Steigende Anforderungen an Fertigungsqualität und Lieferzeiten, anhaltender Kostendruck und schnellere Produktwechsel erfordern für die Fabrikautomation effiziente und flexible Lösungen. Mitsubishi Electric präsentiert auf der Hannover Messe Industrie 2008 mit der iQ Plattform ein integriertes Steuerungskonzept für die Fertigungsindustrie, das weltweit einzigartig ist.
Die leistungsstarke Multiprozessortechnik vereint vier unterschiedliche Steuerungstypen – Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), Bewegungssteuerung (Motion Control), computergestützte numerische Steuerung (CNC) und Robotersteuerung – auf einer systemübergreifenden Automatisierungsplattform und sorgt für einen schnellen und sicheren Datenaustausch zwischen den einzelnen Fertigungssystemen. Die Komplettlösung, die auch bewährte Standardtechnologien der modularen Steuerung MELSEC System Q mit einschließt, ermöglicht eine maßgeschneiderte Automation von Einzelanlagen und komplexen Fertigungslinien. Die nahtlose Integration der Komponenten sichert dabei eine hohe Produktivität.
Innovative Systemkomponenten
Zentrale Bausteine der iQ Plattform sind die neu entwickelten Mikroprozessormodule für die verschiedenen Steuerungsdisziplinen. Im Multiprozessorbetrieb teilen sich eine SPS-CPU und bis zu drei weitere, flexibel kombinierbare zentrale Prozessoreinheiten (CPU) die Steuerungs- und Kommunikationsaufgaben. Erstmals ist es nun möglich, neben Motion-Control- auch CNC- und Robotersteuerungen auf eine Plattform zu bringen. Die leistungsfähigen Prozessoren der jüngsten Technologiegeneration verlangten schnellere Kommunikationswegefür große Datenmengen: Die CPU-Module tauschen deshalb über einen neu entwickelten Hochgeschwindigkeitsbus der Baugruppenträger zyklisch Daten aus und greifen dabei auf einen gemeinsamen Speicher mit einer Kapazität von 14.000 Worten zu. Die Kommunikation über den Rückwandbus erfolgt synchron zu den Berechnungszyklen der Prozessoren mit einer Zykuszeit von nur 0,88 Millisekunden.
Weitere Bausteine der iQ Plattform sind ein Schnittstellenmodul für das schnelle Steuerungsnetzwerk CC-Link IE (Control and Communication Link Industrial Ethernet), dem offenen Industrial-Ethernet-Standard mit Gigabit-Technologie, und die grafischen Touchscreen-Bediengeräte der GOT1000-Serie, die mit zahlreichen neuen Funktionen das integrierte Steuerungskonzept von Mitsubishi Electric unterstützen.
Schrittweise Optimierung
Auf den beiden neuen Baugruppenträgern mit acht- und zwölf Steck plätzen steht neben dem Hochgeschwindigkeitsbus auch weiterhin der konventionelle Systembus der Steuerung MELSEC System Q zur Verfügung. Über diesen Rückwandbus erfolgt der maßgeschneiderte Ausbau der iQ Plattform mit anlagentypischen Erweiterungs- und Funktionsmodulen. Nahezu 100 verschiedene E/A-, Sonder- und Netzwerkmodule bietet die Produktpalette. Auch die herkömmlichen Standard-, PC- und Prozess-CPU-Module, zum Beispiel für den redundanten Betrieb und die Hochsprachenprogrammierung, nutzen diesen Kommunikationsweg und können weiter verwendet werden. Bisherige Investitionen in die modulare Steuerungstechnik bleiben somit geschützt und Fertigungsunternehmen können ihre Produktionsprozesse schrittweise optimieren.
Programmiert wird die Steuerung mit dem komplett neu überarbeiteten Softwarepaket GX Developer 2. Die neueste Version der bewährten SPS-Entwicklungsumgebung für alle kompakten und modularen Steuerungen von Mitsubishi Electric unterstützt auch den internationalen Programmierstandard IEC 61131-3 mit den Sprachen Funktionsbaustein, Kontaktplan, Anweisungsliste, strukturierter Text und Ablaufsteuerung. Zahlreiche neue Funktionen, Diagnose- und Simulationswerkzeuge ermöglichen eine einfache Programmierung und sorgen für einen reibungslosen Datenaustausch zwischen den verschiedenen Steuerungssystemen.
Vertikale und horizontale Integration
Die Integration von SPS-, Motion Control-, CNC- und Roboter-Funktionalitäten in eine gemeinsame Hardware- und Softwareumgebung bringt gegenüber herkömmlichen Automatisierungslösungen mit separaten, über Netzwerk verbundenen Steuerungen verschiedener Hersteller erhebliche Vorteile. Die einheitliche Technologie verkürzt Planung, Installation und Inbetriebnahme, erleichtert die Diagnose und Wartung, reduziert den Schulungsaufwand und unterstützt zudem flexible Anlagenkonzepte und spätere Umbauten.Das senkt die Installations- und Betriebskosten, während gleichzeitig Zuverlässigkeit und Effizienz der Fertigungssysteme nicht zuletzt durch den schnellen Datenfluss steigen.
Doch diese nahtlose Kommunikation endet nicht in der Produktion. Eingebettet ist die iQ Plattform in das e-F@ctory-Konzept von Mitsubishi Electric. Im Mittelpunkt dieses Konzepts steht der durchgängige Informationsfluss zwischen den Steuerungssystemen der Automationsebene und den Werkzeugen der Produktions- und Unternehmensplanung. Zur Anbindung der Produktionsebene an ein übergeordnetes Manufacturing Execution System (MES) stehen mit dem MES Interface Modul für die modulare Steuerung und der MES Interface Funktion der GOT1000-Bediengeräteserie zwei einfache und kostengünstige Technologien zur Auswahl. Beide Lösungen ersetzen klassische Gateway-Rechner und ihre aufwendige Programmierung. Diese durchgängige horizontale und vertikale Integration birgt gerade in der Fabrikautomation ein erhebliches Potenzial für Produktivitätssteigerungen.