und Motor-Getriebeeinheiten bewegt. \“Linearantriebe sind für uns kein Thema, denn wir haben ja zum Teil bis zu 60m lange Spuren und bei solchen Längen sind Linearantriebe einfach zu kostenintensiv\“, erklärt Ingo Göller. Hinzu kommt, dass aufgrund des anfallenden Metallstaubs die Betriebsbedingungen für Linearmotoren negativ beeinflusst werden könnten. Auf einer Brennschneidmaschine können bis zu sechzehn sogenannte Wagen aufgebaut werden, von denen jeder über mindestens ein Prozesswerkzeug verfügt. Entsprechend der Prozessanforderungen des Kunden können aber auch mehrere Werkzeuge an einem Wagen zur Verfügung stehen. Bezüglich der Prozesstechnik unterscheiden sich Autogen-, Plasma- sowie das Laserschneiden. Während die Messer Cutting & Welding GmbH letzteres ausschließlich im Bereich großformatiger Blechbearbeitung baut, sind die Maschinenbaukonzepte beim Autogen- und Plasmabrennschneiden in vielen Blechbearbeitungsgrößen zu finden. So gibt es kundenspezifische Portal- oder Flachbettmaschinen mit dreiachsigen Brückenaufbauten. Daran sind ein oder mehrere Schneidwerkzeuge mit einer oder mehreren Achsen, einschließlich der dazugehörigen Energieführung, befestigt. Üblicherweise wird mit den Schneidmaschinen von Messer Cutting & Welding Stahl in allen Blechdicken geschnitten und markiert und zwar sowohl durch normale, senkrechte Schnitte als auch durch Fasenschnitte. Hierzu wird das Schneid- oder Markierwerkzeug über die klassischen Achsen in X-, Y- und Z-Richtung geregelt – wobei die Z-Achse lediglich die Höhenposition regelt, unterstützt durch eine Kollisions- bzw. Abstandserkennung. Beim Plasmaschneiden erfolgt dieser Vorgang auf Basis einer lichtbogenabhängigen Höhenabtastung. Der Blechdickenbereich beginnt bei 0,5mm und reicht bis 150mm, wobei 3 bis 70mm typisch sind. Beim Autogenschneiden reicht der Blechdickenbereich von 3 bis 300mm. www.messer-cw.de www.mg-systems-welding.com Kasten 2:
Kundenspezifisches Bedienkonzept
Durch den Einsatz kundenspezifisch gefertigter Control Panels von Beckhoff ist Messer Cutting & Welding in der Lage, der Bedienerschnittstelle ein ästhetisches und bedienerfreundliches Design zu geben. \“Die persönliche Note wird zu einem immer wichtigeren Faktor für unsere Kunden und so ist der \’Messer Look\‘ sehr wichtig für ein Produkt, das man so oft betrachtet wie das HMI. Es gibt zwar viele andere Firmen, die Beckhoff Control Panels verwenden, aber unser spezifisches Paneldesign ist einmalig in der Industrie\“, erklärt Mark Ringgenberg. Das Bedienpanel ist komplett auf die Bedürfnisse der Messer Cutting & Welding GmbH zugeschnitten. \“Alle notwendigen Hardwarebedienelemente wie der Not-Aus Schalter befinden sich auf der Frontseite des Panels\“, sagt Ingo Göller. Ein Joystick erlaubt die Bewegung der Maschine in acht Richtungen. Durch ein Handrad lassen sich die Geschwindigkeit und die Parameter verändern. Neben den Stopp- und Startschaltern können, je nach Anzahl der Schneidwerkzeuge einer Maschine, bis zu sechs Schalter in das Hauptpanel eingebracht werden, die zur Höhenanpassung der Brennschneidköpfe dienen. Für weitere Schneidwerkzeuge und Sonderfunktionen steht ein Zusatzbedienpanel zu Verfügung. Da die Brennschneidmaschinen nicht ausschließlich in der \’2-Meter-Klasse\‘ angesiedelt sind und aufgrund ihrer Flächenabmessungen auch einmal größere Distanzen zwischen Steuerschrank und Bedienpanel eine Rolle spielen, kommt der Schnittstelle zwischen beiden Einheiten noch eine weitere Bedeutung zu: \“Mit CP-Link kann ein Bedienpanel bis zu 100m von der CNC-Steuerung entfernt aufgebaut werden. Werden zusätzlich noch USB-Funktionalitäten benötigt, kommt bis zu einer Entfernung von 50m ein Bedienpanel mit DVI/USB-Interface zum Einsatz\“, kommentiert Frank Saueressig. Kasten 3:
