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Motion Control, CNC et robotique totalement intégrés

La plateforme logicielle Generic Motion Control (GMC) de B&R unifie les fonctions CNC, "motion" et robotiques au sein d'un seul et même environnement homogène. L'utilisation de cette plateforme permet de résoudre efficacement des tâches complexes comme, par exemple, la synchronisation entre un convoyeur et un robot. Le programme CNC ou robotique génère la trajectoire pour des axes virtuels qui peuvent être ensuite couplés à d'autres axes (virtuels) ou à des positions réelles (p. ex. celle d'un codeur placé sur le convoyeur). La trajectoire résultante peut être ensuite transmise à des axes réels. La productivité augmente, et l'effort de développement diminue.

Matériel intuitif, conception avancée, design compact

Le pupitre CNC de B&R présente un design innovant ainsi qu'un très haut niveau d'intégration : il remplit à lui seul les fonctions automate, IHM, "motion", robotique et sécurité, à l'intérieur d'un boîtier des plus compacts. Un appareil de commande portable offre à l'utilisateur encore plus de liberté pour la mise en service et pour le suivi du process actif.

Génération de trajectoire automatique (CNC) ou manuelle

L'enduction est un procédé complexe. Selon la peinture ou le vernis utilisé, il peut être nécessaire de suivre des trajectoires CNC différentes pour le même objet. Pour cette raison, il est généralement préférable de définir les trajectoires manuellement plutôt que par programmation CNC ISO. Outre les langages ISO CNC conventionnels ou les langages robotiques, la plateforme Generic Motion Control (GMC) de B&R permet aussi de générer une trajectoire pour n'importe quelle cinématique à partir de points entrés manuellement .

Maintenance conditionnelle

L'anticipation des défaillances machine permet de réduire les coûts et d'accroître la disponibilité de l'outil de production. C'est pourquoi B&R propose aux utilisateurs de nombreuses solutions pour leur permettre de bénéficier des avantages de la surveillance conditionnelle.

Les modules Condition Monitoring de la gamme X20 permettent d'identifier précisément les cas où une intervention de maintenance s'avère nécessaire. En plus d'être simples à configurer, ils effectuent eux-mêmes l'analyse des vibrations. L'exploitation les données qu'ils fournissent permet d'optimiser efficacement les process existants.

APROL ConMon, la solution de surveillance conditionnelle prête à l'emploi de B&R, ouvre encore plus de possibilités. Ce système mesure, enregistre et analyse en continu toutes les données pertinentes et délivre toutes les informations requises pour une maintenance conditionnelle efficace. Résultat : une amélioration durable de la disponibilité machine. La solution APROL ConMon s'intègre parfaitement au système de contrôle de process APROL de B&R. Elle est également disponible sous forme de solution autonome.

Distribuée et échelonnable

Les systèmes d'E/S X20 et X67 de B&R offrent une solution optimale pour la mise en œuvre de solutions décentralisées et évolutives. Que ce soit dans l'armoire électrique (système X20 avec protection IP20) ou directement sur une machine (système X67 avec protection IP67), les E/S de B&R sont une solution de choix pour réduire les coûts de câblage. Ces systèmes permettent également de proposer différentes configurations de machines sans redévelopper le logiciel pour chacune d'entre elles.

Offre complète pour le contrôle des centres d'usinage CNC

B&R propose une vaste gamme de solutions Motion Control :

• Moteurs brushless avec servovariateur intégré (ACOPOSmotorACOPOSmotor)

• Servomoteurs et servovariateurs ultra-compacts et hautement dynamiques (8LV + ACOPOSmicro)

• Moteurs pas à pas (8OMP + ACOPOSmicro)

• Moteurs linéaires-rotatifs LinMot (ACOPOSmicro)

Avec B&R, les fabricant de machines peuvent utiliser tous types de moteurs pour contrôler la tête de verrouillage. Le logiciel est entièrement indépendant de l'actionneur (GMC). Ainsi, le fabricant de machines peut choisir librement la solution qu'il juge la meilleure pour chaque machine et optimiser son temps, ses ressources et ses coûts.

Maîtrise des coûts énergétiques

Les coûts énergétiques doivent être monitorés en permanence pour que la rentabilité du procédé de séchage soit assurée. A cette fin, il est essentiel de disposer d'un aperçu général des coûts générés par les consommation de vapeur, de chauffage, d'électricité et autres pour optimiser le process entèrement. B&R fournit des modules X20 spécialisés enregistrant toutes les valeurs de mesure et et délivrant ces dernières à APROL EnMon. EnMon collecte ces données et fournit une analyse détaillée et suggère des mesures correctives afin d'augmenter l'efficacité énergétique du système dans son ensemble.

Monitoring énergétique

L'accroissement de l'efficacité de la production passe d'abord par la connaissance et l'optimisation de la consommation d'énergie. La solution APROL EnMon permet l'acquisition de toutes les données énergétiques ainsi que la génération de rapports complets pour leur évaluation et leur interprétation. Cette solution complète et intégrée fonctionnant sur un Automation PC 910 de B&R facilite la mise en œuvre des préconisations de l'ISO 50001. APROL EnMon contribue à une nette réduction de la consommation d’énergie, augmentant ainsi la compétitivité des utilisateurs.

Generic Motion Control

De nos jours, le développement d'un concept de machine va bien au-delà de la simple juxtaposition de processus individuels devant s'exécuter les uns après les autres. Il existe souvent des liens directs entre le contrôle d'une trajectoire avec traitement d'E/S, et une intervention dépendante du process dans les fonctions du variateur. Les axes auxiliaires doivent être couplés aux axes de trajectoire, et il doit être possible d'afficher toutes les séquences en temps réel. Il va sans dire que les machines doivent être interconnectées pour accomplir tout cela et permettre des interventions et des diagnostics à distance.

B&R accroît l'eficacité des machines et des lignes en combinant les technologies CNC, robotiques et motion control dans une seule et unique plate-forme : Generic Motion Control (GMC) La GMC permet l'utilisation de tous les types d'entraînements, dont les entraînements hydrauliques et les entraînements asservis. Cette plateforme s'intègre parfaitement à l'application machine et peut être personnalisée en fonction des tâches à réaliser. Sa flexibilité autorise également l'intégration de dialectes CNC et robotiques existants.

Solution hydraulique, électrique ou hybride

Les procédés utilisés pour la fabrication des produits en bois composite font intervenir des forces importantes. B&R propose une solution servo-hydraulique rendant la fabrication des produits en bois composite plus économe en énergie. A la différence des solutions traditionnelles combinant pompe hydraulique variateur de fréquence, cette solution se compose d'une servo-pompe hydraulique et d'un servo-variateur. Ce type de système ne consomme de l'énergie qu'en cas de nécessité absolue et conduit ainsi à une amélioration remarquable de l'efficacité énergétique. Bien sûr, les automates, les PC industriels et les Panel PC de B&R peuvent être aussi utilisés pour mettre en œuvre des concepts "tout hydraulique" ou "tout électrique".

Hydraulique

Le contrôle des systèmes hydrauliques constitue en pan entier du concept d'automatisation de B&R. Il est ainsi possible de se passer de matériel spécifique pour le contrôle des systèmes hydrauliques. De plus, la puissante bibliothèque hydraulique de B&R ouvre de nouvelles possibilités dans ce domaine.

• Régulation de position

• Régulation de vitesse

• Régulation de force

• Passage dynamique et ultra-rapide d'un système de régulation à l'autre

Les systèmes hydrauliques sont contrôlés parallèlement au reste du matériel. Les machines bénéficient ainsi d'une performance et d'une précision accrues, les coûts diminuent, et le niveau d'intégration globale augmente.

Unités de commande personnalisées

Chez B&R, les produits personnalisés présentent un niveau de qualité élevé et équivalent à celui des produits fabriqués en série. Un département entier est consacré au développement de solutions matérielles individualisées.

Asservissement haute performance

Fort de nombreuses années d'expérience dans le contrôle des procédés de l'industrie du plastique, B&R fournit un large panel de bibliothèques technologiques éprouvées pour les tâches de régulation et les procédures d'auto-réglage. La technologie de régulation avancée de B&R se fonde sur les concepts les plus avancés, offrant ainsi une performance et une précision machine maximales. Pour en savoir plus, voir la section Plasturgie.

MATLAB/Simulink & MapleSoft

Les systèmes de contrôle de B&R se connectent directement à MATLAB/Simulink ou MapleSoft, offrant ainsi de nouvelles possibilités d'optimisation pour le process de séchage. Des modèles mathématiques complexes peuvent être développés avec MATLAB/Simulink et de MapleSoft, non seulement pour le système de séchage, mais aussi pour son environnement immédiat. Le code C généré automatiquement se charge facilement sur un contrôleur B&R, permettant ainsi un prototypage et un développement plus rapides.

Ni trop chaud, ni trop froid

Les machines d'extrusion et d'injection doivent augmenter et réduire la température dans des zones multiples pour garantir la qualité du produit final. B&R fournit un package logiciel incluant des blocs de fonction et des templates de visualisation pour faciliter la mise en œuvre de la régulation de température. La régulation de température s'effectue bien sûr sur l'automate principal, ce qui évite de recourir à des appareils externes. Les blocs de fonction permettent aussi l'auto-réglage pour accélérer la mise en service.

Architecture ouverte et flexible

B&R utilise depuis longtemps des standards et protocoles de communication ouverts. Les systèmes B&R sont ouverts aux interfaces de communication standard, tant au niveau machine qu'au niveau ERP. L'offre produits entièrement échelonnable de B&R permet de réutiliser des programmes machine existants si le matériel change. Seuls le médium et le protocole de communication doivent être configurés. La configuration dynamique des E/S permet de toujours utiliser le même logiciel pour différentes architectures matérielles. La solution s'avère ainsi compétitive et très flexible.

Câblage optimisé avec un bus de terrain distribué

Il peut être difficle de câbler de grandes machines si tous les modules d'E/S sont centralisés dans la même armoire électrique. Les architectures distribuées de B&R simplifient le montage et réduisent ainsi les coûts connexes. POWERLINK permet une mise en réseau simple, fiable et à moindre de tous les composants d'automatisation : modules d'E/S IP20 et IP67, modules de contrôle de distributeurs pneumatiques, modules à touches, unités d'affichage déportées, variateurs de fréquence distribués, servovariateurs, moteurs avec servovariateur embarqué, etc. Et comme les programmes et les configurations sont gérés de manière centralisée, le système peut être programmé comme si tous les composants se trouvaient dans une seule armoire électrique.

POWERLINK

Basés sur une technologie standardisée, les bus de terrain classiques permettent de combiner des produits d'automatisation de différents fabricants. Cependant, leurs fonctionnalités limitées nécessitaient souvent d'utiliser plusieurs bus de terrain pour pouvoir effectuer différentes tâches d'automatisation.

La multiplicité d'outils et d'interfaces que cela engendrait limitait les possibilités en matière de diagnostic et de composants d'infrastructure.

POWERLINK As a successor to classic fieldbus technology, POWERLINK provides uncompromising performance and real-time capabilities based on the established global standard, Ethernet. Un débit de transmission de 100 Mbit/s et une précision de synchronisation de +/- 100 ns permettent de combiner sur un seul réseau les tâches les plus exigeantes dans les domaines du contrôle, de la robotique, de la CNC et du Motion Control.

POWERLINK permet de bénéficier de tous les avantages d'une solution d'automatisation intégrée. Les utilisateurs peuvent se concentrer sur la conception de leur machine et créer une solution d'automatisation sans avoir à se soucier du bus de terrain. POWERLINK offre les performances nécessaires pour être le socle des innovations futures et des concepts de machines modulaires. La liberté apportée par la technologie Ethernet dans la topologie réseau permet également aux utilisateurs d'adapter le câblage à la conception de la machine et de réduire ainsi les coûts de câblage. POWERLINK est une technologie ouverte et reconnue dans le monde entier en tant que norme IEC. Les principaux fabricants dans les domaines du contrôle, des entraînements, des actionneurs pneumatiques, des capteurs, de la vision et de la robotique, s'appuient déjà sur POWERLINK. Avec openSAFETY, POWERLINK offre le seul standard de sécurité conforme à l'IEC61508 et ouvert. Ceci permet un accroissement de la performance des machines ainsi qu'une réduction des temps d'arrêt machine.

La sécurité avant tout

Basée sur le protocole de sécurité open source openSAFETY, l'offre de B&R pour la sécurité intégrée est la plus étendue du marché. L'association des temps de réponse les plus courts du marché et des blocs de fonction SafeMOTION tels que Safe Torque Off (STO), Safely Limited Speed (SLS), Safely Limited Position (SLP) et Safe Direction (SDI) permet de développer des concepts de machines auparavant inenvisageables. Il en va de même pour les applications robotiques. Les fonctions SafeROBOTICS de B&R permettent de monitorer l'ensemble de la chaîne cinématique. La transmission des paquets de données via POWERLINK permet d'implémenter des solutions de sécurité jusqu'à SIL 3 (IEC EN 6206) ou jusqu'à PL e cat 4 (EN ISO 13849-1). L'automate de sécurité et les E/S sûres décentralisées remplacent le câblage filaire classique et donnent plus de souplesse à la mise en service et en exploitation.

Synchrone et temps réel

Avec POWERLINK, B&R parvient à mettre en œuvre une synchronisation temps réel dur, même pour des systèmes déportés. Contrôleurs et E/S déportées sont synchronisés avec une précision de moins <100 ns. With sanding machines, for example, this means that the scanning sensors can be precisely controlled together with the conveyor belt and sanding unit. This increases processing quality and reduces costs since no special hardware is required.

Synchronisation et performance

Totalement échelonnables, les automates de B&R sont assez puissants pour prendre en charge l'exécution d'algorithmes mathématiques complexes sans nécessiter de PC additionnels. Les solutions d'automatisation intégrées de B&R permettent également la connexion directe de caméras et de systèmes de mesures par laser pour le suivi du process et de la qualité. Cette intégration, ainsi que les temps de réponse extrêmement courts obtenus au moyen de POWERLINK, NetTime et de la technologie reACTION accroissent la productivité et améliorent la qualité.

Régulation de température

Avec ses blocs de fonction, ses régulateurs PID et ses modèles de visualisation, la bibliothèque de régulation de température de B&R répond parfaitement aux besoins des systèmes de séchage de bois.

Fonctionnalités incluses :

• Auto-réglage

• Gestion de plusieurs zones de température différentes

• Espace de stockage adapté pour de grandes volumes de données

L'intégration complète au système est bien sûr garantie.

openSAFETY

Le premier standard ouvert et indépendant du bus pour la sécurité

openSAFETY est le premier standard de sécurité ouvert et véritablement indépendant du bus pour toutes les solutions Ethernet industriel et bus de terrain. Cette technologie facilite la mise en œuvre de mesures de sécurité selon les directives machines 2006/42/CE en vigueur et selon d'autres normes applicables. S'appuyant sur le principe "Black Channel", openSAFETY est le seul protocole de sécurité au monde capable de transférer des données sûres via n'importe quel système bus de terrain.

Outre son haut niveau d'interopérabilité, ce protocole et ses mécanismes de communication assurent que les messages sont reçus et traités par tous les destinataires simultanément. Ceci est une des raisons pour lesquelles openSAFETY a une longueur d'avance en terme de temps de réponse. En outre, l'intégration de ce protocole via POWERLINK contribue aussi à réduire drastiquement les temps de réponse. La disponibilité des machines et des systèmes s'en trouve considérablement accrue.

Des avantages qui parlent d'eux-mêmes

Utiliser la technologie openSAFETY procure de nombreux avantages. En permettant de réduire les temps de réponse ainsi que les distances de sécurité, ce standard génère des gains de productivité, ce qui revêt une grande importance pour les constructeurs de machines. Grâce à ses services automatisés de paramétrages et de configuration, les opérateurs de systèmes industriels bénéficient de temps de mise en service et de changements de série plus courts.

Outre les E/S digitales, le protocole openSAFETY couvre aussi les interfaces analogiques et de température, de même que la mesure sûre de vitesse jusqu'à SIL3 et PLe. Combiné à la technologie d'entraînements sûrs de B&R, ce standard permet des réactions de sécurité très rapides et diversifiées. Les développeurs de machines peuvent alors éviter d'avoir systématiquement recours à des boutons d'arrêt d'urgence.

Câblage considérablement simplifié

Le câblage des capteurs et actionneurs dédiés à la sécurité est grandement simplifié avec openSAFETY car ces appareils peuvent être raccordés au réseau sur les mêmes nœuds d'E/S décentralisés que ceux qu'utilisent en parallèle les voies d'E/S standard. Aujourd'hui, de nombreux composants sécuritaires ont leur propre interface de bus et se connectent directement au réseau. Dans un système entièrement intégré, la liaison entre système de sécurité et système standard n'a plus besoin d'être câblée pour les contacts d'alarme.

Avec openSAFETY, B&R asssure une transparence complète de toutes les voies d'E/S de sécurité et standard, dans un seul système. Les modules ou options machine qui ne sont pas intégrés de façon permanente dans un système et, qui plus est, doivent être munis de fonctionnalités de sécurité, peuvent être ainsi configurés dans un projet logiciel standard et mis en marche sur le terrain simplement, en sélectionnant la bonne configuration sur un écran d'ordinateur.

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