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antriebstechnikk 3/2016

antriebstechnik 3/2016

VERNETZTE

VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK I SPECIAL 02 Kompakt und platzsparend, leistungsstark und wirtschaftlich: Mit diesen Attributen beschreibt Bosch Rexroth die neueste Generation der schaltschranklosen Antriebstechnik Indradrive Mi Klimaschutz hinaus beeinflusst sie maßgeblich die Lebenszykluskosten. Schaltschranklose Antriebe können diesbezüglich mit einer systembedingten energetischen Kopplung punkten. Weil über das Hybridkabel ein Energieaustausch zwischen den Antrieben möglich ist, kann beispielsweise die Bremsenergie eines verzögernden Antriebs einem beschleunigenden zur Verfügung stehen und überschüssige Energie ins Netz zurückgespeist werden. In der Folge kann sich dadurch der Stromverbrauch halbieren. Zusätzlich entfallen die Verlustleistung im Schaltschrank sowie der Energiebedarf für eine eventuelle Schaltschrankkühlung. Bereit zur Vernetzung Die letzte und zunehmend entscheidende Anforderung liegt in der Fähigkeit zur Vernetzung mit der Unternehmens-IT im Sinne von Industrie 4.0. Eine wesentliche Voraussetzung dafür erfüllen die dezentralen Antriebe bereits, da sie autonom nach den Vorgaben übergeordneter Ebenen agieren. Die Multi-Ethernet-Schnittstelle sorgt für die zur horizontalen und vertikalen Vernetzung nötige Kommunikationsfähigkeit. Darüber hinaus hat Bosch Rexroth als erster Antriebs- und Steuerungshersteller die Brücke von der Antriebstechnik zur IT-Welt geschlagen – ergänzend zu den Möglichkei­ ten der SPS-basierten Automatisierung nach IEC 61131-3 und PLCopen sowie der OPC UA-Technologie. Für den bedarfsgerechten Zugriff auf alle Antriebsparameter mittels hochsprachenbasierter Anwendungen hat Bosch Rexroth die zum übergeordneten Lösungsportfolio Open Core Engineering gehörende Schnittstellentechnologie Open Core Interface direkt auf der Antriebsebene verankert. Mithilfe von Open Core Interface for Drives können Endanwender beispielsweise den Energieverbrauch über Makros gängiger Tabellenkalkulationsprogramme auslesen und auswerten. Um die Inbetriebnahme, Parametrierung und Diagnose der Antriebe zu vereinfachen haben über Open Core Engineering selbst programmierte Apps für handelsübliche Smartphones und Tablet- PCs den Weg in die Maschinenbaupraxis gefunden. 03 Die schaltschranklose Antriebstechnik erlaubt eine flexible Integration von Sicherheitstechnik in das Gesamtsystem Schaltschranklos ist zukunftssicher Mit seiner schaltschranklosen Antriebstechnik erfüllt Bosch Rexroth die wesentlichen Zukunftsanforderungen hinsichtlich Platzbedarf und Modularisierung, Sicherheit, Energieeffizienz sowie vertikaler und horizontaler Vernetzung. Besonders zukunftsträchtig erscheinen dabei die integrierte Intelligenz und die passende Schnittstellentechnologie zur Umsetzung von Industrie 4.0 Anwendungen, die derzeit gleichsam bei Maschinenbauern und Endanwendern ganz oben auf der Agenda stehen. www.boschrexroth.de 78 antriebstechnik 3/2016

SPECIAL I VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK „Echtzeitkommunikation vereinfachen“ Ist eine durchgängige Vernetzung mit OPC UA möglich? Der Anwenderwunsch nach einer firmenübergreifenden Vernetzung und einem durchgängigen Datenzugriff auf die Geräte der Feldebene wird u. a. durch die heterogene Buslandschaft in der Automation und fehlende, busübergreifende Standards erschwert. Wie es einfacher geht weiß Peter Lutz, Geschäftsführer von Sercos International. Immer mehr Hersteller verwenden bereits Industrial-Ethernet-Lösungen. Doch auch wenn die technischen Vorteile auf der Hand liegen, machen sie funktionierende Systeme auf Basis der traditionellen Feldbusse nicht automatisch obsolet. Darüber hinaus gibt es eine ganze Reihe konkurrierender Kommunikationsprotokolle, die zwar auf Ethernet basieren, aber in Bezug auf das Kommunikationsprotokoll und die eingesetzten Geräteprofile nicht kompatibel sind. Hinzu kommt, dass die meisten Kommunikationsprotokolle in einer gemeinsamen Netzwerk-Infrastruktur nicht koexistieren können, ohne dass die Performance und Echtzeitcharakteristik negativ beeinflusst wird. Mit der OPC Unified Architecture (OPC UA) Technologie etabliert sich nun ein universeller Kommunikationsstandard, der es erlaubt, Systeme von der Unternehmensebene bis hin zur Steuerungsoder Feldebene miteinander zu vernetzen. OPC UA kann nicht nur auf beliebigen Plattformen mit verschiedenen Program- miersprachen in Geräte integriert werden, sondern es können auch beliebig komplexe Systeme vollständig mit dem OPC UA- Informationsmodell beschrieben werden. Doch obwohl OPC UA faktisch ein Kommunikationsstandard ist, der sich von der Unternehmens-Ebene bis hinab zur Feldebene erstreckt, gibt es zwei wesentliche Einschränkungen: Zum einen kann OPC UA bestehende Feldbus- und Industrial-Ethernet-Systeme nur dort ersetzen, wo keine hohen zeitlichen und deterministischen Anforderungen an die Kommunikation bestehen. Zum anderen legt OPC UA nur fest, wie Daten beschrieben und ausgetauscht werden. Die eigentliche Bedeutung der Daten (Semantik) ist nicht festgelegt. Aus den vorhergenannten Gründen ergibt sich ein vielversprechender Ansatz daraus, die von den Feldbussen und Echtzeit- Ethernet-Systemen definierten Profile und Dienste auf OPC UA abzubilden. Damit stehen Prozess- und Gerätedaten einheitlich und herstellerübergreifend nicht nur lokal über die verschiedenen Feldbussysteme, sondern auch über eine beliebige übergeordnete Netzwerkinfrastruktur via OPC UA zur Verfügung. Dass OPC UA sogar zum Informationsaustausch mit einzelnen Feldgeräten genutzt werden kann, ohne auf Echtzeit und schnelle Datenübertragung verzichten zu müssen, beweist die Multiprotokolleigenschaft des Sercos Übertragungsverfahrens. Denn damit ist es möglich, OPC UA parallel zur Sercos-Echtzeitkommunikation zu übertragen. Ein OPC-Server kann somit direkt in ein Sercos Feldgerät (Antrieb, E/A-Station oder Sensor) integriert werden. Das OPC-Protokoll wird direkt zu dem jeweiligen Sercos Slave-Gerät durchgeroutet, ohne die Sercos-Echtzeitcharakteristik zu beeinträchtigen. Die Kommunikationsfähigkeit zwischen einem OPC-Client und einem OPC-UA-Server bleibt aufgrund des Sercos-Übertragungsverfahrens auch bei deaktivierter Sercos-Kommunikation vollkommen erhalten. www.sercos.de Antriebstechnik für die vernetzte, hochflexible Anlagenautomatisierung Unter dem Label „Nord 4.0 Ready“ stellt Nord Drivesystems ein skalierbares Angebot von Antriebssystemen sowie Software bereit. Die elektrische Antriebstechnik deckt die volle Aufgabenbandbreite ab – vom einfachen Stellantrieb bis zu komplexen vernetzten Systemen. Die wartungsarme, dezentrale Antriebselektronik ist für Synchron- und Asynchronmotoren bis 22 kW verfügbar. Mit ihren leistungsfähigen Prozessoren und der integrierten SPS können die Frequenzumrichter komplexe Abläufe ausführen, autark auf Prozessbedingungen reagieren und selbst Störungen beheben. Die Umrichter-SPS verarbeitet die Daten angeschlossener Sensoren sowie Aktoren und übermittelt Antriebs- und Anwendungsdaten in hoher Qualität an den Leitstand sowie an andere vernetzte Komponenten. Antriebe können für bestimmte Aufgaben Verbünde bilden und sich z. B. für Drehzahl- oder Lagegleichlauf synchronisieren. Typische Funktionen wie die Motion-Control-Module der PLCopen sind als Parametersätze hinterlegt und können bei der Applikationsentwicklung übernommen werden. www.nord.com antriebstechnik 3/2016 79

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