Branża: Research & Development / Proof of Concepta
Sterownik PLC: Beckhoff TwinCAT 3
System transportowy: Beckhoff XTS
Bezpieczeństwo: TwinSAFE
HMI: Beckhoff Web HMI
Elastyczna platforma badawczo-rozwojowa oparta na Beckhoff XTS i TwinCAT 3
Podsumowanie projektu
Systemy wizyjne: Cognex, Asyril Vision
Podajniki: Asyril Flexible Feeding System
Komunikacja: EtherCAT, TCP/IP
Rola: Lead TwinCAT Software Engineer
Wyzwanie
Celem projektu było stworzenie uniwersalnej platformy badawczo-rozwojowej umożliwiającej szybkie prototypowanie i testowanie nowych procesów montażowych.
W przeciwieństwie do klasycznych maszyn projektowanych pod jeden produkt, platforma miała umożliwiać łatwą zmianę procesu technologicznego bez konieczności modyfikacji oprogramowania PLC.
Kluczowym wymaganiem była możliwość dynamicznej konfiguracji kolejności stanowisk roboczych, elastycznego sterowania systemem transportowym Beckhoff XTS oraz łatwej wymiany narzędzi procesowych.
Projekt miał służyć zespołom R&D do szybkiej weryfikacji nowych koncepcji produkcyjnych oraz skrócenia czasu przygotowania przyszłych maszyn seryjnych.
Rozwiązanie
Opracowałem modułową architekturę oprogramowania wykorzystującą Beckhoff TwinCAT 3, umożliwiającą konfigurację całego procesu produkcyjnego z poziomu interfejsu operatorskiego.
Sercem systemu był Beckhoff XTS, zapewniający inteligentny transport detali pomiędzy stanowiskami roboczymi.
Operator mógł definiować kolejność wykonywania procesów, aktywować lub pomijać wybrane stanowiska oraz zmieniać parametry procesu bez konieczności modyfikowania programu PLC.
Platforma integrowała elastyczny podajnik Asyril Flexible Feeding System, systemy wizyjne Cognex oraz pneumatyczne stanowiska montażowe wyposażone w wymienne oprzyrządowanie.
Dzięki architekturze obiektowej możliwe było szybkie dodawanie nowych stanowisk oraz ponowne wykorzystanie istniejących modułów oprogramowania.
Architektura systemu
Zakres odpowiedzialności
Jako główny programista TwinCAT odpowiadałem za:
- opracowanie architektury oprogramowania,
- programowanie TwinCAT 3,
- implementację architektury obiektowej,
- integrację Beckhoff XTS,
- konfigurację ruchu moverów,
- integrację systemu Asyril,
- integrację systemów wizyjnych,
- rozwój Beckhoff Web HMI,
- konfigurację TwinSAFE,
- projekt modułowych stanowisk procesowych,
- uruchomienie platformy oraz optymalizację procesu.
Rezultaty
Opracowana platforma umożliwiła:
- szybkie prototypowanie nowych procesów,
- konfigurację procesu z poziomu HMI,
- dynamiczne sterowanie Beckhoff XTS,
- łatwą rozbudowę systemu,
- ponowne wykorzystanie modułów oprogramowania,
- skrócenie czasu przygotowania projektów Proof of Concept,
- elastyczne testowanie nowych technologii produkcyjnych.
Najważniejsze rozwiązania techniczne
Operator mógł zmieniać kolejność wykonywania operacji technologicznych bez konieczności ingerencji w kod PLC.
System transportowy XTS umożliwiał dynamiczne sterowanie moverami oraz elastyczne zarządzanie przepływem produktów pomiędzy stanowiskami.
Każde stanowisko zostało zaprojektowane jako niezależny moduł programowy, co znacznie ułatwiało rozbudowę platformy oraz tworzenie nowych konfiguracji.
Podajnik Asyril wraz z systemem wizyjnym automatycznie orientował i lokalizował komponenty przed pobraniem przez manipulator.
System umożliwiał szybkie sprawdzanie nowych koncepcji montażowych bez konieczności budowy dedykowanej maszyny produkcyjnej.
Technologie
Beckhoff TwinCAT 3
Beckhoff XTS
TwinSAFE
Beckhoff Web HMI
Asyril Flexible Feeding
Cognex Vision
Asyril Vision
EtherCAT
TCP/IP
Najczęściej zadawane pytania
Do szybkiego testowania i walidacji nowych procesów montażowych oraz projektów Proof of Concept.
Zapewniał inteligentny transport produktów pomiędzy konfigurowalnymi stanowiskami roboczymi.
Tak. Kolejność stanowisk oraz parametry procesu były konfigurowane z poziomu Beckhoff Web HMI.
Tak. Dzięki modułowej architekturze oraz programowaniu obiektowemu nowe stanowiska mogły być dodawane bez przebudowy całego systemu.
Potrzebujesz podobnego rozwiązania?
Jeżeli rozwijasz nowy proces produkcyjny lub planujesz stworzenie platformy badawczo-rozwojowej wykorzystującej Beckhoff XTS oraz TwinCAT 3, mogę pomóc w opracowaniu skalowalnej i modułowej architektury sterowania.