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antriebstechnikk 3/2016

antriebstechnik 3/2016

VERNETZTE

VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK I SPECIAL Schaltschrank ade! Schaltschranklose Antriebstechnik steigert die Produktivität entlang des kompletten Wertstroms Thomas Fey Maschinen schnell auf neue Produkte umstellen, Fertigungs linien nachträglich erweitern, Aufstellfläche reduzieren – diese und weitere Kundenwünsche haben Bosch Rexroth zur Entwicklung schaltschrankloser Antriebstechnik bewegt. Die aktuelle Generation von Indradrive Mi reflektiert auch die künftigen Anforderungen von Maschinenbauern und Endanwendern. Intelligente Servoantriebe sind aus modernen Maschinen nicht weg zu denken. Die Vorteile liegen auf der Hand: Sie übernehmen per Knopfdruck Formatumstellungen oder Änderungen im Bewegungsprofil und verkürzen so Umrüstzeiten. Die Kehrseite der Medaille: immer größere Schaltschränke nehmen immer mehr „unproduktiven“ Platz in Anspruch. Gleichzeitig wird in nahezu allen Branchen der Ruf nach modularen Antriebskonzepten laut, mit deren Hilfe sich die Produktlebenszyklen verkürzen und bestehende Fertigungslinien flexibel an neue Aufgabenstellungen anpassen lassen. Fünf Anforderungen an die Zukunft Thomas Fey ist Leiter Produktmanagement Elektrische Motoren und Antriebe bei Bosch Rexroth AG in Lohr am Main Daraus ergaben sich für die Bosch Rexroth Ingenieure folgende fünf Kernanforderungen für die Entwicklung schaltschrankloser Antriebstechnik. An diesen orientierten Sie

SPECIAL I VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK sich auf dem Weg zur aktuellen Generation Indradrive Mi. Die erste offenbart sich bei einem Blick auf die konventionelle Antriebstechnik: Motor und Regelgerät sind dabei voneinander getrennt, von jedem Motor führen je ein Leistungs- und ein Geberkabel in den Schaltschrank. Logische Devise: weniger Kabel, weniger Schaltschrank. Weniger Platz, mehr Flexibilität Die Vorteile der Servotechnik können auch bei bis zu 90 % reduziertem Verkabelungsaufwand genutzt werden. Dazu sind die dezentralen Antriebe bei Indradrive Mi lediglich über ein gemeinsames Hybridkabel für Leistung und Kommunikation verbunden. Bis zu 30 Servoantriebe lassen sich so an einem bis zu 200 m langen Kabelstrang zu einem Antriebsverbund kombinieren. Der erste Antrieb ist über das Hybridkabel direkt an die Leistungsversorgung und Steuerung angeschlossen. Darüber hinaus können Maschinenbauer Sensoren, E/As und Feldbuskomponenten direkt mit den dezentralen Antrieben verbinden, ohne ein zusätzliches Feldbuskabel in der Maschine dafür zu verlegen. Auch die bislang im Schaltschrank platzierten Komponenten der Netzanschaltung und Stromversorgung lassen sich jetzt – in IP65 ausgeführt – in der Maschine installieren. Das Netzmodul inklusive Filter, Drossel und Schütz wird direkt an das Netz angeschlossen. Für die Versorgung und Ansteuerelektronik ist ein rückspeisefähiges Versorgungsmodul zuständig, das neben der Ansteuerelektronik auch Bremswiderstand und -transistor integriert. So kann der Endanwender bei Bedarf komplett auf den Schaltschrank verzichten und wertvollen Platz auf der Fläche gewinnen. Modularität in der Elektronik Die zweite Anforderung an die schaltschranklose Antriebstechnik folgt dem Trend zur Modularisierung. Weil der Maschinenbauer die Antriebsmodule noch im eigenen Werk vormontieren und in Betrieb nehmen kann, lassen sich nachträglich erstellte Stationen zügig in vorhandene Fertigungslinien einfügen. Vor Ort beim Endkunden ist lediglich noch die Stromversorgung und Verbindung mit der übergeordneten Steuerung her zustellen. Sind die Antriebe zudem bereits parametriert, verringert die schnellere In betriebnahme auch die aus dem Umbau resultierenden Maschinenstillstandzeiten. 01 Mit schaltschrankloser Antriebstechnik lässt sich neben dem Schaltschrankvolumen inklusive Kühlung auch der Verkabelungsaufwand um bis zu 90 % reduzieren Um die Module ferner ohne Zusatzaufwand in die Automationslandschaft des Endanwenders einbinden zu können, hat das Unternehmen Bosch Rexroth seine Lösung mit einer Multi-Ethernet-Schnittstelle versehen, die alle gängigen Ethernet-Protokolle unterstützt, darunter Sercos, Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT und Powerlink. Für die Instandhaltung bedeutet das somit weniger Varianten und Lagerhaltung. Normgerechte Sicherheit Die Maschinensicherheit darf natürlich gegenüber konventionellen Ansätzen nicht zurückstehen, soll aber im Idealfall die Verfügbarkeit erhöhen. Am Ende lässt sich die Maschinenrichtlinie mit dem dezentralen Antriebskonzept von Bosch Rexroth als Grundlage für die Modularisierung recht einfach umsetzen. Neben zertifizierten Sicherheitsfunktionen innerhalb von Indradrive Mi sorgt dafür auch das Hybridkabel, welches alle Sicherheitssignale ohne zusätzliche Verdrahtung mitüberträgt. Damit entfällt zugleich eine weitere Fehlerquelle. Besonders interessant ist die einfache Umsetzung von Sicherheitszonen mit mehreren Antrieben an einem Antriebsstrang. Für Safe Torque Off wird der erste Antrieb einer Sicherheitszone so verdrahtet, dass er die Sicherheitssignale verarbeitet. Um weitere Antriebe zu einer Sicherheitszone hinzuzufügen, reicht es, dort einen Safety- Teilnehmer-Stecker einzusetzen. Das ist in der Inbetriebnahme extrem einfach und im Betrieb transparent. Diese Lösung verkürzt die Zeit für den Wiederanlauf nach einem manuellen Eingriff und erhöht damit die Verfügbarkeit der Maschine. Energie effizient nutzen Sie steht häufig ganz vorn im Lastenheft: die Energieeffizienz. Über ihren Beitrag zum antriebstechnik 3/2016 77

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