SystemOne CMMehrachssystem für sichere Automatisierungslösungen

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Im Maschinenbau ist die Vielfalt an Maschinentypen enorm groß. Trotzdem lassen

sich die Grobanforderungen, die an eine neue Maschinenentwicklung gestellt

werden, oft auf ganz wenige Punkte herunterbrechen: Sie soll kleiner, schneller

und präziser, kostengünstiger und außerdem noch sicherer sein. Diese Anforder-

ungen erscheinen völlig widersprüchlich, eine Lösung kaum vorstellbar. Dennoch

besteht die Notwendigkeit, sich dieser Herausforderung zu stellen, um im globalen

Wettbewerb zu bestehen und die eigene Position auszubauen. Wir haben daher

die Herausforderung angenommen. LTi integriert einen Motion Controller,

eine Sicherheitssteuerung, eine zentrale Versorgungseinheit und Mehrachsregler

perfekt in einem Formfaktor und setzt völlig neue Maßstäbe hinsichtlich:

Kompaktheit und Kosteneffizienz

Einfachheit

Flexibilität

Sicherheit

Dynamik und Präzision

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Die Revolution in der Automatisierung

Wir revolutionieren die Automatisierungstechnik – mit SystemOne CM. Uns ist

es gelungen auf revolutionäre Art und Weise scheinbar konträre Eigenschaften

miteinander zu kombinieren und in einer einzigartigen Lösung zu vereinen.

Möglich wird dies durch eine radikale Erhöhung des Integrationsgrades, der

auf allen Ebenen vollzogen wurde. Dies erlaubt es zum einen den notwendigen

Materialeinsatz und damit auch die Baugröße zu reduzieren und zum anderen

die Performance hinsichtlich Dynamik und Präzision zu steigern. Ein weiterer

Vorteil des hohen Integrationsgrades und der reduzierten Bauteilmenge besteht

in einer erhöhten System- und damit auch Maschinenverfügbarkeit. Gleich-

zeitig verringert dieser Ansatz die Komplexität des Systems und vereinfacht

das Engineering. Mit SystemOne CM erfüllt LTi den hohen Anspruch, Spitzen-

technologie und Wirtschaftlichkeit zu vereinen – eine Eigenschaft, die uns

einzigartig macht.

Das Beste aus beiden Welten

LTi kann durch die Zugehörigkeit zur Körber-Gruppe, einem international

führenden Technologiekonzern, auf langjähriges Know-how und eine breite

Anwendungskompetenz in vielen unterschiedlichen Branchen zurückgreifen.

Der Erfahrungsaustausch ermöglicht es LTi, Lösungen so zu gestalten, dass

sie dem Kunden immer Vorteile in ihren Anwendungen bieten.

76

75 % kompakter. SystemOne.Die rasante Entwicklung von kompakteren Bauformen

ist noch nicht zu Ende. Die Revolution beginnt erst!

Mit radikalen Ideen und neuen Ansätzen geht LTi voran

und bietet mit SystemOne eine Innovation: Deutlich

reduzierter Platzbedarf bei gleichzeitig erheblich mehr

Leistung und Performance. Willkommen in einer

besseren Welt der Maschinensteuerung.

K O M P A K T H E I T

98

Bei einer typischen Konfiguration von 6 Achsen,

inklusive Motion Controller, Sicherheitssteuerung

und Hilfsspannungsversorgung spart SystemOne CM

ca. 40 % Platz im Schaltschrank gegenüber markt-

üblichen Multiachssystemen und noch einmal

zusätzlich 60 % gegenüber der Verwendung von

Einzelachsen.

Der neue Maßstab

01

Integration ist der Schlüssel zum Erfolg. So besitzen

Einachs-, Doppelachs- und der einzigartige 3-Achs-

regler jeweils nur ein Gehäuse, eine Steuerelektronik

und ein Schaltnetzteil. Das sorgt für optimale Kosten-

effizienz und minimalen Platzbedarf.

Einzigartig: 3-Achsregler

02

Das Thema Integration zieht sich konsequent durch

das komplette Automatisierungssystem. So inte-

grieren sich in einem Modul der Motion Controller

und die SafetyPLC und in einem anderen die Ver-

sorgungeinheit des Achsverbunds und ein 500 W

Schaltnetzteil.

Integration im Großen

03

Die Integration beginnt auf der Schaltungsebene.

In den Antriebsreglern sitzt ein neu entwickeltes

Regelungs-ASIC, das die notwendige Rechenleistung

und die antriebsspezifischen Hardwarefunktionen

auf einem einzigen Chip kostengünstig integriert.

Integration im Kleinen

04

K O M P A K T H E I T

Einzelachs-system

Multiachs-system

-75 %

SystemOne

Motion-Controller

Safety PLC

Versorgungs-einheit

24 V SNT+ Kostenreduktion+ Mehr Rechenleistung+ Weniger Bauteile

1110

Einfach ist einfach. SystemOne.Warum werden intelligente Schritte der Vereinfachung

so selten wahrgenommen? Ganz einfach, Überflüssiges

vermisst keiner! LTi’s konsequente Orientierung am

Anwendernutzen führte bei der Entwicklung von

SystemOne zur radikalen Einfachheit ... die Wege zu

ganz neuen Möglichkeiten öffnet.

E I N F A C H H E I T

1312

Die Installationsaufwände sind gegenüber herkömm-

lichen Lösungen stark reduziert, zum einen wegen

der geringen Anzahl der benötigten Komponenten

und zum anderen weil diese zeitsparend über ein

einfaches Verbindungssystem miteinander kontaktiert

werden können.

Einfache Installation

SystemOne CM unterstützt neben den klassischen

Gebersystemen auch die Einkabel-Technologie.

Damit ist es möglich, auf die Geberleitung kom-

plett zu verzichten und die Installation weiter

zu vereinfachen. Die Geberinformation und die

Motortemperatur werden über nur 2 Adern des

Motorkabels mit übertragen.

Einkabel-Technologie

Sichere und nicht sichere Daten werden zentral im

Motion Controller gehalten und nach dem Power-On

den Antriebsreglern zur Verfügung gestellt. Damit

wird die Konfiguration deutlich vereinfacht, da z.B.

die notwendigen Skalierungen von Drehgebern und

Wegeinheiten nur ein einziges Mal zentral durchge-

führt werden. Das reduziert mögliche Fehlerquellen

und vereinfacht das Engineering.

Ein zentraler Datenpool

Die Projektierung, Konfiguration und Programmierung

des kompletten Automatisierungssystems erfolgt

zentral über das PC-Tool MotionCenter. Das sorgt

für Klarheit und Übersichtlichkeit und spart wertvolle

Engineeringzeit.

Ein Tool für alles

E I N F A C H H E I T

+ 24 VGNDDC +DC –

+ Sichere Daten+ Funktionale Daten

Data

Data

+ CoDeSys3+ Visu+ Safety+ Drive Manager

01 02 03 04

1514

Knallharte Flexibilität. SystemOne.Das flexible System schlägt das starre, das offene

verdrängt das geschlossene. SystemOne CM ist offen,

um flexibel auf die Bedürfnisse von heute und die

Herausforderungen von morgen einzugehen.

Wir sind offen für neue Wege. Begleiten Sie uns?

F L E X I B I L I T Ä T

1716

Der im SystemOne CM integrierte Motion Controller

besitzt eine skalierbare Prozessorleistung von 1,3 GHz

(Intel Atom) bis hin zu 2,2 GHz (Intel Core i3) und

ist sowohl für einfache Steuerungsanwendungen als

auch für dynamische und komplexe Applikationen

geeignet. Dem Anwender bleibt es hierbei überlassen,

ob er die Applikation selber auf einer Linux-Plattform

erstellt, oder Funktionspakete von LTi verwendet.

Universelle Plattform

Die Motion ControlFunctionBlocks nach PLCopen

stellen einen internationalen Standard in der

Steuerungstechnik dar. SystemOne CM unterstützt

neben den Funktionsblöcken für Einachs- und

Mehrachsbewegungen auch Logikfunktionen.

Dabei werden die in der IEC61131 definierten

Programmiersprachen unterstützt.

Funktionspaket PLC

Für die Automatisierung von Werkzeugmaschinen

stehen hier umfangreiche branchenspezifische

Funktionspakete auf Basis des eigenentwickelten

und leistungsfähigen andronic CNC-Kerns zur

Verfügung, z.B. für die Laserbearbeitung, HSC-

Bearbeitung, EDM-Bearbeitung, aber auch für

Sonderanwendungen, wie das Werkzeug-,

Kurbelwellen- und Nockenwellenschleifen. Die

Anwendungen reichen von der einfachen 3-Achs-,

bis hin zur komplexen Multiachs-High-End-CNC-

Bearbeitung. Optional stehen auch leistungsfähige

Hard- und Software-Erweiterungen zur Verfügung,

wie z.B. schnelle I/Os mit einer Zeitauflösung von

10ns für die Laseransteuerung.

Funktionspaket CNC

Die Robotik Funktionspakete von SystemOne CM

decken einfache Handlingaufgaben ebenso ab

wie Robotikanwendungen mit ihren typischen

Kinematiken. Sie beinhalten auch das Funktions-

paket PLC. Somit können z.B. auch Kombinationen

von Synchron-und Robotikanwendungen einfach

und elegant gelöst werden.

Funktionspaket Robotik

CPU1,3 GHz

– Robotik– CNC– SPS+ Motion

LINUXCPU

2,2 GHzPLCopen CNC

F L E X I B I L I T Ä T

Robotik

01 02 03 04

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S I C H E R H E I T

Mit Sicherheit. SystemOne.Wie viel Sicherheitsanspruch im Maschinenbau ist

gerechtfertigt? Maschinen dienen Menschen. Menschen

sind zu schützen. In jedem Fall. LTi investierte den

größten Anteil der Entwicklung von SystemOne in die

Sicherheitstechnik. Das Ergebnis stellt eine Revolution

dar: SystemOne bietet komplexe Sicherheitsfunktionen,

die einzigartig sind. Damit sind Lösungen möglich,

an die bisher kaum zu denken war.

2120

SystemOne CM besitzt eine vollwertige Sicherheits-

steuerung, die mit bis zu 32 sicheren on Board E/As

ausgestattet werden kann und sehr wirtschaftliche

Sicherheitslösungen erlaubt. Das Safety-Programm in

der Sicherheitssteuerung managt völlig unkompliziert

nicht nur die sicheren E/As, sondern auch eventuell

notwendige sichere Bewegungen in den Antriebs-

reglern.

... in der Safety PLC

Die Antriebsregler bieten in der Standardausführung

STO nach SIL 3, PL e, Kat 4 und SBC nach SIL 2,

PL d, Kat 3 und sind daher auch in sicherheits-

technisch anspruchsvollen Anwendungen wie z.B.

schwebenden Lasten und Pressen geeignet.

... im Achsregler als Standard

Optional können die Antriebsregler ihre Bewegung

sicher überwachen. Dazu kommen 2 Sicherheits-

controller zum Einsatz, die zum einen die Bewegung

und zum anderen sich selbst gegenseitig über-

wachen. Somit werden die Funktionen SS1, SS2,

SOS, SLS, SLI, SDI und SLP nach SIL3, PL e, Kat 4

realisiert. Durch diesen hohen Sicherheitslevel ist

der Einsatz in allen Anwendungen möglich.

... im Achsregler als Option

Ein sicherheitstechnisches Highlight stellt die sichere

Arbeitsraumüberwachung dar. Die Antriebsregler

stellen dabei der Sicherheitssteuerung die sicheren

Positionen über EtherCATFSoE zur Verfügung. Diese

ist dann in der Lage, bei bekannter Kinematik einen

Arbeitsraum sicher zu überwachen oder den kolla-

borierenden Betrieb zwischen Mensch und Roboter

abzusichern.

... im Arbeitsraum

S I C H E R H E I T

01 02 03 04

2322

D Y N A M I K + P R Ä Z I S I O N

Präzision trotz Dynamik. SystemOne.Warum steckt in jedem Maschinenbauer ein Revolutionär?

Entwickler sind Grenzgänger und streben permanent nach

der Verschiebung des Limits im Bereich Geschwindigkeit

und Genauigkeit. LTi steht dabei in der ersten Reihe und

startet nun mit SystemOne die nächste Revolution:

Wir verschieben die bisherigen Grenzen von Dynamik

und Präzision und setzen damit neue Maßstäbe.

2524

Eine der wesentlichen Kennzahlen einer Maschine ist

ihre Produktivität. Je größer der Ausstoß pro Zeiteinheit,

desto höher ist ihre Wirtschaftlichkeit. Dabei werden

immer häufiger auch höhere Anforderungen an ihre

Präzision gestellt. SystemOne CM besitzt eine ganze

Reihe an Funktionen und Eigenschaften, die zum Ziel

haben, die Dynamik und Präzision von Maschinen zu

steigern.

Produktivität steigern

Jedem Achsmodul steht pro Achsregler ein leistungs-

fähiges ASIC mit 32 Bit Microcontroller und Floating-

Point-Unit zur Verfügung. Ein Dreiachsregler besitzt

somit 3 ASIC´s und hat dadurch im Vergleich zu einem

Einachsregler keinerlei Einschränkung an Rechenleistung.

Falls gefordert, kann er dadurch einen Stromreglertakt

von 16 kHz realisieren. Dies führt zusammen mit den

eingebauten Rauschunterdrückungsfunktionen zu einer

hervorragenden Regelungsperformance.

Rechenleistung bereitstellen

Funktionen zur Kompensation von Geberfehlern,

mechanischen Eigenfrequenzen und Fehlern in der

mechanischen Übertragungsstrecke, stehen ebenso

zur Verfügung wie eine Rast- und Reibmoment-

kompensation. Ergänzt wird dies durch eine prädiktive

Vorsteuerstruktur mit Piko-Interpolation. Mit den ein-

gebauten Autotuning-Funktionen sind Sie daher nur

einen Klick von der optimalen Einstellung entfernt.

Fehler kompensieren

Zur optimalen Regelung von schwingungsfähiger

Mechanik identifiziert SystemOne CM die mecha-

nische Strecke mit ihrem Frequenzgang und ihren

Eigenfrequenzen. Aufgrund dieser Informationen

werden Zustandsregler mit Beobachterstrukturen

automatisch parametriert und sorgen für Dynamik

und Präzision am Rande des physikalisch Machbaren.

Automatisch adaptieren

D Y N A M I K + P R Ä Z I S I O N

Qualität

Out

put

Reduzierung von Schleppfehlern: Ausblenden von Resonanzfrequenzen:

-80 %

01 02 03 04

2726

ServoOne CMP Versorgungseinheit 10 kW 22 kW

Abmessungen [mm] 55 x 310 x 241 110 x 310 x 241

Versorgungsspannung 3 x 400 V AC

Abmessungen Ja, interner Widerstand optional

Vorladung Ladestrombegrenzung

Netzteil 24V DC, 20 A integriert

Netzschütz Ansteuerung für externes Netzschütz

Netzfilter Externes Summennetzfilter

Achsregler ServoOne CM

max. Ausgangsstrom [A] (1) 4,5 9 18 36 48 (40)(2) 72 80

Nennstrom [A] 1,5 3 6 12 16 24 32

Abmessungen [mm] BG1: 55 x 310 x 241 BG2: 110 x 310 x 241

Einachsregler BG1 BG2

Doppelachsregler BG1 BG2 –

Dreiachsregler BG1 BG2 –

Encoderinterface Resolver, SinCos, Hiperface, Hiperface DSL, EnDAT

Feldbus EtherCAT CoE

Standard Eingänge 11 DI

Safety Eingänge 4 DI

Sicherheitstechnik Standard STO (SIL3, PL e, Kat 4)

Sicherheitstechnik optional Programmierbar in Kombination mit SafetyOne CM

Kühlungsart Wandmontage, Cold Plate, Durchstecktechnik

MotionOne CM (Safety)

ServoOne CM

Steuerung Motion (basic) Motion + (advanced)

Prozessor 1,1 GHz Atom Intel i3 2,2 GHz

Betriebssystem Linux

Abmessungen [mm] 55 x 310 x 241

Hauptspeicher 512 MB 1 GB

Schnittstellen Master: EtherCAT, Ethernet (Gigabit), USB, Grafik (DVI) Slave: SERCOS III, PROFINET, Ethernet IP

Digitale Eingänge über EtherCAT-Baugruppeninsel

Digitale Ausgänge über EtherCAT-Baugruppeninsel

Speichermedien CFast, SD, USB

SafetyOne basic Safe IO: 8DI, 4DO

SafetyOne advanced Safe IO: 20DI, 10DO, 2 Relais

(1) Überlast für 500 ms (2) Für BG2

Mehrachssystem SystemOne CM

MMI zur zentralen Systembedienung und -Diagnose

SafetyOne CM – Sicherheitssteuerungmit on Board Safety IO‘s

Maschinensteuerung MotionOne CM

DVI Grafikschnittstelle

Zwei USB-Ports

Versorgungseinheit ServoOne CM fürZwischenkreis und 24 V-Hilfsspannung

Anschluss Bremswiderstand

Anschluss 24 VZwischenkreis- und 24 V- Verbund(unter der Abdeckhaube)

Programmierbare Ausgänge Versorgungseinheit

Relaisausgang für Ansteuerung Hauptschütz

Leistungsversorgung

Leistungsversorgung 24 V

Schnelle Achs-Querkommunikation

EtherCAT Systembus-Schnittstelle

Standard-Eingänge Achsregler

Achse 1 Encoder 1Achse 2 Encoder 1

Safety Eingänge

Motoranschluss Achse 1

Motoranschluss Achse 2

Motoranschluss Achse 3

Achse 1 Encoder 2Achse 3 Encoder 1

Mehrachsregler ServoOne CM

LTi GmbH

Gewerbestr. 5-9

35633 Lahnau

Tel. +49 6441 966-0

Fax +49 6441 966-137

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0920

.006

6-3

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