Engineering-Tools für die Antriebstechnik Am laufenden Band

Inbetriebnahme mit Starter

»Starter« ist das Inbetriebnahme-Tool für alle Sinamics-Antriebe. Die Inbetriebnahme erfolgt menügeführt und grafisch unterstützt in zwei Stufen: der Antriebskonfiguration und der Parametrierung.

Die Antriebskonfiguration wird in eine Projektstruktur überführt. Sind alle Antriebskomponenten mit der digitalen Schnittstelle »Drive-Cliq« ausgerüstet, erweitert das den Umfang der übertragbaren Signale – insbesondere lassen sich elektronische Typenschilder übertragen. Neben den technischen Daten einer Komponente enthalten diese elektronischen Typenschilder Informationen wie die Herstellerkennung, die Bestellnummer, das Fertigungsdatum oder eine weltweit eindeutige »Ident-Nummer«. Alle diese Informationen stehen über Drive-Cliq im Antriebssystem jederzeit zur Verfügung. Das ermöglicht eine voll automatische Selbstkonfiguration des Antriebssystems während der Inbetriebnahme und im Servicefall. Die Eingabe von technischen Daten für die angeschlossenen Motoren und Geber oder eine aufwändige Kommunikationsprojektierung entfällt vollständig. Die Engineeringzeiten sinken nach Ansicht des Herstellers damit deutlich. Auch im Offline-Betrieb können die mit Sizer gewonnenen Projektierungsdaten direkt nach Starter übernommen werden. Nach der voll automatischen Selbstkonfiguration ist die Grund-Inbetriebnahme bereits abgeschlossen, die Motoren können mit der integrierten Steuertafel verfahren werden. Die anschließende Parametrierung optimiert den Funktionsumfang der Antriebe für die in der Applikation zu bewältigende Aufgabe. Dabei bietet Starter dem Anwender ein Usability-Stufenkonzept, das ihn beim funktionsorientierten Zugriff auf die Antriebe unterstützt. Antriebsfunktionen wie z.B. Sollwertaufbereitung, Drehmomentbegrenzungen, Drehzahlregelung usw. werden als »Funktionspläne« grafisch zur Parametrierung angeboten. Während des Ablaufes im Online-Betrieb werden die grafischen Masken für die Visualisierung genutzt. Messwerte und Statusdaten geben wertvolle Informationen zum Ablauf im Antrieb. Über eine grafische Verknüpfung lassen sich antriebsnahe Signale und Parameter logisch verschalten und so der Antrieb an die Applikation optimal anpassen.

Für Test und Diagnose stehen Statusanzeige, Steuertafel sowie umfangreiche Trace-Funktionen antriebsübergreifend zur Verfügung. Gemessene Signale kann der Anwender im Starter nachbearbeiten. Hierzu kann er mathematische Funktionen, aber auch FFT-Analysen und die Berechnung von Übertragungsfunktionen mit entsprechender Visualisierung im Bode-Diagramm nutzen. Damit entfällt in den allermeisten Fällen die Notwendigkeit, derartige Fragen mithilfe eines Oszilloskops zu klären. Für Experten stehen als alternative Feintuning- oder Eingabefunktion spezielle »Expertenlisten« bereit, bei denen alle Parameter zugänglich sind. Mit der Möglichkeit, diese Listen zu sortieren, zu filtern und zu vergleichen, können Routiniers durch dieses Verfahren einzelne Parameter schnell anpassen. Über anwenderdefinierte Listen sowie die Scripting-Funktion lassen sich wiederkehrende Arbeitsschritte automatisch abwickeln, wie zum Beispiel die Serien-Inbetriebnahme.

Motion-Control-Engineering mit »Scout«

Die Herausforderung moderner Motion-Control-Systeme ist die Integration von Antriebsfunktionen, Bewegungsführung und Steuerungslogik in ein System. Dies ist mit Simotion verwirklicht worden. Das Engineeringwerkzeug für alle Simotion-Plattformen (drive-based, controller-based, PC-based) ist »Scout«. Mit diesem Tool lassen sich im Rahmen von Projekten Hardware und Software für eine Anlage zusammenstellen, konfigurieren und in Betrieb nehmen. Das Antriebs-Tool »Starter« ist in »Scout« vollständig integriert.

Alle drei vorgestellten Software-Werkzeuge nutzen ein einheitliches Workbench-Prinzip, bei dem das Projekt in Form eines Baumes aufgebaut wird (analog zum Verzeichnisbaum bekannter Betriebssysteme). Eine Anwahl eines Elementes im Baum startet im Arbeitsfeld das zugehörige Tool integriert in der Gesamtbedienoberfläche. Damit soll der Anwender stets die Übersicht behalten und gleichzeitig auch in komplexen Projekten schnell navigieren können.

Über die reine Antriebsprojektierung hinaus löst der Anwender mit Scout auch übergeordnete Steuerungs- und Regelungsaufgaben. Das damit abgedeckte Spektrum von Systemlösungen reicht von einer einzelnen, einfachen Positioniereinheit bis hin zu Vielachsmaschinen mit Kurvenscheibenkopplungen oder verteiltem Gleichlauf über mehrere Steuerungssysteme hinweg. Durch die Integration von Starter in Scout kann der Anwender alle Automatisierungsaufgaben einer Anlage von Motion-Control über Logikfunktionalität bis hin zur Antriebsfunktion realisieren – und zwar in einer durchgängigen Sicht und in einem durchgängigen System. Alle Projektdaten werden gemäß dem TIA-Gedanken in einer gemeinsamen Datenbasis abgelegt. Somit entfallen umständliche Übertragungen oder Konvertierungen der Daten beim Wechsel des Tools.

Bei der Engineering-Oberfläche hat der Hersteller auf eine hohe Benutzerfreundlichkeit geachtet. Damit soll sich der Einstieg in das Gesamtsystem Simotion wesentlich vereinfachen. Viele Parametrierungsschritte werden durch integrierte Wizards unterstützt. Eine kontextsensitive Online-Hilfe beantwortet dem Anwender eventuell entstehende Fragen bei der Nutzung von Scout und den Funktionen von Simotion. Die in den Editoren eingebauten Online-Funktionen, wie Statusanzeigen, Debug-Funktionen (Haltepunkte) und Watch-Tabellen (Variablenanzeige) unterstützen den Inbetriebsetzer bei Inbetriebnahme und Test der Hard- und Software.

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Ulrich Bungert und Michael Braun sind als Produktmanager bei Siemens A&D tätig

Ralf Higgelke, DESIGN&ELEKTRONIK