reACTION - B&R

Innovationen 2014 

reACTION 

TECHNOLOGY

Perfection in Automation

03 

Inhalt 

reACTION Technology 04 

Kompakte X20-Steuerung mit integrierten I/Os 10 

X20/X67 Technologie Module 14 

Integrierte Sicherheit mit openSAFETY 20 

Mobile Automation - Modularität neu definiert 22 

Die neue HMI-Familie - Power Panel T- und C-Series 24 

Panel PC 900 - Die optimale Systemplattform 34 

Modulare Tragarmsysteme 38 

Revolutionäre Verkabelung - Smart Display Link 3 42 

System Designer - Redundanz per Drag & Drop 46 

Offene Kommunikation - Zukunftssicher mit OPC UA 48 

Technology Guards schützen Ihr Software-Know-how 49 

Basic - Advanced - Expert - Skalierbare Regelungstechnik 50 

X20-Steuerung für Modbus TCP 52 

Geordnete Zusammenarbeit mit Team Foundation Server 53 

Sicherer Direktzugriff mit FTP bis zur Steuerung 54 

Unit Tests verbessern die Qualität Ihrer Software 55 

Achsgruppen noch einfacher programmieren 56 

Leistungsreserven Ihrer Antriebstechnik auf einen Blick 60 

Mehrzonen-Zugkraftregelung 62 

Autotuning für Hydraulikantriebe 63 

Aktive Schwingungsunterdrückung - ACOPOS macht den Unterschied 64 

Periodische Störungen aktiv unterdrückt - Repetitive Control 68 

SafeMOTION mit openSAFETY Drehgebern von TR-electronic 70 

Skalierbare Präzisionsgetriebe 72 

Maximale Hygiene für Nahrungsmittel und Pharma 74 

APROL – Prozessautomatisierung neu gestalten 76 

Produktionsprozesse optimieren - APROL Advanced Process Control 78 

APROL R 4.0 - Neue Features 80 

Umfassend und übersichtlich - Sequential Function Chart 82 

Innovationen 2014

04 

Innovationen 2014

05 


TECHNOLOGY 

Innovationen 2014

1µs 

06 

Ultra Fast Automation - 

reACTION TECHNOLOGY 


TECHNOLOGY 

B&R senkt mit reACTION Technology die Reaktionszeiten 

in der Automatisierung auf 1 µs. Besonders 

zeitkritische Teilaufgaben lassen sich mit der 

neuen Technologie IEC 61131-kompatibel in 

Standard-Hardware realisieren und ermöglichen 

gleichzeitig eine Kostensenkung, da die Steuerung 

optimal entlastet und damit sparsamer 

dimensioniert werden kann. Ohne Mehrkosten 

gelingt eine immense Leistungssteigerung. 

Mit reACTION Technology werden im Funktionsblock-Editor 

erstellte Programme direkt in I/O-Modulen 

der X20- und X67-Serie ausgeführt. Dadurch 

entfällt die interne Datenübertragung und die Reaktionszeiten 

sinken auf Werte bis 1 µs. Dazu 

nutzt B&R die Fähigkeit der Engineering-Umgebung 

Automation Studio 4 zur modulweisen Aufteilung 

der Software auf verteilte Hardware und 

Kapazitätsreserven der Logikbausteine in den Modulen. 

Dort können durch dynamisches Nachladen 

Bibliotheken von Funktionsblöcken hinterlegt 

werden. Wie der Befehlssatz eines Mikrocontrollers 

stehen die Bibliotheken zur lokalen Ausführung 

im I/O-Modul bereit. Das ermöglicht die 

Realisierung zeitkritischer Teilaufgaben in Standard-Hardware, 

erspart teure Spezialmodule und 

entlastet massiv Netzwerk und Steuerung. 

Highlights 

< Reaktionszeit 1 µs 

< Massive CPU-Last Reduzierung 

< IEC 61131 Programmierung 

< Zentrales Programmmanagement 

< Integriertes Parametermanagement 

reACTION Technology - patent pending 

Innovationen 2014

07 

CPU 

100µs 

I/O 

CPU 

Reaktion mit Standard-Technologie 

Reaktionszeit ist abhängig von: 

< Netzwerk-Performance 

< Anzahl der Knoten im Netzwerk 

< Netzwerk-Datenlast 

< CPU-Performance 

< CPU-Last 

I/O 

10µs 

1µs 

1000 µs 

100 µs 

1 µs 

CPU 


TECHNOLOGY 

I/O 

I/O 

Klare Vorteile: 

< Zentrale Softwarehaltung 

< Dezentrale Programmausführung 

< Für Low- und High-End Systeme 

< Vollständig integriert 

< Offene Technologie IEC 61131 

µs 

Innovationen 2014

08 

Ultra Fast Automation 

reACTION TECHNOLOGY 

Standard-Softwareentwicklung 

in Automation Studio 

1µsOffen 

Einfach 

Einfachste Simulation im 

Standard-SPS-Task 

Standard 

IEC 61131 FBD Editor 

(FBD = Function Block Diagram) 

Transparent 

Einfachste Programmzuweisung 

in der Modulkonfiguration 

Flexibel 

Programm während der Laufzeit 

wechselbar 

Kommunikativ 

Datenaustausch zwischen 

reACTION I/O-Modulen und SPS 

über Standard Prozess-Variablen 

Umfangreiche Funktionsbibliothek 

< Zugriff auf digitale und analoge Modulsignale 

< Datenaustausch mit zentralem Steuerungsprogramm 

< Logische Operationen: AND, OR, XOR, NOT 

< Arithmetische Operationen: ADD, SUB, MUL, DIV 

< Mux, Demux, Shift, FlipFlop, Delay, PWM, Komparator, Zähler 

< etc. 

Input Latch 

Output Latch 

Ausführung der Applikation 

0,8 µs 

1 µs 

Abtastauflösung der Ein-/Ausgänge: 20 Nanosekunden 

Innovationen 2014

09 


TECHNOLOGY 

reACTION I/O-Module 

X20 RT 8001 

X20 RT 8201 

X67 BC 81RT.L12 

System 

X20 X20 X67 

Modulart 

Digitale Eingänge 

Digitale Ein-/Ausgänge 

Analoge Eingänge 

Analoge Ausgänge 

Digitalmodul 

einfachbreit 

4x 

24 VDC,

10 

Kompakte X20-Steuerung 

mit integrierten I/Os 

Integriertes Flash Drive 

Bis 4 GByte internes Flash 

Bis 16 kByte NV RAM 

B&R erweitert sein X20-System um eine neue 

Reihe kompakter Steuerungen mit integrierten 

I/Os. Wie bei allen X20-CPUs sind weitere 

I/O-Module lokal anreihbar oder einfach über 

Kabel abzusetzen. Die neuen Compact CPUs 

werden in mehreren Leistungs- und Ausstattungsvarianten 

angeboten. Serienmäßig sind 

sie mit 32 eingebauten digitalen und analogen 

I/Os ausgestattet und verfügen über einen 

x86-Prozessor. POWERLINK, Standard Ethernet, 

CAN, RS232 und USB stehen als integrierte 

Schnittstellen zur freien Verfügung. 

Highlights 

< Zykluszeiten bis 1 ms 

< I/O-Reaktionszeiten bis 1 µs 

< Für einfache Maschinen bis zur komplexen 

CNC-Anwendung 

< Vollständig kompatibel im B&R-System 

< Ohne Einschränkung voll skalierbar 

Standard-Ethernet 

10/100 MBit/s 

Für übergeordnete Kommunikation 

z.B. mit OPC UA 

Innovationen 2014

11 

Best-of-Class Performance 

x86 Prozessor 

Bis 256 MByte Arbeitsspeicher 

2 Leistungsklassen 

Absolut wartungsfrei 

Kein Lüfter 

Keine Batterie 

Gepufferte Echtzeituhr 

Flexibler IF-Slot 

X20 Interface Slot 

Für alle X20-Feldbus-Module 

Lokal erweiterbar 

Vollständiges X20-Produktportfolio 

Bis zu 250 I/O-Module 

Direkt oder abgesetzt bis 100 m 

Integrierte I/Os 

32 digitale und analoge Kanäle 

Integrierte Funktionen 

z.B. ABR, PWM oder Puls-Richtung 

reACTION Technology 

Ultraschnelle I/O Reaktionszeiten 

Massive CPU-Last Reduzierung 

Für alle on board I/Os 

POWERLINK 

Zur dezentralen Anbindung von 

I/O-Modulen, Achsen und Safety 

mit voller Topologie-Freiheit 

USB 2.0 

Für Programm-/System-Update 

Frei verfügbar für Applikation 

und Technology Guarding 

Integrierte Schnittstellen 

Serieller Anschluss: RS232 

Feldgeräteanschluss: CAN 

Innovationen 2014

12 

Echtzeit-Ethernet on board - 

Beliebig erweiterbar 

Voller Funktionsumfang in 2 Leistungsklassen 

Die Kompakt-Steuerung gibt es mit 200 MHz und 

400 MHz Prozessor-Performance. Je nach Variante 

sind dabei bis zu 256 MByte Arbeitsspeicher und 

16 kByte nullspannungssicheres RAM on board. 

Für Applikation und Datenablage steht ein fest 

eingebautes Flash Drive mit bis zu 4 GByte zur 

Verfügung. Alle CPUs verfügen über Ethernet, USB 

und eine RS232-Schnittstelle. In beiden 

Leistungsklassen sind zusätzlich POWERLINK und 

CAN als integrierte Schnittstellen verfügbar. Für 

weitere Feldbusanschlüsse kann jede CPU mit 

einem Interface-Modul aus dem X20-Standardportfolio 

erweitert werden. Die CPUs sind lüfterund 

batterielos und daher wartungsfrei. 30 verschiedene 

digitale Ein- und Ausgänge und 

2 Analog-Eingänge sind in den Geräten integriert. 

Perfekt ergänzt wird die Produktpalette der neuen 

CPUs durch 2 Varianten mit der neuen, ultraschnellen 

reACTION Technology. Dabei können die integrierten 

I/Os mit Hilfe einer Funktionsblock-Library 

mit Reaktionszeiten bis zu 1 µs angesteuert 

werden. Die Programmierung erfolgt vollständig 

IEC 61131-konform über den Standard FBD-Editor 

der B&R-Entwicklungsumgebung Automation Studio. 

On board I/Os 

Kanalzahl 

Typ 

Digitale Eingänge 

Schnelle digitale Eingänge 

Digitale Ausgänge 

Digitale Ein-/Ausgänge 

Schnelle digitale Ausgänge 

Analoge Eingänge 

Temperatur Eingänge 

14x 

4x 

4x 

4x 

4x 

2x 

1x 

24 V, Sink, ≥0,5 ms, konfig. SW-Filter 

24 V, Sink, 2 µs, konfig. SW-Filter 

24 V, 0,5 A, Source 

24 V, 0,5 A, konfig. SW-Filter 

24 V, 0,2 A, 2 µs (1x PD, 4x PWM, 200 kHz) 

±10 V / 0 bis 20 mA, 12 Bit, 1 ms 

PT1000 (1x AI Pin benutzt) 

Innovationen 2014

13 

Compact CPU 

X20 CP 1301 

X20 CP 1381 X20 CP 1381-RT X20 CP 1382 X20 CP 1382-RT 

CPU 

Schnellste Zykluszeit 

RAM 

Nullspannungssicheres RAM 

On board Flash-Drive 

Ethernet 

POWERLINK 

USB 2.0 

CAN 

RS232 

Interface Slots 

Wechselspeicher 

RTC Pufferzeit (typisch) 

x86-200 x86-200 x86-200 x86-400 x86-400 

2 ms 2 ms 2 ms 1 ms 1 ms 

128 MByte 128 MByte 128 MByte 256 MByte 256 MByte 

8 kByte 8 kByte 8 kByte 16 kByte 16 kByte 

1 GByte 1 GByte 1 GByte 4 GByte 4 GByte 

1x 10/100 Base-T 1x 10/100 Base-T 1x 10/100 Base-T 1x 10/100 Base-T 1x 10/100 Base-T 

- 1x 1x 1x 1x 

1x 2x 2x 2x 2x 

- 1x 1x 1x 1x 

1x 1x 1x 1x 1x 

1x 1x 1x 1x 1x 

via USB Flash-Drive via USB Flash-Drive via USB Flash-Drive via USB Flash-Drive via USB Flash-Drive 

1000 h 1000 h 1000 h 1000 h 1000 h 

Wartungsfrei 

Technologie 

kein Lüfter, 

keine Batterie 

kein Lüfter, 


kein Lüfter, 



kein Lüfter, 


- - - 

TECHNOLOGY 

kein Lüfter, 



TECHNOLOGY 

reACTION Technology 


TECHNOLOGY 

Mit reACTION Technology lassen sich ulltraschnelle I/O-Reaktionszeiten bis zu einer Mikrosekunde erreichen. Dabei arbeitet 

reACTION Technology unabhängig von der CPU und entlastet diese erheblich. Programmiert wird im Standard-Funktions-Block-Editor 

(FBD) des B&R-Engineering-Tools Automation Studio. In das reACTION-Programm können neben den High- 

Speed I/Os der Steuerung auch alle anderen integrierten I/Os mit einbezogen werden. Begrenzender Faktor ist einzig das 

physikalische Limit der Kanäle und nicht mehr die Prozessorgeschwindigkeit. 

reACTION Technology - patent pending 

Innovationen 2014

14 

Präzise Druckmarkenerkennung 

Mit dem X67BC8591.L12 stellt B&R ein Modul für 

die schnelle und präzise Druckmarkenerkennung 

mittels analoger Sensoren vor. Mit einer 

Abtastzeit von 5 µs kann das Modul 2 Druckmarkensensoren 

parallel abfragen. Es ist in 

Schutzklasse IP67 ausgeführt und kann so 

schaltschrankfrei, nahe am Sensor montiert 

werden. Gleichzeitig hält es die erforderliche 

Leitungslänge im Analogbereich kurz. Das minimiert 

Störsignale und sorgt so für die sichere 

Erkennung der Marken bei Druckgeschwindigkeiten 

bis 1000 m/min. 

Da die Messbreite von der Farbe unabhängig ist, 

eignet sich das Modul für die seitliche Registererkennung. 

Ein ausgeklügelter Algorithmus sorgt 

für die zuverlässige Erkennung auch sehr 

schwacher Druckmarken in allen üblichen Formen, 

ob Rechteck, Dreieck oder Doppel-Dreieck. 

Eine automatische Plausibilitätsprüfung vergleicht 

das Druckmarkensignal mit der Konfiguration 

und bietet Betreibern auf Basis von Kriterien 

wie Kontrast oder Schärfe eine Möglichkeit 

zur Qualitätssicherung. 

Autonomie und Präzision für Modularität 

Die Möglichkeit, einen externen ABR-Drehgeber 

anzuschließen und dessen Signale direkt im Modul 

zu verarbeiten, sorgt durch Ausschluss der Toleranzen 

des Antriebsstranges für erhöhte Präzision 

und ermöglicht den Aufbau modularer Teilsysteme 

mit autonomer Positionierung. Neben dem 

POWERLINK-Anschluss, der für die nahtlose Integration 

in das Netzwerk der zumeist modularen 

Druckmaschinen sorgt, ermöglicht das Modul über 

eine X2X-Link-Schnittstelle den Anschluss zusätzlicher 

lokaler I/Os ohne eigenen Buscontroller. 

Highlights 

< Abtastgeschwindigkeit 5 µs 

< Digitale Eingänge 2x 24 VDC 

< Schnelle Digitale Ein-/Ausgänge 

2x 24 VDC 0,5 A 2 µs 

< Schnelle analoge Eingänge 2x 10 V 5 µs 12 Bit 

< Analoge Ausgänge 1x 10 V 0,5 ms 12 Bit 

< Geber Eingang 1x ABR 5 V 600 kHz 

Innovationen 2014

15 

Schnell und präzise: 

Das X67-Modul fragt 2 Druckmarkensensoren parallel in 5 µs ab. 

Die IP67-Schutzart ermöglicht eine schaltschrankfreie Montage. 

Eine integrierte POWERLINK-Schnittstelle ermöglicht Echtzeitkommunikation 

und den Anschluss weiterer lokaler I/Os. 

Genauigkeit 

250 m/min 500 m/min 750 m/min 1000 m/min 

Relative Markenposition 

Absolute Markenposition 

±1 µm ±2 µm ±4 µm ±6 µm 

±3 µm ±5 µm ±8 µm ±11 µm 

Absolute Wiederholgenauigkeit jeweils über 1000 Messungen. Die Genauigkeit der 

Markenbreitenmessung entspricht der Genauigkeit der absoluten Markenposition. 

NetTime Technology 

NetTime 

TECHNOLOGY 

Mit NetTime Technology lassen sich Ereignisse zeitlich extrem präzise erfassen oder ausgeben. Die Technologie arbeitet nach dem 

Prinzip der verteilten Uhren. Master ist hierbei die Steuerung. Über ausgeklügelte Mechanismen werden lokale Uhrzeiten in verteilten 

Systemen extrem präzise synchronisiert. Die Technologie setzt dabei einerseits auf dem hochdeterministischen Echtzeitnetzwerk 

POWERLINK auf. Sie reicht aber auch nahtlos durch die dezentrale Backplane X2X Link bis zu jedem I/O-Modul. Bei einer Auflösung 

von 1 µs ist die zugrunde liegende Präzision deutlich im Sub-Mikrosekunden-Bereich. Damit ist es möglich, Eingangsereignisse mit 

einem Mikrosekunden genauen Zeitstempel zu versehen oder Ausgänge mit derselben Exaktheit zu schalten. 

Innovationen 2014

16 

Vor Umwelteinflüssen geschützt - 

X20 coated 

Neue Maßstäbe der Unempfindlichkeit gegenüber 

Umwelteinflüssen setzt B&R mit der Serie 

X20c. Diese Variante der modularen, dezentralen 

Steuerungs- und I/O-Produktlinie X20 ist durch 

eine Beschichtung der Elektronik-Baugruppe vor 

Betauung und Schadgasen geschützt. Die Module 

eignen sich zum Einsatz auch in schwierigen 

atmosphärischen Umgebungsbedingungen. 

Die Beschichtung der Elektronik-Baugruppe 

schützt Bauteile und Leiterplatte vor den 

Auswirkungen von Kondensation und schädlichen 

Gasen. Geprüft wird die Wirksamkeit der Abhaltung 

von Kondensat durch Test nach BMW GS 95011-4, 

der Schutz vor Begasung mittels des 4-Komponenten 

Schadgastests nach EN 60068-2-60, 

Methode 4. Die Tests erfolgten sowohl im firmeneigenen 

Prüflabor, das nach EN ISO/IEC 17025:2007 

akkreditiert ist, als auch in zertifizierten externen 

Prüfstellen. Dort wurden die Produkte zusätzlich 

weiteren Tests unterzogen, in denen sie auf 

Widerstandsfähigkeit sogar über normative Anforderungen 

hinaus geprüft werden. 

Unabhängigkeit von Einsatzbedingungen 

Die X20-Familie mit Leiterplattenbeschichtung ist 

zu den bestehenden X20-Modellen völlig 

funktionskompatibel. Durch eine eigene Modul-ID 

kann die Applikationssoftware diese von der 

Standardausführung unterscheiden. Mit ihrer Einführung 

beweist B&R nach der generellen Erweiterung 

der Arbeitstemperatur auf den Bereich von 

–25 bis +60°C und der Zertifizierung für maritime 

Anwendungen durch den Germanischen Lloyd (GL) 

zum dritten Mal in kurzer Folge sein Engagement 

für die Investitionssicherheit seiner Kunden, 

indem die Langlebigkeit des X20-Systems unabhängig 

von Umwelteinflüssen Bestand hat. 

Qualifizierung 

< Betauung nach BMW GS 95011-4 

< 4-Komponenten-Schadgastest nach 

EN 60068-2-60, Methode 4 

< Verschärfte Testbedingungen 

gegenüber Norm 

Highlights 

< Module mit Spezialbeschichtung 

< Schadgastest mit H 2 

S, NO 2 

, Cl 2 

, SO 2 

< Umgebungstemperatur -25 bis +60°C 

< Schutz vor hoher Luftfeuchte 

und Betauung 

Innovationen 2014

17 

Innovationen 2014

18 

DALI Master 

Das DALI-Bus-Modul ergänzt das X20-System um 

einen Master für diesen Kommunikationsstandard 

zur Ansteuerung lichttechnischer Geräte. Damit 

können entsprechende Leuchten gedimmt oder im 

Farbspektrum verändert werden. Ebenso kann der 

Leuchtenstatus abgefragt werden. Das Einsatzspektrum 

geht von der Regelung spezifischer 

Arbeitsplatzbeleuchtung über die Automatisierung 

von Lichttunnelsystemen bis zur Qualitätssicherung 

von Oberflächen. 

Highlights 

< Bis zu 64 Slaves individuell adressierbar 

< Bis zu 6 Slaves direkt anschließbar 

< Integrierte Slave-Versorgung 

< Kurzschluss- und Überlasterkennung 

Universelles Ausgangsmodul 

Das neue digitale Ausgangsmodul X20 DO 8323 

mit 8 Kanälen kann in verschiedenen Betriebsarten 

eingesetzt werden: Vollbrücke, Halb brücke, 

Highside- und Lowside-Ausgangsvariante. Damit 

können neben Aktoren für Sink- oder Source- 

Beschaltung auch Gleichstrommotoren betrieben 

werden. Betriebsspannung ist dabei -12 bis +12 V 

oder 0 bis 24 V bei 0,5 A Nennstrom. 

Highlights 

< Kurzschlussfest 

< Thermischer Überlastschutz 

< Integrierter Schutz zum Schalten von 

Induktivitäten 

< Verpolungsschutz 

6-fach Relaismodul 

Mit dem Relaismodul X20 DO 6639 erweitert B&R 

seine bewährte X20-Produktpalette. Das 12,5 mm 

breite X20-Modul hat 6 getrennte Relais, ausgeführt 

als Schließer. Die Nennspannungen der 

Relais betragen 250 VAC bzw. 30 VDC bei 2 A 

Nennstrom pro Kanal. Mit diesem neuen Modul wird 

die Packungsdichte bei 250 VAC Relais nochmals 

deutlich erhöht. 

Highlights 

< 6-Relaisausgänge-Schließer 

< 250 VAC, 30 VDC Nennspannung 

< Max. Schaltstrom pro Kanal 

2 A bei 230 VAC; 2 A bei 30 VDC 

Innovationen 2014

19 

Energiemessmodul - 

Neuer Stromwandleranschluss 

Die bestehende Familie der X20-Energiemessmodule 

wird um ein weiteres Mitglied ergänzt. Das 

AP3161 verfügt zur Strommessung über einen 

333-mV-Anschluss für Stromwandler mit Spannungsausgang. 

Zusammen mit den Eingängen zur 

Spannungsmessung misst das Modul die Wirk-, 

Blind- und Scheinleistung der 3 Phasen einzeln 

und in Summe. Ebenso wird der elektrische 

Energieverbrauch jeder Phase und deren Summe 

erfasst. Außerdem liefert das Modul die RMS-Werte 

der 3 Phasen für Spannung und Strom. Bei der 

Strommessung kann zusätzlich der Wert des 

Stroms über den Neutralleiter erfasst und damit 

überwacht werden. Die Messung von Netzfrequenz 

und die Phasenwinkel der 3 Phasen (von Strom 

und Spannung) vervollständigen die Daten der 

elektrischen Leistungsmessung. 

Highlights 

< 3 Spannungseingänge für max. 3x 480 VAC 

< Maximal 277 VAC von Phase zu Nullleiter 

< 4 Stromeingänge zum Anschluss externer 

Stromwandler mit 333 mV Ausgang 

< Nennfrequenz 50 Hz/60 Hz 

< Auswertung von Frequenz, Leistung (P, S, Q), 

Leistungsfaktoren wie cos φ und sin φ 

< Unterstützung von 1-Phasen-, 2-Phasenund 

3-Phasen-Netzen 

Temperaturen exakt messen 

2 neue Temperaturmessmodule erweitern das 

X20-Produktportfolio im Bereich hochgenauer 

Temperaturmessung mit PT100. Die Module gibt es 

mit 2 oder 4 Kanälen zur 4-Leiter-Widerstandsmessung. 

Die Auswertung erfolgt im Modul für 

PT100-Sensoren mit einer Auflösung von 0,01°C. 

Ebenso können die Widerstandsmesswerte ausgelesen 

werden. Der konfigurierbare Software-Filter 

vervollständigt den Funktionsumfang. 

Highlights 

< Extrem hohe Auflösung mit 0,01°C 

< 4-Leiteranschluss 

< Konfigurierbarer SW-Filter 

Innovationen 2014

20 

Integrierte Sicherheit für 

PC based Control mit Linux 

Der volle Funktionsumfang von openSAFETY steht 

als ideale Ergänzung für linuxbasierte PC-Lösungen 

in der Automatisierungstechnik zur Verfügung. Die 

Skalierbarkeit der Lösung reicht von wenigen I/Os 

bis zu großen Prozessanlagen und ist dynamisch 

erweiterbar. Selbst Hot-Plug-Sicherheitskonzepte 

lassen sich damit ohne Zusatzmodule realisieren. 

Die Open-Source-Technologien POWERLINK und 

openSAFETY sorgen für 100% Investititionsschutz 

auf Basis internationaler Standards. 

Highlights 

< Einfache Erweiterung bestehender 

Linux-Lösungen 

< Konfiguration und Programmierung der 

Sicherheitstechnik mit Automation Studio 

< Zertifiziert nach KAT 4/Pl e/SIL 3 

< Reduziert Verdrahtungsaufwände 

< Kompatibel mit beliebiger PC-Architektur 

Automation PC 

Innovationen 2014

21 

openSAFETY für 

Embedded-Systeme 

Mit openSAFETY und POWERLINK können beliebige 

Embedded-Controllösungen um integrierte Sicherheitstechnik 

erweitert werden. Dabei kann die 

vorhandene Plattform einfach verwendet werden. 

Eine aufwändige Neuentwicklung gemäß den 

aktuellsten Sicherheitsnormen wird vermieden, 

der getätigte Invest bleibt vollständig erhalten. 

POWERLINK und openSAFETY ermöglichen damit 

einen effizienten Einstieg in moderne Sicherheitskonzepte 

und hochperformante Industrial - 

Ethernet-Anwendungen. Durch die Verwendung 

von Standard-Ethernet-Technologien und offenen 

Architekturen, kann jede beliebige Hardwareplattform 

verwendet werden. 

< < Beliebige Embedded-Plattform mit 

ARM-, x86- oder FPGA-Prozessor 

< 

< 

< 

< Verfügbar für Linux Kernel 2.x oder 3.x 

< Echtzeitlösung durch direkte RT-Preempt-Unterstützung 

< Alternative Betriebssysteme verfügbar 

< < Virtuelles Verdrahten 

< < Frei programmierbar 

< < Konfigurations- und 

Parametermanagement 

< < Maschinenoptionen 

< < KAT 4/Pl e/SIL 3 

< < Schutzart IP20 und IP67 

< 

< Vollständiges Portfolio an 

Digital- und Analogmodulen 

< < Parametrierbare Taktsignale 

< < Interne 2-Kanalauswertung 

< < Beliebig erweiterbar 

< 

< < Vision-Systeme 

< 

< Robotik, CNC, Motion Control 

< Komplettes Portfolio an 

Automatisierungskomponenten 

ACOPOSmulti 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

ACOPOSmulti 

ACOPOSmulti 

Innovationen 2014

23 

Analoge 

Ausgangsmodule 

Bis zu 8 Ausgänge 

4 bis 20 mA 

0 bis 10 V / ±10 V 

Diagnosefähig 

Analoge 

Eingangsmodule 

Bis zu 8 Eingänge 

4-20 mA 

0-10 V 

Widerstandsmessung 

Ratiometrische Messung 


Motormodule 


Bis zu 10 A 

H-Brücken 


CPU Einheiten 

USB Host 

CANopen 

POWERLINK 

Komplettes 

Portfolio 

Bus Controller 

CANopen 

POWERLINK 

Ethernet TCP/IP 

Digitale 

Eingangsmodule 

Bis zu 8 Eingänge 

Zählfähig 

Encodersignal 


Digitale 

Ausgangsmodule 


Bis zu 10 A 

PWM Ausgang mit Strommessung 


Innovationen 2014

24 

Die neue HMI-Familie - 

Power Panel T- und C-Series 

Terminal- und Controller-Ausführung mit Touch 

B&R erweitert seine erfolgreiche HMI-Familie Power 

Panel mit 2 weiteren Serien: Die Terminal-Version 

Power Panel T-Series sowie die Controller-Version 

Power Panel C-Series. Beide Ausführungen sind mit 

analog-resistiven Touchscreen ausgestattet. Die 

Terminal-Geräte Power Panel T30 verfügen über einen 

eingebetteten Browser und sind damit voll 

webtauglich. Sie lassen sich ebenso als Visual 

Component-Clients verwenden. In 4 Bildschirmdiagonalen 

von 4,3" bis 10,1" wird die 

Terminal-Ausführung angeboten und verfügt über 

2 Ethernet- und 2 USB-Anschlüsse sowie verschiedene 

Konfigurationsoptionen. 

Leistungsstarkes HMI mit zahlreichen Anschlussmöglichkeiten 

Die Controller-Ausführung Power Panel C70 ist mit 

einer Intel ATOM CPU 333 MHz comp., 256 MB DDRAM, 

16 KB FRAM und 4 GB on board Flash-Drive ausgestattet. 

Die Steuerung mit eingebautem Touchscreen 

wird in 3 Bildschirmdiagonalen von 5,7" bis 

10,1" angeboten. Das Power Panel C70 erreicht 

Zykluszeiten bis 1 ms. POWERLINK und Standard-Ethernet, 

2x USB 2.0 und X2X Link, sowie optional 

RS232, RS485 und CAN, lassen keine Wünsche 

im Bezug auf Anschluss möglichkeiten offen. 

Beide Geräteserien zeichnen sich durch ihre kompakte 

Konstruktion, geringe Einbautiefe und eine 

intelligente Anordnung der Kabelabgänge aus. Die 

Panels lassen sich dadurch besonders platzsparend 

und einfach montieren. Die beiden neuen 

Serien sind harddisc-, lüfter- und batterielos und 

damit wartungsfrei. Die Front der Panels ist in 

Schutzart IP65 ausgeführt, wodurch sich die 

Geräte auch für rauhe Umgebungen eignen. 

Highlights 

< Umfangreiche Anschlussmöglichkeiten 

< Extrem kompakt 

< Diagonalen von 4.3" bis 10.1" 

< Terminal oder Controller Funktion 

< Voll skalierbar 

Innovationen 2014

25 

Ihre Wahl: hoch/quer, hell/dunkel 

Die Power Panel der T- und C-Series sind sowohl in 

Hoch- und Querformatausführung sowie in den Dekorfarben 

anthrazit pinstripe und aluweiß pinstripe verfügbar. 

Und das in allen Diagonalen. 

Innovationen 2014

26 

Power Panel T30 

Power Panel mit Terminal-Funktion 

Das Power Panel T30 ist ein reines Visualisierungsgerät, 

das in 2 unterschiedlichen Modi betrieben 

werden kann. Auf der einen Seite läuft es mit 

der Standardtechnologie als Web-Browser-Gerät 

(frameless full screen mode). Auf der anderen Seite 

kann das Terminal optimal mit Visual Components 

betrieben werden. Eine der beiden integrierten 

Funktionen wählt man ganz einfach per Konfiguration 

aus. Die Datenanbindung erfolgt dabei über 

Standard Ethernet mit allen Vorteilen der kostengünstigen 

und einfachen Verkabelung. 

Integrierte Kabelbefestigung 

Einfache und robuste Zugentlastung 

Gehäuseintegrierte Befestigungslaschen 

Platzoptimierte Kabelabgangsrichtung 

2x Standard Ethernet 

RJ45 10/100 MBit/s 

Mit integriertem Switch 

Für einfachste Daisy Chain Verkabelung 

2x USB 2.0 

Für Geräteupdate 

Zum Anschluss von Standard USB-Geräten 

Freier Zugriff aus der Applikation über 

Funktionsbibliotheken 

Highlights 

< Extrem kompakte Bauform 

< Optimierte Rahmenbreite ohne 

Kompromiss bei Dichtfläche und Montage 

< Einfachste Auswahl des Betriebsmodus 

< Kostengünstige Verkabelung 

Konfigurations Optionen 

Automatisch über die Steuerungs-CPU 

Über USB Speicher Stick 

Über integrierte Service-Seite 

Innovationen 2014

27 

Der Touch-Button 

An der rechten unteren Ecke des Monitorausschnitts befindet sich, als 

Bestandteil des Foliendesigns, ein integrierter Button. Dieser Touch-Button 

kann in die Visualisierung miteinbezogen werden. Damit lassen sich z.B. sehr 

elegant Home- oder Hilfe-Funktionen ausführen. Ein unverwechselbares 

Element für Ihre Visualisierung. 

Die Varianten 

Die Modelle der Power Panel T-Series und C-Series gibt es als Querformat und als 

Hochformat. Der Touch-Button ist rechts unten ergonomisch optimal platziert. 

Egal, welche Ausrichtung für sie die richtige ist, der Button ist immer an der 

richtigen Stelle. 

Das Dekor 

Anthrazit pinstripe oder aluweiß pinstripe: Die passende Farbe für fast alle 

Einbau-Umgebungen, sowohl im Quer- als auch im Hochformat verfügbar. Das 

modern-dezente Nadelstreifen-Muster unterstreicht die Wertigkeit Ihrer 

Visualisierung und damit Ihrer Maschine. 

Power Panel T30 

4,3" 5,7" 7" 

10,1" 

Auflösung 

Auflösung in Pixel 

Farben 

Seitenverhältnis 

Backlight 

Helligkeit 

WQVGA VGA WVGA WXGA 

480x272 640x480 800x480 1024x600 

16,7 Mio. 262.000 16,2 Mio. 16,2 Mio. 

16:9 4:3 15:9 15:9 

LED LED LED LED 

450 cd/m² 400 cd/m² 500 cd/m² 400 cd/m² 

Frontfolie 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

Orientierung 

hoch/quer hoch/quer hoch/quer hoch/quer 

Innovationen 2014

28 

Power Panel C70 

Power Panel mit Controller-Funktion 

Die Power Panels der C-Series sind Terminals mit 

eingebauter SPS. Die Leistungsfähigkeit ist 

durch den verwendeten Intel ATOM Prozessor so 

hoch, dass Applikationen mit Geschwindigkeiten 

bis zu 1 ms Zykluszeit möglich sind. 

Basis hierfür ist Automation Runtime, das bis zu 8 

Taskklassen zur Verfügung stellt. Um die Leistungsfähigkeit 

optimal nutzen zu können, hat das 

Power Panel C70 eine Vielzahl an Schnittstellen 

bereits integriert: POWERLINK, Ethernet, X2X Link, 

USB oder zum Beispiel optional CAN. 

POWERLINK 

Zur dezentralen Anbindung von 

I/O-Modulen, Achsen und Safety 

Standard Ethernet 

10/100 MBit/s 

zum Beispiel für OPC UA 

USB 2.0 

Für Update und Applikation 

I/O-Interface 

X2X Link für direkten I/O-Anschluß 

Optionales Interface Board 

2x CAN 

1x CAN + 1x RS232 

1x CAN + 1x RS485 

Highlights 

< Intel ATOM 333 MHz comp. 

< 256 MByte DDRAM 

< 16 kByte NV RAM 

< 4 GByte on board Flash Drive 

< 1 ms schnellste Zykluszeit 

Kabelabgang 

Optimierte Kabelabgangsrichtung 

4,3" unten 

5,7" seitlich 

7" seitlich 

10,1" unten 

Innovationen 2014

29 

Der Touch-Button 

Knapp außerhalb des Monitors, rechts unten in der Dekorfolie 

integriert, befindet sich auch bei den Geräten der C-Series der 

Touch Button. Genau wie beim T30 lässt sich dieses Element 

elegant in die Visualisierung miteinbeziehen. Damit ist ein einfacher 

Wechsel zwischen den Geräteserien möglich. Ihre Applikation 

bleibt immer gleich. 

Die Abmessungen 

Die Geräte der C-Series sind identisch in den Einbau- und Rahmenabmessungen 

mit der Power Panel T-Series. Je nach Maschine 

kann sehr einfach zwischen den Panelausführungen gewechselt 

werden. Auch damit werden Automatisierungskonzepte wesentlich 

flexibler. Sie bauen immer die für sie günstigste Lösung ein. 

Die Größe 

Obwohl unsere Power Panel groß in der Leistung sind, bauen sie 

dennoch unglaublich kompakt. Sehr geringe Einbautiefen und 

minimierte Rahmenbreiten zeichnen sämtliche Geräte in allen 

Diagonalen aus. Trotzdem gibt es keinen Kompromiss bei Stabilität 

oder Dichtungsebenen. Qualität auf die Sie sich verlassen können. 

Power Panel C70 

5,7" 7" 

10,1" 

Auflösung 

Auflösung in Pixel 

Farben 

Seitenverhältnis 

Backlight 

Helligkeit 

VGA WVGA WXGA 

640x480 800x480 1024x600 

262.000 16,2 Mio. 16,2 Mio. 

4:3 15:9 15:9 

LED LED LED 

400 cd/m² 500 cd/m² 400 cd/m² 

Frontfolie 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

anthrazit 

pinstripe 

aluweiß 

pinstripe 

Orientierung 

hoch/quer hoch/quer hoch/quer 

Innovationen 2014

30 

Leistungsstark, kompakt, vielseitig 

Highlights 

< Tastenmodule zur perfekten 

Systemergänzung 

< Ausführung mit Leuchtringtasten oder 

elektromechanischen Tasten 

< Abmessungen und Design passend 

für alle Diagonalen 

< Flexible Verwendung in hoch 

und quer Einbau 

< Alle Varianten in Aluweiß und Anthrazit 

Innovationen 2014

31 

Leuchtring-Tastenmodule 

Ergonomisch, äußerst robust und sehr ansprechend 

- das sind die Attribute der B&R Leuchtring-Tastentechnologie. 

Für die neuen Power 

Panels gibt es in Größe und Design genau passende 

Tastenmodule in verschiedenen Ausführungen. 

Die Abmessungen sind so gewählt, dass 

für alle Panel-Diagonalen perfekt harmonierende 

Module zur Verfügung stehen. Die Tasten sind 

gelb, grün, rot und weiß beleuchtbar und flexibel 

mittels Einschubstreifen beschriftbar. 

Elektromechanische Tastenmodule 

Für die Montage von klassischen elektromechansichen 

Schaltelementen, wie Tastern, 

Dreh- oder Schlüsselschalter, gibt es eine eigene 

Modell-Linie für die Power Panel T- und C-Series. 

Die Module haben einen vormontierten Not- 

Aus-Schalter. Für alle weiteren Bedienelemente 

sind Montagelöcher für das Schalter-Standardmaß 

22,3 mm vorhanden. Farbausführung und 

Abmessungen passen perfekt zu den neuen 

Power Panel. 

Tastenmodule 

Leuchtring 

Elektromechanisch 

Anschluss 

Tastenausführung 

Varianten 

Frontfolie 

X2X Link 

4-Farben-Leuchtringtaster, 

rot, grün, gelb, weiß 

Farben per SW einzeln ansteuerbar 

3x Leuchtringtaster 



anthrazit/aluweiß 

Einzelverdrahtung 

Not-Aus-Schalter montiert, 

22,3 mm Montagelöcher 

für Schaltelemente 

Not-Aus + 2x Montageloch 



anthrazit/aluweiß 

Innovationen 2014

32 

Flexibel einsetzbar als Terminal 

ACOPOSmulti 

ACOPOSmulti 

ACOPOSmulti 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

Automatisierung 

< SPS basiertes System 

< Terminals über Standard Ethernet abgesetzt 

< Standard Fast Ethernet Verkabelung 

< Safety basierend auf leistungsfähiger 

Sicherheitssteuerung 

Highlights 

< Durchgängige Topologiefreiheit: Linie, 

Stern oder Baum 

< Daisy-Chain kostenoptimal eingebaut 

< Unterschiedliche Bildschirminhalte 

< Unterschiedliche Diagonalen 

Innovationen 2014

33 

Leistungsstarke Steuerung 

ACOPOSmulti 

ACOPOSmulti 

ACOPOSmulti 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

Automatisierung 

< Power Panel basiertes System 

< Zusätzliche Terminals über Standard 

Ethernet abgesetzt 

< 100 m von Punkt zu Punkt 

< Kostenoptimierte Sicherheitstechnik 

Highlights 

< Optimale Anpassung der Automatisierung 

an alle Bedürfnisse 

< Höchste Flexibilität bei voller Kompatibilität 

< Gleichbleibende Komponenten 

< Flexible Steuerungskonzepte 

Innovationen 2014

34 

19" 

15" 

Panel PC 900 - 

Die optimale Systemplattform 

12,1" 

Skalierbare Performance 

Die gesamte Prozessorpalette des Panel PC 900, 

vom Single Core Celeron ® bis hin zum Core i7 

Quadcore, stellt ein weites Spektrum an CPU-Performance 

zur Verfügung. Sogar im lüfterlosen Betrieb 

bietet der Panel PC 900 für jede Anwendung 

eine optimale Systemplattform. 

Zukunftssicher 

Frontseitig setzen die Panel PC 900 auf hochwertige, 

projiziert-kapazitive Touch Screens. Die 

durchgängige und entspiegelte Glasoberfläche 

stellt in Verbindung mit den hochauflösenden, 

brillanten Displays das Nonplusultra an modernen 

Bedienpanels dar. Die neue Gerätereihe steht sowohl 

zum Einbau im Schaltschrankausschnitt als 

auch in Varianten für Tragarmmontage zur Verfügung. 

Die Displays sind alle mit langlebigen und 

energiesparenden LED Backlights ausgestattet. 

Kompatibel 

Die Panel-PC-900-Geräte unterstützen nicht nur 

die Multitouchsysteme in Verbindung mit Widescreen 

Displays. Auch der klassische 4:3 Formfaktor 

wird mit diesem modernen Gerätedesign fortgeführt. 

Ausgestattet mit analog resistivem Touch 

Screen und Diagonalen bis 19" sind die Panel PC 900 

bezüglich Auflösung und Display-Formfaktor voll 

kompatibel zur bisherigen Gerätegeneration. 

Lüfterlos 

Die Panel PCs sind in vielen Varianten lüfterlos betreibbar. 

In Verbindung mit SSD-Laufwerken oder 

CFast-Karten kommt das Gerät komplett ohne 

rotierende Teile aus – Wartungsarbeiten wie der 

regelmäßige Tausch der Luftfilter entfallen. 

Highlights 

< Intel ® Core i-Prozessoren 

< Projiziert kapazitiver Multitouch 

< Displays von 12,1" SVGA bis 24" Full HD 

< 2 x Gigabit Ethernet 

2 x RS232 

4 x USB 3.0 

< High Definition Audio 

< HDD/SSD 

< 2 modulare Schnittstellen 

< Integrierte USV 

< Bis zu 2 PCI/PCI Express Slots 

< Entspiegeltes Glas 

< Gute Gleiteigenschaften 

< Kratzfeste Oberfläche 

< Leicht zu reinigen 

< Handschuhbedienung 

< Schlankes Design 

Innovationen 2014

35 

24" 

21,5" 

18,5" 

15,6" 

Die Panel PC 900 sind in 7 verschiedenen Displaygrößen verfügbar. Prozessoren der 

Familie Intel ® Core i machen die Geräte besonders leistungsstark. 

Panel PC Einbau 

16:9 4:3 

Diagonale 

Auflösung 

15,6" 18,5" 21,5" 24" 12,1" 15" 19" 

1366x768 1366x768 1920x1080 1920x1080 1024x768 1024x768 1280x1024 

Touch Screen 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Analog 

resistiv 

Analog 

resistiv 

Analog 

resistiv 

Ausrichtung 

quer quer quer quer quer quer quer 

Power Supply 

24 VDC 

85 bis 264 VAC 

24 VDC 


24 VDC 


24 VDC 


24 VDC 


24 VDC 


24 VDC 


Innovationen 2014

36 

Panel PC mit Intel ® Core i Technologie 

Erweiterungsoptionen: 

1/2 PCI-/PCIe-Slots 

24 VDC 

Power Supply 

Batterie 

HDD & SSD 

CFast 

Optional: 


Power Supply 

Optionale Schnittstellen 

2x RS232 Audio SDL/DVI/Monitor 2x Ethernet 10/100/1000 

4x USB 3.0 

RS232/422/485 

CAN/USV/SRAM 

Innovationen 2014

37 

Multitouch & Singletouch 

Seit vielen Jahren werden Touch Panels zur Bedienerführung 

an Maschinen und Anlagen verwendet. 

Mittlerweile wurden viele Tastengeräte 

durch die flexibler einsetzbaren berührungsempfindlichen 

Touch Screens ersetzt. 

Die Vorteile liegen klar auf der Hand: Während 

Funktionstasten nur per Einschubstreifen individuell 

angepasst werden können, erfolgt dies bei 

den Touch Screen Displays einfach per Software. 

Dabei wurde über die Jahre hinweg die Benutzerführung 

weiterentwickelt in Richtung intuitiver 

und logischer Bedienschritte, um schnelle Interaktionen 

zu ermöglichen und Fehlbedienungen 

durch möglichst detaillierte Information und logische 

Anordnung der Buttons zu vermeiden. 

Optimale Usability 

Mit Multitouches eröffnen sich neue Dimensionen bei 

der Gestaltung innovativer Benutzerinteraktionen. 

So ist eine Vielzahl von Gesten in einer Applikation 

denkbar: Vergrößern, Verkleinern und Rotieren von 

Objekten mit zwei Fingern, Scrollen direkt in Listen 

sowie das Weiterblättern auf die nächste Bildschirmseite 

durch schnelles Wischen. Vorteil der 

Multitouch-Technologie ist die intuitive Bedienerführung. 

Darüber hinaus lassen sich Fehlbedienungen 

der Anlage vermeiden, da bei Multitouch-Systemen 

wichtige Bedienschritte durch Zwei-Hand- 

Bedienungen abgesichert werden können. 

Viel Platz für Information 

Die widescreen Ausführungen mit Diagonalen von 

15,6" bis 24" decken alle Anforderungen an 

moderne Industrievisualisierungen ab. Durch die 

größere Breite der Displays und die generell höhere 

Auflösungen können mehr Informationen pro Bildschirmseite 

untergebracht werden – ein großes 

Plus für die Benutzerergonomie und fehlerfreies, 

intuitives Bedienen der Maschine oder Anlage. 

Multitouch-Technologie 

Gestenbedienung 

< Neue Dimensionen bei der Gestaltung 

innovativer Benutzerinteraktionen 

< Deutlich intuitivere Bedienerführung 

< Zoomfunktion als Hilfe für Inbetriebsetzungsund 

Servicepersonal 

< Vermeidung von Fehlauslösung durch 

Zwei-Hand-Bedienung 

< Reduktion der Bedienebenen 

< Verbesserung der Ergonomie 

Innovationen 2014

38 

Modulare Tragarmsysteme 

Rundum geschlossene Panels in Schutzart IP65 

spielen ihre Vorteile aus, wenn es um die optimale 

Platzierung des Bedienterminals an der 

Maschine geht. 

Speziell die immer weitergehende Reduzierung 

der Schaltschränke erhöht den Bedarf an flexibel 

montierbaren Eingabestationen. Daher stehen 

sowohl Automation Panels als auch Panel PCs in 

komplett geschlossenen Varianten zur Montage 

an Tragarmsystemen zur Verfügung. 

Einfache Verkabelung 

Die Verkabelung erfolgt durch das Tragarmsystem, 

wobei die Kabel in einem einfach zugänglichen, 

IP65 geschützten Bereich gesteckt werden. Damit 

kommen kostengünstige Standardkabel zum Einsatz. 

Um ein besonders einfaches Handling zu ermöglichen, 

lässt sich das bereits montierte Panel 

direkt am Tragarm verkabeln. Der Geräteaufbau 

erfolgt nach der gleichen modularen Bauweise 

der Einbaugeräte. Kunden, die sich für die neueste 

Generation der digitalen B&R-Display-Übertragung 

Smart Display Link 3 entscheiden, profitieren 

von den schlanken RJ45-Steckern. Sie sind für die 

Durchführung bei engen Platzverhältnissen wie in 

Tragarmen bestens geeignet. 

Leistungsfähige Prozessortechnologie 

Die Geräte der Serie Panel PC 900 sind mit besonders 

stromsparenden Prozessoren ausgestattet, 

die ein weites Performancespektrum vom Singlecore 

Intel ® Celeron ® bis hin zum Intel ® Core i7 

abdecken. Damit steht eine Rechenleistung zur 

Verfügung, wie sie sonst nur Einbaugeräte bieten. 

Auch die Grafikleistung steht dahinter nicht zurück 

und unterstützt Features bis hin zu DirectX 11. 

Die Panel PC 900 sind auch am Tragarm bestens 

geeignet für modernste SCADA-Systeme mit anspruchsvoller 

Grafik. 

Komfortable Bedienung 

Die Tragarmgeräte sind in zwei Varianten verfügbar: 

mit Touch Screen oder zusätzlich mit weiteren 

Bedienelementen. Taster, Wahl- und Schlüsselschalter 

sowie der integrierte Not-Aus bieten 

höchsten Bedienkomfort. Mit dem ebenfalls integrierten 

RFID Reader können vom Service-Ingenieur 

bis zum Anlagenbediener individuelle Berechtigungsstufen 

vergeben werden. Post-its mit Passwörtern 

gehören damit der Vergangenheit an. Die 

Multitouch-Screens sorgen für eine einfache und 

strukturierte Bedienerführung. Durch Implementierung 

von Zweihand-Bedienung kritischer Aktionen 

wird Fehlbedienung vermieden. 

Innovationen 2014

39 

Flexible Montage von 

oben oder unten 

Schutzart IP65 

Hochwertige, 

kratzfeste Oberfläche 

Keine Schmutzkanten 

Leicht zu reinigen 

Innovationen 2014

Die Displays der Serie Automation Panel sind in 9 unterschiedlichen Tragarm-Ausführungen erhältlich, von 15" bis 24". 

Auf Wunsch können die Displays mit zusätzlichen Schaltelementen, RFID Reader und frontseitigem USB-Anschluss ausgerüstet werden. 

Automation Panel - 

Tragarmsysteme 

16:9 4:3 

Diagonale 

Auflösung 

18,5" 18,5" 21,5" 21,5" 21,5" 24" 24" 15" 19" 

1366x768 1366x768 1920x1080 1920x1080 1920x1080 1920x1080 1920x1080 1024x768 1280x1024 

Touch Screen 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Analog 

resistiv 

Analog 

resistiv 

SDL/SDL3 

Push Buttons 

Not-Aus-Schalter 

RFID Reader 

Schlüsselschalter 

Wahlschalter 

USB frontseitig 

Orientierung 

Power Supply 

√ √ √ √ √ √ √ √ √ 

- 2 - 2 2 - 2 - - 

- √ - √ √ - √ - - 

- √ - √ √ - √ - - 

- √ - √ √ - √ - - 

- √ - √ - - √ - - 

- √ - √ √ - √ - - 

quer quer quer quer hoch quer quer quer quer 

24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 

Innovationen 2014

41 

In 2 Displaygrößen sind die Panel PC als Tragarm-Variante verfügbar, mit 21,5" und 24". 

Wahlweise wird der Panel PC mit zusätzlichen Bedienelementen, unter anderem mit Push Button, 

Not-Aus-Schalter und Schlüsselschalter, geliefert. 

Panel PC - 

Tragarmsysteme 

16:9 

Diagonale 

Auflösung 

21,5" 21,5" 24" 24" 

1920x1080 1920x1080 1920x1080 1920x1080 

Touch Screen 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Projiziert 

kapazitiv 

Push Buttons 

Not-Aus-Schalter 

RFID Reader 

Schlüsselschalter 

Wahlschalter 

USB frontseitig 

Orientierung 

Power Supply 

- 2 - 2 

- √ - √ 

- √ - √ 

- √ - √ 

- √ - √ 

- √ - √ 

quer quer quer quer 

24 VDC 24 VDC 24 VDC 24 VDC 

Innovationen 2014

42 

Revolutionäre Verkabelung - 

Smart Display Link 3 

Die neue Übertragungstechnologie Smart Display 

Link 3 bietet klaren Zusatznutzen für den modularen 

Maschinen- und Anlagenbau. 

Die dritte Generation der digitalen Displayübertragung 

schreibt die Erfolgsgeschichte des Smart 

Display Link fort. Dabei wurden die beiden unschlagbaren 

Vorteile für einfachste Handhabung 

beibehalten: die Unabhängigkeit vom verwendeten 

Betriebssystem und die Übertragung aller 

Kommunikationskanäle zwischen PC und Panel 

über ein einziges Kabel. 

Bis zu 100 m 

Neu ist bei Smart Display Link 3 (SDL3) die Übertragung 

über große Entfernungen. Das ermöglicht 

auch für ausgedehnte Anlagen eine optimale 

Platzierung von Automation PC und Panel. Als 

zweites Highlight verwendet SDL3 Standard-Ethernet-Kabel 

zur Datenübertragung. 

SDL3-Technologie 

< SDL3 überträgt alle Kommunikationskanäle 

zwischen PC und Panel über ein 

Standard-Ethernet-Kabel 

< Bis zu 100 m 

< Unabhängig vom Betriebssystem und 

der Software 

< Einfache Kabelverlegung 

< Kleiner Stecker - auch für schmale 

Durchführungen geeignet 

< Keine CPU im Panel erforderlich 

< Keine Belastung des PC-Systems 

< Beste Grafikperformance 

< Langzeitverfügbar 

Damit werden zum einen die Kabelkosten bei größeren 

Distanzen drastisch reduziert, zum anderen 

sind die schlanken Kabel mit dem kleinen 

RJ45-Stecker ideal für beengte Platzverhältnisse 

in Durchführungen und Tragarmsystemen. 

Einfache Verkabelung 

Bisher waren solche Lösungen nur als Thin Clients 

mit kompletten PC-Designs möglich. Diese benötigten 

mehr Einbauplatz und waren von Software 

und Betriebssystemen abhängig. Darüber hinaus 

fielen Mehrkosten für die PC-Architektur an. 

Innovationen 2014

43 

Display 

Touch Screen 

USB 

Tasten 

LEDs 

Service-Daten 

Power Supply 

Die modulare Gerätekonstruktion ermöglicht es, 

Automation PC 910 und Automation Panels mit einer 

SDL3-Schnittstelle auszurüsten. 

Kontinuität über viele Jahre 

Diese Modularität geht zurück bis auf die ersten 

Automation Panels, die vor zehn Jahren in den 

Markt eingeführt wurden. Damit können auch bestehende 

Maschinen und Anlagen, zum Beispiel 

im Falle von Retrofit-Maßnahmen, mit SDL3 ausgestattet 

werden. Auf der PC-Seite steht dazu 

optional auch ein SDL3-Konverter zur Verfügung, 

so dass auch Automation PC 810 oder Panel PCs mit 

SDL-Schnittstelle auf SDL3 hochgerüstet werden 

können. Diese Flexibilität ist im Markt einzigartig. 

Power over SDL3 

SDL3 überträgt nicht nur alle Kommunikationskanäle 

zwischen Automation PC und Automation Panel, 

sondern kann auch die Stromversorgung des Panels 

übernehmen. In diesem Fall reicht zur Verkabelung 

einzig das SDL3-Kabel. Einfacher geht es nicht. 

100 m 

Innovationen 2014

44 

Flexible Topologien 

mit SDL3 

SDL3-Konverter für Automation PCs 

In Kombination mit einem externen Konverter bietet 

Smart Display Link 3 weitere Vorteile. Automation Panels 

können über SDL3 sowohl an alle Automation 

PC 910 als auch an Automation PC 620 und 810 sowie 

an alle Panel PCs angeschlossen werden. Das 

Hochrüsten von Anlagen auf SDL3 im Zuge von Retrofitmaßnahmen 

und Umbauten gestaltet sich dadurch 

einfach. Der SDL3-Konverter unterstützt auch 

die Übertragung der Spannungsversorgung, eine 

zusätzliche Versorgungsquelle am Panel ist in vielen 

Fällen überflüssig. In Verbindung mit der integrierten 

SDL3-Schnittstelle können an einem Automation PC 

910 zwei Automation Panels im Dual-Independent-Display-Betrieb 

angeschlossen werden. 

Flexibel über alle Baureihen 

Die modulare Bauweise der Automation Panels 

ermöglicht eine flexible Verwendung von SDL und 

SDL3 bei allen Produktgenerationen. So kann SDL3 

auch bei bestehenden Tragarmsystemen und 

kunden spezifischen Varianten zum Einsatz kommen. 

SDL3 

24 VDC 

Automation PC 910 

SDL3-Transmitter 

Automation Panel 

SDL3-Receiver 

Automation PC 910 mit optional integriertem SDL3-Transmitter 

< Über SDL3 verbunden mit Automation Panel (Singletouch und Multitouch) 

< Automation Panel wird mit 24 VDC versorgt 

Innovationen 2014

45 

USB 2.0 

SDL3 + Power Supply 

SDL 




24 VDC 


SDL3-Receiver 

Automation PC mit externem SDL3-Konverter 

< Über SDL3 verbunden mit Automation Panel (Singletouch und Multitouch) 

< Automation Panel wird über SDL3 mit Spannung versorgt 

24 VDC SDL3 USB 2.0 SDL3 + Power Supply 

SDL 


SDL3-Receiver 


SDL3-Transmitter 

24 VDC 


SDL3-Receiver 

Automation PC 910 mit integriertem SDL3-Transmitter und externem SDL3-Konverter 

< Über SDL3 verbunden mit zwei Automation Panel (Singletouch und Multitouch) 

< Das Automation Panel am Transmitter wird mit 24 VDC versorgt 

< Das Automation Panel am SDL3-Konverter wird über SDL3 mit Spannung versorgt 

Innovationen 2014

46 

System Designer - 

Redundanz per Drag & Drop 

Durch Zusammenstellung der Geräte und Verbindungen 

in realitätsnaher Schaltschrankansicht 

und durch Unterstützung der Wiederverwendung 

einmal konfigurierter Systemteile fördert der System 

Designer in Automation Studio die einfache 

und rasche Herstellung der Hardware- 

Konfiguration. So trägt dieser wesentlich dazu 

bei, die Software-Entwicklung nachhaltig 

effizient zu gestalten und trotz zunehmender 

Produktkomplexität die Qualität hoch und die 

Engineering-Kosten niedrig zu halten. 

Eine Grundprämisse bei der Entwicklung von 

Automation Studio ist die intuitive Bedienbarkeit 

des Gesamtsystems. Voraussetzung ist ein Entwicklungswerkzeug 

für alle Aufgaben und jede 

Hardware. Daher werden Neuerungen wie CPU- 

Redundanz, Netzwerkredundanz und Ringredundanz 

bis hin zu neuer Hardware aus dem Bereich 

Mobile Automation vollständig unterstützt. Diese 

Durchgängigkeit sichert einfachste Bedienbarkeit 

unabhängig von Funktionsumfang und Komplexität 

des Automatisierungssystems. 

Copy & Paste in der Baumstruktur 

Der System Designer in Automation Studio bietet 

mehrere leistungsfähige und komfortable 

Funktionen zur Bewältigung komplexer Systemtopologien 

per Hardware-Management. Bei der 

traditionellen Anordnung der einzelnen Elemente 

in einer Baumstruktur hebt dieser durch Verwendung 

von Arbeitsweisen aus der IT-Welt Komfort 

und Effizienz. Beispielsweise können Parameter in 

der Baumansicht für eine beliebig große Auswahl 

an Systemkomponenten gemeinsam gesetzt werden. 

Die Konfiguration kann durch Kopieren, Ziehen 

und Einfügen einzelner Hardware-Symbole, 

aber auch ganzer Zweige, bearbeitet werden. Die 

benötigten Konfigurationsparameter zieht das 

System im Hintergrund selbsttätig nach. Das spart 

Zeit und lässt Fehler gar nicht erst entstehen. 

Der virtuelle Schaltschrank 

Die Topologie-Ansicht des Systems entsteht im 

grafischen Editor des System Designers durch Anordnung 

fotorealistischer Darstellungen der einzelnen 

Hardware-Komponenten wie im Schaltschrank 

und dem Setzen der Verbindungen 

dazwischen. Diese intuitive Methode gestaltet die 

Hardware-Konfiguration einfach und sehr schnell. 

Zusätzlich prüft Automation Studio anhand der im 

Hardware-Katalog hinterlegten Geräteeigenschaften 

im Hintergrund die Plausibilität und 

setzt bereits erste Parameter. Auch in der grafischen 

Repräsentation der Hardwarekonfiguration 

wird die Vervielfältigung einmal konfigurierter 

Hardware-Gruppen mit allen Eigenschaften mittels 

Ziehen und Ablegen zur einfachen Aufgabe. 

Wie im Schaltschrank lassen sich im System Designer von Automation 

Studio die Automatisierungskomponenten anordnen. 

Die Topologie-Ansicht nutzt fotorealistische Darstellung 

der einzelnen Geräte. Selbst komplexe Topologien mit Redundanz-Funktionen 

lassen sich einfach und schnell erstellen. 

Innovationen 2014

47 

Highlights 

< Hardware-Konfiguration per 

Drag & Drop erstellen 

< Einfacher und intuitiver Systemzugang 

< Automatische Berechnung der Kabelführung 

< Kennzeichnung von kompatiblen 

Modulen und Schnittstellen beim 

Einfügen eines neuen Moduls 

< Reale Topologiedarstellung 

redundanter Systeme 

Innovationen 2014

48 

 

Offene Kommunikation - 

Zukunftssicher mit OPC UA 

In der Entwicklungs- und Runtime-Umgebung 

Automation Studio 4 ermöglicht B&R mit OPC UA 

eine neue Dimension der offenen Kommunikation. 

Das nach IEC 62541 standardisierte Protokoll bietet 

komfortable Funktionen zum Datenzugriff. Dies 

erleichtert Softwareentwicklern die herstellerunabhängige 

Entwicklung komplexer Systeme und 

einen komfortablen Umgang mit den gestiegenen 

Anforderungen an die Datenkommunikation. 

Nahtlos durchgängig wird die Verwendung 

von OPC UA in Automation Studio 4 durch 

PLCopen-konforme OPC-Client Funktionsbausteine. 

Dadurch wird die Realisierung von Kommunikationsfunktionen 

vereinfacht und die Unterstützung 

von OPC UA Subscriptions zur schnelleren 

Übertragung größerer Datenmengen ermöglicht. 

Des Weiteren ermöglicht OPC UA Historical Data 

Access den bedarfsgerechten und lückenlosen Zugriff 

auf die in der Steuerung gespeicherten Daten. 

Einfache Kommunikation zwischen Steuerungen 

Mit der Unterstützung von OPC UA-Client und 

Server direkt auf der Steuerung erlaubt 

Automation Studio eine herstellerunabhängige 

Kommunikation von SPS zu SPS. Damit erleichtert 

sie den flexiblen, modularen Aufbau der 

Automatisierungstechnik und die einfache 

Realisierung von Optionen unter Verwendung 

autonomer Subsysteme. So erleichtert B&R 

Softwareentwicklern durch Herstellerunabhängigkeit 

die Gestaltung komplexer Systeme 

mit hoher Zukunftssicherheit. 

Auf die Automatisierung konzentrieren 

Mit lückenloser Verwendung von OPC UA entlastet 

Automation Studio Softwareentwickler von Kommunikationsaufgaben. 

So können sich diese besser 

auf die eigentliche Automatisierung konzentrieren 

und damit effizienter und schneller 

bessere Systeme auf den Markt bringen. 

ERP/MES 

ERP/MES 

SCADA 

SCADA 

Highlights 

 

B&R Steuerung 

 

 

Fremdsteuerung 

< Herstellerunabhängige SPS zu SPS 

Kommunikation 

< Lückenlose Kommunikation zu 

ERP/MES/SCADA-Systemen 

< PLCopen-konform 

< Einfache Verwendung 

< Standardisiert und offen 

Innovationen 2014

49 

Technology Guards schützen 

Ihr Software-Know-how 

Technology Guards von B&R bieten eine einfache 

und zeitsparende Möglichkeit, Maschinen und Anlagen 

mit den jeweils benötigten Softwarelizenzen 

für Steuerungs- und Automatisierungssysteme 

auszustatten. Zugleich können sie wirksam unerwünschtes 

Kopieren der Applikationssoftware 

verhindern und schützen so das Know-how von 

Maschinen- und Anlagenbauern. 

Lizenz-Aktivierung einfach und zeitnah 

Den Umgang mit den Runtime-Lizenzen für 

die Automatisierungshardware vereinfacht ein 

USB-Dongle. B&R setzt auf diese in der Praxis bewährte 

Technologie und verwendet Dongles eines 

weltweit führenden Anbieters. Diese werden bereits 

passend konfiguriert bezogen oder bei großer 

Variantenvielfalt über Automation Studio zeitnah, 

etwa zur Inbetriebnahme, mit den jeweils benötigten 

Lizenzen versehen. Damit können sowohl 

Serienfertiger als auch Sonderanlagenbauer von 

den Vorteilen der Technology Guards profitieren. 

Technologie-Schutz für B&R-Kunden 

Das Prozesswissen im Maschinen- und Anlagenbau 

wandert zunehmend in die Software. 

B&R-Kunden können je nach Bedarf die gesamte 

Applikationssoftware oder lizenzierte Einzelmodule 

weitergeben. So schützen Technology 

Guards die Software vor unerwünschter 

Vervielfältigung. Mit einem integrierten Betriebsstundenzähler 

und frei verwendbarem Speicher 

bietet dieser darüber hinaus zusätzliche Möglichkeiten 

zur Ausübung der Lizenz und zur Kontrolle 

der bestimmungsgemäßen Verwendung. Das eröffnet 

Maschinen- und Anlagenherstellern 

neue Geschäftsmodelle, etwa durch nutzungsabhängige 

Verrechnung ihrer Leistung. 

Highlights 

< Spart Zeit durch individuelle Bestückung 

der Guards mit Lizenzen ab Werk 

< Flexibel durch einfaches Verschieben der 

Lizenzen in Automation Studio 

< Schafft neue Geschäftsmodelle durch 

Offenheit für Kundenlizenzen 

< Sichere Basis durch bewährte 

Standardtechnologien 

Innovationen 2014

50 

Basic - Advanced - Expert - 

Skalierbare Regelungstechnik 

Jede Automatisierungsaufgabe ist anders. Innovative 

Algorithmen sind der Hauptteil der 

Wertschöpfung einer erfolgreichen Maschine. 

Aber für jede Steuerungsaufgabe sollten 

regelungstechnische Grundprinzipien berücksichtigt 

werden. Allgemeine Bausteine für 

regelungstechnische Aufgaben bieten die 

Controller-Design-Pakete von B&R. 

Das Basic-Paket stellt einfache regelungstechnische 

Bausteine zur Verfügung. Um individuelle 

Automatisierungslösungen aufzubauen, 

stellt B&R in Automation Studio 4 das 

Advanced-Controller-Design-Paket und das 

Expert-Controller-Design-Paket zur Verfügung. 

Das Advanced-Paket baut direkt auf dem 

Basic-Paket auf. Es stellt zum Beispiel Identifikations- 

oder Entwurfswerkzeuge für die 

Reglerbausteine des Basic-Pakets zur Verfügung. 

Des Weiteren werden effiziente Algorithmen 

zum Rechnen mit Matrizen sowie zur Signalverarbeitung 

bereitgestellt, die der Anwender 

nahtlos in sein Automation Studio Projekt integrieren 

kann. 

Das Expert-Paket wiederum bietet fortgeschrittene 

Regelungsbausteine für Mehrgrößenregelungsaufgaben 

und Bahnfolgeaufgaben auf der 

Grundlage von Streckenmodellen. 

Das Advanced-Controller-Design-Paket 

Im Rahmen des Advanced-Controller-Design- 

Pakets sind neue Bibliotheken zu folgenden 

Themen verfügbar: 

< < Signalverarbeitung 

< 

< < Lineare Algebra 

< < Autotuning 

< < Virtuelle Sensorik 

< Systemidentifikation 

Dabei können die Bausteine des Basic-Pakets dazu 

verwendet werden, Regelungstechnik-Lösungen 

aufzubauen. Diese Bausteine geben die Übertragungsfunktion 

(die Übertragungsfunktion beschreibt 

das dynamische Verhalten des Bausteins) 

an einen Tuning-Baustein des Advanced-Pakets 

SetValue 

MTBasicsPID 

System 

Identification 

MTFilterBiQuad 

MTFilterLowPass 

Controller 

Tuning 

Control Input 

ADVANCED 

BASIC 

ActValue 

Mit den Bausteinen des Basic- und Advanced-Pakets erhält der Anwender umfangreiche 

Möglichkeiten, um optimale Regelkreise zu erstellen. 

Innovationen 2014

51 

weiter. Dieser wiederum berechnet geeignete Parameter 

für einen PI-Regler in diesem Regelkreis. Als 

Design-Hilfe für den Benutzer werden die Frequenzgänge 

mit und ohne Regler zur Verfügung gestellt. 

Außerdem wird ein Baustein zur Identifikation des 

Systemverhaltens verwendet. Algorithmen basierend 

auf der FFT (Fast Fourier Transformation) 

oder einem LSQ (Least Squares) Verfahren stehen 

zur Verfügung. Das hier beschriebene Anwendungsbeispiel 

ist nur eine von zahlreichen Möglichkeiten. 

Es soll zeigen, wie die Bausteine des 

Basic- und Advanced-Pakets derart miteinander 

kombiniert werden können, dass ein wesentlicher 

Mehrwert für den Anwender und damit für die gesamte 

Maschinenlösung erreicht wird. 

Durch die Nutzung dieser vorgefertigten Regelungsbausteine 

von B&R kann sich der Anwender 

auf die zu realisierende Maschinenlösung konzentrieren 

und diese schnell und effizient entwickeln 

und optimieren. Und das, ohne dabei 

Algorithmen wie FFT oder Least Squares selbst umsetzen 

zu müssen. Derartige Maschinenlösungen 

sind dadurch effizient wartbar und für neue Innovationen 

erweiterbar. 

Das Expert-Controller-Design-Paket 

Das Expert-Paket umfasst in der neuen Version 

Bibliotheken für folgenden Aufgaben: 

< < Modellprädiktive Regelung (MPC) 

< 

< Flachheitsbasierte Steuerung (FBC) 

Im Bereich der Modellprädiktiven Regelung (MPC) 

werden Optimierungsalgorithmen genutzt, um auf 

Basis eines Modells der Strecke und unter Einbeziehung 

von Schranken für Stellgrößen und interne 

Größen des Reglers oder der Regelstrecke das bestmögliche 

Regelungsverhalten abzuleiten. Diese 

relativ aufwändigen Berechnungsverfahren laufen 

auf B&R-Steuerungen hochperformant ab. Derartige 

Regelungsverfahren blicken eine gewisse Zeit in die 

Zukunft und können dadurch die bestehenden Maschinen- 

und Anlagengrenzen optimal ausnutzen. 

Die Leistungsfähigkeit derartiger prädiktiver Regelungsverfahren 

wird insbesondere bei der Verkopplung 

mehrerer Stell- und Regelgrößen voll 

ausgeschöpft. Der MPC-Regler kann die Verkopplungen 

zumindest teilweise auflösen und so die 

Regelgröße wesentlich näher am Sollwert halten. 

Damit lassen sich vorhandene Systemgrenzen der 

Regelstrecke entscheidend besser ausnutzen. 

Auch im Bereich der flachheitsbasierten Steuerung 

(FBC) werden Streckenmodelle eingesetzt. 

Hier werden sie dazu benutzt, um zur Berechnung 

einer geeigneten Vorsteuerung die Strecke zu invertieren 

und dafür immer die richtige Vorsteuergröße 

für eine Folgeaufgabe ermitteln zu können. 

Beide Bibliotheken (MPC und FBC) können wiederum 

sehr effizient mit dem Basic- und dem 

Advanced-Paket kombiniert eingesetzt werden. 

Konventionelle 

Konventionelle 

Eingrößenregelung 

Eingrößenregelung 

Mehrgrößenregelung 

Mehrgrößenregelung 

SP1 

SP2 

SP3 

SP4 

PID 

PID 

PID 

PID 

CV1 

CV2 

CV3 

CV4 

SP1 

SP2 

SP3 

SP4 

MPC 

Regelstrecke 

Regelstrecke 

CV1 

CV2 

CV3 

CV4 

SP = Soll-Wert 

CV = Regelgröße 

PID = Konventioneller PID-Regler 

MPC = Modellprädiktiver Regler 

SP Im = Vergleich Sollwert zur konventionellen PID Eingrößenregelung = Konventioneller bietet PID-Regler die Mehrgrößenregelung zahlreiche Vorteile. Die Leistungsfähigkeit 

CV von = Regelgröße 

prädiktiven Regelungsverfahren MPC = wird Modell bei der Prädiktiver Verkoppelung Regler mehrerer Stell- und Regelgrößen voll ausgeschöpft. 

Innovationen 2014

52 

X20-Steuerung für Modbus TCP 

ACOPOSmulti 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

multi ACOPOS 

Automation PC 

Modbus TCP Slave 

Neben dem weitverbreiteten Kommunikationsstandard 

POWERLINK wird auch Modbus in zahlreichen 

Maschinen und Anlagen eingesetzt. 

B&R-Steuerungen lassen sich ab sofort als Modbus 

TCP Master oder Slaves verwenden. Dies ermöglicht 

die einfache Integration von B&R-Steuerungen 

in bereits bestehende Anlagen. Die 

Unterstützung dieses Standards bietet maximale 

Flexibilität und Offenheit beim Planen des 

Automatisierungssystems. 

Um den Zugang so einfach wie möglich zu gestalten, 

wurde die Konfiguration an den POWERLINK 

ICN (intelligent controlled node) angelehnt. Der 

Zugang richtet sich nach den Bedürfnissen des 

Benutzers. Für Standardanwendungen ist es 

ausreichend Prozessvariablen auf einfache Art 

und Weise zu verbinden. Maximalen Handlungs- 

spielraum für individuelle Lösungen bietet die 

Verwendung von Bibliotheken als Basis für das 

Applikationsprogramm. 

Gestaltungsfreiheit hat der Anwender in Bezug auf 

die Topologie. So besteht die Möglichkeit, mehrere 

Slaves in eine B&R-Steuerung zu implementieren, 

die über verschiedene Ports erreichbar sind. 

Highlights 

< Modbus TCP Master und Slave 

< Intuitive Verwendung und maximale 

Flexibilität 

< Implementierung mehrerer Modbus TCP 

Slaves in eine Steuerung 

Innovationen 2014

53 

Geordnete Zusammenarbeit 

mit Team Foundation Server 

Die Entwicklungs- und Runtime-Umgebung Automation 

Studio 4 von B&R unterstützt mit Applikationsmodulen, 

die unabhängig in die Hardware 

geladen werden können, die Parallelisierung der 

Softwareentwicklung. Die nahtlose Integration der 

gängigsten Versionskontrollsysteme, unter anderem 

der Kollaborationsplattform Team Foundation 

Server, unterstützt die einfache Versionierung der 

einzelnen Softwareteile und Einhaltung der definierten 

Abläufe und sorgt so für Konsistenz. Das 

erleichtert die Schaffung komplexer Softwarelösungen 

mit hoher Qualität innerhalb der meist 

knappen Budget- und Terminvorgaben. 

henden Aufgaben. Eine Buildengine unterstützt 

das automatische Erstellen der entwickelten 

Programme samt Dokumentation. So können sich 

die Entwickler auf ihre ureigenste Aufgabe konzentrieren, 

die Schaffung leistungsfähiger Software. 

Für eine strukturierte Entwicklung im Team ist 

eine Versionskontrolle unumgänglich, denn nur 

sie garantiert klare Entwicklungsstände und 

hilft, Fehler wie versehentliches Überschreiben 

oder Verwendung veralteter Module zu verhindern. 

Manuelles Abspeichern in Versionen samt 

Änderungs-Protokollierung ist jedoch mühsam 

und fehleranfällig. 

Konzentration auf Kernaufgaben 

Mit dem Team Foundation Server Adapter für 

Automation Studio 4 können Softwareentwickler 

die Versionsverwaltung dem Kollaborationssystem 

überlassen. Dessen Vergleichsmechanismen 

ersparen viel Abstimmungsaufwand. Durchgängige, 

nutzerdefinierte Workflows sorgen für zeitnahe 

Information aller Betroffenen und verhindern 

die Verbreitung nicht freigegebener Versionen. 

Der Entwicklungsverlauf wird durch historische 

Aufzeichnungen nachvollziehbar und Entwickler 

behalten den Überblick über ihre aktuell anste- 

Highlights 

< Effiziente Entwicklung im Team 

< Einheitlicher Zugang zu TFS 2013, TFS 2012, 

TFS 2010 und SVN 

< Beliebige Versionskontrollsysteme durch 

offene Dateiformate 

< Modernste Methoden aus der IT 

< Transparenz durch Anbindung an 

ALM/PLM Systeme 

Innovationen 2014

54 

Sicherer Direktzugriff mit FTP 

bis zur Steuerung 

Bereits heute haben alle B&R Steuerungen serienmäßig 

einen FTP-Server an Bord. Ein Schutzmechanismus 

gestaltet den Zugriff auf den Server 

sicher und zugleich komfortabel und bietet darüber 

hinaus eine integrierte Verwaltung von Benutzername 

und Passwort. 

Ob für Wartungszwecke, zur Versorgung einer 

Maschine oder Anlage mit neuen Rezepturen oder 

zum Nachladen eines Funktionsmoduls: Der direkte 

Zugriff auf die Steuerung wird in Zeiten dynamischer 

Veränderungen von Produktionseinrichtungen 

immer wichtiger. Automatisierungsentwickler 

müssen bei der Bereitstellung der dafür benötigten 

Funktionen hohe Sicherheitsanforderungen 

erfüllen und eine leichte Erlernbarkeit und 

einfache Bedienbarkeit sicherstellen. 

Aus der IT in die Automation 

B&R unterstützt Maschinen- und Anlagenentwickler 

durch die Integration bewährter Mechanismen 

aus dem IT-Bereich. Die Authentifizierung 

der Benutzer erfolgt mittels Benutzername und 

Passwort. Die Verwaltung der Nutzerdaten sowie 

der zugeordneten Rechte erfolgt in Automation 

Studio. Die Ablage dieser Daten im Laufzeitsystem 

erfolgt im Interesse einer durchgängigen Sicherheitskette 

in verschlüsselter Form. Mit der Benutzerverwaltung 

für den FTP-Zugriff zu B&R-Systemen 

kann eine unbegrenzte Anzahl Benutzer 

Zugriffsrechte erhalten. Der FTP-Zugriff kann bis 

zu 8 berechtigten Benutzern gleichzeitig ermöglicht 

werden. 

Mit den ebenso sicheren wie vielseitig anwendbaren 

FTP-Zugriffsmechanismen unterstützen B&R-Systeme 

die Anwender von Maschinen und Anlagen, 

dynamisch und flexibel auf veränderliche Anforderungen 

an die Produktion reagieren zu können. 

Highlights 

< FTP-Server serienmäßig an Bord 

< Zugriffsschutz durch Authentifikation 

< Sicherheit durch bewährte 

Standardmechanismen 

< Verschlüsselte Ablage durch SHA256 

mit 48 Bit Salt 

Innovationen 2014

55 

Unit Tests verbessern 

die Qualität Ihrer Software 

Eine der größten Herausforderungen für den Maschinen- 

und Anlagenbau ist das Sicherstellen 

der Softwarequalität, insbesondere in Anbetracht 

der immer größer und komplexer werdenden Software. 

Unit Testing ist eine bewährte Methodik aus 

dem Bereich der IT, um genau diese Aufgabenstellung 

meistern zu können. Im Mittelpunkt des 

Unit Tests steht allerdings nicht die Gesamtapplikation, 

sondern die kleinsten abgeschlossenen 

Einheiten/Units – also Funktionen, Funktionsbausteine 

und Methoden. Ziel der Unit Tests ist 

es, die Qualität durch automatisiertes Testen der 

Software-Units permanent zu verbessern. 

Um die Testaufwände möglichst gering zu 

halten, wird auf Unit Testing Frameworks zurückgegriffen. 

Diese unterstützen den Softwareentwickler 

einerseits bei der strukturierten Erstellung 

der Testcases und übernehmen andererseits 

die Durchführung und Auswertung. Durch die 

nahtlose Integration eines bewährten Open 

Source Unit Testing Frameworks können Entwickler 

die Unit Tests in Automation Studio programmieren. 

Diese werden per Click gestartet 

und damit am Zielsystem ausgeführt. Als Ergebnis 

bekommt der Entwickler einen vollständigen 

Report über den Testablauf. 

Eine der größten Vorteile der Software gegenüber 

der Mechanik liegt in der Flexibilität. Änderungen, 

Anpassungen und Optimierungen können schnell 

und einfach durchgeführt werden. Genau diese 

Änderungen bergen allerdings immer das Risiko, 

dass bestehende Funktionalität durch unbekannte 

Abhängigkeiten beeinträchtigt wird. Solche unerwünschten 

Seiteneffekte können nur durch die 

Durchführung umfassender Tests erkannt und in 

weiterer Folge frühzeitig behoben werden. Wird 

eine Funktionalität im Besonderen betrachtet, 

kann durch eine einmalige Erstellung des automatisierten 

Testcases genau diese Funktion 

nachhaltig und dauerhaft sichergestellt werden. 

Durch die Wiederverwendung der getesteten 

Software und einer wachsenden Anzahl an Testcases 

kann eine nachhaltige Verbesserung der 

Softwarequalität sichergestellt werden. Das senkt 

Wartungsaufwände und schafft damit Freiräume 

für innovative Produktentwicklungen. 

Highlights 

< Alle Units testbar (Funktionen, Funktionsbausteine, 

Methoden) 

< Jeder Code ist testbar (IEC 61131-3, C, C++) 

< Auf jedem Zielsystem ausführbar 

(Steuerung, Automation PC, Panel PC, 

Simulation) 

< Für Erweiterungen offen 

Innovationen 2014

56 

Achsgruppen noch 

einfacher programmieren 

Seit vielen Jahren ist die Programmierung von 

Einzel- und Multi-Achsbewegungen durch 

Funktionsblöcke nach dem PLCopen-Standard 

etabliert. Mit PLCopen Part 4 für koordinierte 

Achsbewegungen kann dieser Komfort nun auch 

für Achsgruppen genutzt werden. 

Die im Standard definierten Funktionsblöcke 

ergeben zusammen mit B&R-spezifischen Erweiterungen 

einen kompletten und gleichzeitig einfachen 

Zugang zur Programmierung von Achsgruppen. 

Der Funktionsumfang von PLCopen Part 4 

erstreckt sich von der Definition von Achsgruppen, 

über die Zuordnung kinematischer Transformationen 

und die Definition von Koordinatensystemen 

bis hin zur Programmierung von Bewegungen der 

kinematischen Struktur. Damit wird eine Basis 

geschaffen, mit der sowohl Roboter als auch 

CNC-Maschinen oder auch andere, beliebige Achsgruppen 

gleichzeitig bedient werden können. 

Ergänzende Technologiefunktionen 

Die Spezifikationen von PLCopen Part 4 umfasst in 

der ersten Ausbaustufe 13 Funktionsblöcke. Hier 

setzt B&R den Ansatz von PLCopen konsequent 

fort und ergänzt die Bibliothek mit 19 vorgefertigten 

Technologiefunktionen. 

In 3 Schritten zum laufenden Programm 

PLCopen Part 4 benötigt nur 3 Funktionsblöcke zu 

einem laufenden Roboter oder CNC-Maschinen-Programm: 

GroupPower – GroupHome – MoveProgram. 

Sämtliche internen Abläufe der einzelnen Achsen 

werden von den Funktionsblöcken gesteuert. 

Innovationen 2014 

Mit PLCopen Part 4 lassen sich selbst komplexe CNC- und Robotik-Anwendungen einfach und schnell 

programmieren. Die von der PLCopen-Organisation zur Verfügung gestellten 13 Funktionsblöcke hat B&R 

um weitere 19 Technologiefunktionen ergänzt.

57 

Buffermode 

Eine Neuerung bei den PLCopen-Funktionsblöcken 

ist der Eingang Buffermode. Mit ihm ist es möglich, 

einfache Bewegungssequenzen auch ohne CNCoder 

Robotik-Programm zu programmieren. Dieser 

Eingang ist für einfache Pick-and-Place-Applikationen 

von Vorteil und wird von den meisten Bewegungsfunktionsblöcken 

unterstützt. 

Achsgruppe & Einzelachsen 

Das perfekte Zusammenspiel von Achsgruppenfunktionen 

und Einzelachsfunktionen ermöglicht 

es, beide Funktionen gemeinsam zu verwenden. 

Eine Applikation, welche Achsgruppen-Funktionen 

beinhaltet, kann jederzeit mit Einzel-Achs-Funktionsblöcken 

erweitert werden. 

Hier lassen sich zum Beispiel Achsgruppen- 

funktionen für administrative Aufgaben wie das 

Einschalten und Referenzieren einsetzen, während 

die Einzel-Achs-Funktionsblöcke die eigentlichen 

Bewegungen der einzelnen Achsen steuern. 

Typische Anwendung wäre das Gruppieren 

von mehreren Förderbändern in eine Achsgruppe. 

Schnittstelle 

Die PLCopen-Part-4-Funktionsblöcke sind wiederverwendbar. 

Die klare Trennung der Schnittstelle 

von der Implementierung ermöglicht es 

zukünftig andere Implementierungen zu unterstützen. 

Die Schnittstelle wird in Zukunft auch in 

C++ verfügbar sein, um alle Vorzüge einer objektorientierten 

Schnittstelle zu nutzen. Somit ist die 

Kompatibilität der Applikationen für die 

Zukunft gesichert. 

Antriebssysteme 

< < ACOPOS/ACOPOSmulti/ACOPOSmicro 

< < Rückspeisefähig & energiesparend 

< < Leistungsbereich 500 W bis 120 kW 

< < Kompakt & skalierbar 

< < Modulares Kühlkonzept 

< < Integrierte Technologie-Funktionen 

< < PLCopen Motion-Funktionsblöcke 

< < Integrierte Sicherheitstechnik & 

SafeMOTION 

Sichere Antriebstechnik 

< < SafeMOTION 

< < ACOPOSmulti/ACOPOSremote/ 

ACOPOSmotor 

< < 15 sichere Antriebsfunktionen 

< < Sicherer Parameter-Download durch 

SafeLOGIC 

< < Schnellste Reaktionszeiten (

58 

Sichere Robotikanwendungen lassen sich mit PLCopen-konformen Funktionsbausteinen von B&R 

einfach programmieren. Damit sind Sicherheitsstufen bis zu KAT 4/PL e/SIL 3 realisierbar. 

Jogging innerhalb SLS@TCP 

PLCopen Part 4 ermöglicht es, einen Roboter einfach 

innerhalb seiner vorgeschriebenen Sicherheitsgrenzen 

zu bewegen. Die neuen Funktionsblöcke 

MC_BR_GroupAxisJog haben einen 

Eingangsparameter, mit dem sich die maximale 

Geschwindigkeit des Tool Center Points begrenzen 

läßt. Somit ist es einfach, zwischen sicherer 

und nicht sicherer Geschwindigkeit innerhalb der 

Applikation zu wechseln. 

Tracking 

Eine zusätzliche Erweiterung ist der Funktionsblock 

MC_BR_TrackConveyorBelt. Dieser ermöglicht 

es, Roboter auf ein Förderband zu synchronisieren 

und synchron mit dem Förderband beliebige 

Prozesse auszuführen. 

Highlights 

< Vereinfachung der Anwenderschnittstelle 

< Identische Programmierung von 

CNC und Robotik 

< Beliebig erweiterbar 

< Höchste Funktionalität durch 

B&R Erweiterungen 

< Langjährige Kompatibilität durch klar 

definierte Schnittstellen 

< Wiederverwendung von Applikationsmodulen 

Innovationen 2014

59 

Innovationen 2014

60 

Leistungsreserven Ihrer 

Antriebstechnik auf einen Blick 

140 

Für den reibungslosen Betrieb jeder Maschine 

sind 2 Punkte entscheidend. Einerseits muss jederzeit 

genügend Drehmoment bei der entsprechenden 

Drehzahl verfügbar sein, andererseits 

darf die thermische Belastbarkeit des Motors 

nicht überschritten werden. Der Drehmomentenverlauf 

über die Drehzahl, mit dessen Hilfe die 

beiden obigen Anforderungen überprüft werden 

können, wird dabei von den Eigenschaften des 

Motors, des Umrichters und der Leistungsversorgung 

bestimmt. Automation Studio führt im 

Speed Torque Chart diese Eigenschaften zusammen 

und ermöglicht den Zugriff auf den resultierenden 

Drehzahl-Drehmomentverlauf. 

Bei der Auswahl der Antriebstechnik bietet B&R 

ein fein granulares und bestens skalierbares Produktportfolio. 

Die schnelle Auswahl der für die 

Maschinenanforderungen passenden Komponenten 

ist durch den direkten Vergleich im Speed 

Torque Chart von Automation Studio 4 möglich. 

Selbstverständlich können die mit Auslegungswerkzeugen 

wie ServoSoft ermittelten Arbeitspunkte 

ebenfalls angezeigt werden. Das ermöglicht 

den noch einfacheren Vergleich der 

ausgewählten Antriebsvarianten mit dem Leistungsbedarf 

der Maschine. 

Torque [Nm] 

Drehmoment [Nm] 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 200 

Thermische 

Reserve 

Reserve 

Spitzenmoment 

400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 

Geschwindigkeit [min -1 ] 

Speed [rpm] 

Im Speed Torque Chart wird der Drehmomentverlauf des Spitzenmomentes (rot) und nominalen 

Drehmomentes (blau) automatisch ermittelt. Nach dem Importieren des gewünschten 

Bewegungsprofiles (schwarz) sind die Leistungsreserven auf einen Blick ersichtlich. 

Verwendung per Knopfdruck 

Die Konfiguration der Antriebe hat maßgebliche 

Auswirkung auf das verfügbare Leistungspotential. 

Einstellungen, wie die Aktivierung des Feldschwächbetriebs, 

müssen dabei an die Maschine 

angepasst werden, um das Potential der Maschine 

voll ausschöpfen zu können. Diese Einstellungen 

werden mithilfe des Speed Torque Charts schnell 

und einfach getroffen. Das ermöglicht die optimale 

Abstimmung von Antrieb und Maschine. 

Innovationen 2014

61 

Highlights 

< Schneller Vergleich der Antriebsvarianten 

< Leistungsreserven auf einen Blick 

< Potentiale voll ausschöpfen 

< Absichern der Auslegung anhand realer 

Lastzyklusaufzeichnungen 

Wertvolle Entwicklungszeit einsparen 

Zusätzlich zu den Arbeitspunkten aus der Auslegung 

können real an der Maschine gemessene 

Lastzyklusaufzeichnungen im Speed Torque Chart 

angezeigt werden. Der automatisch ermittelte 

nominale Arbeitspunkt des Lastzyklus emöglicht 

eine Aussage über thermische Reserven der 

Maschine auf einen Blick. Dies reduziert die Anzahl 

aufwändiger und langwieriger Dauertests und 

verringert damit wertvolle Entwicklungszeit. 

Analog zur Kontrolle der thermischer Reserven, 

erhält man durch den Vergleich des maximal verwendeten 

mit dem verfügbaren Drehmomentes, eine 

klare Darstellung verfügbarer Leistungsreserven. 

Arbeitspunkte aus der initialen Auslegung können 

mit der realen Lastzyklusaufzeichnung verglichen 

werden. Dabei gewonnene Erkenntnisse können 

bei zukünftigen Maschinenkonstruktionen und 

Antriebsauslegungen berücksichtigt werden und 

sorgen für eine stetige Verbesserung des 

Entwicklungsprozesses. 

140 

Reserve 

Spitzenmoment 

120 

Drehmoment [Nm] 

Torque [Nm] 

100 

80 

60 

40 

20 

0 200 

Thermische 

Reserve 

400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 

Sobald die Aufzeichnung eines realen 

Lastzyklusses verfügbar ist, können 

die realen Leistungsreserven im Handumdrehen 

ermittelt werden. Aufwändige 

Dauertests zur Prüfung der thermischen 

Reserven gehören der 

Vergangenheit an. 

Speed [rpm] 

Geschwindigkeit [min -1 ] 

Innovationen 2014

62 

Mehrzonen-Zugkraftregelung 

Zugkraftregelungen werden immer dann benötigt, 

wenn Fertigungsmaschinen mit durchlaufenden 

Bahnen zum Einsatz kommen. Unabhängig davon, 

ob es sich um ein Band aus Stahl, Kunststoff, 

Papier, Textilien oder Draht handelt, muss die 

Zugkraft im Material möglichst konstant gehalten 

werden. So können hohe Liniengeschwindigkeiten 

bei gleichzeitig höchster Produktivität und geringem 

Ausschuss erzielt werden. 

Besonders anspruchsvoll sind Maschinen, bei 

denen das Band durch mehrere Zugwalzen mit 

Gegendruckzylinder in einzelne Zonen unterteilt 

wird. Ein klassisches Beispiel sind etwa Digitaldruckmaschinen. 

Die regelungstechnische Herausforderung bei 

diesen Anwendungen liegt in den sich gegenseitig 

beeinflussenden Zugkräften in den einzelnen 

Zonen. Dieser Effekt muss von der Regelung berücksichtigt 

werden. Nur so ist es möglich, die 

bestmögliche Regelgüte und Produktqualität in allen 

Betriebsphasen der Maschine zu gewährleisten. 

Sofort einsetzbares Technologiepaket 

Für Maschinen dieser Art stellt B&R eine Technologielösung 

zur Verfügung. Teil dieser Lösung 

sind eine Softwarebibliothek in Automation Studio 

mit Regelungsbausteinen, eine Beispielimplementierung, 

ein Simulationsmodell einer 

Fertigungsmaschine mit 5 Zonen und eine passende 

Visualisierung. Dieses Paket ist voll 

funktionsfähig und kann rasch und unkompliziert 

an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden. 

Highlights 

< Mehrzonen-Zugkraftregelung für 

Fertigungsanlagen mit durchlaufenden 

Bahnen 

< Automatische Adaption der Reglerparameter 

< Beschleunigungskompensation 

< Integriertes Simulationsmodell einer 

Digitaldruckmaschine 

Abwickler 

Tänzer 

Einzug 

σ IN 

Druckeinheit 

Wendeeinheit 

Druckeinheit 

σ OUT 

Abzug 

Tänzer 

Wickler 

σ 12 

σ 23 

σ 34 

Andruckwalze 

In Fertigungsmaschinen mit durchlaufenden Bahnen ist die Zugkraftregelung eine besondere Herausforderung. Automation Studio 

bietet dafür ein umfangreiches Technologiepaket bestehend aus: Softwarebibliothek, Beispiel-Implementierung, Simulationsmodell 

und Visualisierung. Das Paket ist voll funktionsfähig und anpassbar. 

Innovationen 2014

63 

Autotuning 

für Hydraulikantriebe 

Viele Kunden von B&R verfolgen bereits seit 

einigen Jahren den innovativen Weg der elektrohydraulischen 

Hybridantriebstechnik. Hierbei wird 

die Hydraulikpumpe mit einem drehzahlvariablen 

Servoverstärker der Serie ACOPOS gekoppelt. 

Anstelle von Proportional- oder Servoventilen werden 

bei derartigen Konzepten lediglich Schaltventile 

eingesetzt. Dadurch werden die 

Widerstands verluste am Stetigventil eliminiert und 

der gesamte Antrieb kann bei unveränderter Dynamik 

wesentlich energieeffizienter betrieben werden. 

Um Dynamik und Energieeffizienz gegenüber einem 

rein ventilbasiert betriebenem Hydrauliksystem 

weiter steigern zu können, hat B&R ein neues 

Regelungskonzept entwickelt, welches auf 

der stetigen gemeinsamen Anpassung von 

Ventilöffnung und Pumpendrehzahl beruht. 

Hydraulikantriebe mit veränderlicher Last haben 

oft den Nachteil, dass die Regelung für verschiedene 

Lastfälle immer neu eingestellt und optimiert 

werden muss. Laständerungen entstehen 

durch geänderte Massen, aber auch durch geänderte 

Übersetzungen, zum Beispiel bei Verwendung 

eines Kniehebelmechanismus. 

Zeiteinsparung bei der Maschineninbetriebnahme 

Bei bekannter Kniehebelgeometrie passt ein 

ausgeklügelter Algorithmus die Reglerparameter 

so an, dass bei jedem Betriebspunkt Bewegungen 

mit minimalen Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten 

möglich sind. 

Die Inbetriebnahmezeit für einen derartigen Hydraulikantrieb 

kann durch dieses Konzept auf einen 

Bruchteil der Zeit gesenkt werden. Bei bekannten 

Abmessungen von Mechanik und Hydraulik ist 

ein Tuning-Baustein in der Lage, nach manueller 

Regleroptimierung an einem einzigen Arbeitspunkt 

für alle anderen Betriebspunkte und Lastfälle die 

jeweils beste Parametrierung zu finden. 

Highlights 

< Einfach und schnell einsetzbare 

Regelungstechnik-Basisbausteine 

< Effizientes Reglertuning-Verfahren für 

hydraulische Antriebe mit Laständerungen 

< Hochdynamische Bewegungen 

Innovationen 2014

64 

Aktive Schwingungsunterdrückung - 

ACOPOS macht den Unterschied 

Kostenoptimiertes, mechatronisches Design und 

steigende Maschinentaktraten führen dazu, dass 

Antriebssysteme immer mehr im Grenzbereich betrieben 

werden. Daher ist auch mit einer erhöhten 

Schwingneigung zu rechnen. Um diese Systeme 

mit hoher Performance, das heißt einer agilen 

Trajektoriengestaltung und einer hohen Störunterdrückung 

zu betreiben, bedarf es einer verbesserten 

Regelungsstrategie. Ermöglicht wird 

diese durch eine neue integrierte Firmwarefunktionalität 

im ACOPOS-Antriebssystem. 

φ m 

(t) 

ω m 

(t) 

Ein schwingfähiges Antriebssystem ist eine Antriebsmechanik, 

die aufgrund geringer Verbindungssteifigkeiten 

oder großer Massenträgheitsmomentunterschiede 

mit einem Standardantrieb 

zu Schwingungen neigt. Somit kann diese nur mit 

einer reduzierten Performance betrieben werden. 

Meist lässt sich ein solches Antriebsverhalten 

durch ein einfaches 2-Massen-Schwingsystem 

darstellen, wobei beide Massen mit einer Welle 

und den beiden Parametern Steifigkeit und Dämpfung 

verbunden sind. Das für den Drehzahlregelkreis 

wichtige Übertragungsverhalten von Motormoment 

auf Motordrehzahl kann exemplarisch in 

vielen Fällen gut angenähert werden. 

Aufgrund nicht starrer Verbindungen kommt es im 

hochdynamischen Betrieb oder bei Laststörungen 

(=Lastmoment, das auf zweite Masse wirkt) zu 

Relativbewegungen zwischen beiden Massen. 

Diese Relativbewegungen stellen für einen Standard-Regelkreis 

mit nur einem Motorgeber zur 

Positions- und Geschwindigkeitsermittlung ein 

Problem dar. 

Wesentlich verbessern lässt sich das geregelte 

Antriebsverhalten durch die Verwendung eines 

zweiten Gebers zur Ermittlung der Lastposition 

und der Lastdrehzahl. Dies birgt jedoch gewisse 

Nachteile, da zum einen ein zusätzlicher Geber 

verwendet werden muss und damit die Kosten 

steigen und zum anderen eine Lastgebermontage 

oft nur mit großem Aufwand möglich ist. 

φ l 

(t) 

ω l 

(t) 

M m 

(t) 

Mr m 

(t) 

Mr l 

(t) 

M l 

(t) 

M w 

=c w 

. 

Δφ + d w 

. 

Δω 

Θ m 

Θ l 

Der strukturelle Aufbau klassischer Antriebsstränge im Maschinenbau gleicht sehr oft einem 2-Massen-Schwingsystem. Steigende 

Maschinentaktraten bedingen die Schwingneigung solcher Konstruktionen. Mit Hilfe einer Firmware-Funktion, die in ACOPOS-Antriebssystemen 

integriert ist, werden Schwingungen aktiv unterdrückt. 

Innovationen 2014

65 










SafeMOTION 

Motoren 

< < Breites Produktspektrum für 

vielfältige Anwendungen 

< < Synchron-Motoren 

< < Direktantriebe (Torque-Motoren) 

< < Schrittmotoren 

< < Leistungsbereich von 50 W bis 

140 kW 

< < Optimale Systemintegration durch 

elektronisches Typenschild 

Virtueller Geber im ACOPOS-Antriebssystem 

ermöglicht Schwingungsunterdrückung 

Um die genannten Nachteile einer 2-Geberregelung 

zu umgehen, wird das Prinzip der virtuellen 

Sensorik angewandt. Ein virtueller Sensor 

bezeichnet die mathematische Ermittlung von 

schwer messbaren Systemgrößen aus leicht 

messbaren. Dazu wird eine mathematische 

Beschreibung des Antriebssystems verwendet. 

Als leicht messbare Systemgrößen gelten Motordrehzahl 

und Motorposition. Außerdem gilt das 

Motormoment als bekannt, vorausgesetzt der 

Momentenregelkreis funktioniert mit hinreichender 

Genauigkeit und Dynamik. Damit kann die Antriebsdynamik 

eines virtuellen Sensors mithilfe eines 

2-Massen-Schwingsystems dargestellt werden. 

Der virtuelle Sensor wird so eingesetzt, dass dessen 

Ausgänge Mischgrößen aus Motordrehzahl 

und Lastdrehzahl sowie Motorposition und Lastposition 

sind. Diese Mischgrößen werden dann 

vom Lage- oder Drehzahlregler als Ist-Größen 

verwendet. Das im virtuellen Sensor abgebildete 

mathematische Modell des Antriebssystems 

ermöglicht ein Beobachten von Wellen- und 

Lastenmoment. Beide sind somit als Zusatzinformation 

für das Monitoring vorhanden. 

Soll-Drehzahl 

Drehzahlregler 

Soll-Position 

Sollwert-Generator 

s-ctrl 

Positionsregler 

Ist-Position 

v-ctrl 

Ist-Drehzahl 

Virtueller 

Sensor 

Momenten- und 

Stromregelung 

ρ 

Leistungsstufe 

Geber 

Motor 

Last 

Wellenmoment 

Lastmoment 

Zusatzinformation 

für Monitoring 

φ m 

(t) 

ω m 

(t) 

φ l 

(t) 

ω l 

(t) 

Virtuelle Sensoren erhöhen die Prozesssicherheit, ohne zusätzliche Hardware-Kosten zu verursachen. Auch in komplexen 

Anwendungen mit adaptierter Reglerkaskade ist der Einsatz von virtueller Sensorik möglich. 

Innovationen 2014

66 

Optimierte Maschinenzyklen 

Der Nutzen aktiver Störunterdrückung ist die 

wesentlich verkürzte Einschwingzeit, sowie 

eine stark unterdrückte Schwingneigung bei 

eingeschalteter aktiver Schwingungsunterdrückung. 

Durch die steifere Regelung 

verringert sich der Schleppfehler. Die daraus 

resultierende verkürzte Einschwingzeit ermöglicht 

optimierte Maschinenzyklen. 

Highlights 

< Integrierte Firmwarefunktionalität 

< Virtuelle Sensorik reduziert Kosten 

< Störunterdrückung verkürzt Einschwingzeit 

< Optimale Regelstrategie 

< Steifere Regelung von Antriebssystemen 

0.3 

0.2 

Referenzposition 

Motorposition 

Lastposition 

Position 

0.1 

0 

-0.1 

-0.2 

Fehlerbereich 

-0.3 

-0.4 

Einschwing zeit 

Ausführungszeit 

-0.5 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 

Zeit [s] 

Störunterdrückung ohne aktiver Schwingungsunterdrückung 

(Störimpuls zum Zeitpunkt t = 0.5s) 

0.3 

0.2 

0.1 

Referenzposition 

Motorposition 

Lastposition 

Fehlerbereich 

0 

Position 

-0.1 

-0.2 

-0.3 

Einschwingzeit 

Ausführungszeit 

Zeitersparnis 

-0.4 

-0.5 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 

time in sec 

Zeit [s] 

Störunterdrückung mit aktiver Schwingungsunterdrückung 

(Störimpuls zum Zeitpunkt t = 0.5s) 

Innovationen 2014

67 










SafeMOTION 

Dezentrale Antriebssysteme 

< < ACOPOSremote 

< < Nahtlose Integration in 

ACOPOSmulti-Antriebssysteme 

< < Hohe Dauerleistung bis 4 kW 

< < Integrierte Anschlusstechnik für 

I/O-Knoten 

< < Flexible Topologie (Baum oder Daisy 

Chain) 


SafeMOTION 

Dezentrale Servoaktuatoren 

< < ACOPOSmotor 

< < Nahtlose Integration in 

ACOPOSmulti-Antriebssysteme 

< < Drei Baugrößen von 1,8 bis 10,5 Nm 

< < Mit oder ohne Getriebeanbau 

lieferbar 

< < Reduzierte Verkabelung 


SafeMOTION 

Innovationen 2014

68 

Periodische Störungen aktiv unterdrückt - 

Repetitive Control 

Repetitive Control ist eine Ergänzung der Standard-Reglerkaskade 

der ACOPOS-Familie von B&R. 

Diese Technologiefunktion lässt sich in Fertigungsprozessen 

mit positionsfesten Störungen 

und der Anforderung einer konstanten Drehzahl 

gewinnbringend einsetzen. Die Periodizität von 

Störungen wird genutzt, um künftigen Störungen 

entgegenzuwirken. Die Performance der Maschine 

oder Anlage wird dadurch wesentlich erhöht. 

Bei positionsgeregelten Antrieben mit konstanter 

Drehzahl können durch mechanische Gegebenheiten 

ortsfeste Störmomentschwankungen 

auftreten. Diese resultieren meist in einem ortsgebundenen 

Schleppfehler. Durch ein optimales 

Parametrieren des Antriebsreglers kann dieser 

Ortsfeste Störung 

Antriebsachse 

Schleppfehler zwar minimiert, aber die Störung 

nicht vollständig vermieden werden. 

Um die Performance bei diesen Anwendungen 

weiter zu erhöhen und den Schleppfehler weiter 

zu reduzieren, muss das Störmoment prädiktiv 

kompensiert werden. Dies setzt eine genaue 

Kenntnis des Störmoments sowie dessen 

Vorhersagbarkeit voraus. Beides lässt sich 

durch den Einsatz von Repetitive Control, einer 

adaptiven Methode zur aktiven Unterdrückung 

periodischer Störungen, erzielen. 

Mitlernender Algorithmus erkennt Veränderungen 

im Lastprofil 

Eingebettet in den Standard-Drehzahlregelkreis 

der Antriebsfamilie ACOPOS, adaptiert Repetitive 

Control das Sollmoment des Antriebs so, dass 

die periodischen Anteile im Geschwindigkeitsoder 

im Schleppfehler drastisch minimiert werden. 

Der Algorithmus lernt dabei ständig mit, 

sodass Veränderungen im Lastprofil, die etwa 

durch Verschleiß entstehen, keinerlei Auswirkungen 

auf den Antrieb haben. 

Lastachse 

Lastachse 

Ortsfeste Störungen treten bei Anwendungen mit konstanter 

Drehzahl aufgrund von Umfangskräften auf. Mit Repetitive Control 

hat B&R einen mitlernenden Algorithmus entwickelt, der 

Störungen prädiktiv kompensiert. 

Einfach und intuitiv verwendbar 

Die aktive Störunterdrückung, die als Add-on 

zur Standard-Regelung verwendet wird, ist einfach 

und intuitiv zu parametrieren. Aufgrund 

der adaptiven Natur des Algorithmus ist keine 

zusätzliche Information des Prozesses in Form 

eines mathematischen Streckenmodells notwendig. 

Eine gut parametrierte Standard- 

Reglerkaskade gilt als solide Grundlage für den 

Einsatz von Repetitive Control. 

Innovationen 2014

69 

Highlights 

< Verbesserte Prozessgenauigkeit 

< Unterdrückt periodische Störungen mit 

hoher Performance 

< Schnelle Anpassungen an Störungen 

< Einfach parametriebar 

< Unabhängig vom Störmuster 

40 

RC deaktiviert Initialisierung RC aktiviert 

Schleppfehler 

20 

0 

-20 

-40 

0 2 4 6 8 10 12 

Aktive Störunterdrückung erhöht die Performance eines Antriebssystems 

um ein Vielfaches, verringert den Schleppfehlers 

und erhöht die Drehzahlkonstanz. 

Soll-Drehzahl 

Drehdrehzahlregler mit Unterdrückung 

periodischer Störungen 

Leistungsstufe 

Soll-Position 

- 

s-ctrl 

- 

RC 

v-ctrl 

Momenten- und 

Stromregelung 

Sollwert-Generator 

Positionsregler 

Ist-Position 

Ist-Drehzahl 

ρ 

Geber 

Motor 

Mit Repetitive Control werden ortsfeste, periodische Störungen aktiv unterdrückt. Diese Funktion ist Bestandteil der Reglerkaskade 

des ACOPOS-Antriebssystems. 

Innovationen 2014

70 

SafeMOTION mit openSAFETY 

Drehgebern von TR-electronic 

Integrierte Sicherheitstechnik bedeutet bei der 

B&R-SafeMOTION-Lösung eine sichere Datentransparenz 

von der Steuerung bis zum Sensor. Die 

Offenheit des openSAFETY-Protokolls ermöglichte 

dem Unternehmen TR-electronic eine effiziente und 

sichere Implementierung und bietet dem Anwender 

damit eine Out-of-the-box-Lösung. Die perfekte 

Integration des Drehgebers in Automation Studio 

vereinfacht Anwendern die Realisierung einer 

sicheren Applikation und spart damit Zeit und Geld. 

openSAFETY-Multiturn-Absolutdrehgeber glänzen 

in erster Linie durch ihre volle Integration in die 

B&R-Umgebung. Der sichere Drehgeber benötigt 

keine zusätzlichen sicheren Komponenten welche 

in weiterer Folge die Daten an eine übergeordnete 

Sicherheitssteuerung leiten. Stattdessen kann er 

direkt an ein POWERLINK Netzwerk angeschlossen 

werden. Durch die Verwendung des Black- 

Channel -Prinzip können sichere Daten in Form von 

openSAFETY-Paketen über das gleiche Medium 

wie die Prozessdaten übertragen werden. Durch 

die Verwendung des openSAFETY-Drehgebers von 

TR-electronic werden Hardwarekosten, Komplexität 

und Verdrahtungskosten reduziert. 

Dadurch sind die Gesamtkosten im Vergleich zu einer 

konventionellen Lösung beim Einsatz eines 

openSAFETY-Drehgebers niedriger. Zusätzlich können 

in weiterer Folge innovative Features wie auto- 

SPS 

I/O 

Servo 

Welle 

Welle 

Drehzahlwächter 

Safety 

Relais 

Timer 

Relais 

 

 

 

 

 

Mit dem feldbusunabhängigen Sicherheitsprotokoll openSAFETY werden alle sicherheitsrelevanten Informationen über das gleiche 

Kommunikationsmedium wie die Prozessdaten übertragen. Aufwändige Verkabelung sowie nicht-diagnosefähige und hartverdrahtete 

Sicherheits-Relais sowie Drehzahlwächter entfallen. 

Innovationen 2014

71 

matische Parametrierung von Drehsinn oder Differenz-Stillstandsfenster 

über das Netzwerk geladen 

werden - es bedarf keines manuellen Eingriffs. 

Der Drehgeber von TR-electronic bietet auch eine 

elektronische Justage, auch Preset genannt, an. 

Mit dieser Funktion kann der aktuelle Positionswert 

als neuer Ist-Wert übernommen werden. Im 

Austauschfall verkürzt dieses Feature zum Beispiel 

die Maschinenstillstandszeiten wesentlich. 

Die Verwendung von nur einem Kommunikationsmedium 

ermöglicht den Zugang zu allen sicheren 

und nicht sicheren Daten. Der Anwender hat die 

volle Kontrolle über seine Applikation und kann auf 

alle Stati zugreifen und auf diese reagieren. Der 

neue Drehgeber von TR-electronic mit openSAFETY 

bietet ohne zusätzlichen Aufwand eine maximale 

Diagnose und viele weitere Features. Damit werden 

neue und innovative Sicherheitskonzepte möglich. 

Highlights 

< Sichere Position & Geschwindigkeit 

< Sichere Multiturn-Funktion 

< Sichere Preset-Justage-Funktion 

< Schutzart IP67 

< ATEX-Zertifizierung 

< Vollwelle, Hohlwelle, Sacklochwelle 

< Singleturn: 8192 Impulse pro Umdrehung 

< Multiturn: 32.768 Umdrehungen 

< Zertifiziert bis KAT 4/Pl e/SIL 3 

Sichere Position / Geschwindigkeit 

Branchen 

< Windenergie 

< Bühnentechnik 

< Pressen 

< Mobile Automation 

< Krane 

< Fördersysteme 

< Blechbearbeitung 

< Lagersysteme 

Welle 

Sicherer Bereich 

Innovationen 2014

72 

Skalierbare Präzisionsgetriebe 

B&R erweitert seine Getriebebaureihen um 2 weitere 

Modelle - die Reihe 8GP70 mit Wellenabgang 

und die Reihe 8GF70 mit Antriebsflansch. 

Punkten können die neuen Getriebebaureihen mit 

Laufruhe, geringer Lautstärke und Gleichlauf. 

B&R-Premium-Getriebe zeichnen sich durch ein 

geringes Verdrehspiel aus, das auch in einer 

spielarmen Option (

73 

Premiumgetriebe 

8GP70 

8GF70 

Verdrehspiel [arcmin] 

Flanschgrößen [mm] 

74 

Maximale Hygiene für 

Nahrungsmittel und Pharma 

Die neuen Edelstahlmotoren der 8JSB-Serie ermöglichen 

durch das hygienegerechte Design 

effiziente Reinigung bei der Nahrungsmittelproduktion 

und in der Medizintechnik. Die Motoren mit 

ihren glatten Oberflächen und Schutzart IP69K erfüllen 

die Hygienestandards EHEDG, 3A und FDA und 

sind damit bestens geeignet für rauhe Umgebungsbedingungen 

oder Maschinenbereiche mit aseptischen 

Prozessen. Diese Motoren überzeugen durch 

die höchste Leistungsdichte in dieser Klasse. 

Die Gestaltung und das Design wurden kompromisslos 

nach den Richtlinien der EHEDG (European 

Hygienic Engineering and Design Group) ausgeführt. 

Das glatte Edelstahlrundgehäuse mit 

einer Rauhheit von weniger als 0,8 µm, den abgerundeten 

Ecken und den fugenfreien Übergängen 

ist ohne Hinterschneidungen und hervorstehende 

Schrauben ausgeführt. Dadurch werden 

Schmutzablagerungen verhindert und eine 

schnelle, einfache und sichere Reinigung ermöglicht. 

Zusammen mit dem gelaserten Typenschild 

und der Schutzart IP69K sind diese Motoren 

bestens geeignet für den effizienten 

täglichen Reinigungsprozess. 

Der Einsatz der B&R-Einkabeltechnik mit digitaler 

Rückführung reduziert die Anzahl der Durchführungen 

auf ein Minimum. Wellen, Flansche, Gehäuseteile 

und Abdichtungen entsprechen den 

FDA (US Food and Drug Administration) Standards, 

so ist beispielsweise das Gehäuse in bewährten 

AISI 316L ausgeführt. Die Zulassung 

nach EHEDG Class 1 ermöglicht Reinigungsprozesse 

nach CIP (Cleaning In Place) und bietet damit 

die ideale Voraussetzung für die Konstruktion 

von offenen Maschinen. 

Spitzenleistung und Zuverlässigkeit 

Die 8JSB-Servomotoren werden in 4 Baugrößen 

mit 3 oder 4 Baulängen angeboten und bieten 

damit einen weiten und fein skalierbaren Momentenbereich. 

Die Stillstandsdrehmomente erstrecken 

sich von 1 Nm bis 22 Nm, die Nennmomente 

erreichen innerhalb des sehr großen 

Drehzahlspektrums Werte von bis zu 16 Nm bei 

2500 min -1 . Der herausragende Drehzahlbereich 

von bis zu 6000 min -1 , abhängig von der Baugröße, 

und das kleinste Drehmoment-Derating 

von unter 20 Prozent unterstreichen die Spitzenposition 

bei den Edelstahlmotoren. 

Die am Motor steckfreie Verbindungstechnik in 

B&R-Einkabelausführung mit den robusten 

EnDat-2.2-Encodersystemen und der automatische 

Druckausgleich führen zu höherer Betriebssicherheit 

und verhindern beispielsweise 

Ausfälle durch interne Rost- oder Kondensationsbildung. 

Die festverbauten Kabel sind in 

Kabellängen von 1 m bis 15 m erhältlich und 

werden ohne Unterbrechung in den Schaltschrank 

geführt. Die Motoren integrieren sich 

nahtlos in die B&R-Systemumgebung und eröffnen 

mit der optionalen Safety-Funktionalität 

neue Möglichkeiten in der Automatisierungstechnik 

im Nahrungsmittel und Pharmabereich. 

Innovationen 2014

75 

Highlights 

< Hygienegerechtes Design 

< 100 % Edelstahl (Gehäuse, Flansch, Welle) 

< Glattes Rundgehäuse für optimale Reinigung 

< IP69K für Hochdruckreinigung 

< Lebensmittelecht und chemikalienbeständig 

< Erfüllt die Hygiene-Richtlinien 

nach EHEDG und 3A 

< Minimales Derating durch neues 

Motorkonzept 

< Ideal für Maschinen mit offenem Design 

Edelstahlmotoren 

8JSB3 

8JSB4 

8JSB5 

8JSB6 

Stillstandsmoment [Nm] 

Maximalmoment [Nm] 

Nennmoment [Nm] 

Nennleistung [kW] 

Maximaldrehzahl [min -1 ] 

Flanschgrößen [mm] 

1,1 bis 2,5 1.7 bis 5 4 bis 12 10,4 bis 22 

4 bis 10,5 6 bis 20 13 bis 45 35 bis 79 

0,9 bis 2,1 1,4 bis 4,7 1,4 bis 7,6 5,0 bis 16 

0,35 bis 0,72 0,6 bis 1,0 0,77 bis 2,2 2,1 bis 5,5 

6000 4500 3600 2500 

85 114 132 186 

Innovationen 2014

76 

APROL – 

Prozessautomatisierung neu gestalten 

08 Process Data Acquisition 

Zentrale Datenerfassung von Maschinen und Anlagen ermöglicht eine übergreifende Online-Performancekontrolle 

und Visualisierung. Eine Langzeitarchivierung sichert den 

Qualitätsnachweis des Herstellungsprozesses. Die integrierten Reports ermöglichen eine 

detaillierte Analyse aller Prozessdaten für eine Optimierung der Produktion. Durch die 

kombinierte Darstellung von stetigen Daten, Alarmen und Ereignissen im TrendViewer 

werden die Zusammenhänge von Ursache und Wirkung transparent. 

08 Process Data Acquisition 

01 Plant A 

07 Advanced Process Control 

Auch mehrere, voneinander abhängige physikalische Größen können gleichzeitig 

geregelt werden, da der modellprädiktive Regler mit hinterlegten Modellen der 

realen Strecken arbeitet. Damit können Störgrößen optimal ausgeregelt und 

Anlagenteile in Bezug auf ihre Größe optimiert werden. Durch den Einsatz 

von Advanced-Process-Control-Modulen kann der Durchsatz der Anlagen 

optimiert und die Wirtschaftlichkeit maximiert werden. 

07 Advanced Process Control 

06 Condition Monitoring 

Die im I/O-Modul integrierte Online-Schwingungsmessung ermöglicht 

Rückschlüsse auf den mechanischen Zustand der Maschine und lässt 

frühzeitig eine Verschlechterung erkennen, wodurch sich gravierende 

Schäden vermeiden lassen. Die zustandsorientierte Instandhaltung 

reduziert die Anzahl unvorhergesehener Ausfälle. Daraus resultiert eine Kostenreduzierung 

durch geringere Ausfallzeiten und Reparaturkosten. 

06 Condition Monitoring 

05 Energy Monitoring 

Integrierte Energiemessmodule liefern alle elektrischen Größen und Qualitätsdaten. 

Die Erfassung aller Medien (Elektrische Energie, Erdgas, Heizöl, Druckluft etc.) 

ermöglicht die automatische und vollständige Aufzeichnung aller Energieverbräuche. Die 

Umsetzung von Energie-Management-Systemen wie ISO 50001 wird durch die Ermittlung und 

Darstellung von Verbrauch und Kosten wesentlich unterstützt. Die historische Auswertung und 

Darstellung ermöglicht eine Analyse des Energieverbrauchs, auch in detaillierter Form, wodurch 

Ursache und Wirkung exakt aufgezeigt werden. 

05 Energy 

Innovationen 2014

77 

Durch die Flexibilität und die umfangreichen Funktionalitäten ist das Prozessleitsystem 

APROL die optimale Plattform für die Realisierung von Automatisierungslösungen in unterschiedlichen 

Branchen. Eine skalierbare Architektur, integriertes und vollständig durchgängiges 

Engineering sowie eine hohe Performance zeichnen das System aus. 

utomation 

01 Plant Automation 

Standardisierung von Teilanlagen durch objektorientierte Projektierung ermöglicht es, 

die Anlagen zu modularisieren. Gleichzeitig lassen sich die Inbetriebnahmezeiten sowie 

die dafür anfallenden Kosten reduzieren. Zentrale Projektverwaltung unter Verwendung 

einer standardisierten Bibliothek unterstützt Technologiepflege aller 

weltweit betriebenen Anlagen. Sicherer, integrierter Remotezugang für Fernwartung, 

Störungsbehebung und Anlagenerweiterung ermöglicht eine Maximierung 

der Anlagenverfügbarkeit. 

02 Factory Automation 

02 Factory Automation 

Unter Fabrikautomatisierung fällt zum Beispiel die Linienautomatisierung 

von Fertigungsstraßen etwa in der Automobil- oder der Lebensmittelindustrie. 

Eine zentrale Datenerfassung von Fertigungszellen einer Fertigungslinie 

sorgt für eine übergreifende Online-Performancekontrolle. 

Die Materialflussverfolgung dokumentiert jeden Fertigungsschritt 

lückenlos und exakt. 

Monitoring 

03 Process Control 

04 Infrastructure Automation 

03 Process Control 

Ein vollständig durchgängiges Prozessleitsystem reduziert einerseits 

das Engineering massiv, senkt andererseits aber auch die Betriebsund 

Wartungskosten, und zwar über den gesamten Lebenszyklus einer 

Anlage hinweg. Ein integriertes Versionsmanagement erleichtert die Validierung 

von Anlagen. Ein integriertes Alarm- und Trendsystem gewährleistet 

eine vollständige Transparenz und erspart den Einsatz zusätzlicher kostenintensiver 

Expertensysteme. 

04 Infrastructure Automation 

Zentrale Datenerfassung von Maschinen und Anlagen über Standardprotokolle ermöglicht 

eine übergreifende Online-Performancekontrolle und Visualisierung. Eine 

lücken lose Langzeitarchivierung sichert den Qualitätsnachweis des Herstellungsprozesses. 

Die integrierten Standard-Reports bilden die Basis für eine komfortable und 

detaillierte Analyse aller Prozessdaten für eine weitere Optimierung der Produktion. 

Innovationen 2014

78 

Produktionsprozesse optimieren - 

APROL Advanced Process Control 

Eine permanente Optimierung der Produktionsprozesse 

ist eine Notwendigkeit, um im härter 

werdenden globalen Wettbewerb langfristig bestehen 

zu können. 

Um den Anspruch nach optimaler Prozessführungs- 

und Anlageneffizienz erfüllen zu 

können, sind innovative Strategien erforderlich, 

die über den normalen PID-Regler hinausgehen. 

Advanced Process Control (APC) umfasst im allgemeinen 

Sprachgebrauch alle Regelungsverfahren, 

die über standardmäßige PID-Regelungen und Ablaufsteuerungen 

hinausgehen. Dabei wird die 

Prozessführung optimiert, wobei die Prozesse stets 

reproduzierbar bleiben. Dies steigert einerseits 

Durchsatz, Wirkungsgrad, Produktqualität und senkt 

andererseits Kosten für Energie und Rohstoffe. 

Bessere Performance der Regelung 

APROL Advanced Process Control ermöglicht 

komplexe Zusammenhänge von Prozessparametern 

komfortabel zu beschreiben und für 

einen stabilen, automatischen und flexiblen Anlagenbetrieb 

zu nutzen. 

< < Durch den Einsatz von APC werden Störungen 

deutlich schneller ausgeregelt, das heißt, der 

Sollwert wird schneller wieder erreicht 

< < Der Sollwert kann enger an den Betriebsgrenzen 

gefahren werden 

< < Verschleißärmerer Betrieb von Aktoren durch 

geringere Variabilität der Stellgröße 

APC – teuer, kompliziert, aufwändig? 

Viele Anwender scheuen den Einsatz von APC in 

neuen Projekten, da Attribute wie teuer, kompliziert, 

aufwändig und undurchschaubar damit assoziiert 

werden. 

Tatsächlich kann durch die Bereitstellung von 

Bausteinen für höherwertige Regelungen in der 

Standardbibliothek Process Automation Library 

(PAL) des B&R-Prozessleitsystems APROL ein 

Großteil der gehobenen Regelungsaufgaben in der 

Prozessindustrie mit Onboard-Mitteln abgedeckt 

werden. Damit sind Lösungen ohne Zusatzkosten 

schnell, effizient und transparent zu realisieren. 

Ist-Wert 

PID-Lösung 

konventioneller 

PID-Regler 

Betriebsgrenze 

APC-Lösung 

reduzierte 

Variabilität 

Näher an 

Betriebsgrenze 

Profit 

t 

Mit Advanced Process Control wird 

der Durchsatz von Anlagen durch die 

Optimierung von Reglern maximiert. 

Die Anlageneffizienz wird höchstmöglich 

gesteigert, indem Istwerte 

enger an die Betriebsgrenzen herangeführt 

werden. 

Innovationen 2014

79 

Nur 1/3 der Regelkreise laufen mit 

guter oder zufriedenstellender 

Performance 

2/3 der Regelkreise sind mangelhaft oder 

schlecht eingestellt bzw. laufen zeitweise 

oder dauerhaft in Betriebsart "Manuell" 

Betriebsart 

"manuell" 

zufriedenstellend 

16% 

16% 

22% 10% 36% 

schlecht 

gut 

mangelhaft 

Tuning von PID-Regelkreisen 

Zahlreich durchgeführte Analysen von Regelkreisen 

in verschiedenen Industrien haben oftmals 

das gleiche Bild gezeigt: 

< < 1/3 der Regelkreise laufen mit guter oder 

zufriedenstellender Performance 

< < 2/3 der Regelkreise sind mangelhaft oder 

schlecht eingestellt bzw. laufen zeitweise 

oder dauerhaft in Betriebsart "manuell" 

In der Praxis erfolgt die Ermittlung von PID-Parametern 

meist durch Verwendung heuristischer Einstellregeln. 

Stehen dem Anwender Erfahrungswerte 

von anderen Anlagen zur Verfügung, wird häufig auf 

solche Parametersätze zurückgegriffen. Bei einer 

computergestützten Regleroptimierung wird der 

Prozess entweder durch einen Stellgrößensprung 

im manuellen Betrieb des Reglers oder durch einen 

Sollwertsprung im Automatikbetrieb durchgeführt. 

Control Performance Monitoring für Regelkreise 

Dass PID-Regelungen meist nicht optimal eingestellt 

sind und deshalb zum Teil manuell betrieben 

werden, ist eine bekannte Tatsache. Durch 

diese Betriebsart wird ein stabiler Anlagenbetrieb 

gewährleistet. 

Schleichend eintretende Verschlechterung 

Eine Überwachung der Regelgüte hilft dabei, eine 

schleichend eintretende nachlassende Leistungsfähigkeit 

von Regelkreisen zu erkennen, um 

rechtzeitig notwendige Instandhaltungsmaßnahmen 

oder eine Optimierung der Reglerparameter 

einzuleiten. 

Diverse Kennzahlen können Tendenz aufzeigen 

Das Control Modul liefert verschiedene Kennzahlen, 

die zur Bewertung der Regelgüte von Regelkreisen 

herangezogen werden können. Diese Kennzahlen 

sind die Basis um eine maximale Effizienzsteigerung 

in der Prozessführung zu erreichen. 

Model Predictive Controller (MPC) 

Die modellbasierte prädiktive Regelung basiert 

auf einer Optimierungsmethode, die zyklisch den 

prognostizierten Regelfehler minimiert. Die Prognose 

des Regelfehlers erfolgt modellgestützt. 

Dazu werden im Regler-Funktionsblock Impulsund/oder 

Sprungantworten abgespeichert. Die 

Berechnung basiert auf der Annahme, dass die 

Modelle linear und zeitinvariant sind. Durch das 

dynamische Modell kann der zukünftige Verlauf 

der Regelgrößen als Funktion der zukünftigen 

Stellgrößenänderungen beschrieben werden. 

Nebenbedingungen/Begrenzungen werden berücksichtigt 

Während des Lösungsvorgangs können zum Beispiel 

Stellgrößenbegrenzungen von Aktuatoren 

oder andere Nebenbedingungen die auf den 

Prozess einwirken, direkt berücksichtigt werden. 

Eingrößen-/Mehrgrößen-Regelung frei parametrierbar 

Regelungen vom Eingrößensystem (SISO) bis zu 

Mehrgrößensystemen (MIMO) mit 10 Regelgrößen, 

10 Stellgrößen und 10 Störgrößeneingängen sind 

möglich. 

Innovationen 2014

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APROL R 4.0 - 

Neue Features 

Multi Runtime Server 

Die Multi-Runtime-Server-Fähigkeit ermöglicht 

es, bis zu 63 Runtime-Server in einem Projekt zu 

verwenden. 

< < Bildung unabhängiger Teilprojekte durch 

Abbildung in unabhängigen Runtime-Systemen 

< < Lastverteilung für die CC-Task-Ausführung 

und für Server-Prozesse auf mehreren 

Runtime-Servern 

< < Verringerung von Seiteneffekten bei 

Download-Erfordernis 

< < Betrieb von bis zu 16 Runtime-Systemen auf 

einem physikalischen Rechner 

Übergeordnete Leitebene 

Die Multi-Runtime-Server-Fähigkeit unterstützt 

auch die Zusammenfassung unabhängiger Teilprojekte 

in einem übergeordneten Automatisierungssystem 

bezüglich folgender relevanter 

Echtzeit- und historischer Prozessdaten: 

< < Grafiken (DisplayCenter) 

< < Alarme (AlarmMonitor) 

< 

< 

< Trendbilder (TrendViewer) 

< Reports (historische Eventdaten) 

Controller-Redundanz 

Vollständige Integration der Controller-Redundanz 

< < Einfache Selektionsmöglichkeit für 

redun dantes Controller-Projekt 

< 

< Optimierungsmöglichkeit für redundanzrelevante 

Daten 

HART-Integration 

Analoge X20-HART-Ein- und Ausgangsmodule 

sind mittels FDT/DTM-Technologie vollständig in 

die Hardwarekonfiguration integriert. 

< < Bibliothek erlaubt Lese- und Schreibzugriff 

auf alle Parameter der Feldgeräte für 

Asset Monitoring 

< < TCP/IP-Kommunikations-DTM lauffähig mit 

Automation Studio, FieldCare, PACTware 

Process Automation Library 

Leistungsfähige neue Control-Module erweitern 

die Bibliothek PAL (Process Automation Library). 

< < Motorsteuerung mit Frequenzumrichter 

PROFIBUS/PROFINET 

< < 2-Punkt-Regler/3-Punkt-Regler 

< < B&R-Energiemessmodul X20AP31xx 

(sowie externe Module) 

< < Tarifbaustein und Lastabwurf für 

Energie monitoring 

< < B&R-Condition-Monitoring-Modul X20CM4810 

< < B&R-M-Bus-Interface-Modul X20CS1012 

Process Automation Library mit Bausteinen für 

Advanced Process Control 

Umfangreiche neue Bausteingruppe APC für 

Advanced-Process-Control-Aufgaben inklusive 

graphischer Symbole zur Erstellung von Regelschemata. 

< < Control Performance Monitoring 

< < Model Predictive Control 

Innovationen 2014

81 

Die neue Version APROL R 4.0 des B&R-Prozessleitsystems bietet zahlreiche neue Funktionen und Systemerweiterungen 

für eine effiziente Programmierung und einen reibungslosen Betrieb in der Leitwarte. 

Reporting 

Neuer APROL-SQL-Server zur Abfrage historischer 

Daten. Alle durch APROL aufgezeichneten historischen 

Daten können über SQL-Clients abgefragt 

und ausgewertet werden. 

< < Treiber für Win-Clients JDBC 

(Spezifikation 3.0 Support) 

< < Treiber für Win-Clients ODBC 

(Spezifikation 3.52 Support) 

< < Unterstützung der Jaspersoft Business 

Intelligence Suite 5 (iReport) 

Validierungsunterstützende Funktionalitäten 

< < Zusätzliche Authentifizierung bei Interaktion 

(4-Augen-Prinzip) 

< < Fortgeschrittene elektronische Signatur zum 

Schutz von PDF-Reports 

< < Kommentierung von Schalthandlungen mit 

Bestätigungsabfrage in der Visualisierung 

Zusätzliche neue Funktionen 

< < Umdefinieren von Schriftarten, Farben und 

Abbildungen innerhalb eines Projektes 

< < Markierung der Aufschaltquelle eines 

Faceplates 

< < Neue Navigationsmöglichkeiten im Display- 

Center 

< < Kennzeichnung der Bausteine mit attraktiven 

SVG-Icons 

< < Verbesserungen im CFC-Editor 

< < Erweiterte Klassifizierung der Projektierungsteile 

CFC 

< < Versionierung von Projekten und Bibliotheken 

mit Major-Minor-Build-Number 

< < Syntaxprüfung und Qualitätsprüfung für 

Python-Code 

< < Neues Grafik-Widget SpinBox 

< < Verarbeitung extern erzeugter Prognosedaten 

(SysDataTransfer) 

Innovationen 2014

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Umfassend und übersichtlich - 

Sequential Function Chart 

Optimal zum An- und Abfahren von Prozessen 

Bei der Automatisierung von Anlagen ist Sequential 

Function Chart (SFC) die optimale IEC-Sprache 

für die Realisierung von Sequenzen zum An- und 

Abfahren von Prozessen. Sequenzielle Abläufe 

können durch Verwendung alternativer oder 

paralleler Schrittfolgen erstellt werden. Eine standardisierte, 

graphische Ansicht stellt die Einzelschritte 

mit überschaubarem Funktionsumfang 

und Detailinformationen übersichtlich dar. Für 

jeden Einzelschritt können boolesche Aktionen 

oder beliebige Aktionscodes festgelegt und deren 

Ausführung selektiv gesteuert werden. Die Übergänge 

von einem Schritt zum nächsten werden 

durch sogenannte Transitionen (Übergangsbedingungen) 

geregelt. Für jeden Schritt können 

vordefinierte Verriegelungs- und Überwachungsbedingungen 

parametriert werden. 

Schritte und Aktionen sowie der Zustand der 

Transitionen eines laufenden Prozesses werden 

transparent dargestellt. 

< < Aufbau erfolgt mit Simultan- und Alternativ- 

Verzweigungen 

< < Sprünge innerhalb der Ablaufketten möglich 

< < Schritte und Transitionen können durch 

Forcen dauerhaft aktiviert/deaktiviert werden 

< < Aktionen werden global aktiviert/deaktiviert, 

Deaktivieren auch im Schrittkontext möglich 

< < Betriebsart Manuell/Automatik wählbar 

< < Interaktiver Ablauf mittels Mode-Funktion 

< < Verfolgungsansicht stellt aktive Schritte dar 

Übersichtliche grafische Darstellung 

< < Sequential Function Chart ist die optimale 

Projektierungssprache für alle Aufgaben bei 

denen keine Verknüpfungssteuerung, sondern 

ein Prozessablauf im Vordergrund steht 

< < Prozesse die mittels Ablaufketten übersichtlich 

graphisch dargestellt werden, können 

wesentlich leichter gewartet und im Bedarfsfall 

mit minimalem Aufwand angepasst werden 

< < Teure Stillstandszeiten in der Produktion 

aufgrund langer Fehlersuche werden durch 

integrierte Diagnosefunktionen minimiert 

Ablaufsprache im SFCViewer 

Der SFCViewer bietet intuitive Überwachungsund 

Steuerungsmöglichkeiten. Der Ablauf aller 

Der SFCViewer bietet intuitive Überwachungs- und Steuerungsmöglichkeiten. 

Innovationen 2014

83 

Kennzeichnung der SFC-Objekte 

< < Gelber Rahmen bei Schritten, Transitionen 

und Aktionen zeigt Forcezustand 

< < Grauer Hintergrund zeigt erfolgte Abarbeitung 

< < Schrittmarker bei angesteuerten Schritten 

< < Name und Beschreibung in Toolbar sichtbar 

< < Texte sind im SFC frei positionierbar 

< < Infoboxen zeigen Objektcodes 

< < Generische Transitionsdiagnose mit Livewerten 

< < Generische Schrittdiagnose mit Livewerten 

Highlights 

< Optimal für Sequenzen zum An- und Abfahren 

von Prozessen 

< Standardisierte graphische Darstellung mit 

Detailinformationen 

< Generische Transitionsdiagnose mit 

Livewerten und Transitionsverfolgung 

< Generische Schrittdiagnose mit Livewerten 

< Umfangreiche Eingriffsmöglichkeiten bei 

Schritten, Transitionen und Aktionen 

Der Operator kann über SFC-Faceplates direkt in den Ablauf eingreifen. Die Farbgebung lässt auf den Status der Schrittkette rückschließen. 

Innovationen 2014

Integrierte Automatisierung 

Globale Präsenz 

Solide Partnerschaft 

B&R Corporate Headquarters 

Bernecker + Rainer 

Industrie-Elektronik Ges.m.b.H. 

B&R Straße 1 

5142 Eggelsberg, Austria 

t +43 7748 6586-0 

f +43 7748 6586-26 

office@br-automation.com 

www.br-automation.com 

Ihr Ansprechpartner vor Ort 

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