PacDrive 3 - Hareket Merkezli Makine Otomasyonun Geleceği

👤Erdem Danacı, Schneider Elektrik - Uygulama Tasarım Uzmanı
Gelecek için donatıldı Schneider Electric, dünyanın en güçlü otomasyon çözümlerinden biri olan olan PacDrive3’ü sunuyor. Bu teknoloji, Ethernet-tabanlı Sercos III haberleşme, tam entegre güvenlik çözümü ve yeni sürücü tasarımıyla bir kez daha yeni standartlar oluşturacaktır. SoMachine Motion yazılım platformuna entegre edilen araçlar, mühendislik zamanını düşürecek yöntemler sunmaktadır. PacDrive kontrol teknolojisi, uzun yıllardır kullanıcılarına çok eksenli senkron hareket kontrolünü, PLC fonksiyonelliği ve robot kontrolünü tek bir donanım platformunda sunmaktadır. Uluslararası standartlardan faydalanan bu açık teknoloji, donanım ve yazılım karmaşıklığını azaltmayı amaç edinmiştir. Schneider Elektrik’in sürekli hedefi tasarım, imalat ve devreye alma süreçlerinde artan mekanik mühendislik maliyetlerini aşağı çekmektir. PacDrive3, yeni teknolojik yaklaşımlar sunarak bu hedeflere ulaşmada yeni olanaklar sağlamaktadır. Yeni haberleşme konsepti Yeni PacDrive LMC 300C, 400C ve 600C kontrolörleri ölçülebilir performans ve 99 eksene kadar servo motor senkronizasyonu sunmaktadır. Bu neslin temel ayırt edici özelliği Sercos II motion bus kullanımından tam entegre Ethernet tabanlı Sercos III bus kullanımına geçilmesidir. Sercos III, servo sürücüler, saha haberleşmesi ve güvenlik haberleşmesi için kullanılan evrensel bir otomasyon veriyoludur. Spesifik bir üreticiye dayanmayan Sercos III, mevcut pazardaki en güçlü Ethernet tabanlı haberleşme çözümlerinden biridir. Sercos III arayüzüne ilave olarak, tüm kontrolörler yerleşik CAN arayüzü, standart Ethernet arayüzü ve seri arayüz ile donatılmıştır. LMC x00C kontrolörler, Profibus ve gerçek-zaman arayüzü (Profinet ve Ethernet/IP) içermektedir. İlave saha hattı ve gerçek zaman Ethernet arayüzleri için boş bulunan iki boş yuva mevcuttur. Sercos III ve standard Ethernet’e ilave olarak, LMC x00C kontrolörler dört farklı protokolle (üçe kadar gerçek-zaman Ethernet protokolleri ve ilave bir saha haberleşme protokolü) eş zamanlı çalışabilmektedir. İki saha haberleşmesi protokolüyle eş zamanlı çalışırken en az bir gerçek-zaman Ethernet protokolü ilave etmek mümkündür. Yeni servo sürücü tasarımı Lexium LXM62, PacDrive3 için tamamen yeni tasarlanmış çok eksen servo sürücüdür. PacDrive3 sisteminde diğer bir çözüm de çok eksen servo motorla birlikte entegre sürücü bulunan ve paylaşımlı güç kaynağı kullanan ILM servo modülleridir. Lexium LXM62 servo sürücüler bir veya daha fazla ortak güç kaynağına bağlanmış tek eksen ve çift eksen sürücülerden oluşmaktadır. Buradaki güç kaynakları aynı zamanda ILM servo modüllerini de beslemektedir. Tak-çıkarlı bağlantıları ve ön taraftan yapılan kızaklı güç ve sinyal DC bağlantıları kurulum süresinin ve maliyetlerinin azaltılmasına yardımcı olmaktadır. Yenilikçi mimari ILM teknolojisi, çok eksenli ve dağınık servo uygulamalarında yüzde 70’e varan kablolama tasarrufu sağlayan bir mimaridir. Bu sistemde pano içerisinde LMx00C kontrolör ve LXM62PS güç ünitesine ilave ILM62CM dağıtıcı modülü kullanılır. Servo sürücülerin motorlara entegre olması sayesinde pano içerisinde kullanılan alan önemli oranda azalmaktadır. Servo sürücüler pano içerisinde olmadığından panoda sıcaklık artışı gibi sorunlar ve klimalarla soğutma ihtiyacı olmamaktadır. Ayrıca panodan ILM62DB dağıtıcı modüllerine tek bir kablo bağlantısı yeterli olduğundan kurulum maliyeti ve saha işçiliği de azaltılmış olur. Bu akıllı servo modüllere takılabilen opsiyon modülleri ile 8’e kadar giriş-çıkış bağlanabilmektedir. Bir mühendislik programı, bir proje SoMachine Motion, tüm PacDrive3 mühendislik süreçleri için geliştirilmiş yeni bir yazılım geliştirme ortamıdır. SoMachine Motion, hareket sistem tasarımı, sürücü seçimi, program geliştirme, HMI uygulamaları, devreye alma, diyagnostik, veri kullanma araçlarını tek bir pakette içermektedir. Ayrıca güvenlik otomasyonu yazılımı geliştirmek için IEC 61131-3 gereksinimleri karşılayan Safety Editor ile entegredir. EPAS, SoMachine Motion’ın merkezi yazılım geliştirme aracıdır. CodeSys V3’e dayanan EPAS, nesne-tabanlı programlamanın çığır açan potansiyelini sunmaktadır. PacDrive3 sahip olduğu açık güvenlik konseptiyle (IEC 61508:1998’e göre güvenlik, EN/ISO 13849:2006 ve EN 62061:2005) yeni Makine Yönetmeliği 2006/42/EC şartlarını sağlar. Tam entegre çözüme veya özel kablolamayla basit tasarıma ihtiyaç duyuluyorsa, bu konsept özel gereksinimleri karşılayacak geniş bir esneklik sunmaktadır. Entegre bir çözümde, PacDrive güvenlik PLC’si sürücü ve G/Ç seviyesindeki tüm ilgili noktalarla Sercos III veriyolu üzerinden haberleşir. Güvenlik terminalleri, sensörler ve uygulayıcılarla haberleşmeyi dahil etmek için kullanılır. Kullanıcılar, entegre güvenlik çözümüyle IEC 61508 uyumlu SIL3’e kadar güvenlik işlevselliği uygulayabilirler. Üretim süreçlerine robotik fonksiyonelliğinin kolay entegrasyonu Makine kontrol çözümlerine robotik sistemlerin entegrasyonu, PacDrive otomasyon sisteminin önemli yönlerinden biridir. Yazılım tarafında, hareket programlama ve yaygın olarak kullanılan kinematiklerin robotik dönüşümlerde kullanılan IEC-uyumlu kütüphanesi, Ekipman Modülleri (EMs) ve Uygulama Fonksiyon Blokları (AFBs) ile robot dönüşümünü kolaylaştırmaktadır. PacDrive robotik çözümünde, hareketlerin programlanması ve robot kinematikleri ayrı süreçlerdir. Başka bir deyişle oluşturulan hareket programından bağımsız farklı robot kinematikleri seçilebilmektedir. Projede PacDrive’ın hazır mekanikleri olan GANTRY, PORTAL, DELTA-2 veya DELTA-3 kullanılabileceği gibi müşteri veya 3.parti sağlayıcılar tarafından geliştirilen mekanikler de kullanılabilmektedir. Uygun dönüşüm modülüyle seçilen çözüm hareket programına adapte edilir. Prensipte mevcut dönüşüm modülleri kullanılarak 2-6 eksen sistemlerin tamamı adapte edilebilir. Örnek Paketleme Mekanik Çözümü Geleneksel kontrol yaklaşımı En bilinen robot sistemlerinde makinenin PLC ve hareket kontrolörünün robot kontrolörleriyle iletişimi sağlamak için çeşitli özel arayüzler ve haberleşme yazılımları kullanılır. İlave robot kontrolörlerinin kullanılması, farklı programlama dillerinin olması ve yoğun senkronizasyon çabası sistemin kontrolünü karmaşıklaştırmakta ve istenilen performansa ulaşılmasını güçleştirmektedir. Verimliliğin azalması ve tepki sürelerinin artmasıyla haberleşmeler sistemin darboğazı haline gelmektedir. Bu belirgin engel, üretimsel kazançlar sağlamak için tasarlanmış robot teknolojisinden ödün verilmesine neden olmaktadır. Sonuç olarak geleneksel kontrol yaklaşımı gıda, içecek ve diğer paketlenmiş ürün imalatçılarının istenen işlem hacmini elde etmesinde problemlere yol açabilmektedir. Yenilikçi PacDrive yaklaşımı Tek bir kontrolör ile çoklu, karmaşık robotlar ile yüksek dinamikliği olan makineleri eş zamanlı çalıştırmak uygulanabilir değildi. Schneider Electric, IEC 61131-3 uyumlu tek bir kontrolörle dinamik makineler ile 30’a kadar robotu kontrol etmeyi uygulanabilir yapmıştır. PacDrive çözümü, mühendislik ve eğitim sürelerinin azaltılmasına, donanım maliyetlerinin azaltılmasına ve servis hizmetlerinin kolaylaşmasına imkan sağlar. PacDrive kontrol platformunun kendine has etkileyici donanım performansıyla tek bir kontrolöre PLC lojik, hareket, robot, HMI, görüntü sistemi, IT arayüzleri entegre edilebilmektedir. PacDrive çözümleri WIN Fuarı 2. Fazı’nda Schneider Electric standında incelenebilir. Burada bulunacak PickerLine robot hattı, 3 adet Delta-3 robottan oluşan bir sistemdir. Bu sistemde bulunan bir konveyorden dağınık halde gelen bozuk paralar robotlar tarafından alınıp diğer bir konveyore düzgün bir şekilde yerleştirilmektedir.