Kleiner Controller, große Wirkung

Kendrion hat drei neue Steuerungssysteme entwickelt, mit denen Unternehmen die Produktivität und Sicherheit in Robotik- und Automatisierungsprozessen deutlich steigern können. 

Mit drei neuen Produkten aus dem Bereich Steuerungstechnik setzt Kendrion neue Impulse für die Robotik und industrielle Automatisierung. Die Steuerungen adressieren die steigenden Anforderungen an modular anpassbare Architekturen, cyberresiliente Systeme und die hoch performante Echtzeitverarbeitung in modernen Maschinen-, Geräte- und Robotik Anwendungen. 

„Mit den neuen Produkten in unserem Steuerungsportfolio setzen wir einen technologischen Meilenstein“, berichtet Andreas von Döhren, Leiter Steuerungstechnik bei Kendrion. „Multi-Core-Echtzeitarchitekturen, CRA-konforme Plattformen und integrierte Sicherheitslogik machen unsere Lösungen zu einem starken Fundament für anspruchsvolle Automatisierungs- und Robotikanwendungen. Wir liefern Systemkompetenz, die in der Praxis sofort Mehrwert schafft.“ 

Seit fast fünf Jahrzehnten begleitet der Bereich Steuerungstechnik bei Kendrion die Automatisierungs- und Maschinenbauindustrie als Entwicklungspartner – von der ersten Idee über die Elektronik- und Softwareentwicklung bis hin zur robusten Serienfertigung. Ob Brand-Labeling ausgewählter FIO I/O- und SPS-Systeme oder die kundenspezifische Entwicklung vollständiger Maschinenlösungen: Im Mittelpunkt steht immer die gemeinsam definierte Lösung. Bei allen aktuellen Entwicklungen wurden Themen wie Energieeffizienz, Cloud-Ökosysteme, KI-basierte Steuerungstechnologien sowie Anforderungen aus dem Cyber Resilience Act (CRA) berücksichtigt. 

Kompakte Steuerung mit multifunktionaler I/O-Architektur 

Mit dem FIO Controller 111 mit integrierten IOs stellt Kendrion eine leistungsstarke Kompakt-SPS vor, die trotz kleiner Bauform eine außergewöhnliche Funktionsdichte bietet. Herzstück des Systems ist die multifunktionale I/O-Schnittstelle, die Anwendern erlaubt, sämtliche Ein- und Ausgänge flexibel und applikationsspezifisch zu konfigurieren. Auch komplexe Automatisierungs-lösungen können so mit nur einem Steuergerät realisiert werden – ein wesentlicher Vorteil hinsichtlich Engineering-Aufwand, Entwicklungskosten und Markteinführungszeit. 

Der Controller verfügt standardmäßig über 9 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge sowie zwei analoge Ein- und Ausgänge, die sich einfach in CODESYS konfigurieren lassen – z. B. als Ereigniszähler, PWM-Ausgänge, Frequenzgenerator oder Motorsteuerung (Takt/Richtung inkl. Endschalter). Die robuste EMV-Resistenz ermöglicht zuverlässigen Betrieb auch unter anspruchsvollen industriellen Bedingungen. 

Für eine optimierte Echtzeitreaktion erfolgt die Trennung von SPS-Logik und I/O-Prozessen über zwei getrennte Prozessorkerne, unterstützt durch ein Echtzeit-Betriebssystem. Das Steuerungssystem basiert vollständig auf CODESYS und lässt sich über FIO-I/O-Module sowie EtherCAT-Slaves flexibel erweitern. Zusätzlich stehen CANopen und Modbus RTU zur Anbindung bestehender Komponenten zur Verfügung. 

Multi-Core-Performance für anspruchsvolle Anwendungen 

Mit dem neuen FIO Controller 328 präsentiert Kendrion eine leistungsstarke Steuerung für anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben und datenintensive Anwendungen. Der Controller kombiniert die Vorteile einer industriellen Multi-Core-Architektur mit dem flexiblen Raspberry Pi Compute Module 4 und integriert moderne industrielle Kommunikationsschnittstellen. Damit ist er optimal geeignet für applikationsspezifische Steuerungsaufgaben, die stabile Echtzeitfähigkeit, kurze Zykluszeiten eine hohe Rechenleistung sowie umfangreiche Kommunikationsfähigkeiten erfordern. 

Der Multi-Core-Prozessor des FIO Controller 328 ermöglicht die parallele Aufgabenteilung zwischen mehreren CPU-Kernen. Während ein Kern die zeitkritische SPS-Steuerung abarbeitet, können weitere Kerne Visualisierung, Motion-Berechnungen, KI-Algorithmen, Condition-Monitoring oder Kommunikationsprozesse übernehmen. Diese Lastverteilung eliminiert Performance-Engpässe und gewährleistet stabile und extrem schnelle Reaktionszeiten – insbesondere in dynamischen Bewegungs- und Robotik-Applikationen. Durch das integrierte Echtzeitbetriebssystem lassen sich Steuerungszyklen im niedrigen Millisekunden-Bereich realisieren: Das ermöglicht eine hohe Präzision bei Bewegungsabläufen, synchronisierten Achsen und komplexen Safety-Anforderungen ermöglicht.

System lässt sich individuell erweitern 

Die standardisierte EtherCAT-Kommunikation sorgt für eine schnelle, deterministische Datenübertragung zwischen Steuerung und I/O-Modulen. Zusätzlich stehen UPC UA, PROFINET, Modbus TCP, CAN, RS-485, Ethernet, USB und weitere Industrieschnittstellen zur Verfügung, um bestehende Systemlandschaften oder Drittanbieter-Komponenten einfach einzubinden. So kann der FIO Controller 328 als zentrale Steuerung, Kommunikations-Gateway oder Micro-Edge-Rechner eingesetzt werden. 

Dank der robusten und modularen Bauweise und der passenden EtherCAT FIO Module lässt sich das System individuell erweitern – um digitale und analoge Ein- und Ausgänge, integrierte Safety-Funktionen oder Motion-Control-Anwendungen. Dies ermöglicht Maschinen- und Anlagenbauern eine punktgenaue Skalierbarkeit ohne Hardwarewechsel. 

Für Anwendungen wie Echtzeit-Softmotion, CNC oder Robotik steht die weit verbreitete Entwicklungsumgebung CODESYS zur Verfügung. Ein integrierter CODESYS-Software-Lizenzcontainer ermöglicht den Einsatz zusätzlicher Erweiterungen aus dem CODESYS-Store und eröffnet neue Anwendungsfelder im Bereich intelligenter Automatisierung. 

Controller sorgt für höheren Durchsatz 

Der FIO Controller 328 eignet sich besonders für Handling- und Montageanlagen mit hohen Taktraten, Robotik bzw. kollaborative Systeme, Präzisionsantriebe und Mehrachssysteme sowie Edge-Computing. Auch Cloud-Ökosysteme und die Datenanalyse in der Produktion sowie vernetzte Fertigungsanlagen und modulare Maschinen gehören zu den Anwendungsgebieten des Controllers. Er bildet das leistungsfähige Herzstück moderner Automatisierungslösungen und überzeugt durch höhere Durchsatzraten, verbesserte Echtzeitfähigkeit und stabile Systemperformance.

Hohe Sicherheit für moderne Robotik 

Die neue FIO Safety-PLC von Kendrion wurde für Anwendungen entwickelt, in denen höchste Sicherheitsanforderungen und dynamische Bewegungsprozesse aufeinandertreffen. Sie überwacht Prozessgrößen wie Position, Geschwindigkeit und Drehmoment kontinuierlich in Echtzeit und greift bei Grenzwertverletzungen unmittelbar ein. Damit eignet sich die Steuerung ideal für moderne Robotikanwendungen, in denen Menschen und Cobots eng zusammenarbeiten oder hohe Verfahrgeschwindigkeiten höchste Präzision und zuverlässige Schutzmechanismen verlangen. 

Dank der in die FIO Safety-PLC integrierten Floating-Point-Unit (FPU) sind komplexe mathematische Bewegungs- und Kinematikberechnungen in Echtzeit möglich. Dadurch können Robotersysteme konstruiert werden, die hohe Dynamik mit sicherem Betrieb kombinieren – beispielsweise beim schnellen Pick-and-Place, in der Montageautomation oder beim automatisierten Palettieren. Kundenspezifische Funktionen wie z. B herstellerspezifische Kinematiken und Bewegungsmodelle lassen sich dank der offenen Systemarchitektur einfach integrieren. 

Steuerung ermöglicht effizientere Fertigung 

Über FSoE oder modulare Safety-I/O-Module lassen sich sicherheitsrelevante Sensoren wie Encoder, Laserscanner, Lichtgitter oder Kraft-/Momentensensoren bedarfsorientiert einbinden. Das große sichere Prozessabbild (FSoE-Frame) unterstützt moderne Antriebssteuerungen mit sicherheitsgerichteten Funktionen wie STO, SS1 oder SLS. Damit eignet sich die Plattform für Anwendungen mit redundanten Sicherheitskonzepten oder adaptiver Geschwindigkeitsüberwachung. Dazu zählen u. a. kollaborierende Roboter (Cobots), flexible Fertigungszellen und Pick-and-Place- bzw. Handling-Roboter. Zusammenfassend lässt sich sagen: Die FIO Safety-PLC erhöht die Sicherheit und Produktivität in Fertigungsprozessen, indem moderne Monitoring-Technologien und klassische Sicherheitstechnik intelligent ineinandergreifen. 

Autor: Jörg Pöhls, Strategic Sales Developer bei Kendrion 

Bilder: Kendrion Kuhnke Automation GmbH