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antriebstechnik 11/2017

antriebstechnik 11/2017

UMRICHTERTECHNIK Die

UMRICHTERTECHNIK Die neue Freiheit Frequenzumrichter- Serie mit hohem Integrationsgrad bietet Maschinenherstellern hohe Flexibilität An moderne Drive Controller stellen Hersteller und Anwender hochgradig automatisierter und sicherheitsrelevanter Maschinen maximale Anforderungen. Ein Unternehmen aus Nordrhein-Westfalen erfüllt dies auf Basis flexibler und durchgängiger Modulkonzepte. Der hohe mögliche Integrationsgrad in teilweise gegensätzlichen Applikationen erlaubt es, unterschiedlichste kunden- und branchenspezifische Lösungen zu generieren. „Spannende Zeiten waren das, als wir 1991 mit dem F0 unseren ersten voll digitalen Frequenzumrichter präsentiert haben“, erinnert sich Peter Schmidt als damaliger F&E- Leiter gerne an die alten Zeiten zurück. „Alles eben nur ein wenig kompakter, schneller und modularer“, weiß auch Stephan Musiolik 26 Jahre nach diesem wichtigen Datum zu berichten, der die Leitung des Bereichs vor einem Jahr von seinem Vorgänger Peter Schmidt übernommen hat. Strategische Weitsicht und Innovationskraft für die richtigen Entscheidungen sind damals wie heute der Motor für die Entwicklung einer über Branchen hinweg bekannten und geschätzten Frequenzumrichter-Serie. Der Kompakte Um die große Bandbreite der Applikationen abzudecken, in denen KEB zu Hause ist, erstreckt sich der Leistungsbereich der Combivert F6 in Größen von 4 bis zu 400 kW als Single-Drive-Antrieb. Leistungen bis in den Megawattbereich werden über das Parallelschalten von zwei bzw. drei Modulen erreicht. Der untere Leistungsbereich von 0,75 bis 5,5 kW wird Thomas Peters und Dipl.-Ing (FH) Stefan Höltke sind Produktmanager Drives bei der KEB Auto mation KG in Barntrup durch die Servo-Drive-Controller der Baureihe Combivert S6 abgerundet. Unterteilt in sieben Gehäusegrößen erreicht die F6-Baureihe dabei eine bisher nicht gekannte Kompaktheit. So werden mit der Gehäusegröße 6 und den äußeren Abmessungen von 249 × 525 × 272 mm z. B. bis zu 90 kW und 180 A Nennstrom auf einer Grundfläche von gerade einmal zwei DIN- A4-Blättern bereitgestellt. Noch kleiner geht es dann nur, wenn die optional erhältliche Durchsteck- oder flüssigkeitsgekühlte Variante eingesetzt wird und damit auch noch die Tiefe im Schaltschrank auf ein Minimum reduziert wird. Der Dynamische Trotz gewachsener Anforderungen an die Schnittstellen und Funktionalitäten des Drive Controllers sind und bleiben die Betriebseigenschaften an der Motorwelle immer eine der Hauptbewertungskriterien. Um diese noch weiter zu optimieren, wurden die Entwicklungen der letzten Combivert- Serien in einem Forschungsprojekt konzentriert mit dem Ziel, Bestehendes zu verbessern und Neues zu implementieren. Sichtbar wird dies nicht erst an der Motorwelle, sondern schon bei einem Blick auf die unterstützten Motortypen wie ASM, DSM, IPM, SRM, Linear, High Torque Motor und High Speed Motor sowie zusätzliche Funktionalitäten wie automatisches Anti-Cogging und eine verbesserte Drehmomentenvorsteuerung für lineare und nicht lineare Kinematiken. All dies steigert nochmals die bekannte und bewährte KEB-Wellenperformance, was wiederum die Maschineneffizienz für den Anwender erhöht. Der Akkurate Ein weiterer Vorteil für den Maschinenhersteller: Alle genannten Motortypen werden mit nur noch einer einzigen Firmware betrieben, d. h. der Maschinenhersteller muss sich beim Kauf nicht mehr überlegen, welchen Motortyp er verwendet, sondern kann dies zu jedem Zeitpunkt variieren, ohne dabei den Drive Controller wechseln zu müssen. Eine Stärke von KEB wird auch durch die neueste Drive-Controller-Generation sichergestellt: Neben dem Betrieb der Motoren aus dem KEB-Portfolio ist der Combivert F6 in der Lage, sich auf beinahe alle Fremdmotoren einzumessen und diese mit hoher Güte zu betreiben. Getreu dem Motto: Geht nicht – Gibt’s nicht. Seit Jahren in der F5-Serie bewährt, sind nun auch die geberlosen Regelverfahren SCL und ASCL Bestandteil der Hauptsoftware und schaffen so noch mehr Freiheit für die individuelle Regelstruktur des Anwenders (z. B. für die sensorlose Positionierung von Synchronmotoren). Wer dennoch auf die Regelung mittels Encoder angewiesen ist, 30 antriebstechnik 11/2017

dem stehen mit der integrierten Multigeberschnittstelle alle gängigen Encodertypen wie Resolver, TTL, HTL, SinCos, SSI, EnDat, Hiperface oder BISS zweikanalig für unterschiedlichste Aufgaben zur Verfügung. Die Möglichkeit, verschiedene Typen von Temperatursensoren verarbeiten zu können (PTC, KTY83/84, PT1000 sowie kundenspezifische Kennlinien), runden das Gesamtbild ab. Der Kommunikative Mit der vollständigen Integration der Combivert F6 in die Combivis-6-Benutzersoftware ist es gelungen, eine einheitliche Schnittstelle von der Systemauslegung und Konfiguration über die Inbetriebnahme, Optimierung und Wartung bis hin zur Integration in eigene und fremde Steuerungssysteme zu schaffen. So steht jedem Nutzer die kostenlose und leicht zu bedienende, grafische Nutzeroberfläche von Combivis 6 zur Verfügung. Zusätzlich wird Antriebs experten auch weiterhin parallel der Zugriff auf eine Vielzahl von Parametern und Op tionen innerhalb der KEB-Softwarestruktur ermöglicht. Neben der Inbetriebnahme legt Combivis 6 hiermit einen Fokus auf die Auswahl des kompletten Antriebsstrangs aus dem KEB-Produktprogramm, die geführte Inbetriebnahme einzelner Drive-Controller und Steuerungen sowie die Überwachung des Systems im Servicefall und davor. Der Anwender wird hierbei von einer Vielzahl neuer und individuell angepasster Wizards durch die einzelnen Prozessschritte geführt. Außerdem in Vorbereitung befinden sich applikationsspezifische Wizards, mit denen sich auch komplexe Anlagen und Antriebe wie Regalbediengeräte, Holzbearbeitungsmaschinen, High-Speed-Spindeln, Pumpen und Aufzüge – grafisch geführt – in Betrieb nehmen und einen Testlauf durchführen lassen. Grundlage aller Bewegungen ist die Implementierung der Ansteuerung mittels Antriebsprofilen nach CiA402 (IEC 61800-7). So kann der Anwender abhängig von der Antriebsaufgabe – standardisiert und trotzdem individuell angepasst – zwischen drehzahl-, positions- und drehmomentgeregelten sowie synchronen und asynchronen Betriebsarten auch bei laufendem Betrieb wechseln. Die Basis aller Funktionalitäten bildet dabei die Einbindung des Combivert F6 in alle modernen, den Anforderungen an die derzeitigen und zukünftigen Entwicklungen gerecht werdenden Bussysteme. Der Frequenzumrichter ist in Größen von 4 bis zu 400 kW als Single-Drive-Antrieb erhältlich Als Anbindung an die KEB-Combicontrol-Automatisierungsebene kann dazu zwischen EtherCAT und CANopen „on Board“ sowie Profinet, Powerlink und Varan via Realtime Ethernet Interface gewählt werden. Auch der Zugriff auf Systemund Anwendungsdaten sowie zusätzlich bereitgestellte Servicedaten ist über diesen Weg möglich. Basis hierfür ist die Integration eines modernen Micro-Controllers mit eigenem File-Server- System, der auch die Interaktion im Bereich Industrie 4.0 erleichtern sowie den Zugriff über die kommende Combivis-App ermöglichen wird. Wem das alles zu viel Automatisierung und zu wenig Maschine ist, weil er „nur mal eben“ einen Blick auf die aktuellen Anlagendaten werfen möchte, für den steht auch weiterhin ein KEB- Operator mit LCD-Klartextdisplay zur Verfügung. Kommunikation aufnehmen lässt sich aber auch hier via USB und Ethernet. Der Sichere Nichts bewegt die Antriebstechnik zurzeit so sehr wie die funktionale Sicherheit. Ohne ein sicher abgeschaltetes Moment (STO) geht nichts mehr. Dies wurde in der Baureihe 6 konsequent aufgenommen und so verlässt auch kein KEB Combivert mehr die Produktion, ohne mindestens STO „on Board“. Zusätzlich sind auch drehzahlabhängige Sicherheitsfunktionen immer öfter Teil neuer Maschinenkonzepte. Der Combivert F6 bietet alle gängigen drehzahlabhängigen Sicherheitsfunktionen (SLS/ SLI/ SLP/ SDI/ …). Alle Sicherheitsfunktionen können in Anwendungen bis SIL3 gemäß IEC 61508 bzw. bis PLE gemäß ISO 13849 verwendet werden. Angesteuert werden sie über sichere digitale Eingänge oder über EtherCAT mit FSoE. Die erforderliche sichere Parametrierung wird mittels Safe Grid sichergestellt. In dem kostenfreien, in Combivis 6 integrierten Sicherheitsmodul-Editor können Zugriffsmöglichkeiten für verschiedene Benutzer über Passwortlevel definiert werden. Die Struktur ermöglicht es, die Konfigurationen und Parameterlisten zu speichern und in anderen Projekten wiederzuverwenden sowie diese über die Steuerung auf das jeweilige Modul zu laden. Die Sicherheitskennwerte für den Software-Assistenten Sistema stehen online zur Verfügung. Modulare Plattform für höhere Flexibilität Die Merkmale vermitteln eine Vorstellung davon, welche neue Freiheit sich hinter dem Combivert F6 verbirgt. Mit der modularen Plattform und der konsequent angesetzten Durchgängigkeit ist es möglich geworden, die komplette Serie auf eine einheitliche Basis zu stellen und trotzdem eine maximale Flexibilität für den Maschinenhersteller zu gewährleisten. Mit der Verpflichtung von 25 Jahren KEB-Combivert-F-Serie erlebt der Anwender einen modernen und trotzdem vertrauten Drive-Controller für genau eine Aufgabe: Ihre Zufriedenheit. www.keb.de

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