Motion Control für Handhabungsautomaten

Mit „PACMotion“ stellte GE Fanuc unlängst seine neue Motion-Control-Lösung vor, mit der das US-japanische Gemeinschaftsunternehmen insbesondere auf den Verpackungsmaschinen-Markt zielt.

Mit „PACMotion“ stellte GE Fanuc unlängst seine neue Motion-Control-Lösung vor, mit der das US-japanische Gemeinschaftsunternehmen insbesondere auf den Verpackungsmaschinen-Markt zielt.

Kern der Entwicklung von PACMotion war die Mikrosekunden-genaue Hard-Realtime-Synchronisierung von bis zu 40 Servoachsen. Diese Synchronisierung wird nicht über den Motion-Bus, sondern über den PCI-Bus beziehungsweise die Backplane der SPS realisiert. Laut Karl Pickan, Leiter des OEM-Geschäftes bei GE Fanuc Automation Solutions, bringt dies den Vorteil einer erhöhten Betriebssicherheit, da bei diesem Ansatz je Achsgruppe beziehungsweise je Maschineneinheit ein separater Motion-Bus zur Verfügung steht und somit ein einzelner Busfehler nicht zu einer Desynchronisierung aller Achsen führt. Die Synchronisierung via PCI-Bus bringe zudem auch höhere Performance. Karl Pickan: „Sercos zum Beispiel kann nur einen Master per Ring realisieren. PACMotion hingegen ist in der Lage, beliebig viele Master über den PCI-Bus zu bedienen, und jede Achse kann Master von einer anderen Achse sein.“

Konkret gibt GE Fanuc zum Beispiel für einen 40-Achsen-Betrieb eine Positionsregelzeit von 125 µs für alle Achsen an. „Dies ist in etwa die zehnfache Performance gegenüber der Konkurrenz“ – so Pickan. Erreicht wird diese Leistung, indem nicht – wie zum Beispiel bei den Motion-Konzepten von namhaften Wettbewerbern der Fall – die zentrale CPU die Motion-Kommandos sowie die Bahnberechnung übernimmt, sondern vielmehr pro vier Achsen je ein Motion-Coprozessor-Modul zur Verfügung gestellt wird. Das heißt: Durch die klare hardwaremäßige Aufteilung zwischen SPS-CPU und Motion-CPU reduziert die Motion-Anwendung nicht die SPS-Leistung. Die Motion-Funktionen und -Befehle selbst sind trotzdem vollständig in das SPS-Programm und damit in das PACSytem integriert.

Als weiteres Alleinstellungsmerkmal führt Pickan an, dass GE Fanuc heute der einzige Anbieter sei, der extrem schnelles Motion-E/As über eine Fiberoptic-E/A-Baugruppe realisiert: „Damit können empfindliche Sensoren Mikrosekunden-genau verarbeitet und über eine Distanz von bis zu 100 Metern zur Steuerung absolut störunempfindlich realisiert werden.“ Und dass der Antriebs-Bus bei PACMotion nicht Sercos oder gar Ethernet heißt, sondern nach wie vor der proprietäre FSSB-Bus von Fanuc ist, hat auch seinen Grund. Pickan hierzu: „FSSB hat typische Bus-Architektur, also keine Ringtopologie. Zudem ist die galvanische Trennung zwischen sensitiver Regel-Elektronik und Power Elektronik für GE Fanuc ein Muss.“ Ethernet hingegen hält er mit Blick auf extrem schnelle deterministische Regelkreise, wie zum Beispiel die Stromregelung, eher für ungeeignet, und auch die Performance von Sercos sei mit Update-Zeiten im Millisekunden-Bereich bei hoher Achsanzahl sehr eingeschränkt.

Dass GE Fanuc mit seiner jetzt vorgestellten Motion-Strategie im Vergleich zu den Haupt-Wettbewerbern wie Siemens oder Rockwell vergleichsweise spät dran ist, sieht Karl Pickan nicht als Problem: „Ziel von GE Fanuc ist nicht, unbedingt der erste Anbieter einer neuen Technologie zu sein, sondern insgesamt den optimalen Kundenutzen zu bieten.“

Günther Herkommer, Computer&AUTOMATION