CFA 1

IMS Factory App Augmented Reality

In Zeiten von Industrie 4.0 und der immer weiter voranschreitenden Technologieentwicklung ist eine Modernisierung im Bereich von Wartungen unabdingbar. Nicht nur das Beobachten des Betriebs der Fertigung, sondern auch das manuelle Eingreifen und Steuern eines Prozesses muss über neue Technologien möglich sein. Wartungsmodule die über Kabel verbunden werden müssen, oder auf dem Bildschirm lediglich PDF-Anleitungen liefern, waren Stand-der-Technik bei Industrie 3.0. Das Bedienen und Beobachten über Listen kann in einem Prozess mit vielen Signalen schnell unübersichtlich werden. Die örtliche Zuordnung der Signale zu den Sensoren in der Maschine kann so zeitraubend sein. Somit hat eine kabellose Verbindung des Wartungsmoduls mit der Maschine und eine Darstellung der Signale in einer Augmented Reality Umgebung viele Vorteile. Bei Augmented Reality werden in das über die Kamera im Bildschirm dargestellte Bild die Steuerungssignale dort dargestellt, wo sie sich auch in der Maschine befinden. Somit können Signalzustände oder Fehlermeldungen schnell zugeordnet und lokalisiert werden. Kürzere Ausfallzeiten werden hiermit erreicht. Die Definition und die Positionierung der Signale ist individuell und kann von jedem frei definiert werden. Ebenso die Zusammenstellung der Maschinen in der Produktion kann frei konfiguriert werden. Die Augmented Reality App stellt per WLan eine Verbindung zur Maschine her. Über die definierten IP-Adressen findet dann die Kommunikation statt.

Produktwelten

Grundlagen Augmented Reality (AR)
Kommunikation zwischen SPS und App
Konfiguration der App
- Definition der Segmente
- Definition der Strecken
- Konfiguration der Signale
- Freie Positionierung der Signale in AR
- Konfiguration von Fehlermeldungen
- Signaltypen und Steuerungsarten
Wartung
- Auswahl der Strecken
- Testen der Signale in der Listenansicht
- Testen der Fehlermeldungen in der Listenansicht
- Testen der Signale in AR
- Durchführung einer Wartung in AR

Direkte Kommunikation mit Ihrer Steuerung
Augmented Reality (AR) für die Bildung
Bedienen und Beobachten in AR
Frei konfigurierbare Anzeigen und Bedienelemente
Anzeige von digitalen und analogen Werten

Ausstattung bestehend aus:
1		Cyber-physisches Transportsystem	LM9515
1		WLAN Router	LM9558

Medien:
1		Interactive Lab Assistant: CFA 1 IMS Factory App (Augmented Reality)	SO2805-4F
1		QuickChart IMS 1.5 Cyber Physisches Transportsystem	SO6200-2P

Zubehör:
1		Symmetrische Werkstückträgerplatte	LM9532
1		DC-Netzteil (24V/5A) für IMS Bänder	LM9672

IMS Möbel
1		Mobiler IMS Experimentierstand, 2-fach Experimentierrahmen 120*90, 1200x760x900m	ST7200-3T
1		Schutzhülle für Labortische 120*90, 1200x900x760mm (BHT) mit 2-etagigen Experime	ST8010-9L

Cyber-physisches Transportsystem

Mechatronisches Basismodul angetrieben mit einem drehzahlvariablen 24 V-Getriebemotor. Zwei Endlagensensoren am Anfang und am Ende des Transportsystems. Für grundlegende Experimente an einem Transportsystem oder zum Einbau in ein komplexes mechatronisches System zur Steuerung des Materialflusses. Eine auf der Frontseite montierte Siemens SPS ist frei programmierbar und übernimmt die Steuerung des Moduls. Das Transportband transportiert Werkstückträger mit Werkstücken, verbindet einzelne Stationen. Es kann mit anderen Transportbändern, Kurven oder Transferknoten kombiniert werden. Über den 25-poligen D-Sub Anschluss können die auf dem Förderband angebrachten Bearbeitungsstationen über die SPS gesteuert werden. Das Förderband samt Steuerung bildet eine kompakte Einheit. Ohne aufwändige Umbaumaßnahmen oder Veränderung der Verkabelung kann das System aus einer Gesamtanlage separiert und zum Einzelarbeitsplatz genommen werden. Ein Umbau oder komplizierter Auseinanderbau von Tischen entfällt somit.

Über einen integrierten Switch ist eine Vernetzung mehrerer Transportsysteme problemlos möglich. PROFINET Kabel können von einem Transportsystem zum nächsten geschleift werden. Die einzelnen Systeme müssen nicht alle separat mit einem zentralen Switch verbunden werden. Dicke Kabelbäume und das Verlegen langer Kabel entfallen somit.

Ein integriertes Modul dient zur Messung und Auswertung der Leistungs- und Energieaufnahme des Gesamtsystems (Transportsystem, Steuerung und optionaler Station). Diese Werte ermöglichen eine Beurteilung der Energieeffizienz und geben Hinweise auf deren Optimierung. Sie können per LAN an übergeordnete Leitstellen übermittelt werden, wo ein Energiemanagement implementiert ist.

Länge = 600 mm, Breite = 160 mm, Spur = 120 mm
Getriebemotor, 24 V DC
Zur Ansteuerung des Bandes mit variabler Geschwindigkeit kann das PWM Signal der SPS verwendet werden
2 x Magnetfeld Endlagensensoren
3 x dreipolige Klemmanschlüsse zum Anschluss von digitalen Sensoren
25-polige D-Sub Schnittstelle zum Anschluss von Bearbeitungsstationen
Im 25-poligen Anschluss integrierte Übertragung des IO-Link Sensorsignals der Station zur Steuerung
2 x M12 Schnittstelle mit jeweils einem digitalen Ein- und einem Ausgang zur Kommunikation mit anderen Förderbändern
2 x RJ45 Schnittstelle an der Frontseite
Externe Spannungsversorgung über 4 mm Sicherheitsbuchsen oder Hohlstecker
Inkrementalscheibe für Positionserfassung und Geschwindigkeitsmessung über optischen Sensor
Verwendete Steuerung: S7-1215 DC/DC/DC mit 14 DI und 10 DO
Zusätzliches Kommunikationsmodul mit 2 DI und 2 DO
2 x Rasttastschalter zur Simulation digitaler Eingänge des Kommunikationsmoduls
Messung der Leistungs- und Energieaufnahme
Hutschiene zur Erweiterung der SPS mit analogen oder digitalen IO Modulen
Erweiterung der SPS um ein PROFIBUS-Mastermodul, ein AS-i-Bus Mastermodul oder ein IO-Link Mastermodul möglich
1 x RJ45 Kabel
1 x Step 7 Basic mit aktueller Version Step7 des TIA-Portals

Achtung: Nur für Schulen und Ausbildungsstätten im nicht gewerblichen Bereich.

Interactive Lab Assistant: CFA 1 IMS Factory App (Augmented Reality)

Die Versuchsanleitung bildet ein Interactive Lab Assistant Kurs. Dieser Multimediakurs führt Schritt für Schritt in die Thematik der Steuerung eines Transportsystems mit Anwendung in Augmented Reality (AR). Grundlagen werden durch leicht verständliche Bilder vermittelt. Der Interactive Lab Assistant bildet zusammen mit dem Fragenteil eine umfangreiche Experimentierumgebung.

Besonderheiten:

Interaktive Versuchsaufbauten
Fragen mit Feedback und Auswertelogik zur Wissensstandkontrolle
Druckdokument zum komfortablen Ausdruck der Versuchsanleitung mit Lösungen
Labsoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

Grundlagen Augmented Reality (AR)
Kommunikation zwischen SPS und App
Konfiguration der App
- Definition der Segmente
- Definition der Strecken
- Konfiguration der Signale
- Freie Positionierung der Signale in AR
- Konfiguration von Fehlermeldungen
- Signaltypen und Steuerungsarten
Wartung
- Auswahl der Strecken
- Testen der Signale in der Listenansicht
- Testen der Fehlermeldungen in der Listenansicht
- Testen der Signale in AR
- Durchführung einer Wartung in AR

Die IMS Factory App:

Die IMS Factory App ist frei im Appstore verfügbar und kann auf jedem neuen iOS Gerät installiert werden. Die Systemvoraussetzungen stehen in der App-Beschreibung im Store. Mit Hilfe dieser App ist eine Steuerung und Wartung von IMS Transportbändern und Bearbeitungsstationen möglich. Die Kommunikation zwischen der SPS und der App geschieht über WLan. Die App stellt automatisch die Verbindung zu einer konfigurierten SPS über die IP-Adresse her. Diese wird in der App als Segment gespeichert.

In der App lassen sich für jedes Segment Signale mit festen Adressen konfigurieren. Diese Adressen müssen mit denen in der SPS übereinstimmen. So können die Signale der SPS über die App gesteuert und angezeigt werden. Es stehen unterschiedliche Funktionen und Eigenschaften zur Verfügung, die den Signalen zugeordnet werden können.

Nach der Definition und Konfiguration der Signale können diese nun in der AR Umgebung eingebunden und frei im Raum Positioniert werden. Die Positionierung der Signale geschieht immer relativ zu einem 'Anker'. Bei dem Anker handelt es sich um ein Bild, welches an ein Transportband fixiert werden kann. Die App sucht über die Kamera nach diesem Anker und speichert die Sensorpositionen immer relativ dazu. Eine Darstellung der Signale in AR ist ohne einen Anker nicht möglich. Im Wartungsmodus ist eine Überwachung aller konfigurierter Signale direkt vor Ort möglich. Ebenso eine Steuerung oder ein Eingreifen in einen Produktionsprozess sind realisierbar.

Die IMS Factory App lässt sich für separate Steuerungen, einzelne Transportbänder, Transportbänder mit Bearbeitungsstationen oder auch für komplette Produktionsstraßen konfigurieren.

Lieferumfang:

Zusätzlich zur Kurs-CD werden 20 Anker für die AR Umgebung geliefert. Somit kann die App an 20 verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt werden. Pro Strecke wird ein Anker benötigt. Eine Strecke kann eine einzelne SPS, ein Transportband oder auch eine Produktionsstraße sein. Es wird also auch für eine komplette Straße nur ein Anker benötigt.

Systemvoraussetzungen: