Auf intelligente Mechatronik-Systeme zielt der neue Simotion-Ansatz von Siemens A&D. Die Nürnberger formen ihre neuen Hard- und Software-Komponenten als eigenständige Säule zu ihren Sinumerik- und Simatic-Systemen. Ziel ist es, komplexe Bewegungsabläufe zu optimieren.
Von unserem Redaktionsmitglied Werner Möller – ia-redaktion@t-online.de
Antriebsregelungen, SPS-Funktionen und Technologie-Funktionalitäten verschmelzt die Siemens AG, Bereich A&D, in ihre neuen Motion-Controlsysteme. Das Simotion genannte Paket ist von seiner Leistung her zwischen den Sinumerik- und Simatic-Steuerungen platziert.
Entwickelt wurde es in drei Varianten: Simotion P wird mit SPS-Systemen realisiert, die Version P läuft auf Industrie-PC, während die Simotion D – leider erst in einem Jahr – direkt in Antriebe eingebaut werden kann. Dafür sorgt das neue Modul dann maßgeschneidert in vier Motortypen für Bedien- und Einstellkomfort: Neben den AC- und DC-Servomotoren sowie Schrittantrieben will Siemens auch hydraulische Elemente bedienen.
Überzeugend ist, dass über den Projektnavigator des Engineer-ingsystems der Anwender in allen Versionen einheitlich seine Bewegungslösung konfigurieren, auslegen, inbetriebnehmen sowie die Diagnose vornehmen kann. Das bringt nach Angaben von Helmut Gierse, Vorstandsvorsitzender des Siemens-Bereichs A&D, Nürnberg, Maschinenherstellern und Anwendern erhebliche Kosteneinsparungen. In der Investitionsphase, verspricht Gierse, spart der Anwender 10 % des Anlagenpreises und im laufenden Betrieb sogar bis zu 20%. Gierse sieht seine Entwicklung im Gegensatz zu vielen mechatronischen Ansätzen nicht als Innovationsspielzeug, sondern als „erstes System mit echtem Kundennutzen“. Als Vorteile mechatronischer Lösungen nennt er
– geringeren Zeitaufwand bei Engineering und Inbetriebnahme durch standardisierte Hard- und Software-Module,
– höhere Flexibilität bei den Maschinentypen,
– erhebliche Steigerung der Taktzahl durch Optimierung der Achsbewegungen,
– geringe Umrüstzeiten sowie
– Reduzierung der Verschleißteile und des Wartungsaufwandes.
Um diese Vorteile effizient umsetzen zu können, verfügt Simotion laut Gierse über eine besonders leistungsfähige Motion-Control-Software. Diese ermögliche es, Bewegungen zu optimieren und einfach an neue Produkte oder Maschinenvarianten anzupassen.
Für die Antriebsvernetzung stellten die Siemens-Spezialisten den Profibus-DP/Motion-Control hierarchisch auf. „Wir unterscheiden in einem System zwischen schneller und langsamer Datenübertragung und können so alle Anforderungen mit nur einem Bus erfüllen“, weiß Georg Trummer. Der Entwicklungsleiter Produktionsmaschinen bietet damit die Features schneller Antriebsbusse ebenso wie das Abarbeiten nicht zeitrelevanter Ereignisse.
Zielgruppe ist der typische Serienmaschinenbau. Das neue System ist vor allem für Maschinenbauer von Serienmaschinen geeignet. Mit Simotion entfällt die kostspielige Integration von Antrieb und Steuerung unterschiedlicher Hersteller. Aufwendige Technologiebrüche werden vermieden, denn Simotion kombiniert Steuerungs-, Antriebs- und Technologiefunktionen in einem System. Mit drei Beispielen verdeutlich Georg Trummer den Einsatz von Simotion: So nutzt eine kompakte Maschine mit Servoantrieben einen Simotion-Controller für Signale und Bewegung. Als Servoantriebe können Simodrive 611U oder Masterdrives MC am Profibus-DP eingesetzt werden. Die Simotion-Applikation und die Servoantriebe müssen taktsynchron arbeiten, deshalb wird hier der Profibus-DP eingesetzt. Bedient und visualisiert wird über ein Simatic Operator Panel, das über Profibus-DP direkt an Simotion angeschlossen ist.
Beispiel zwei: Maschinen mit zwei Segmenten lassen sich einmal von einem Simotion-PC und als eigenständiges Modul, ebenfalls mit mehreren Servoantrieben und dezentraler Peripherie, von einem Simotion-Controller steuern. Die Simotion-Systeme und die Servo- antriebe werden alle über den Profibus-DP für Motion Control synchronisiert. Bedient wird über den Simotion-PC. Dazu kann das Simatic HMI Protool/Pro oder eine MS-Windows-Applikation eingesetzt werden. Simotion und die MS-Windows-Applikation kommunizieren über die genormte Prozessdaten-Schnittstelle OPC.
Beispiel drei: In einer komplexen Anlage steuert ein Simotion-Controller den Teil mit Servoantrieben, während die Anlage selbst von der SPS Simatic S7-400 gelenkt ist. Die dezentrale Peripherie, die einfachen Antriebe und der Simotion-Controller sind über Profibus-DP angeschlossen. Simotion erhält nun Steuersignale von dem übergeordneten Automatisierungssystem Simatic S7 und meldet auch dorthin zurück. Die Bedienung der Anlage kann über ein HMI-System oder ein Scada-System wie WinCC erfolgen, das über Profibus-DP mit Simatic S7 kommuniziert.
Modulare Maschinenkonzepte optimal gestalten Siemens A&D in Zahlen
Der Siemens-Geschäftsbereich A&D erwirtschaftete im Vorjahr mit weltweit 54 000 Mitarbeitern ein Ergebnis (vor Steuern) von 872 Mio. Euro bei einem Umsatz von 7,9 Mrd. Euro und einem Auftragseingang von 8,2 Mrd. Euro. Nach den Neun-Monats-Zahlen mit 7,0 Mrd. Euro Auftragseingang, 6,5 Mrd. Euro Umsatz und 711 Mio. Euro Ergebnis (Ebita), liegt Siemens bei allen drei Werten im gesamten abgelaufenen Geschäftsjahr 2001 über dem Vorjahresniveau. Der Weltmarkt für die A&D-Produkte, -Systeme und -Lösungen hat ein Volumen von rund 98 Mrd. Euro. Mit einem Markanteil von 8 % ist Siemens Marktführer. In den vier Arbeitsfeldern stellt sich die Situation jedoch unterschiedlich dar:
– Nummer eins in der Fertigungsautomatisierung mit 12 %,
– Nummer eins in der Antriebstechnik mit 11 %,
– Nummer zwei in der Schalt- und Installationstechnik mit 8 % während einzig in der
– Prozessautomatisierung der Marktanteil derzeit bei rund 4 % liegt.
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