Układy kinematyczne SIMATIC S7-1500T

Chwytanie w locie

Systemy interpolujące ruch wielu osi napędowych dają użytkownikowi szerokie możliwości robotyzacji zadań produkcyjnych. W zależności od złożoności rozważanego zagadnienia, możemy zastosować prostą synchronizację liniową np. dwóch osi lub interpolację 3/4-osiową w formie układu kartezjańskiego, robota SCARA/delta czy też układu typu roller-picker. W najnowszej wersji sterownika technologicznego S7-1500T (rozszerzone funkcje Motion Control) wprowadzona została do układów kinematycznych piąta oś – ruchomy układ odniesienia (np. transporter taśmowy lub rolkowy), który może być systemowo śledzony przez układ kinematyczny.

W wielu technologiach zadanie podążania za wiodącym układem transportującym jest funkcją niezbędną, a realizacja tego zadania w sposób systemowy pozwala zagwarantować parametry pracy aplikacji, uruchomić tę funkcjonalność w bardzo łatwy i przejrzysty sposób, a także wprowadza wiele możliwości diagnostyki takiego układu. Zastosowanie takich mechanizmów synchronicznych najczęściej stosowane są do realizacja zadania chwytania w locie (pick&place) czy też innych operacji, które wykonane muszą zostać bez zatrzymywania cyklu produkcyjnego lub transportu.

Sterownik programowalny zyskuje więc całą gamę funkcji pochodzących ze świata robotyki. W kontrolerach ruchu SIMATIC zagadnienia te zostały wręcz przeniesione na platformę PLC – znajdziemy w nich więc zarówno ustandaryzowaną nomenklaturę, jak i funkcje zgodne z wytycznymi organizacji PLCOpen, co znacznie ułatwia programiście konfigurację oraz oprogramowanie zaawansowanych zagadnień sterowania ruchem.

Funkcja podążania za osią wiodącą, będącą zewnętrznym układem mechaniczno-napędowym, została wprowadzona końcem minionego roku wraz z premierą środowiska inżynierskiego TIA Portal V16. Wśród wielu modyfikacji oraz nowych technologii, które zostały zaimplementowane w środowisku inżynierskim w zakresie sterowników PLC znajdziemy m.in. możliwość komunikacji izochronicznej pomiędzy jednostkami CPU. Dzięki temu możemy także zrealizować w czasie rzeczywistym synchronizację osi, które zostały uruchomione na niezależnych sterownikach. W obszarze samego układu kinematycznego znaczącą rozbudowę zyskał interfejs do uruchomienia, testowania oraz diagnostyki narzędzia zrobotyzowanego (kinematic trace).

Warto również nadmienić, iż w wersji V15.1 TIA Portal wprowadzona została biblioteka opcjonalna gwarantująca bezpieczeństwo ruchu układu kinematycznego. Zastosowanie odpowiedniej konfiguracji sprzętowej oraz wybranych pakietów programowych pozwala na osiągnięcie zgodności z maszynową dyrektywą unijną oraz osiągnięcie wymaganego poziomu bezpieczeństwa SIL lub PL - certyfikacja zgodna z IEC 61508 (SIL 3), IEC 62061 (SILCL 3) oraz ISO 13849-1 (PL e, Cat. 4).

Przykład aplikacyjny dostępny w Internecie opisuje w jaki sposób skonfigurować oraz uruchomić bibliotekę SIMATIC Safe Kinematics – zarówno po stronie sterownika PLC jak i napędu. Szczegółowy opis oraz kompletny zakres informacji techniczny oraz produktowy dostępny jest w poniższej lokalizacji sieciowej.