Fri Aug 17 2018

08 17

Decentrale drive- of centrale motion controller?

13/04/2018

Door Liam van Koert

Het is al jaren een barrière die Lenze  wil slechten: die tussen drive-gebaseerde en motioncontroller-gebaseerde automatisering. En hoewel de automatiseerder uit Hamelen eerder al aardige stappen in die richting wist te zetten, lijkt het met haar zeventigjarige jubileum eindelijk gelukt de hardware tot op het laagste niveau van de regelaar gelijk te trekken. Met de i950 wordt de keuze tussen centraal en decentraal puur een softwareoverweging die tot op het allerlaatste moment in het automatiseringstraject kan worden gemaakt. Bovendien is hij ‘backwards compatibel’.


     

 

Onlangs werd door Lenze de koers nog eens stevig neergezet. Tijdens het zeventigjarige jubileum werd aangekondigd honderd miljoen extra te investeren in een nieuw Mechatronic Competence Campus. Ook werd het Strategy 2020+-programma gepresenteerd, waar een herschikking van het portfolio in de pilaren Mechatronica, Systeemoplossingen en Digitale Dienstverlening werd toegelicht. Lenze wil haar vizier zo nóg beter richten op machinebouwers in de automotive, consumentengoederen, converteren & printen, intralogistiek en textiel. Stuk voor stuk segmenten waar het de afgelopen zeventig jaar veel praktijkervaring heeft opgedaan en goed naar klanten heeft geluisterd. Uit die gesprekken kwam een aantal zaken naar voren. Op de eerste plaats hebben klanten in alle sectoren geen zin om op voorhand te moeten kiezen tussen een centraal en een decentraal besturingsconcept, en dus voor alle hardware die hiermee samenhangt. In plaats daarvan willen ze de flexibiliteit om op elk moment vrij te kunnen kiezen hoe ze welke as aansturen. Bovendien doen ze dat het liefst ‘plug & play’, uiteraard rekening houdend met de specifieke eisen die aan een bepaalde toepassing worden gesteld.

 

Beste van twee werelden

Het is Frank Maier, het technische geweten van Lenze, die in Hamelen het goede nieuws mag brengen. Dankzij digitalisering kunnen anno 2018 beide wensen worden ingelost. ‘Herinnert u het zich nog?”, vraagt hij terwijl hij de topologieën van een decentrale aansturing met een drive naast die van een centraal ontwerp met meerdere assen die aan een motioncontroller hangen naast elkaar legt. “Beide oplossingen hebben hun specifieke voordelen. De decentrale versie is compact eenvoudig. Bovendien heb je de rekenkracht aan de bron zitten, wat minder belasting voor bovenliggende systemen betekent en een optimale prestatie van afzonderlijke assen. De centrale versie is ideaal voor complexere machines met meerderere assen, is flexibeler en kan minder engineering betekenen door het gebruik van centraal gegenereerde profielen en een centraal databeheer. Meer dan eens kwam het daardoor natuurlijk voor dat de klant het beste van twee werelden wilde, en beide topologieën gelijktijdig wilde gebruiken in modulaire machineconcepten. En hoewel we ons best deden dit te faciliteren, waren er onder de motorkap veel obstakels. De drives? Die maakten gebruik van MircroOS, Codyses2 en 9400 Motion en het programmeren deed je in LForce Engineer. Onze motion controllers? Die draaiden op Windows CE en maakten gebruik van Codyses en Softmotion en werden geprogrammeerd met PLC Designer.”    

 Zonder barrieres2


Besturen met templates

Een belangrijke stap in de goede richting werd volgens Mayer gezet met de introductie van FAST. Met dit nieuwe platform dat bestaat uit applicatie-specifieke templates en gestandaardiseerde software wordt een motionvraag naar een hoger abstractieniveau getild, waardoor de engineer in beginsel helemaal niet meer hoeft na te denken over drive of controller, centraal of decentraal. In plaats daarvan denkt hij aan wat hij in beweging wil zetten en de software regelt de rest. Dankzij de templates wordt niet alleen de engineeringtijd drastisch teruggebracht – Mayer heeft het over tachtig procent – maar worden er ook minder fouten gemaakt. Dat laatste komt doordat de templates en softwaremodules zijn gemaakt door experts die al vele jaren in een specifieke tak van sport meelopen. Bovendien zijn ze al door vele klanten beproefd en goed bevonden.

 

Software gelijktrekken

Maar daarmee was Lenze er nog niet. Want onder de motorkap van de regelaars hadden klanten nog steeds te maken met verschillende architecturen. Ja, voor wat betreft programmeren was er eenduidigheid. Maar zodra de code eenmaal door FAST gegenereerd was voor een drive of een controller, kon je deze enen en nullen niet zomaar onderling uitwisselen. Met de introductie van de i950, die op de SPS IPC Drives in Neurenberg voor het eerst aan het grote publiek getoond werd, kan dat nu wel. Vanuit de klant gezien is er geen onderscheid meer tussen de i950 en traditionele motioncontrolsystemen, Beiden maken gebruik van Codesys 3 en IEC 61131 en kunnen worden geprogrammeerd met PLC Designer of worden geparametriseerd met FAST. Enige verschil is nog wel het operatingsysteem: de i950 draait op Linux RT. Maier verzekert echter dat dit voor de klant geen consequenties heeft: de i950 kan te allen tijde centraal en decentraal worden ingezet, zonder dat er hiervoor maar één regel code aangepast hoeft te worden.

Modulaire hardware en functies

Natuurlijk is de nieuwe i950 meer dan een onder de motorkap-verhaal. Ook voor wat betreft de hardware, de standaard en de optionele functies is er naar de klanten geluisterd. Zo is de i950-reeks – het is geen ‘one size fits all’ maar een familie regelaars tot 15kW output – compact en helemaal modulair opgebouwd. Dat bekent dat er verschillende veldbusmodules kunnen worden ingeklikt, er slots zijn voor motorfeedback, safety kan worden toegevoegd, of een keypad waarmee de i950 kan worden ingesteld. Verder is de nieuw ontwikkelde vermogenselektronica zeer efficiënt zodat de regelaars de zuinigste energieklassering hebben (IE2 volgens IE 50598-2), zijn er verschillende apps voor communicatie met smartphones of tablets en kan hij zelfs als gateway richting de cloud worden ingericht.

 

Digitale diensten

Een laatste onderwerp dat hoog op de Lenze-agenda staat: digitale dienstverlening. Hiervoor schakelen zegt Frank Maier. “Wij gaan niet zelf een cloudplatform ontwikkelen. Daarvan zijn er nu al te veel, en uiteindelijk zal er een consolidatieslag plaatsvinden waarbij de grote jongens als Google Microsoft en SAP de dienst uitmaken. Wel willen wij zorgen voor de nodige connectiviteit met alle relevante platformen middels open standaarden als OPC UA en MQTT. Ook zullen we steeds meer digitale diensten aanbieden via eenvoudig te integreren SmartApps.” Zie hier de reden dat Lenze vorig jaar Logicline kocht en er in één klap 250 software-engineers bij had. Met wat voor apps die op de proppen komen? Daarvoor moeten we over twee weken toch echt naar de Hannover Messe. Of een paar maanden later naar de WoTS. Want ook daar zal Lenze niet onder stoelen of banken schuiven wat het van haar nieuwe digitale tak verwacht.