DER KONSTRUKTEUR 07/2025

TITELSTORYKOMPAKTE

TITELSTORYKOMPAKTE ETHERCAT-STECKMODULE UND-MESSTECHNIKKLEMMEN BIETEN FLEXIBILITÄTENTWICKLUNGS- UNDPRÜFZEITEN MINIMIERENPRODUKTE UND ANWENDUNGENDie Baumann GmbH, Amberg, entwickelt schlüsselfertige Automationssysteme− von Roboterzellen bis zu komplett automatisierten Produktionslinien.Zum Produktspektrum zählt auch ein Testsystem mit dem sich Applikationenunter anderem für Zell-, Modul- und Batterieprüfstände sowie Leistungselektronikflexibel realisieren lassen. Die Grundlage für Kompaktheit und Systemoffenheitbildet dabei PC-based Control von Beckhoff.Stefan Ziegler, Editorial Management PR, Beckhoff Automation22 DER KONSTRUKTEUR 2025/07 www.derkonstrukteur.de

Die Projektbeteiligten vor demmodularen Testsystem MTS (v.l.):Uwe Kraus, Leiter BeckhoffVertriebsniederlassung Nürnberg, sowiedie Baumann-Experten Jörg Seybold,Leiter Standardlösungen und Produkte,Heiko Hochmuth, EntwicklungsleiterMess- und Prüftechnik, und MartinLehmeier, Teamleiter SoftwareTestsystemeAUTOMATISIERUNGSTECHNIKder Automobilindustrie erst nach einigen Jahren ein neues Produkt entwickelt,so sehen wir heute in der Batterietechnologie eine fortlaufende Entwicklung mitProduktänderungen im Quartalszyklus. Dementsprechend müssen wir für dieKunden ein Testsystem entwickeln, das modular, skalierbar und einfach an neueAnforderungen anzupassen ist. Ergebnis ist das MTS (Modular Test System), mitdem ein komplettes Testsystem in einem kompakten Schaltschrank zur Verfügungsteht und so konventionelle Anlagen mit bis zu fünf Schaltschränken ersetztwerden können.“Neben dem geringen Footprint profitiert der Anwender mit MTS besondersvon einer deutlichen Zeitersparnis: Für neue Applikationen muss das Testsystemnicht mehr über mehrere Wochen hinweg umgebaut werden. Durch den modularenAufbau mit 19-Zoll-Einschüben und Plug-and-Play-Funktionalität lässtsich vielmehr schnell und flexibel auf Änderungen reagieren – oft auch durchden Anwender selbst und ohne Mitwirkung von Baumann. „Dabei ist die Messbreiteimmens. Sie reicht vom Mikro-Ampere-Bereich bis hin zu mehreren 100 A.Gleiches gilt für die Spannungsvielfalt von der 4,2-V-Zellspannungsmessung bishin zur Prüfung im 1.000-V-Bereich zum Beispiel bei kompletten Lkw-Batteriespeichern“,erläutert Jörg Seybold.Umgesetzt wird dies beim MTS zum einen mit den beiden GrundmodulenCCU (Control & Communication Unit) und PDU (Power Distribution Unit) sowiezum anderen mit den nach Bedarf auszuwählenden Komponenten MDU(Measurement Distribution Unit), HVDU (High Voltage Distribution Unit) undHCDU (High Current Distribution Unit). Hinzu kommt ein Testframework, dasder Anwender einfach an seine individuellen Prüfrezepte und -abläufe anpassenund über das Multitouch-Einbau-Control-Panel CP2924 von Beckhoff komfortabelbedienen kann. Das Framework bietet unter anderem grafische DiagnoseundAnalysefunktionalitäten, standardisierte Datenschnittstellen zu MES-Systemenund ein Prozessmonitoring.Im Bereich ihrer Testsysteme setzt Baumannbereits seit 2005 auf die PC- und EtherCAT-basierteSteuerungstechnik von Beckhoff. Ausschlaggebendfür diese Wahl war laut Jörg Seybold,Leiter Standardlösungen und Produkte beiBaumann, neben der Leistungsfähigkeit vor allemdie Schnittstellenvielfalt und Offenheit desSystems – sowohl zur Einbindung vielfältigsterMessgeräte als auch für die Kommunikation mitübergeordneten Systemen und ins Internet.SPEZIFISCHE ANFORDERUNGENAN AUTOMOTIVE-TESTSYSTEMEDie Elektromobilität verändert nicht nur die Produktionstechnikim Automotive-Bereich grundlegend,sondern auch die benötigte Prüftechnik.Dazu erläutert Jörg Seybold: „Wurde bislang inSTEUERUNGSTECHNIK MIT KOMPAKTEN,LEISTUNGSFÄHIGEN I/OSDie komplette MTS-Steuerungstechnik und auch das Testframework von Baumannlaufen auf einem Ultra-Kompakt-Industrie-PC C6032 mit der SoftwareTwinCAT 3. Dazu erklärt Heiko Hochmuth, Entwicklungsleiter Mess- und Prüftechnikbei Baumann: „Die Vorteile des C6032 liegen vor allem im geringen erforderlichenBauraum und den flexiblen Montagemöglichkeiten. Bei MTSkommt es oft auf jeden Millimeter an.“ Und sein Kollege Martin Lehmeier, TeamleiterSoftware Testsysteme, ergänzt: „Mit Blick auf die Software profitieren wirmit TwinCAT 3 unter anderem vom leistungsfähigen Debugging und der großenFunktionsvielfalt. Hinzu kommen die vielfältigen Programmiermöglichkeitenauch in Hochsprache, denn ohne dies wäre unser darauf aufsetzendes Testframeworknicht möglich gewesen.“Mit dem Einsatz der EtherCAT-Steckmodule der EJ-Serie ergeben sich fürBaumann deutliche Vorteile, wie Heiko Hochmuth erläutert: „Montiert auf daskundenspezifische Signal Distribution Board lässt sich mit den EJ-Modulen zumeinen eine sehr kompakte I/O-Ebene realisieren. Zum anderen entfällt eineaufwendige Verdrahtung, sodass Verdrahtungsfehler und die zugehörige Fehlersuchevermieden und die Kosten reduziert werden. Dabei nutzen wir für alleMTS-Module das gleiche Signal Distribution Board, das jeweils passend bestücktwird. Auf diese Weise vereinfacht sich die Lagerhaltung bei gleichzeitigem Erhaltder notwendigen Flexibilität.“ Weiterhin seien im Gegensatz zu einer Lösung mitEtherCAT-Klemmen keine Kabelkanäle mehr erforderlich, was zur Kompaktheitdes Gesamtsystems beitrage. Die Flexibilität von PC-based Control zeige sichnicht zuletzt in der Vielfalt der beim MTS eingesetzten EtherCAT-Steckmodule,wie zum Beispiel: EtherCAT-Koppler EJ1101-0022 16-Kanal-Digital-Eingangsmodule EJ1809www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2025/07 23