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antriebstechnik 4/2021

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antriebstechnik 4/2021

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE TITEL SIMULIEREN, ANPASSEN UND OPTIMIEREN Die Handhabung ist folgendermaßen aufgebaut: “Sinamics DriveSim Basic” bietet ein- und dieselbe FMU-Datei für jeden Siemens Antrieb, z. B. den Sinamics S120 oder G120 inklusive des Motors, die direkt in das verwendete Simulationsprogramm importiert werden kann. Anschließend stehen die für den Simulationszweck notwendigen Antriebsparameter und die aus der Realität bekannten Schnittstellen zur Verfügung. Damit lassen sich nun Antriebskonstellationen in Maschinen und Anlagen gezielt simulieren, anpassen und optimieren, bevor eine Auswahl der technischen Ausrüstung erfolgt ist oder der erste Strich in der Konstruktionsabteilung dafür gezeichnet wurde. Sowohl für die virtuelle Inbetriebnahme der PLC-Steuerung mit den bekannten Profidrive Telegrammen als auch für die komplexe Mechanik an der virtuellen Antriebswelle bietet „Sinamics DriveSim Basic“ ein Abbild des Antriebssystems. Der Detailgrad der virtuellen Simulation enthält alle notwendigen Informationen, ohne den Anwender mit der aufwändigen Konfiguration des Antriebs aufzuhalten. Dadurch lassen sich auf allen Ebenen Ressourcen sparen und Transparenz in den gesamten Entwicklungsprozess bringen. MIT DIGITALEM ENGINEERING NEUE LÖSUNGEN ENTWICKELN Die Zukunft der Automatisierung und Antriebstechnik entwickelt sich mit solchen Virtualisierungslösungen zum durchgängig digitalen Engineering und ergänzt so die häufig anzutreffende Praxis der „Lösungsübernahme“. Will heißen: Neue Maschinen und Anlagen orientieren sich oftmals im Aufbau, aber auch in ihren (antriebstechnischen) Detaillösungen an bereits früher realisierten Projekten. Mit den neuen Möglichkeiten der Virtualisierung und Simulation, wie hier beschrieben, lassen sich ohne großen Aufwand „validierte“ Antriebslösungen designen. In diesem Zusammenhang darf auch der Vorteil des verteilten Arbeitens am gleichen Modell nicht vergessen werden. Zudem kann man sich neben Zeit auch einen zum Teil hohen logistischen Aufwand sparen, wenn z. B. neue Antriebslösungen nicht um die halbe Welt geschickt werden müssen, sondern komplett digital vorhanden sind. Anwender können die gewünschte Hardware inklusive der zugehörigen Software vorab simulieren und die dazugehörige Topologie virtuell testen. Ein solcher „digitaler Zwilling“ dient der Beschleunigung von Time-to-Market- sowie Customizing-Zyklen – ausgehend von der einfachen Nutzung der beschriebenen Sinamics- DriveSim-Bibliothek. VIRTUALITÄT SCHAFFT WIRTSCHAFTLICHKEIT Digitalisierte Gesamtlösungen sind unumgänglich, um Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Dadurch reduziert sich der Aufwand für Testaufbauten und Prototypen. Vor diesem Hintergrund betreibt Siemens den weiteren Ausbau der beschriebenen Virtualisierungslösung. Ziel ist es, die Anwendung von Simulationsprogrammen auf das Verbinden der Signalleitungen und des Applikationsmodells mit den ausgesuchten Antrieben zu reduzieren. Anschließend soll man diesen Antrieb virtuell in Betrieb nehmen können. Die virtuelle Inbetriebnahme gehört dabei zur übergreifenden Digitalisierungsstrategie von Siemens. Mit „Sinamics DriveSim Basic“ ist eine toolunabhängige antriebstechnische Lösung verfügbar, die den gestiegenen Wünschen und Anforderungen rund um das Thema Virtualisierung bzw. Simulation Rechnung trägt. Die zunehmend komplexer werdenden softwaretechnischen Möglichkeiten bringen bei der Entwicklung innovativer technischer Anlagen zahlreiche Vorteile. Zusammen mit Industriepartnern will Siemens seine Softwarelösungen ausbauen. Diese sollen dann nicht nur aus dem Entwicklerlabor, sondern „live“ aus der Praxis stammen. Anwender können Siemens bei diesem Innovationsprozess begleiten. Gemeinsam mit dem Antriebslieferanten haben Unternehmen die Möglichkeit, bestimmte Features aus dem Portfolio des realen Antriebs zu definieren und so den bereitgestellten Modelldetailgrad in ihre Richtung zu beeinflussen. Fotos: Siemens AG www.siemens.com DIE IDEE „Mit dem neuen Softwareangebot ‚Sinamics DriveSim Basic‘ stellen wir Anwendern eine wissensbasierte Simulationsbibliothek unserer Antriebe zur Verfügung, mit der sie Maschinen und Anlagen noch schneller, noch einfacher und noch detailgetreuer virtualisieren können. Sie brauchen nur die FMU-Datei der gewünschten Sinamics Antriebe in ihr verwendetes Simulationsprogramm importieren. Gegenüber dem kundenseitigen Modellieren von Antrieben sparen sie erheblich Zeit und gewinnen gleichzeitig ein spürbar besseres Abbild der Realität.“ Frank Paetow, Portfolio Manager Simulation & Virtualisierung, Siemens AG Christian Neugebauer, Plattformarchitekt Antriebsmodelle, Siemens AG 16 antriebstechnik 2021/04 www.antriebstechnik.de

DREHENDE ANWENDUNGEN FREI GESTALTEN Igus hat seine schmiermittelfreien Rundtischlager PRT-04 zu einem Baukastensystem weiterentwickelt. Die Drehkranzlager sind in weiteren Größen, mit Innen- und Außenverzahnung sowie Rastfunktion erhältlich. Die 16 mm flache, korrosionsbeständige PRT-04-Reihe eignet sich für den Einsatz in kompakten Bauräumen bei Lasten bis 48 000 N. Sie stehen ab sofort in acht Größen von 20 bis 300 mm zur Verfügung. Neben Zubehör, wie Antriebszapfen, Montageplatte und Klemmhebel, bietet Igus drei Außenverzahnungen und eine Innenverzahnung an. Antreiben lassen sich die Rundtischlager mit Antriebsriemen oder Zahnrädern, die der Hersteller im Spritzguss aus Tribo-Polymeren fertigt. Speziell für Montagetische wurde zudem eine Rundtischlagervariante mit Rastfunktion konzipiert. Die Rastpunkte sind auf 90° fixiert, lassen sich aber auch individuell definieren. Lieferbar ist darüber hinaus eine Ausführung mit ableitfähigen Gleitelementen, die elektrische Aufladungen ESD-konform verhindern. www.igus.de ANTRIEB FÜR 3D-DRUCKER In Zusammenarbeit mit der Jenaer Antriebstechnik (JAT) konnte die Ernst-Abbe- Hochschule Jena einen 3D-Drucker mit Mehrachs-Antriebssystem für großvolumiges Schmelzschichten entwickeln. Der Drucker erlaubt bei nahezu uneingeschränkter Werkstoffauswahl einen Materialaustrag zwischen einem und 6 kg pro Stunde. Die JAT entwickelte die Antriebstechnik in Form eines 3-Achs-Systems. Es sind Spindelachsen mit vier Synchron-Servomotoren Ecostep 23S verbaut. Der Granulatextruder mit Druckdüse ist fest am Maschinengestell montiert. Das Achssystem, konstruiert als Gantry, positioniert die Bauplattform in XYZ-Richtung. Während des Druckvorgangs nimmt die Bauplattform zusätzlich zu ihrem Eigengewicht bis zu 90 kg Druckmaterial auf. Die Herausforderung war, die Synchronfahrt der Achsen und die benötigte hohe Positioniergenauigkeit mit dieser Lastmasse über den gesamten Hub von 550 mm sicherzustellen. Die Antriebsexperten von JAT setzen dafür auf Servoverstärker der Baureihe Ecovario. www.jat-gmbh.de

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