10 Highlights der SPS 2023

Beckhoff ergänzt seine Automatisierungssoftware TwinCAT 3 um wichtige Elemente:

• TwinCAT 3 unterstützt konsequent die moderne Multicore-Prozessortechnologie. So ermöglicht es die Multithreadfähigkeit, die Anwendung auf mehrere Kerne zu verteilen. Ergänzt durch TwinCAT Core Boost kann nun zusätzlich die Rechenperformance einzelner Echtzeit- oder User-Mode-Kerne um bis zu 50 % gesteigert werden, um die maximale Leistungsfähigkeit aus dem System herauszuholen und es optimal an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Mit dem Core Boost lassen sich die Prozessorkerne individuell und nach Bedarf in ihrer Taktfrequenz konfigurieren, müssen also nicht mehr alle gleich getaktet werden. Zudem besteht die Möglichkeit, einzelne Cores dauerhaft und echtzeitfähig in einem sogenannten Turbo-Modus zu betreiben. Einsetzbar ist TwinCAT Core Boost mit allen Industrie-PCs mit Intel-Core-i-Prozessoren ab der 11. Generation.
• Durch konsequente Multicore- und Multitask-Unterstützung zeichnet sich auch die Motion-Control-Lösung TwinCAT MC3 aus: TwinCAT MC3 kann auf mehrere CPU-Kerne verteilt werden, wobei synchronisierte Bewegungen über alle Kerne möglich sind. Weiterhin lassen sich Achsen auf dem gleichen CPU-Kern mit unterschiedlichen Zykluszeiten betreiben, je nach ihrer Geschwindigkeit und Funktion. Auf diese Weise wird der CPU-Kern optimal genutzt, da die „schnellste“ Achse nicht mehr den Takt für alle Achsen vorgibt.
• Mit TwinCAT Chat von Beckhoff lassen sich die Large Language Models (LLMs), wie etwa ChatGPT von OpenAI in der Engineeringumgebung TwinCAT XAE für die Entwicklung eines Projekts nutzen. TwinCAT Chat wurde entwickelt, um LLMs tiefgehend in das Steuerungsengineering zu integrieren. Darüber hinaus wurde das LLM speziell für TwinCAT-Anfragen grundinitialisiert. So kann man direkt spezifische Fragen stellen und muss dem LLM nicht erst mitteilen, dass TwinCAT verwendet wird und die Code-Beispiele in Strukturiertem Text erwartet werden. Zudem lässt sich generierter Code einfach übernehmen, was den Entwicklern nicht nur Zeit spart, sondern auch Fehler beim manuellen Übertragen vermeidet.

Das herstellerunabhängige, standardisierte Kommunikationssystem IO-Link ist nun mit all seinen Vorteilen einsetzbar für die funktionale Sicherheit: Mit IO-Link Safety steht es jetzt für die funktionale Sicherheit zur Verfügung. Pilz hat dafür eine Systemlösung zusammengestellt, die Master, Sensoren sowie Feldgeräte und passendes Zubehör umfasst. Die  standardisierte Punkt-zu-Punkt-Kommunikation mit IO-Link ermöglicht die Integration von Sicherheitssensoren und -aktoren in jedes bestehende Feldbussystem, unabhängig von übergeordneten Systemen. Das Kommunikationsprotokoll IO-Link Safety ist in der IEC 61139-2 weltweit standardisiert und bietet höchste Sicherheit bis zu PL e nach EN ISO 13849-1 (bzw. SIL 3 nach IEC 61508/62061).

Zu den ersten Geräten im Pilz-Portfolio, die mit IO-Link Safety Funktionalität ausgestattet sind, gehören die Sicherheits-Lichtgitter PSENopt II advanced IOLS, die Bedieneinheit PITgatebox IOLS sowie der IO-Link Safety Master PDP67 IOLS. Das Komplettpaket von Pilz vereinfacht die Integration der IO-Link Safety-Technologie in Maschinen und Anlagen.

Mit einer neuen Generation lagerloser Drehgeber will der Sensorspezialist Kübler kompaktere Anwendungen möglich machen. Lagerloser Drehgeber – basierend auf einem Sensorkopf und einem Magnetring – sind unempfindlicher und lassen sich platzsparend integrieren. Nachteile dieser Sensor-Technologie waren bisher die Genauigkeit sowie Einschränkungen bei  Auflösung, die von der gewählten Ringgröße abhängig ist. Lagerloser Drehgeber – basierend auf einem Sensorkopf und einem Magnetring – sind unempfindlicher und lassen sich optimal intergieren, was zu erheblichen Einsparungen an Bauraum und Kosten führt. Nachteile dieser magnetischen Sensor-Technologie waren bisher die Genauigkeit sowie Einschränkungen bei der Flexibilität in Bezug auf die Auflösung, die von der gewählten Ringgröße abhängig ist.

Mit einem neuen Technologie-Ansatz basierend auf einer digitalen Signalverarbeitung unabhängig von bisherigen ASIC-Lösungen, hat Kübler das Einsatzspektrum für lagerlose Drehgeber signifikant erweitert. Dies betrifft in erster Linie die Systemgenauigkeit. Im Zusammenspiel mit den verfügbaren Magnetringen wird nun immer eine bestmögliche Genauigkeit erreicht. Einflüsse durch individuellen Einbau und Temperaturunterschiede im Betrieb werden automatisch im Sensorkopf kompensiert.

Unter der Dachmarke "Maxolution Connected" entwickelt SEW-Eurodrive ein umfangreiches Portfolio von Softwarelösungen für die digitale Transformation sowie die IT-Integration in der Smart Factory. SEW-Edge-Devices ermöglichen den Zugang zum zentralen Broker mit einer standardisierten, offenen MQTT-Schnittstelle zur Datenkopplung und Anbindung der Shopfloor-Automatisierung an die übergeordnete IT-Ebene. Ziel ist maximale Transparenz der Prozesse durch eine komplette 3-D-Visualisierung. Dieser digitale Zwilling bildet die komplette Wertschöpfung im Fertigungsbereich ab.

Mit Simulation/Emulation in 3-D wird der gesamte Anlagenprozess von der Planung, über die Inbetriebnahme- und Hochlaufphase dargestellt. Anlagenzustände aus der Vergangenheit können durch eine Cloud-Lösung oder Speicherung auf innerbetrieblichen Servern smart rekonstruiert werden. Die Anlagendaten sind durchgängig und langfristig verfügbar und liefern die Basis für maschinelles Lernen.

Die Softwaremodule des Maxolution-Connected-Baukastens können in Abhängigkeit von Kundenanforderung individuell zusammengestellt werden. Sie finden in Anlagen mit freifahrenden Transportsystemen ebenso ihren Einsatz wie in schienengeführten Systemen, Elektrohängebahnen, Schubplattformen und stationärer Fördertechnik.

Indu-Sol, Spezialist für industrielle Netzwerklösungen, hat den PROmesh B8 compact entwickelt, einen im Vergleich zu anderen Herstellern nur halb so großen managed Switch mit 8-Ports. Diese Weiterentwicklung des etablierten PROmesh B8 soll die Art und Weise verändern, wie Industrie-Schaltschränke gestaltet werden können. Der „Knirps“ im Schaltschrank mit den Dimensionen 100 x 50 x 60mm (HxBxT) bietet bis zu 80% Raumersparnis gegenüber handelsüblichen managed Switches mit vergleichbarer Leistung. Zum anderen kann der PROmesh B8 compact direkt verbaut werden,etwa in Roboterarmen oder autonomen Transportsystemen. Der Switch liefert maximal 100 Mbit/s Übertragungsrate, 2 Mbit Memory, 6,3 Gbit/s Backplane Kapazität sowie 1,6 Mpps Data Throughput.

Ein zusätzliches Plus: Das Speichermedium (mit den Gerätekonfigurationsdaten) für den schnellen Gerätetausch ist im Kaufpreis enthalten. Die Micro SD-Card speichert den letzten Konfigurationsstand automatisch und kann ohne großen Aufwand auf das nächste Gerät übertragen werden. Das spart Zeit und Nerven.

Bosch Rexroth baut seinen auf Offenheit setzenden Automatisierungsbaukasten ctrlX AUTOMATION weiter aus: Ab sofort steht ein neuer Servoantrieb für den Leistungsbereich von 0,05 bis 1,5 kW zur Verfügung. Er ist 50 % kleiner als die vorherige Antriebsgeneration IndraDrive Cs und bietet zudem verschiedene Features wie eine virtuelle Inbetriebnahme über den digitalen Zwilling.

Außerdem präsentierte Bosch Rexroth auf der Messe die dritte Generation schaltschrankloser Antriebe. Das IP65-Antriebssystem ermöglicht hohe Flexibilität durch seine Einzel- und Doppelachskonstruktion, eine skalierbare Anzahl an Achsen, verschiedene Kühlungskonzepte, Multi-Ethernet und Multi-Encoder, konfigurierbare Erweiterungen und vieles mehr. So lassen sich verschiedene Topologien umsetzen und einfach nach Bedarf Anpassungen vornehmen.

Der kamerabasierte Multicode-Leser IDC200 von Baumer identifiziert alle gängigen 1D- und 2D-Codes und bietet damit effiziente Möglichkeiten für Identifikation und Tracking von Bauteilen und Produkten. Das kompakte Gerät ist in wenigen Sekunden einsatzbereit: per USB-C Kabel anschließen, IP-Adresse ins Webinterface eintragen und Auto-Setup drücken. Die Leserate aller gängigen 1D-/2D-Codes ist - dank einer lichtstarken internen Beleuchtung - selbst unter anspruchsvollen Bedingungen ausgezeichnet: Das Gerät kann bis zu 40 Frames pro Sekunde verarbeiten, und das auch bei unterschiedlichen Codetypen.

Bachmann hat digitale I/O-Interfaces für sein I/O-System M100 vorgestellt. Es umfasst sieben verschiedene Typen mit 8, 12 oder 24 Kanälen und Anschlüssen für 1, 2 oder 3 Leiter pro Kanal. Optisch fällt ein Anzeigefeld mit einem 2D-QR-Code auf. Er kann mit industriellen Scannern ebenso wie mit jedem handelsüblichen Smartphone oder Tablet ausgelesen werden. Gerätebezeichnung, Artikel- und Seriennummer werden unmittelbar angezeigt. Ein Weblink zu einem umfassenden Informationssystem erlaubt dann, mit nur einem Klick den Zugriff auf Datenblatt, Anschlussschema, Handbuch und andere Daten über das Modul.

Alle Digital-Eingangsmodule besitzen bis zu vier Zählereinheiten und machen kostenintensive Spezialzähler oder Lagegeber-Module bei einfacheren Zählaufgaben überflüssig. Für viele Anwendungen im unteren Leistungsbereich kann zudem auf externe Schütze verzichtet werden: Die PWM(Pulsweitenmodulation)-fähigen digitalen Ausgänge sind mehrfach parallelschaltbar und erlauben so die Vervielfachung der schaltbaren Lastströme.

Für das Stuttgarter Unternehmen immer wichtiger ist die Single Pair Ethernet-Technologie (SPE), die Feldbusse ablöst und die Technologie in IP-basierten Netzwerken vereinheitlicht. Hier arbeitet LAPP gemeinsam mit anderen namhaften Herstellern seit einigen Jahren im SPE Partner Netzwerk an einem einheitlichen Standard für die Industrie. Auf der SPS präsentiert Lapp neben den bewährten zweiadrigen Leitungen und Patchcords erstmals auch SPE-Steckverbinder und Prototypen von Switches. SPE ist annähernd so schnell wie Multi Pair Ethernet, erlaubt aber viel größere Distanzen, ist kompakter und erfordert weniger Aufwand bei der Installation.

 Das umfassende Portfolio wird durch die ersten Advanced Physical Layer-Leitungen (APL) für die Prozessindustrie von Lapp ergänzt. Unter dem Begriff Ethernet APL (Advanced Physical Layer) wurden basierend auf 10BASE-T1L gemäß IEEE 802.3cg für SPE zusätzliche Eigenschaften für die Prozessindustrie definiert. Ethernet-APL ermöglicht etwa die sichere Datenübertragung bis zur Feldebene in explosionsgefährdeten Umgebungen.