Busmaster-Systeme

Das LJU Busmastersystem kommt seit 2001 in Schienenbus- und Induktivbus-Anlagen zum Einsatz und hat sich nicht nur im traditionellen Einsatzfeld der Automobilproduktion bewährt, sondern ist auch in zahlreichen Logistik-Anlagen im In- und Ausland im Einsatz, wo die Anforderungen an Dynamik und Streckenvariabilität der Fahrzeuge bedeutend schärfer sind.  Möglich ist dies durch eine konsequente Dezentralisierung der Steuerungsverantwortung bis in die Fahrzeugebene hinein.

Das LJU-iDM-System ist die zentrale Technologieeinheit der Serie 7 Steuerungen sowie der neuen Steuerungsserie 8 und bedient als System gestiegene Kundenanforderungen in Bezug auf zentrale Bedienbarkeit, umfassende Diagnose, sicherheitsgerichtete Anwendungen sowie Kosteneffizienz. Das Gesamtsystem ist konfigurationsorientiert und vereint praktische Erfahrungen aus hunderten von Schienenbus- und Induktivbusanlagen der vergangenen Dekade mit den Möglichkeiten neuester Netzwerkkommunikation. Der erfolgreiche Ersteinsatz in einer Kundenanlage erfolgte im Sommer 2015.

Mit der Integration von Planungs- und Inbetriebnahmetools sowie der variabel skalierbaren Parameterstruktur für die Gesamtanlage lassen sich sowohl Anlagenplanung und Inbetriebnahme wie auch spätere Anlagenmodifikation sehr effektiv und zeitsparend ausführen. Die Integration einer Soft-SPS für kleine Anlagen in die vorhandene MCU für die Steuerung kleinerer Anlagen ist ebenso möglich wie die Konnektierung mehrerer übergeordneter SPSen in sehr großen Anlagen. Im Folgenden eine Übersicht der wesentlichen Komponenten des LJU-iDM-Systems:

iDM-System MCU-Master Control Unit      NEU!

Die Master-Control-Unit (MCU) ist die Schnittstelle zwischen allen Streckensegmenten und der Anlagensteuerung. Sie übernimmt eigenständig die Verwaltung der Fahrzeuge am angeschlossenen Anlagenteil. Dazu zählt unter anderem das Ummelden der Fahrzeuge zwischen den Streckensegmenten (Tracks), oder die sichere Abstandshaltung zwischen den Fahrzeugen. Der weitreichende Funktionsumfang ermöglicht u. a. eine Anlageninbetriebnahme ohne übergeordnete SPS.

Für kleine Anlagen ist eine autonome Steuerung ohne SPS möglich. Die MCU ist aus der CX-Baureihe modularer Hutschienen-Industrie-PCs der Firma Beckhoff aufgebaut. Zentrale Einheit ist das CPUModul CX2030 mit einer Intel®-Core™-i7-dual-core-CPU und 1,5 GHz Taktfrequenz. Die Steuerung ist lüfterlos und ohne rotierende Bauteile. Als Schnittstellen kommen Ethernet- und EtherCAT®-Module der CX-Baureihe zum Einsatz. Zur Konfiguration als iDM-Einheit wird das iDM-MCU-CC (Master-Unit-Control-Center) als Systemkomponente installiert.

Funktionen:
– Sicherstellung der Datenkonsistenz
– Service- und Diagnose-Funktion, optional über Remote-Zugriff
– Synchronisierte Bedien- und Error Log‘s (Fabrikuhrzeit)
– Optional – kleine Anlagen SPS auf dem MCU möglich (Realisierung durch Anlagenbauer)
– Optional – Präventive Instandhaltung (Datenlogging in externe Datenbank-Schnittstelle)
– Optional – Fernwartung

▶ Pro MCU können bis zu 1000 Fahrzeuge verwaltet werden
▶ Pro MCU können 70 Track Control Units (Streckenabschnitte) verwaltet werden
▶ Pro TCU können 84 Segmente definiert werden

iDM-System TCU-Track Control Unit      NEU!

Als intelligentes Modem ermöglicht die iDM-Track-Control-Unit den bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Master-Control-Unit und den Fahrzeugsteuerungen. Jeweils eine TCU setzt dabei die Daten des MCU bzw. der übergeordneten Anlagensteuerung, auf einen Streckenabschnitt (Tracks) um.

Die Datenverbindung zur MCU erfolgt via EtherCAT®, wobei die TCU als zertifizierter EtherCAT®-Slave konzipiert ist. Durch Schleifleiter- oder Induktivbus wird die Datenverbindung zu den Fahrzeugsteuerungen bereit gestellt.

Funktionen:
– Verwaltung von maximal 30 / 45 Fahrzeugen auf maximal 200 m (je nach Datenmenge pro Fahrzeug)
– Überwachung der Datenkonsistenz in den Fahrzeugsteuerungen
– Diagnose-Display zur Anzeige von Parametertabellen, Fahrzeugstatus, Status und Qualität der Kommunikation
– Synchronisation der Uhrzeit mit MCU (einheitliche Fabrikzeit)
– synchronisierte Bedien- und Error Log‘s

iDM-System Manager      NEU!

Mit dem System Manager steht dem Benutzer des iDM-Systems ein sehr leistungsfähiges Konfigurationstool zur Verfügung. Über den Import von Anlagenkonfigurationen aus dem dxf-Format stehen alle wesentlichen Anlagenparameter sofort zur Online-Verfügung. Simulationstools ermöglichen sowohl die Prüfung aller Werte auf Plausibilität, als auch Einzelsteuerung von Fahrzeugen in der Inbetriebnahme-Phase, wenn die übergeordnete Anlagensteuerung in der Regel noch nicht voll verfügbar ist. Das Editieren der Anlagen-Eigenschaften ist intuitiv möglich, im Zweifelsfall steht eine umfangreiche Dokumentation zur Verfügung. Die Echtzeitverfolgung aller Busteilnehmer am Bildschirm mit zugehörigen Daten ist ebenso Standard wie der mögliche Mitschnitt von Kommunikationsprotokollen zur zügigen Analyse und Lösung von Unstimmigkeiten mit übergeordneten Datenstrukturen.

LJU Busmaster-System (DKZ-Modem-IKB)

Wird ein Bussystem eingesetzt, erfolgt die Datenübertragung zu den Fahrwagen in der Anlage herkömmlich über Schienenbus, d.h. über Schleifkontaktschienen oder berührungslos über induktiven Drahtbus (optional). Dabei werden Befehle, Meldungen und Fahrwagendaten zyklisch und azyklisch über zwei Busleitungen A und B oder den induktiven Drahtbus zwischen den Fahrwagen und der Anlagensteuerung ausgetauscht. Voraussetzung für den Einsatz eines dieser Systeme ist die Verwendung eines LJU Busmastersystems als Schnittstelle zwischen Anlagensteuerung (SPS) und den Fahrwagensteuerungen. Die Anbindung zur SPS erfolgt wahlweise über Profibus DP-V1, Profinet, Modbus+, Devicenet, Modbus IP oder andere am Markt verbreitete Systeme. In diesem Beispiel bekommt der Fahrwagen von der SPS eine Routingtabelle gesendet. Alle weiteren Aufgaben werden durch die Fahrwagensteuerung in Verbindung mit dem Busmaster selbsttätig übernommen.

Der Busmaster ist die Schnittstelle zwischen Anlage und Fahrzeugen, bestehend aus dem Datenkonzentratormodul, dem Modem und den IKBs. Fahrzeugdaten und Zustände werden zur SPS übertragen, Tabellen und Befehle zum Fahrzeug. Prinzipiell jedoch basiert die Steuerungs-Architektur auf dem Konzept dezentraler Intelligenz, d.h. der Fahrwagen fährt mit den über die Anlagentabelle (Anlagenabbild im Busmaster) vorgegebenen und in der Steuerung parametrierten Geschwindigkeiten durch die Anlage. Anhand der gelesenen Positionen über die PLA (Positionslichtschranke für LJU Positionslesesystem) oder den OLM erkennt die Steuerung die Position des Fahrwagens in der Anlage und sendet diese ständig an den Busmaster. Dieser wertet die Position aller Fahrwagen aus und gibt dem Fahrwagen so den freien Weg vor.

Nähert sich nun der Fahrwagen einem anderen so verringert er automatisch seine Geschwindigkeit und fährt bis auf einen parametrierten Abstand auf. Über die Anlagentabelle sind auch Positionierpunkte konfigurierbar. Erreicht der Fahrwagen diese definierten Punkte, wird an diesen Stellen millimetergenau positioniert. Zusätzlich sollen hier in einzelnen Bereichen der Anlage bestimmte Hubhöhen des Hubwerks automatisch angefahren werden. Erreicht der Fahrwagen einen dieser Bereiche so wird über hinterlegte Hubtabellen in Fahrwagen und Busmaster die definierte Höhe des Hubwerks automatisch angefahren. Die freie Auswahl der Tabellen gestattet es dem Anwender ergonomisch optimierte Arbeitsplätze zu gestalten. Sie ermöglicht eine arbeitsplatz- und personenbezogene Hubhöheneinstellung, die über Bedienelemente, Programme oder produktbezogene Merkmale jederzeit änderbar ist. Anwendungsbeispiel Bussystem

  • Fahren mit mehreren Geschwindigkeiten
  • automatische Abstandshaltung
  • automatische Positionierung
  • automatisches Anfahren einer Hubhöhe
  • Routing über interne Routingtabelle

Vorteile der Bussysteme :

  • millimetergenaue Positionslesung und Positionierung anhand der verlegten Codeschienen und angeschlossener Positionslichtschranke (PLA) oder OLM
  • eigenständige Abstandshaltung ohne zusätzliche Sensorik
  • schnelle Datenübertragung
  • höhere Flexibilität in der Befehlsgabe und Funktionalität
  • Bereitstellung detaillierter Daten vom Fahrwagen für die Anlagensteuerung
  • Konfiguration der Fahrwagen über die Anlagensteuerung
  • automatische Aktualisierung (z.B. von Hubtabellen) in den Fahrwagensteuerungen
  • eigenständige Routingfunktion (optional)

 

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