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Numcad / IntervalZero: Rein Software-basierte CNC-Steuerung

Bei CNC64 handelt es sich laut Numcad um die erste rein Software-basierte Echtzeitsteuerung für CNC-Maschinen. Als Basis dient die Echtzeit-Erweiterung RTX64 (Real Time eXtensions for Windows) von IntervalZero, die Windows in ein Echtzeit-Betriebssystem verwandelt.

CNC-Maschinen lassen sich jetzt mit der Steuerungs-Software CNC64 von Numcad in Echtzeit steuern. Bildquelle: © Numcad/IntervalZero

CNC-Maschinen lassen sich jetzt mit der Steuerungs-Software CNC64 von Numcad in Echtzeit steuern.

Die CNC64-Software ermöglicht die Steuerung von Maschinen und Robotern. Sie nutzt G-Code nach DIN 66025 und unterstützt CAM-generierte Dateien. Anwender können die HMI-Oberfläche mit dem integrierten Designer für jede Maschine flexibel anpassen, wobei das Setup unterschiedlicher Anwenderprofile (vom Operator bis zum Administrator) möglich ist.

Mathematische Modelle helfen, Genauigkeit und Geschwindigkeit bei den Bewegungsberechnungen der CNC-Maschine zu erhöhen. Weil das CNC64-System komplett aus komponentenbasierter Software besteht, kann der Anwender frei entscheiden, welche Hardware (Motoren, I/Os …) er einsetzen will. Das offene Design ermöglicht es den Kunden, auch eigene Funktionen wie etwa Bildverarbeitung mittels der Programmiersprache C/C++ in einer deterministischen Umgebung hinzuzufügen.

Das Konzept hinter dieser Flexibilität ist, mit standardisierten Software-Komponenten und Interfaces auf Basis von RTX64 jeden Windows-10-Industrie-PC in eine Hochleistungs-Echtzeitmaschine mit 64 bit und Multicore-Support mit bis zu 128 GB Speicher zu verwandeln. Als Industrial-Ethernet-Standard hat Numcad EtherCAT gewählt, weil viele verschiedene Unternehmen für EtherCAT Systeme und Komponenten anbieten, von denen die Kunden das Benötigte auswählen können. Die Bildverarbeitungstechnik lässt sich über Gigabit-Ethernet-Schnittstellen nach dem GigE-Vision-Standard in Verbindung mit einer deterministischen Lösung für die eigentliche Bildverarbeitung anbinden. Die voll integrierte Soft-SPS mit OPC-UA-Unterstützung arbeitet nach dem Standard IEC 61131-3 und ist der Echtzeitmotor, der für die reibungslose Zusammenarbeit aller Komponenten sorgt.

Numcad bietet auch Unterstützung für Kunden, die das System in ihre eigene Umgebung portieren wollen. „Mit dem CNC64-System lassen sich bestehende Produktionsprozesse erneuern, ohne die ‚lifetime cycle guarantee‘ für die alte Steuerungs-Hardware zu verlieren“, hieß es bei Numcad. „Kürzere Prozesszyklen durch moderne Hardware-Umstellung reduzieren zudem die Produktionskosten.“

Die Echtzeit-Erweiterung RTX64 für Windows zeichnet sich durch 64-Bit-Adressierung aus. „Echtzeit-Anwendungen, die auf einem 64-bit-Windows-10 mit RTX64 laufen, können – abhängig von dem tatsächlich verfügbaren RAM-Speicher – bis zu 128 GB non paged memory nutzen“, erläutert Bernhard Hartmann, Sales Manager Central Europe bei IntervalZero. „Der jetzt direkt adressierbare Echtzeitspeicher in Windows und die daraus resultierende Performance unterscheidet die RTX64-Lösung von Virtualisierungs-Alternativen und Echtzeitlösungen, die auf einem alten 32-bit-Betriebssystem beruhen.“

Dank der Software-Lösung CNC64 sind die benötigten Komponenten komplett in ein und demselben Industrie-PC integriert. Bei den Komponenten handelt es sich um HMI, Soft-SPS, EtherCAT-System, Highend-CNC-Kern (optional unter anderem mit Kinematic Transformation, Multi Channels und Gantry) sowie Materialentfernung mit Maschinensimulation, um Kollisionen zu vermeiden.