Simatic integrated Vision

SPS-Welt integriert die Bildverarbeitung ins TIA-Portal

Die Integration der Bildverarbeitung direkt in die Bedien- und Programmieroberfläche der Simatic SPS-Welt und das auf nur einer Visualisierungsebene ermöglicht zukünftig völlig neue Möglichkeiten. Für den Automatisierungs-Programmierer und den Bildverarbeiter werden damit beide bislang getrennten Sprach-Welten direkt auf einer einzigen Bedienoberfläche integriert.
Die stetig wachsende Komplexität industrieller Automatisierungsanlagen erfordert, dass alle in diesem Umfeld eingesetzten Technologien (und deren Software) die immer größeren Datenmengen reibungslos übertragen müssen und dass sie dabei transparent projektierbar bleiben. Allerdings unterscheiden sich die Sprach-Welten von SPSen und der industrieller Bildverarbeitung stark. Kommunikationsstandards wie z.B. OPC UA verbinden zwar beide Seiten, allerdings über zusätzlich erforderliche Soft- und Hardware von externen PC-Netzwerken. Wenn aber die nahtlose Integration anspruchsvoller Echtzeit-Bildverarbeitung – in Qualitätskontrolle und ID-Aufgaben – direkt in den Fertigungslinien der Automatisierungswelt erfolgen kann, ergibt sich eine ganze Kette bislang ungenutzter Vorteile. Diesen Gedanken übernahm die di-soric Solutions GmbH. Während andere Vision-Systemanbieter über die zur Verfügung stehenden Standards der Kommunikation ausgiebig diskutieren, handelt das Urbacher Unternehmen nach dem Motto ‚Simatic integrated Vision‘ und liefert mit ‚Machine Vision 4.0‘ eine durchgängige Systemlösung für alle Anwender von Simatic- oder Simotion-Steuerungen. Damit ist die Echtzeit-Bildverarbeitung vollkommen in die Siemens SPS-Welt integriert und schließt alle Visualisierungs- und Leistungsstufen des TIA-Portals (Totally Integrated Automation) ein. Dem Anwender und Systemintegrator steht damit die Bildverarbeitung auf seiner gewohnten Programmier- und Bedienoberfläche und auf nur einer einzigen Visualisierungsebene zur Verfügung. Die integrierte Bildverarbeitung wird nicht auf die Siemens Steuerung aufgepfropft, sondern ist bereits implementiert. Mit dieser Systemlösung spart der Kunde in der Projektierung, Installation und Wartung von Vision-Lösungen viel Zeit und Geld. Gleichzeitig erzielt er einen entscheidenden Mehrwert durch die gesteigerte Flexibilität seiner Vision-Anwendung. Weitere Vorteile ergeben sich in der Prozess- und Unternehmenskommunikation. Das komplette Audit-Trail ist im TIA-Portal integriert und macht damit auch die Vision-Software zertifizierbar, einschließlich z.B. der vollständigen Rückverfolgbarkeit nach GMP-Standard durch den Einsatz von Siemens PM-Quality, was ein wichtiger Aspekt im Pharma-Umfeld ist.

IBV-Simulation direkt in WinCC

Das europaweit verbreitete Scada-System WinCC Professional ist in vielen Anwendungen und Branchen seit Jahren etabliert und bietet eine umfangreiche Palette von HMI-Anwendungen. In dieses Umfeld kann nun nachträglich die Echtzeit-Bildverarbeitung reibungslos integriert werden. Die Aufrüstung einer bestehenden Fertigungslinie mit Bildverarbeitung erfolgt durch den einfachen Austausch des Panel-PCs mit integrierter Bildverarbeitung ‚Machine Vision 4.0‘. Die gesamte Bildverarbeitung – einschließlich ID-Aufgaben – ist somit automatisch in die SPS-Programmierwelt integriert. Die Installation ist denkbar einfach: Anschluss des di-soric Solutions Dongle am Panel-PC, der Kamera, LED-Beleuchtungskomponenten, Triggersensorik, und die Anwendung auf der individuell gestalteten Bedienoberfläche kann sofort erstellt werden. Und das alles ohne externes PC-Netzwerk für die Bildverarbeitung. Zwischen der Bildverarbeitung und der SPS-Welt wird somit eine direkte und schnelle Kommunikation hergestellt. Die komplexe Bildverarbeitung mit bis zu acht Kameras läuft auf dem Scada-PC und wird dort in Tags abgebildet, die aus der Simatic-Steuerung kommen. Damit wird die Bewältigung großer Datenmengen beschleunigt und die Taktraten in der Fertigung gesteigert. Dem gegenüber müssen bei der Arbeitsweise mit externen BV-PC-Netzwerken und zusätzlicher standardisierter Kommunikationssoftware immer noch die Kommunikationstakte mit der SPS abgewartet werden. Mit dem neuen Ansatz wird alles direkt im WinCC Professional bearbeitet. Zudem kann sich der Anwender seine Bibliothek von Bedienelementen entsprechend seiner Corporate Identity optimal erstellen und anpassen. Diese Vorgehensweise betrifft auch die BV- und Anlagensimulation, die zukünftig über das WinCC Adv. RT ermöglicht werden. Der Anwender und Systemintegrator kann die Simulation direkt in der SPS über das TIA-Portal integrieren und in ihren kompletten Funktionen handhaben.

IBV-Projektierung über TIA

In einer hochintegrierten Fertigungslinie wird der ID-Code ausgelesen und sofort in die Steuerung übernommen, die daraufhin sämtliche Aktoren aktiviert. Anschließend veranlasst die SPS die Bearbeitung des Werkstückes und lässt dieses von der Bildverarbeitung messen und prüfen. Die Auswertung mit der Auswahl von Bildern in der Bewertung IO/NIO befindet sich sofort in der Datenbank. Systemintegratoren haben somit den Vorteil zügig ein BV-System in eine Siemens-SPS ganzheitlich einzubinden. In der neuen Vorgehensweise werden keine C++-Programme geschrieben, sondern nur über das TIA-Portal projektiert. Der Steuerungstechniker kann in der im WinCC integrierten BV-Bedienoberfläche in seiner Arbeitsweise und SPS-Sprache die Anwendung gestalten. Der Integrator kann alle BV-Funktionen unmittelbar beim Kunden sofort in dessen Bedienoberfläche einbinden. Während der Inbetriebnahme können alle BV-Bedienelemente per Drag&Drop in die Visualisierung auf dem Siemens Panel-PC eingefügt werden. Dies vereinheitlicht die gesamte Vision-Programmierung, da alles im TIA-Portal über dessen Entwurfs-Leitfaden entwickelt wird. Bereits im Vorfeld der Anwendung können Teilevariationen in einer eigenen Bibliothek für die Bedienoberfläche angelegt werden.

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