Process Control für Füge-, Einpress- & Schweißprozesse

Berghof Automation GmbH / Eningen / Deutschland

(This application report is only available in German language)

Leistungsfähige I/O-Erweiterungskarten für die Display-Steuerung von Berghof helfen die Niet-Steuerungen der Werner Krayer Systemtechnik noch performanter zu gestalten. Mit dem System kann die Zahl des Ausschusses, der „Nieten“ im Prozess, deutlich gesenkt werden. Und das, ohne den Platz in der Maschine und im Schaltschrank zu vergrößern.
Berghof liefert an die Werner Krayer Systemtechnik DC1000 Steuerungen mit Display und I/O-Erweiterungen – auf dieser Basis hat Krayer eine eigene Process Control „proMY“ entwickelt, mit der man nicht nur Nietprozesse perfekt überwachen, sondern auch hinsichtlich der Prozessparameter mit 100 % Qualitätskontrolle steuern kann. Die Process Control ist auf vielfältige Einsatzmöglichkeiten im Bereich Fügen, Einpressen und Schweißen ausgelegt. Die Anwendungsbereiche haben fast immer mit Zeit-, Weg- und Kraftmessung zu tun. Das Highlight für Nietmaschinen: Die Process Control von Krayer gewährleistet für Nietmaschinen, dass immer eine konstante Schließkopfhöhe erreicht wird und Bauteilpaarungs-Toleranzen kompensiert werden können. Die Process Control sichert damit höchste Qualität und senkt gleichzeitig den Ausschuss sowie Kosten.

Die Anforderung: mehr Leistung bei minimaler Abmessung
Je kompakter Maschinen und je vielfältiger deren Anforderungsprofile werden, umso flexibler und leistungsfähiger müssen die Steuerungen inklusive der I/O-Baugruppen sein. Als Antwort auf diese Anforderung hat Berghof unter der Systembezeichnung DC-I/O eine neue, äußerst kompakte und flexible I/O-Erweiterungskarte für seine SPS-Geräteserie DC1000 entwickelt – für verschiedenste I/O Signale bei Abmessungen von 108 mm Breite x 56,6 mm Höhe. Das spart Platz in Maschinen oder Schaltschränken und häufig auch zusätzliche I/O-Hardware ein. Was aber die Werner Krayer Systemtechnik an den I/O-Erweiterungen von Berghof überzeugt hat, war bei aller Kompaktheit vor allem die Leistungsfähigkeit. „Andere Anbieter konnten weder dieses Preis-Leistungs-Verhältnis noch die hohen Abtastraten bieten“, sagt Inhaber Werner Krayer, dem es neben der Abtastrate von 1 ms vor allem auf den Mehrwert durch die vielen multifunktionellen digitalen sowie analogen Ein- und Ausgänge ankam. Hier war für verschiedene elektrische Anschlusstechniken eine hohe Bandbreite gefragt.

Die Herausforderung: den Ausschuss im Prozess reduzieren
Um optimale Ergebnisse zu gewährleisten, muss der Ausschuss im Prozess, d. h. die Zahl der „Nieten“, reduziert werden. Zu diesem Zweck muss der Nietvorgang frei wählbar in verschiedenen Betriebs-Modi nach Nietposition, Zeit oder Kraft (kN) gesteuert werden können. Mit direkter Eingabe der Parameter und Toleranzen. Denn die Kompensierung von Bauteilpaarungs-Toleranzen sowie Dickenschwankungen ist ein wesentlicher Baustein im Prozess. Krayer bietet hierfür eine integrierte Längen- und Nietüberstandsmessung in einem System. „Die exakte Messung der Nietkraft ist ein komplexes Thema“, führt Werner Krayer aus, weshalb die direkt wirkende Kraft über einen hochgenauen Piezo-Dehnungssensor gemessen wird. Die Auswertungen und Reaktionen erfolgen dabei in Echtzeit. Für Herausforderungen wie diese sind I/O-Erweiterungen gefragt, mit deren Hilfe sich all diese Anforderungen möglichst kostengünstig und effizient realisieren lassen, und das bedeutet: die Leistung lässt sich flexibel, Platz sparend und Hardware sparend erweitern und benötigt zudem nur einen minimalen zusätzlichen Programmieraufwand. Die I/O-Erweiterungen von Berghof vereinen all diese Eigenschaften in kompakter Form. Im Gehäuse belegt die DC-I/O Erweiterungskarte nur einen Steckplatz, in die DC1000 Serie mit Prime Interface können bis zu drei Erweiterungskarten eingebaut werden.

Multifunktionell und kompakt
Berghof DC-IO-Erweiterungskarten zeichnen sich durch multifunktionelle digitale und analoge Ein- / Ausgänge sowie durch eine hohe Messgenauigkeit und 22 Bitauflösung aus. Sie verfügen über 8 digitale Eingänge mit Zählfunktion, 8 digitale Aus- / Eingänge, 4 analoge Eingänge +/-10 V. Weitere 4 multifunktionale Analogkanäle bieten mehrere Betriebsarten zur Auswahl an:
 

  • Strommessung
  • Spannungsmessung
  • Temperaturmessung
  • Widerstandsmessung
  • Stromgeber
  • Spannungsgeber


Damit sind viele Anwendungen flexibel und leistungsfähig realisierbar.

Die einfache Programmierung via CODESYS
Alle Erweiterungskarten sind in die Steuerungskonfiguration der Entwicklungsumgebung (CODESYS) integriert. Damit verfügt der SPS Programmierer über schnellen Zugriff auf umfangreiche Funktionen mit vielen Highlights. Berghof liefert die I/O-Erweiterungen bereits vormontiert und funktionsgeprüft. Die Kommunikation läuft über ein internes Bussystem.