integration von robotern in die simatic welt
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Integration von Robotern
in die SIMATIC Welt
Digitalization Days 2017
siemens.com/automation-days Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Mai 2017 Seite 2 Martin Sidler
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Mai 2017 Seite 9 Martin Sidler
Robotik –
Anforderung OEM
Quelle: Octopuz Canada
Eine Engineering Plattform
Eine Steuerungsplattform
Ein Bedienpanel
Standardisierung
Flexible Roboterauswahl
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Mai 2017 Seite 15 Martin Sidler
Robotik –
Roboterprogrammierung – Unterschiedliche Roboterhersteller
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Mai 2017 Seite 16 Martin Sidler
Robotik –
Roboterprogrammierung – TIA Portal
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Mai 2017 Seite 17 Martin Sidler
Siemens
Technology CPU
Stäubli
UniVal PLC
Denso
CommandSlave
KUKA
mxAutomation
Robotik –
Roboterprogrammierung – Roboterbibliothek nach PLCopen
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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
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