Sichern Kamerasysteme die Qualität von Produkten, handelt es sich meist um autarke Systeme. Selten sind die Systeme in die Anlagenautomatisierung integriert. Die PC-based Automation bringt nun die Bildverarbeitung und Automatisierung zu einer Lösung zusammen. Die Folge: Performance und Flexibilität steigen, denn mehrere Kameras können ein Objekt gleichzeitig von verschiedenen Seiten erfassen.

Kamerasysteme sorgen an Hand-Montageplätzen im Amberger Siemens-Elek-tronikwerk für die gewünschte Qualität. Dabei läuft die Bildverarbeitungs-Software von Simon iBV auf einem Simatic S7 Modular Embedded Controller. Der Controller ist in die Automatisierung der Montagelinie integriert und eignet sich für PLC-orientierte Anwendungen im High-Performance-Bereich. Er besteht aus der CPU EC31 sowie den optional erhältlichen Modulen EM PC und EM PCI-104 zur Erweiterung mit Steckkarten. Mit ihm lassen sich auf Hardware-Basis verschiedene Automatisierungs-Aufgaben zu einer Gesamtlösung zusammenfassen. Die Peripherie-Anbindung kann durch die SM-Baugruppen der S7-300 Familie zentral oder dezentral erfolgen. Die Installation und Inbetriebnahme läuft analog zur Simatic S7-300.

Gibt Fehlern keine Chance
Das Elektronikwerk produziert zahlreiche Komponenten für die Simatic-Familie. Allein auf der Montagelinie ML200flex für dezentrale Peripherie ET200 werden 79 unterschiedliche Baugruppen in 35 Gehäuse-Varianten gefertigt. Die Besonderheit dieser Linie besteht darin, dass jedes Teil, auf 100% Vollständigkeit und Richtigkeit geprüft wird. So können etwaige Montagefehler sofort korrigiert werden. Systematische Fehler haben damit keine Chance: Die fertigen Produkte verlassen die Linie garantiert fehlerfrei.

Intelligente Bildverarbeitung
Ermöglicht wird diese Qualitätssicherung durch das innovative industrielle Bildverarbeitungssystem Simavis P des Siemens Solution Partners Simon iBV in Bayreuth. Die Software läuft auf dem Simatic S7-mEC. Hochauflösende Kameras liefern die Aufnahmen dazu. Flächenblitzleuchten garantieren eine über lange Zeit exakt reproduzierbare Ausleuchtung und schließen den Einfluss von Fremdlicht aus. Das Blitzlicht ist exakt ausgerichtet und wird außerhalb des Prüfbereichs nicht wahrgenommen.

Die zu prüfenden Teile können gleichzeitig von verschiedenen Seiten aufgenommen werden. Dazu lassen sich mehrere Kameras an den Simatic S7-mEC anschließen. An der Amberger Linie genügt jedoch eine Ansicht pro Montageplatz - dafür werden bis zu neun unterschiedliche Kriterien gleichzeitig geprüft: Vorhandensein von Schrauben, Dichtringen, Steckern, usw. Diese Kriterien können wiederum auf bis zu 16 Einzelheiten geprüft werden. So merkt das System nicht nur, ob die richtigen Komponenten montiert sind. Auch die exakte Ausrichtung, beispielsweise einer Kodiernase, wird geprüft.

Komfortable Bedienoberfläche
Fotos und Prüfergebnisse werden an einem Simatic Flat Panel Monitor Pro angezeigt. Dieser ist IP65-geschützt und an einem Trag-Arm so montiert, dass er in die jeweils optimale Position zum Montageplatz gerückt werden kann.

Fehlerhafte Stellen werden vom System eindeutig markiert. Hinweise zur Fehler-Behebung machen es dem Montage-Personal leicht, Montage-Fehler zu korrigieren. Erst wenn eine erneute Prüfung der Baugruppe die Richtigkeit des Ergebnisses bestätigt hat, wird das Teil zur nächsten Station gefördert. Die Prüfergebnisse werden an eine übergeordnete Datenbank übermittelt. Identifiziert und verfolgt werden die einzelnen Baugruppen mit dem RFID-Tag Simatic RF340T am Werkstückträger.

Die Benutzeroberfläche von Simavis P ist übersichtlich gestaltet und über den Touchscreen intuitiv bedienbar. So kann der Anwender beispielsweise den Toleranzbereich eines Prüfkriteriums verändern, wenn sich entsprechende Anforderungen ergeben.

Migration von Vision-Systemen
Die neuen Prüf-Stationen mit Simavis P auf dem Embedded Controller lösen nach und nach vorhandene Systeme mit dem Simatic Vision Sensor System VS710 ab. Gegenüber diesen Systemen, die die Bildverarbeitungs-Intelligenz im Kamerasystem hatten, ist die Bildverarbeitung auf dem Simatic S7-mEC wesentlich flexibler. So übernimmt künftig der gleiche Controller sowohl das Anwenderprogramm als auch die Steuerungsaufgaben, die an der Montagestation anfallen. Der Software-Controller Simatic WinAC RTX ermöglicht das in Echtzeit - und Simavis kommuniziert mit WinAC RTX über die systemeigene S7-Kommunikation.

Erfolgreiche Zusammenarbeit
Josef Bäumler, Fertigungsplaner im Elektronik-Werk Amberg, ist mit der Zuverlässigkeit des neuen Systems zufrieden. Insbesondere die Tatsache, dass die Implementierung in kurzer Zeit durchgeführt werden konnte, überzeugte ihn, die richtige Wahl getroffen zu haben - sowohl in Bezug auf die Hardware als auch in Bezug auf die Zusammenarbeit mit dem Partner Simon iBV und dessen Bildverarbeitungssystem Simavis P.
Die einfache Anbindung von Simavis P an die Simatic-Programmierumgebung Step7 und damit an Automatisierungslösungen mit den speicherprogrammierbaren Steuerungen Simatic macht das System für viele weitere Anwendungsbereiche in den unterschiedlichsten Branchen interessant. Eine breite Palette an PC-based Controllern unterstützt diese Flexibilität.