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Multi-Carrier-System

Flexibilität!

Freie KonfigurationDas modular aufgebaute mechani-sche Grundsystem lässt sich ein-fach auf Ihre Maschinenkonzepte und Anwendungsanforderungen adaptieren. Sie können es optimal und passgenau in vorhandene Transport- und Logistiklösungen einbinden.

Flexibler TransportDie Transportwagen lassen sich völlig frei nutzen; ein freies Ein- und Ausschleusen der Wagen ist ebenso möglich wie der Mix unterschied-licher Wagen- und Produktkonfigu-rationen auf einem System. Das Bewegungsprofil im Multi-Carrier-System ist für jeden Wagen frei einstellbar.

Hohe ProduktivitätDas schnelle Multi-Carrier-System beschleunigt ruckfrei und positio-niert äußerst präzise! Verkürzte Umrüstzeiten, eine nahezu nahtlose Formatumstellung und der redu-zierte Wartungsaufwand steigern die Auslastung der Anlage.

Leistungsstarke SteuerungDie Steuerung von Siemens inte-griert Steuerungs- und Motion Control Aufgaben für das Gesamt-system. Neben der Bewegungs-steuerung des Transportsystems kann sie die Bewegungskoordina-tion mit anderen servogetriebenen Maschinenmodulen übernehmen. Das reduziert die Schnittstellenzahl deutlich.

Das neue Multi-Carrier-System macht Ihre Produktionsprozesse wesent-lich flexibler. Das konfigurierbare Transportsystem lässt sich frei und exakt synchron zum Prozess in die vorhandene Intra logistik ein binden. Und es ergänzt klassische Transport lösungen – genau da, wo es der Prozess erfordert. Die anderen Transportstrecken bleiben unver-ändert. Das integrierte Steuerungskonzept erlaubt die Steuerung der Transportbewegungen und Motion Control-Funktionalität und die Koor-dination weiterer Maschinenmodule. So entsteht maximale Flexibilität in der Maschine!

• Hoch flexibel: übergabefreies Ein- und Ausschleusen der Wagen

• Beschleunigung, Geschwin-digkeit und Gruppierung frei und individuell

• Einfach integriert in vor-handene Intralogistik

• Synchrone Bewegung mehrerer Wagen

• Kurvenscheiben-Modus und synchrones Zum-Prozess-Fahren

• 1 Steuerung auch für weitere Maschinenmodule

• Dynamisch und schnell, auch bei großen Lasten

Highlights

Einfach produktiver!

2 Multi-Carrier-System – Änderungen vorbehalten – 2015/03

Auf 1 Blick: Komponenten und Möglichkeiten im System

Motoren• Kraftvoller Motor in mehreren Varianten für optimale

Maschinengestaltung• Standardisierte Befestigungsschnittstellen• Schutzart IP65 oder höher auf Anfrage,

gute Reinigungsfähigkeit

Antriebssystem SINAMICS• Modulares Antriebssystem für den

Maschinen- und Anlagenbau• Für Ein- und Mehrachs-

anwendungen geeignet• Ermöglicht modulare und flexible

Maschinenkonzepte

Wagen• Direkter Transport des

Produktes auf dem Wagen• Ohne Motor, ohne Kabel,

ohne aktive Elektronik• Mit Messmagnet zur Positionserkennung• Mechanische Schnittstelle für anwendungsspezi fische Halter

und Adapter• Kunststoffummantelte Laufrollen und deren Lagerung

sorgen für ruckfreie und vibrationsarme Bewegung

Grundprofil• Standardisierte Befestigungsschnittstellen

für die Motoren• Aufnahme für das Laufrollenband und

das optionale externe Messsystem

Laufrollenband• Wird nahtlos von der Rolle auf die

fertigmontierte Strecke geklebt• Edelstahlband für geringen Verschleiß und gute

Korrosionsbeständigkeit und Reinigungsfähigkeit

2015/03 – Änderungen vorbehalten – Multi-Carrier-System 3

Motion Control System SIMOTION• Skalierbares und modulares

Motion Control System für hochdynamische Anwendungen

• Mit wenigen Klicks zum ladbaren und lauf fähigen Projekt mit dem Projektgenerator SIMOTION easyProject

• SIMOTION SCOUT für ein einheitliches und konsis tentes Engineering über das gesamte System

• Anwendungsorientierte Hardwareplattformen: PC-based oder Drive-based

Integration in vorhandene Intralogistik• Einfache Anbindung und Nutzung der vorhandenen Materialfluss-

systeme• Kostengünstige Verkettung mit anderen Anlagen- und Fertigungs-

modulen• Optimiertes Logistikkonzept durch optionale Wagenkennung via RFID

Umlaufsystem• Transport der fixierten Wagen im internen Transportsystem

von einer Seite der Anlage zur anderen• Transport im Umlaufsystem unterhalb des Multi-Carrier-Systems• Leere oder mit spezifischer Produktaufnahme ausge stattete Wagen

können transportiert werden

Übergabefreies Ein- und Ausschleusen der Wagen• Stoppen der Wagen am Übergabepunkt des klassischen

Materialflusssystems oder der vorhandenen Intralogistik• Freie Übergabe ohne mechanische Kopplung der Systeme

Geregelte und ungeregelte Strecken• Frei kombinierbare Streckabschnitte – im geregelten

Closed-Loop oder ungeregelten Open-Loop Betrieb• Option kann jederzeit nachträglich angepasst oder

ergänzt werden

4 Multi-Carrier-System – Änderungen vorbehalten – 2015/03

Völlig frei gestaltbar: die Bewegung eines Wagens

Einfach und ohne Limit: Synchrone Bewegung mehrerer Wagen

Kraftdefinition möglich: Bewegung mit konstanter Kraft

Grundbewegungsarten des Multi-Carrier-Systems

Jeder Wagen kann frei auf dem Multi-Carrier-System und mit eigener Vorschubkraft bewegt werden. Dabei kann er frei posi-tioniert, beschleunigt, verzögert und auf einzelne Prozessschritte der Anwendung synchronisiert

werden. Neben dieser absoluten Einzelpositionierung eines Wagens, kann man auch mehrere Wagen relativ zueinander be wegen und positionieren – kollisionsfrei.

Die elektrischen Wicklungen des Motors (Stator) erzeugen beim Bestromen ein wandern-des Magnetfeld. Der Wagen

(Läufer des Motors) mit seinen Permanentmagneten wird dabei von dem sich längs bewegendem Magnetfeld

mitgezogen. Dabei stehen Stromstärke, Magnetfeld und die erzeugte Vorschubkraft in direktem Zusammenhang.

Closed-Loop und Open-Loop Betrieb• Geregelte und ungeregelte

Streckenabschnitte sind frei kombinierbar:

• Geregelte Strecken sorgen für mehr Dynamik, Kraft und Präzision (Closed Loop)

• Ungeregelte Strecken, besonders bei langen Strecken senken Kosten durch Verzicht auf ein zusätzliches Messsystem (Open-Loop)

Im Multi-Carrier-System kann man ohne zahlenmäßige Ein-schränkung Wagen gruppieren und synchron bewegen. Dazu führt man beliebig viele einzelne Wagen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten während des laufenden Prozesses zusammen und erstellt ein Bewegungsprofil, das so frei ist wie bei einzelnen

Wagen. Diese Gruppe wird gemeinsam mit fixen Abständen synchron bewegt – mit gleichem Bewegungsprofil bei Position, Beschleunigung und Geschwin-digkeit. Nach Abschluss der Aufgabe lässt sich die Gruppe auflösen und vereinzeln oder neu gruppieren.

Unabhängig vom Bewegungs-profil lässt sich jeder Wagen mit einer festgelegten konstanten Kraft bewegen. Damit kann in der Folge zwischen zwei Wagen eine sogenannte Klemmkraft auf-

gebaut werden, die unabhängig von Geschwindigkeit und Beschleunigung konstant bleibt.

Ein weiteres Merkmal ist die Bewegung mit Kraftbegrenzung.

S N

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F = constant

Das Antriebsprinzip des Multi-Carrier-Systems

2015/03 – Änderungen vorbehalten – Multi-Carrier-System 5

Robuster Standardwagen zum direkten Transport des Produktes

Die Mechanik der Transportsystems …

Systemelemente im Detail

Zusammen mit den Motoren erzeugen Permanentmagnete im Wagen die Vortriebskräfte. Das Konstruktionsprinzip des Wagens erlaubt das Aufsetzen oder Abnehmen an jeder Stelle

des Systems. Damit kann man zusätzliche Wagen jederzeit einfach ergänzen oder nicht genutzte Wagen dem System entnehmen – ohne Werkzeug und ohne Umbau des Systems.

Der seitliche Messmagnet zur Positionserkennung und das externe Absolutmesssystem machen den geregelten Betrieb im Closed-Loop möglich.

… besteht aus Motor, Grundprofil und Laufrollenband. Die kraft-vollen Motoren und die Perma-nentmagnete im Wagen sorgen gemeinsam für die Vorschub-kraft. Für ein optimales Maschinenlayout und eine

individuelle Motoraufteilung gibt es unterschiedliche Motor-varianten in verschiedenen Baulängen. Diese werden direkt an den Führungsleisten im Maschinengestell montiert, was den Austausch bei Bedarf sehr

einfach macht, eine Demontage der gesamten Strecke ist nicht notwendig. Durch die übergangs-freie Montage der Motoren bewegen sich die Wagen völlig ruckfrei.

• Kugelgelagerte Laufrollen für vibrationsarme Bewegung, austauschbar

• Verschleißfrei durch wider-standsfähige Kunststoff-ummantelung

• Dauerhaft hohe Verfahr-geschwindigkeiten auch bei hoher Nutzlast

• Befestigungsschnittstellen für Motoren und für Direkteinbau in die Maschine oder Anlage

• Aufnahme für Laufrollenband und optionales externes Absolutmesssystem

• Integrierte verschleißarme Führungselemente für den Wagen

• Dauerhaft verklebte und verschleißfreie Permanent-magnete

• Erzeugen zusammen mit dem Motor die Vorschubkraft

• Können zur Fixierung auf klassischen Transportsystemen genutzt werden

• Motorbaulänge 306 mm in 2 Varianten

• Variante 1: 3 Motoren mit je 102 mm Länge zusammen in 1 Platte

• Variante 2: 1 Motor mit 306 mm Länge – für lange Transportstrecken und kosteneffizientes Design

• Mechanische Schnittstelle für anwendungsspezifische Halter und Adapter

• Kunden- bzw. anwendungs-spezifische Aufnahme optional möglich

• Material: Aluminium

• Motorbaulänge 102 mm in 2 Varianten

• Variante 1: 2 Motoren mit je 51 mm Länge zusammen in 1 Platte – für kleinste Aufl ösung der Verfahr-wege und höchste Packungs-dichte im Multi-Carrier-System

• Variante 2: 1 Motor mit 102 mm Länge

6 Multi-Carrier-System – Änderungen vorbehalten – 2015/03

SIMOTION – das skalierbare Motion Control System für alle Anforderungen

SINAMICS S120 – das flexible Antriebssystem für anspruchsvolle Motion Control Anwendungen

Steuerung und Motion Control im Überblick

Mit SIMOTION können selbst komplexeste Maschinen höchst effizient automatisiert werden. Das Motion Control System bie-tet eine Fülle von Tools, die über den gesamten Lebenszyklus einer Maschine unterstützen. Diese vereinfachen schon in der Entwicklungsphase die Planung und liefern wertvolle Diagnose-funktionen bei der Inbetrieb-nahme.

Der modulare Aufbau des Motion Control Systems entspricht dabei dem Trend modularer Maschi-nenkonzepte: Mit wenigen Modulen lassen sich viele ver-schiedene Maschinenvarianten realisieren und skalieren. Die Software von SIMOTION deckt sämtliche Funktionen ab.

Basis ist ein innovativer System-ansatz, der höchste Flexibilität garantiert. Dabei werden Motion Control- mit PLC- und Techno-logiefunktionen in einem System verschmolzen.• Ein Engineering System für

Konfigurieren, Programmieren und Inbetriebnahme

• Motion Control, PLC und Technologie in einem System

• Flexible, dynamische Maschinenlösungen

• Kurze Konstruktions- und Inbetriebnahmezeiten

Mit dem Antriebssystem SINAMICS S120 setzen Anwender auf mehr Perfomance, Produkti-vität und Flexibilität.• Perfekte Basis für modulare

Anlagen- und Maschinen-konzepte – durch eine innovative Systemarchitektur und digitale Kommunikations-möglichkeiten

• Breites Spektrum an Rege-lungs arten und antriebsnahen Technologiefunktionen

• Integrierte Sicherheits-funktionen

Der modulare Servoantrieb SINAMICS S120 ist der System-baukasten für High Performance Motion Control-Anwendungen im industriellen Maschinen- und Anlagenbau. Hochdynamische Ein- und Mehrachsantriebe decken mit ihrer umfangreichen Funktionalität und der skalier-baren Achszahl nahezu alle vor-kommenden Antriebsanwendun-gen ab.

SINAMICS S120 erlaubt die Umsetzung flexibler und modu-larer Maschinenkonzepte, mit denen schnell kundenspezifische Anforderungen realisiert werden können. Eine Vielzahl von aufein-ander abgestimmten Komponen-ten und Funktionen – beispiels-weise performante Einzelantriebe und koordinierte Antriebe (Mehr-achsanwendungen) mit Vektor- oder Servofunktionalität – ermöglicht die Realisierung maß-geschneiderter Lösungen.

Die Topologie des Multi-Carrier-Systems

2015/03 – Änderungen vorbehalten – Multi-Carrier-System 7

SIMOTION SCOUT – ein Engineeringsystem für alle Aufgaben

Projektgenerator SIMOTION easyProject – effizient automatisieren

Einfache Implementierung des Transportsystems durch effizientes Engineering

Das Engineeringsystem SCOUT unterstützt Schritt für Schritt und macht das Engineering einfach und effizient. SCOUT ist der gemeinsame Rahmen für alle Werkzeuge des Engineeringsys-tems.

Das Engineering für Motion Control-, PLC-und Technologie-funktionen sowie die Antriebs-projektierung erfolgen durchgän-gig mit einem System. Konfigu-rieren, programmieren, testen und in Betrieb nehmen: Alles

lässt sich von einer Workbench aus grafisch lösen.Im Zusammenspiel mit der intelli-genten Benutzerführung, einer kontextsensitiven Hilfe und der automatischen Konsistenzprü-fung erleichtert SIMOTION die Programmierung von Motion Control erheblich.

Um das Engineering noch effizi-enter zu machen, sind sämtliche zu SCOUT gehörende Tools in der Benutzeroberfläche integriert.

Der Projektgenerator Simotion easyProject macht das Enginee-ring auch von komplexen Motion-Control-Projekten noch einfacher und effizienter. Er führt den Anwender in weiten Teilen auto-matisiert und somit schnell und sicher zur fehlerfrei laufenden Applikation, im Idealfall ohne

jeglichen Programmieraufwand. Maschinenbauer können so die Produktionskosten und die Time-to-Market erheblich reduzieren und somit weltweit wettbewerbs-fähig agieren.

Vertraulich / © Siemens AG 2014. Alle Rechte vorbehalten.

Der Systemaufbau verbindet eine modulare Softwarestruktur mit optimaler Hardware

Antriebsintegrierte Übergangsregelung

(„Open Architecture“)

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Grundprogramm Multi-Carrier-System

Liniensteuerung

Implementierung aller Segmentübergänge -auch Controller übergreifend

Umschaltung der Regelungsarten closed loop - open loop Safety Basisfunktionen (STO, SS1) bereits verwendbar Minimalkollisionsüberwachung

Anwenderspezifischer Programmteil Vereinfachung durch Standardapplikation für MCS mit

„Zonenkonzept“ Freie Programmiermöglichkeit für den Anwender Grundprogramm als „Hintergrunddienst“ für das MCS-System Abbildung eines Carriers auf eine virtuelle Achse

Kollisionsüberwachung Schleppabstandsüberwachung auf Basis des Positionsistwertes Ausführung als Bibliothek mit Know How-Schutz

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Modulare Software … … mit optimaler Hardware

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Geschaffen für maximale Flexibilität: das Multi-Carrier-System.

Gibt dem Maschinenbau völlig neue Flexibilität: das Multi-Car-rier-System. Die innovative Sys-temlösung flexibilisiert Produkti-onsprozesse innerhalb der Maschine – und das synchron zum Prozess. Das flexible Trans-portsystem lässt sich sehr ein-fach und schnell an unterschied-liche Formate, Größen und Pro-duktarten, aber auch saisonale Anforderungen anpassen. Dies ist zugleich ein wichtiger und zukunftsweisender Schritt zu einer möglichen Modularisierung von Maschinen und kompletten Produktionsanlagen.

Einfach implementiert, bestens kombiniert• Vorhandene Intralogistik bleibt

bestehen• Nahtlose Anbindung • Effizientes Engineering• Bewährte Steuerungs plattform• Vollständige Synchronisation

von Transport und Motion Control für kontinuierliche Produktionsprozesse

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