Integration von Robotern in die SIMATIC Welt ... · mxAutomation MotoLogix Command Slave Unival PLC...

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Integration von Robotern

in die SIMATIC Welt

Digitalization Days 2017

siemens.com/automation-days Frei verwendbar © Siemens AG 2017

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Mai 2017 Seite 2 Martin Sidler

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Mai 2017 Seite 3 Martin Sidler

Robotik –

Robotermarkt wächst rasant

1 Forecast

Quelle: IFR World Robotics 2016

414

363

322290

254

221

178159166

121

60

113114111120

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

2014 20191 20181 20171 2015 20161 2008 2009 2012 2011 2013 2010 2005 2006 2007

Worldwide annual supply of industrial robots

2001 – 20191

‘000 of units 2017 – 2019: +13%

per year on average

+15% +14%

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Mai 2017 Seite 4 Martin Sidler

Robotik –

Roboterauswahl

Unterschiedliche Roboter für die gleiche Aufgabe (vor allem Handling Applikationen)

Für sehr viele Applikation könnte man Roboter von irgendeinem Hersteller einsetzen.

Auswahlkriterien: Traglast, Reichweite, Genauigkeit, Dynamik, Engineering, Beschaffungskosten Engineering,

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Mai 2017 Seite 5 Martin Sidler

Robotik –

Roboter Engineering-Tools

Jeder Roboterhersteller hat ein anderes Engineering Tool

Ein Stäubli Experte braucht Monate um Roboter von anderen Herstellern

programmieren zu können

WorkVisual

KUKA

Val 3

STÄUBLI

Wincaps

DENSO

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Mai 2017 Seite 6 Martin Sidler

Robotik –

Roboterbedienpanels

Jeder Roboterhersteller hat anders aussehende Bedienpanel

Wer heute Stäubli bedienen kann, braucht eine Schulung um Kuka

oder Denso bedienen zu können!

SmartPad

KUKA

Teaching Pendant

STÄUBLI

Teaching Box

DENSO

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Mai 2017 Seite 7 Martin Sidler

Robotik –

Expertenteams beim OEM

OEM XYZ

Roboter experten SPS Experten

Simatic Nutzer STÄUBLI

Experte

DENSO

Experte

KUKA

Experte

MOTOMAN

Experte

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Mai 2017 Seite 8 Martin Sidler

Robotik –

Motivation – Vereinfachung!

Quelle: Octopuz Canada

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Mai 2017 Seite 9 Martin Sidler

Robotik –

Anforderung OEM

Quelle: Octopuz Canada

Eine Engineering Plattform

Eine Steuerungsplattform

Ein Bedienpanel

Standardisierung

Flexible Roboterauswahl

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Mai 2017 Seite 10 Martin Sidler

Robotik –

Bis jetzt – Roboteransteuerung über I/O-Befehle

PROFINET

2 Engineering-Tools

Bedienpanels

Individuelles Interface

Maschinenbedienung Maschinen-

programm

Robotersteuerung Roboterbedienung

Start-/Stop, JobID,

Befehle, Fehler-ID

Roboterprogramm

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Mai 2017 Seite 11 Martin Sidler

Robotik –

Unsere aktuelle Antwort – Roboterprogrammierung in der SPS

1

Robotersteuerung Roboter-

bedienung

FB

Move

Neu

Neu

Engineering-Tools

Bedienpanels

Vordefiniertes Interface

Message Frame

PROFINET

FB

App

Neu

Roboterbibliothek

nach PLCopen

Roboterapplikation

Roboterapplikation

Maschinen- und

Roboterprogramm

Maschinen- und

Roboterbedienung

Maschinen- und

Roboterbedienung

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Mai 2017 Seite 12 Martin Sidler

Robotik –

Unsere aktuelle Antwort – Roboterprogrammierung im TIA Portal

1

Robotersteuerung Roboter-

bedienung

FB

Move

Neu

Neu

Engineering-Tools

Bedienpanels

Vordefiniertes Interface

Message Frame

PROFINET

FB

App

Neu

Roboterbibliothek

nach PLCopen

Roboterapplikation

Roboterapplikation

Maschinen- und

Roboterprogramm

Maschinen- und

Roboterbedienung

Maschinen- und

Roboterbedienung

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Mai 2017 Seite 13 Martin Sidler

Robotik –

Unsere aktuelle Antwort – Roboterprogrammierung im TIA Portal

TIA PORTAL

SIMATIC

TP1500, KTP900F

JA

JA

Eine Engineering Plattform

Eine Steuerungsplattform

Ein Bedienpanel

Standardisierung

Flexible Roboterauswahl

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Mai 2017 Seite 14 Martin Sidler

Robotik –

Verfügbare Bibliotheken für STEP 7/TIA Portal

TIA Portal Stäubli KUKA Yaskawa Motoman Denso

Unival PLC Command Slave MotoLogix mxAutomation

RC8

S7-1500

Bibliotheken

für die Roboter

Ansteuerung

FB

KR C4 RC8 CS8C

DX200

PROFINET PROFINET PROFINET PROFINET

Siemens

Roboterapplikation

Siemens

Roboterapplikation

Siemens

Roboterapplikation

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Mai 2017 Seite 15 Martin Sidler

Robotik –

Roboterprogrammierung – Unterschiedliche Roboterhersteller

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Mai 2017 Seite 16 Martin Sidler

Robotik –

Roboterprogrammierung – TIA Portal

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Mai 2017 Seite 17 Martin Sidler

Siemens

Technology CPU

Stäubli

UniVal PLC

Denso

CommandSlave

KUKA

mxAutomation

Robotik –

Roboterprogrammierung – Roboterbibliothek nach PLCopen

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Mai 2017 Seite 18 Martin Sidler

Robotik –

Roboterprogrammierung – Systemstruktur

Lesen Prozess Abbild

Schreiben Prozess Abbild

Schreiben Achs Werte

Lesen Achs Werte

Robi_MoveDirect

Robi_Initialize

Robi_AutEXT

Roboterbibliothek

(library)

Anwender Bausteine …

Anwender Bausteine …

Lesen

Instruktionen

(KRL)

Berechnung

Bahn/Aktionen

Ausführen

Instruktionen

instruction_buffer[1]

.

.

instruction_buffer[100]

Roboterbibliothek

(server)

Lesen Schreiben

Roboter SPS

Feld Bus

Interface

Programm

Speicher

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Mai 2017 Seite 19 Martin Sidler

Robotik –

Roboterprogrammierung – Roboterapplikation von Siemens

SIMATIC Bedienpanel

JOG Bild für KUKA Roboter

SIMATIC Bedienpanel

JOG Bild für STÄUBLI Roboter

Können Sie Unterschiede finden?

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Mai 2017 Seite 20 Martin Sidler

Robotik in TIA Portal –

Roboterprogrammierung – Projektierung der PLC Meldungen

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Mai 2017 Seite 21 Martin Sidler

Robotik in TIA Portal –

Roboterprogrammierung – Meldungen via UDP

Alle Meldungen, die KR C4 über UDP sendet, werden auf Siemens HMI aufgelistet.

HMI Bild »UDP Alarms«c

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Mai 2017 Seite 22 Martin Sidler

Robotik –

Roboterperipherie zentral anschließen

Alle Peripheriegeräte werden an der S7-1500 angeschlossen!

Alle Peripheriegeräte an einer Steuerung. Effektiveres Engineering und bessere Diagnose!

PROFINET

ET200SP

PROFINET

Greifer

CPU1515F TP1500

Förderband

Antriebe

MV440

KTP900F

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Mai 2017 Seite 23 Martin Sidler

Robotik –

Roboterprogrammierung – Ihr Vorteil

Eine Engineering-

Umgebung für

SPS und Roboter

Einheitliche

Bedienphilosophie

für Maschine und

Roboter

Identische

Faceplates für

verschiedene

Roboterhersteller

Nutzung aller

Diagnosemöglich-

keiten der SIMATIC

auch für die

Roboterzelle

Hersteller-

unabhängige

Roboter-

Programmierung

ABC x

Weniger Aufwand für

Engineering und

Schulung

Weniger

Fehlerquellen

Verringerte

Lebenszyklus-

kosten

Leichtere

Fernwartung

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Mai 2017 Seite 24 Martin Sidler

Robotik–

Roboter Applikationen – Anwendungsbereiche

Simulierte Applikationen

Handhabung

Teaching Applikationen

Montage

Pick & Place

Palettieren

Be- & Entladen

Schweissen

Sortieren

Kleben

Materialbearbeitung

Lackieren

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Mai 2017 Seite 25 Martin Sidler

Robotik –

Robotersimulation – Import der Roboterbahnpfade ins TIA Portal

• Übernahme der Bahnpunkte aus PLM Software ins TIA Portal

• Programmierung der Roboter mit Daten aus der Anlagen-/Maschinen Konstruktion

Anbindung von PLM Software für die Robotersimulation an das TIA Portal

Roboter Simulation

Code

Generator

Transfer ins

TIA Portal

TIA Portal

und

Bibliotheken

Applikationen

• Schweißen

• Sortieren

• Kleben TIA Portal

Openness

Application

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Mai 2017 Seite 26 Martin Sidler

Robotik –

Robotersimulation – Ihr Vorteil

Übernahme der

Roboter-Pfade ins

TIA Portal möglich

»Teachen« am HMI

entfällt durch

Programmimport

ins TIA Portal

Validierung des

Roboter-

programmes durch

Simulation

Weniger

Fehlerquellen

Weniger

Engineering-Aufwand

Geringerer

Inbetriebnahme-

Aufwand

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Mai 2017 Seite 27 Martin Sidler

Robotik –

Virtuelle Inbetriebnahme der Roboterzelle – Ausblick

Software

Hardware (reale Welt)

Process Simulate

TIA Portal

Roboter

Bibliothek

API

PLCSIM

Advanced

UDP Verbindung

Identischer

Code

PROFINET

Robotersteuerung

S7-1500

Virtueller Roboter

Controller

Aktuell nur mit

KUKA (KUKA

Office Lite)

(virtuelle Welt)

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Mai 2017 Seite 28 Martin Sidler

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Martin Sidler

Applikationsingenieur

RC-CH DF FA APC

Siemens Schweiz AG

Freilagerstrasse 40

8047 Zürich

siemens.com