B&R stellte auf einer Pressekonferenz in Nürnberg bereits einige Neuheiten vor, die sie auf der SPS zeigen werden. Darunter eine Annäherung an die ABB-Roboter und eine breite Palette an Produkten mit OPC UA over TSN.

B&R wird auf der SPS so viele Neuheiten zeigen, dass es wie immer schwierig ist, ein paar Highlights herauszusuchen. Im Fokus aber wird sicherlich das umfangreiche Produktportfolio stehen für die Kommunikation mit der offenen und echtzeitfähigen Kommunikationslösung OPC UA over TSN, denn B&R kann als eine der ersten Hersteller eine solche Breite vorweisen.

Beginnen wir also sozusagen den virtuellen Standrundgang mit diesen Produkten aus der Kategorie OPC UA over TSN.

Vorteile der Kommunikationslösung OPC UA over TSN

Die Produktpalette umfasst hochperformante X20-Steuerungen, Buscontroller, Industrie- und Panel-PCs und einen TSN-Maschinenswitch. Damit ermöglicht B&R ein standardisiertes Netzwerk für modulare und flexible Maschinenkonzepte. Die wirtschaftliche Fertigung von Losgrösse 1 wird möglich.

Durch das standardisierte Netzwerk mit OPC UA over TSN sind die Zeiten vorbei, in denen Maschinenbauer eine Maschine in Varianten mit unterschiedlichen Steuerungs- und Bussystemen anbieten mussten. Aus der Vielzahl an Schnittstellen wird nun eine einzige. Diese Schnittstelle tauscht standardisierte Daten mit den Netzwerkteilnehmern aus. Entwicklung und Betrieb von Maschinen und Anlagen werden massgeblich vereinfacht.

Mehr Innovationskraft

Die Konfiguration der «OPC UA over TSN»-Geräte und des Netzwerks sowie die Vergabe von Zugriffsrechten sind in die B&R-Automatisierungssoftware Automation Studio integriert. Dadurch läuft zum einen die Konfiguration automatisch ab und zum anderen wird der Applikationsaufwand für modulare Maschinen durch vorgefertigte Softwarebausteine niedrig gehalten. Geräte unterschiedlicher Hersteller, zum Beispiel Antrieb und Steuerung, lassen sich so ohne zusätzlichen Aufwand miteinander verbinden. Der Entwickler muss keinen Code programmieren, sondern lediglich Parameter setzen.

18x schneller mit OPC UA over TSN

Ein Netzwerk mit OPC UA over TSN ist plug-and-produce-fähig und lässt sich einfach verwalten und konfigurieren. Zugleich können Netzwerkteilnehmer bis zu 18-mal schneller kommunizieren als mit allen bisher am Markt verfügbaren Protokollen. Das eröffnet zusammen mit den neuen B&R-Produkten völlig neue Möglichkeiten im Bereich hochsynchroner Antriebsapplikationen und Steuerungsaufgaben.

IT und OT verschmelzen

OPC UA ermöglicht eine vollständig durchgängige und transparente Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud. Durch die Erweiterung mit TSN ermöglicht das Protokoll das Verschmelzen von IT und OT zu einem gemeinsamen Netzwerk und bildet so die Grundlage für sämtliche Anwendungen im Industrial IoT. Die Technologie erlaubt mehrere 10.000 Knoten in einem Netzwerk und profitiert von Bandbreitenerweiterungen des Ethernet-Standards, sodass auch grosse Datenmengen problemlos handhabbar bleiben – zum Beispiel für Anwendungen zur intelligenten Zustandsüberwachung oder zur vorausschauenden Wartung.

Netzwerke mit OPC UA over TSN umsetzen

SWITCH — B&R erweitert sein Portfolio um einen Ethernet-Switch mit Echtzeitfähigkeit. Mit dem neuen Maschinenswitch lassen sich Netzwerke mit der herstellerunabhängigen Kommunikationslösung OPC UA over TSN umsetzen. Hinsichtlich Design und Formfaktor fügt sich der Switch in das B&R-Portfolio ein und kann dadurch platzsparend im Schaltschrank platziert werden.

Überraschung! B&R kommt mit einem TSN-Maschinenswitch auf den Markt! Er ist vollständig in Automation Studio integriert.@BR_Automation #switch #automation #tsn https://t.co/HUbi72wuB3

— Technik und Wissen (@Redaktion_TuW) October 24, 2019

Mit dem TSN-Maschinenswitch sind Zykluszeiten von weniger als 50 µs möglich. Der Switch bietet vier TSN-Ports mit Echtzeitfähigkeit sowie einen Standard-Ethernet-Port, um zum Beispiel ein Anzeigegerät anzuschliessen. Zudem erweitert der Switch Daisy-Chain-Topologien um Stern-, Baum- und Ring-Strukturen. Um abgesetzte Schaltschränke zu erreichen oder grössere verzweigte Echtzeit-Netzwerke zu realisieren, können die Switche auch kaskadiert werden. Nicht TSN-Teilnehmer können mit dem Switch problemlos in das Netzwerk eingebunden werden. Modulare Maschinenkonzepte lassen sich so schneller und einfacher umsetzen.

Cloud-Applikation von B&R wird mandantenfähig

CLOUD-APPLIKATION — Maschinenbauer können die Daten und Auswertungen des Asset Performance Monitor nun auch ihren Kunden zur Verfügung stellen. Damit erschliessen sie sich neues Umsatzpotenzial. Zudem konfiguriert sich die Cloud Applikation völlig selbstständig – unabhängig vom Typ und der Anzahl der eingebundenen Maschinen.

Der Asset Performance Monitor erkennt nun automatisch die ihm zugeordneten Edge-Geräte und alle daran angeschlossenen Maschinen. Über OPC UA sammelt die Applikation alle verfügbaren Daten. Durch die semantische Beschreibung der OPC-UA-Daten und industriespezifische Standards wie PackML und EUROMAP 77 weiss der Asset Performance Monitor, wie die Informationen aufbereitet werden sollen. Ohne jeglichen Konfigurationsaufwand erhält der Anwender so Dashboards, Reports und Alarmübersichten. Somit werden umfangreiche IoT-Lösungen auch für kleine und mittlere Maschinenbauer zugänglich.

Informationen über Maschinen weiterverkaufen

B&R hat den Asset Performance Monitor zudem mandantenfähig gemacht. Maschinenbauer können die aufbereiteten Informationen über die Maschinen nun auch an ihre Kunden weiterverkaufen und sich so neue Geschäftsfelder erschliessen. Der Maschinenbauer benötigt dazu keinerlei Hard- oder Software, er muss lediglich die entsprechenden Einstellungen im Asset Performance Monitor vornehmen.

Kompakt und leistungsstark

ANTRIEBE — B&R bringt zwei völlig neue, besonders kompakte motorintegrierte Antriebe auf den Markt. Die zwei neuen Geräte der ACOPOSmotor-Serie erleichtern die Entwicklung modularer Maschinen und Anlagen. Zudem sinken Montageaufwand und Platzbedarf im Schaltschrank. Die neuen Motoren decken einen Leistungsbereich bis 0,35 kW ab und messen in der kleinsten Variante gerade einmal 60 mm x 90 mm (b x h). Trotz der kompakten Abmessungen ist ein vollwertiger Servoverstärker integriert, der Regelkreise mit minimal 50µs ermöglicht. Wahlweise stehen die Geräte auch mit integriertem Getriebeanbau und integrierter Bremse zur Verfügung.

Daisy-Chain-Verkabelung

Die Geräte verfügen über zwei Anschlüsse für Hybridkabel, somit ist nur ein Kabel zum Schaltschrank notwendig. Das Hybridkabel stellt die Stromversorgung sowie die Übertragung der Powerlink-Daten sicher. Weitere ACOPOSmotor werden einfach per Daisy-Chain-Verkabelung angeschlossen. Die einzigartigen, um 300° drehbaren Anschlüsse erleichtern zudem die Installation. Aufwand und Kosten für die Verkabelung sinken.

Wie Roboter und Maschine eins werden

ROBOTER — Auf der SPS zeigt B&R erstmals ABB-Roboter als integralen Bestandteil seines Automatisierungssystems. Kunden profitieren von einer noch nie dagewesenen Präzision bei der Synchronisierung zwischen Robotik und Maschinensteuerung. Rund 40 unterschiedliche ABB-Robotermodelle können nun vollständig in das B&R-Automatisierungssystem integriert werden. Dazu gehören Knickarm-, Scara-, Delta- und Palettierroboter in unterschiedlichen Grössen und mit unterschiedlichen Nutzlasten. Die Roboter werden wie jede andere Automatisierungskomponente in der B&R-Entwicklungsumgebung programmiert. Roboter und Automatisierungslösung stammen aus einer Hand, benötigen nur eine Steuerung und ein System für Entwicklung, Diagnose und Wartung. Ein eigener Schaltschrank für den Roboter ist nicht notwendig. Die Einstiegshürde für den Einsatz von Robotik in Produktionsmaschinen sinkt massiv. Der Return-on-Investment steigt. 

Zu diesem Thema hat «Technik und Wissen» bereits die zwei folgenden Artikel veröffentlicht: