Druckmaschine CNC Umbau auf S7

wincc

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Hi Leute ich hab hier eine schöne Aufgabe bekommen.

Ich soll eine CNC-6Farben-RotationsFlexodruckmaschinen für Papier/Folienbahn mit S7 modernisieren

Die Maschine besitzt 6 Druckwerke mit Asyncronmotoren welche mit einfachen Kassettenfrequenzumrichtern und der CNC über Impulse (von Initiatoren, Lochtastern, und Magnetschaltern alle Spannung 5V) positioniert werden



So ich soll nun diese CNC Steuerung durch eine S7 ablösen

Hardware

TP 377 19". 317/2DP mehrere FM350-2, DI , DO, Micromaster 440
Steuerung und Regelung soll in der S7 realisiert werden


Anforderungen:

Referenzfahrt:

Das Druckwerk besitzt einen Referenzpunkt mittels Microendschalters.
Zu beginn des Druckvorgangs muss das Druckwerk per Referenzfahrt auf diesen Microendschalter gefahren werden


Positionierung:

Um das Druckwerk nun in die Maschine an eine bestimmte Position zu fahren ist am Wellenende des Antriebsmotors ein Initiator angebracht

Mit diesen Ini werden die Impuls ab Referenzpunkt bis Sollposition gezählt

Schätze mal 10 Impulse pro Umdrehung am Motor entsprechen 0.001mm Vorschub des Druckwerks


Feinpositionierug per Hand

Ist das Druckwerk nun an seiner Sollposition angelangt muss der Bediener per Handrad (Impulsgeber im Bedienpult) das Druckwerk einrichten

Er kann nun max 5.5mm (550 Impulse von Handrad) zustellen oder wegstellen und das Druckwerk soll diesen Impulsen folgen.





So nun die Fragen


Haltet ihr diesen Umbau für Sinnvoll? Machbar? und Zuverlässig?

wie schätzt ihr die genauigkeit der positionierung ein?


und wie würdet ihr an die sache herangehn
 
moin WinCC,
ich weiß ja nicht ob eine Standard SPS die richtige Plattform ist, um eine
CNC zu ersetzen.
Hast du schon einmal über T-CPU oder Motion Control nachgedacht...?
Bei einer T-CPU entfernst du dich nicht so weit von der S7 Welt,
diese Plattform beherrscht dann auch zuverlässig die Positioneraufgaben.

Allgemein wäre mir die 317 in Kombination mit einem MP377 zu langsam und
viel zu teuer. Für das Geld bekommst du von Siemens schon einen PC der
um einiges Leistungsstärker ist.

Gruß Helmut
 
Softmotion

Mit Indralogic von Rexroth oder allgemein einer Softmotion auf Basis von CoDeSys sollte das kein Problem sein.

Alles neu erfinden dürfte sonst teuer werden.
 
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gravieren schrieb:
Hi


Welche CNC ist momentan verbaut.

Hersteller des Druckwerkes ?
(Möglicherweise D&V)
Zum Vergrößern anklicken....


Momentan ist eine "CNC" der Firma "PEP Microcomputers" BJ 1986 verbaut.

Hersteller der Anlage ist Firma Fischer und Krecke Bielefeld

Die anlage ist 1300mm breit und läuft derzeit max 300m/min
 
Helmut_von_der_Reparatur schrieb:
moin WinCC,
ich weiß ja nicht ob eine Standard SPS die richtige Plattform ist, um eine
CNC zu ersetzen. s ifernst du dich nicht so weit von der S7 Welt,
diese Plattform beherrscht dann auch zuverlässig die Positioneraufgaben.

Allgemein wäre mir die 317 in Kombination mit einem MP377 zu langsam und
viel zu teuer. Für das Geld bekommst du von Siemens schon einen PC der
um einiges Leistungsstärker ist.

Gruß Helmut
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Also was ich bis her gesehn ab nennt sich dieses System nur "CNC" mit einer CNC wie ich sie kenne mit knifflichen positionieraufgeben hat der schrott nicht viel am hut


warum ist dir eine 317 mit mp377 zu langsam?
 
wincc schrieb:
Also was ich bis her gesehn ab nennt sich dieses System nur "CNC" mit einer CNC wie ich sie kenne mit knifflichen positionieraufgeben hat der schrott nicht viel am hut


warum ist dir eine 317 mit mp377 zu langsam?
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Allgemein wäre mir die 317 in Kombination mit einem MP377 zu langsam und
viel zu teuer. Für das Geld bekommst du von Siemens schon einen PC der
um einiges Leistungsstärker ist.
Zum Vergrößern anklicken....




MP 377-19" Touch
CPU 317-2DP
MMC 512
zusammen 6.973,30€

vis.

PC477B-19" Touch
XP; HMI 2048PT; RTX; DP; 2GB
zusammen 5.170,--€

das entspricht einer Ersparnis von 1.803,--€, du hast eigentlich
keine Einschränkungen zur herkömmlichen SPS, bis auf das die
RTX um einiges schneller ist, die HMI-last auf dem Bus sinkt, die
HMI ist sehr perfomant, kein CE-Betriebssystem usw.
 
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Helmut_von_der_Reparatur schrieb:
MP 377-19" Touch
CPU 317-2DP
MMC 512
zusammen 6.973,30€

vis.

PC477B-19" Touch
XP; HMI 2048PT; RTX; DP; 2GB
zusammen 5.170,--€

das entspricht einer Ersparnis von 1.803,--€, du hast eigentlich
keine Einschränkungen zur herkömmlichen SPS, bis auf das die
RTX um einiges schneller ist, die HMI-last auf dem Bus sinkt, die
HMI ist sehr perfomant, kein CE-Betriebssystem usw.
Zum Vergrößern anklicken....



CPU 317 MP377 19" und MMC 2MB = 4950€


Klar aber läuft ja auf der CPU nich nur die CNC sondern auch noch die ganze ander Maschinensteuerung .....Gebläse Antriebe usw.

Des weiteren bin ich persönlich nich so begeistert von PC lösungen ... denk das ist geschmackssache




nun zum thema zurück ... positionierung nur mit zählwerten von ini s ? warum sollte das die alte Schrott CNC können und ne neue S7 nicht?
 
CPU 317 MP377 19" und MMC 2MB = 4950€ netto
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na, na wir wollen hier ja nicht Brutto mit Netto vergleichen,
deine 4.950,--€ Netto sagen nicht's anderes als das ihr einen
ganz guten Rabatt bekommt.
Aber Brutto sind das lt. Mall 7.045,70€ mit einer 2MB Karte.
Der PC bleibt Brutto bei 5.170,--€, da kannst du ja mal mit
deinem Rabatt nachrechnen.

Also für leichte Positonieraufgaben kann mann getrost auf S7
Technik setzen, wird es aber sehr Dynamisch würde ich das
nicht machen.
NC-Technik ist meistens sehr Dynamisch des wegen meine
Anmerkung.

PC-Technik, so finde ich kann mann ruhig einsetzen. Es
verbreitet sich ja immer mehr. Nimm z.B. Beckhoff da bekommst
du ja fast nichts anderes. Siemens hat da einfach etwas länger
gebraucht.

Auf deinen Panel ist ja sowiso schon Windoof allerdings nur als
CE Betriebssystem...also....

schönen gruß
 
Zuletzt bearbeitet:
also wenn ich rechne wie oft sich unsere pc systeme aufhängen und mir dann jedesmal die anlage abstürzt bzw. ich nen abriss habe dann ist mir das zu heikel

wenn ich die zeit zum putzen des druckwerks material einziehn und ausschussmaterial rechne is das mir eigendlich egal ob der pc billiger ist so ein Materialabriss kostet um die 12000 Euro

... fakt ist ne S7317 is einfach zuverlässig und selbst wenn das panel ausfällt läuft die kiste im blindflug weiter

wie gesagt zum thema beckhoff es soll siemens eingesetzt werden

also hiermit beende ich die diskussion der Hardware ..

Das ganze System läuft mit ner 317/2DP vll ne 317 T 1x MP377 19" und 2x TP177B, 10 Simoreg Gleichstromantrieben, 8 MM430 für Gebläse , ca 8-10 ET200M Anschaltungen mit AI AO DI DO und ca 12-13 FM350-2

Die Druckwerke haben jeweils 7 Asyncronmotore und es sind 6 Druckwerke



hätte jemand nen vorschlag wie die positionierung gelöst werden kann

es ist ja nur 1 zähleingang pro motor vorhanden .. dh vorwärs rückwertszählen erfolgt über befehl rechtslauf linkslauf antrieb.

wie positioniere ich nun? hm sollwert zb 10000 und dann hochzählen bis ich da bin ? rampe ? überfahren darf ich definitiv nicht! da überfahren ein crash bedeuten würde.

ebenso gillt dies für den Microendschalter wenn ich den überfahre ist er tot



wie positioniere ich auf den Microendschalter? derzeit siehts aus wie anfahren wegfahren anfahren wegfahren anfahren ok
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo WinCC,

also bei der gesetzten Hardware sehe ich 2 Möglichkeiten, wenn du unter Positionierung "lagegeregeltes Positionieren" und nicht Abschaltpositionierung meinst.

1. EasyMotionControl
Läuft auf jeder S7 CPU und die Anbindung an die Antriebe ist beliebig realisierbar(FM350, Analog, Bus ...) durch Standardtreiber oder Unversaltreiber.
Der Motionumfang beschränkt sich aber auf einfaches Positionieren und einfachen Gleichlauf. Die Lageregelung wird von der 317 CPU ausgeführt, d.h jede Achse belastet auch die CPU mit ca. 1ms.

2. 317T
Die Programmierung basierd ähnlich wie bei EMC, auf meiner Meinung nach sehr einfach handhabaren PLCOpen Bausteinen, aber gegenüber EMC mit sehr leistungsfähigen Motion Umfang (Kurvenscheiben, Meßtaster, Gleichläufe...) , falls du hochgenaue Achssynchronistionen brauchst hast du hier alle Möglichkeiten und die 317 wird durch die Motionfunktion nicht belastet da ein eigener Motion Prozessor integriert ist.
Die Anbindung könnte bei Dir wahrscheinlich über die IM174 (4 Gebereingänge RS422, 4Analogausgänge) erfolgen, das würde dir dann die FM350-2 sparen.
Wenn die IM174 für die Anbindung bei dir passt wäre diese Lösung bestimmt die preiswertere und leistungfähigere Variante.

Du kannst natürlich auch alles selber programmieren, der Aufwand ist aber je nach dem welche Motion Funktion du wircklich brauchst nicht zu unterschätzen.

Gruß
Watchdog
 
Zuletzt bearbeitet:
EasyMotionControl
hört sich erstmal gut an zumintest für nen versuch am testaufbau

woher bekommt man das ?


IM174 (4 Gebereingänge RS422, 4Analogausgänge)

hm nur 4 gebereingänge? was können die ? 5V? 24V?

also mit analogausgängen kann ich garnichts anfangen





hab pro druckwerk 12 geber mit 5V und 4 endschalter mit 24V

das ganze 6 mal

dazu kommen noch 3 bedienpult mit jeweils 6 Handrädern a 2 impulsausgänge

dh nochmals 36 impulseingänge mit 5V
 
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Also EMC ist ein Softwarepaket vom großen S, schau mal in der Siemens Mall. Die CD Version lag, soweit ich mich erinnere bei ca. 400EUR, die "Lizenz ohne CD" ca. 250 EUR. Achsanzahlbegrenzung gibt es keine(außer Rechenleistung deiner CPU), Lizens ist 1x pro CPU fällig.

Aber als erstes sollte nochmal geklärt werden ob du überhaupt lagegeregelt Positionieren willst/kannst.
Evtl. reicht hier oder kann hier nur eine Eil/Schleichgangpositionierung eingesetzt werden (die könnte man evtl. auch relativ einfach programmieren)

Deshalb:
- Welche Achsen müssen den positioniert werden die SIMOREGs oder die Asynchronmotoren mit FU
- Wieviel Achsen sind zu positionieren, 6x7 =42Achsen ???
- Wie wird der Sollwert vorgegeben, Profibus? oder Festsollwert...?
- Was sind das für 5V Geber - nur digitales 0/1 Signal(welches gezählt wird) oder z.B. Inkrementalgeber A/B/N Spur
- Welche Auflösung bieten die Geber (z.B. 0.1mm...)
- Welche Genauigkeit brauchst du

Wenn du von Impulseingängen bei den Handrädern sprichst, so sind das eigentlich normalerweise Geber mit A/B Spur(meist RS422, 5V Differenzsignal) also wie Inkrementalgeber ich gehe davon aus du meinst das?
Außerdem, Handrad hört sich für mich wieder nach lagegeregelten positionieren an, denn Funktion Handrad ist normalerweis inkrementeles, lagegeregeltes positionieren über das Handrad, hier auch?

Mit einer Lageregelung erreichst du auch die beste Genauigkeit und hast variable Geschw. und Rampen, dafür müssen aber die Randbedingungen passen wie geeignete Geber(z.B. Inkrementalgeber, symetrische und gute Auflösung) und die Möglichkeit der Sollwertvorgabe.

Sollten das alles Inkrementalgebereingänge sein, so käme da ganz schön was an Gebereingängen zusammen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Watchdog schrieb:
Deshalb:
- Welche Achsen müssen den positioniert werden die SIMOREGs oder die Asynchronmotoren mit FU

Die Asyncronmotoren mit FU

Die Simoreg Antriebe sind Materialtransport und Ab und Aufwickler
(Die hab ich absolut im Griff)


- Wieviel Achsen sind zu positionieren, 6x7 =42Achsen ???

Es sind pro Druckwerk 7 Asynronantriebe wobei 6 müssen davon positioniert werden.
Also 36 Achsen

- Wie wird der Sollwert vorgegeben, Profibus? oder Festsollwert...?

Sollwerte sollen über Profibus übertragen werden

- Was sind das für 5V Geber - nur digitales 0/1 Signal(welches gezählt wird) oder z.B. Inkrementalgeber A/B/N Spur

5V Geber sind 0/1 Signale von Initiatoren und Lochtastern

- Welche Auflösung bieten die Geber (z.B. 0.1mm...)

ich denken ich bekomme 10 Impuls pro 0.001mm müss aber noch geprüft werden.

- Welche Genauigkeit brauchst du

Genauigkeit 0.001mm

Wenn du von Impulseingängen bei den Handrädern sprichst, so sind das eigentlich normalerweise Geber mit A/B Spur(meist RS422, 5V Differenzsignal) also wie Inkrementalgeber ich gehe davon aus du meinst das?

Ja die Handräder habem A/B Spur mit 5V Versorgung

Außerdem, Handrad hört sich für mich wieder nach lagegeregelten positionieren an, denn Funktion Handrad ist normalerweis inkrementeles, lagegeregeltes positionieren über das Handrad, hier auch?

Davon gehe ich aus

Mit einer Lageregelung erreichst du auch die beste Genauigkeit und hast variable Geschw. und Rampen, dafür müssen aber die Randbedingungen passen wie geeignete Geber(z.B. Inkrementalgeber, symetrische und gute Auflösung) und die Möglichkeit der Sollwertvorgabe.

Sollten das alles Inkrementalgebereingänge sein, so käme da ganz schön was an Gebereingängen zusammen.

Sind 12 Impulseingänge pro Druckwerk x6

also 72 Impulseingänge dazu kommen noch die 18 Handräder wobei ich noch nicht weis wie ich die anschließen muss
Zum Vergrößern anklicken....


weis jemand wie ich die Handräder mit A/B Spur anschließen muss?


Wär das was für die handräder?

IM151-1/Standard 6ES7 151-1AA04-0AB0

Counter 6ES7 138-4DE02-0AB0

Terminalmodul 6ES7193-4CG20-0AA0
 
Zuletzt bearbeitet:
Die roten Rahmen jeweils 1 druckwerk und daneben 1 Bedienstation mit 6 Handrädern für die 6 zu positionierenten Antriebe
 

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Hi

weis jemand wie ich die Handräder mit A/B Spur anschließen muss?


Wär das was für die handräder?



IM151-1/Standard 6ES7 151-1AA04-0AB0

Counter 6ES7 138-4DE02-0AB0

Terminalmodul 6ES7193-4CG20-0AA0
Zum Vergrößern anklicken....
1 x Counter 6ES7 138-4DE02-0AB0
Damit hast du 1 Handrad angeschlossen.

Kannst du auch S7-300 verwenden.
D.h. du benötigst längere Kabel zur S7-300.

Falls ja, suche ich dir was raus.
 
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