SD3 & SD2S: Weg vom Standard, hin zur Sonderlösung

Auf Basis sowohl der neuen Entwicklungsplattform SD3 als auch des etablierten Antriebssystems SD2S konstruiert und fertigt Sieb & Meyer kundenspezifische Frequenzumrichter für Hochgeschwindigkeitsanwendungen.

Der Autor: Rolf Gerhardt, Leiter Vertrieb Antriebselektronik, Sieb & Meyer, Lüneburg

Bei spezialisierten Nischenanwendungen stellen die auf den Massenmarkt ausgerichteten Standard-Frequenzumrichter keine oder nur eine suboptimale Lösung dar – in jedem Fall müssen bei Performance, Bauform und notwendigen Technologiefunktionen Kompromisse eingegangen werden. Nicht so bei den individuell maßgefertigten Produkten von Sieb & Meyer.

„Hersteller zum Beispiel von Turboverdichtern und Vakuumpumpen benötigen sehr spezielle, auf die Anwendung zugeschnittene Frequenzumrichter“, erklärt Torsten Blankenburg, Vorstand Technik der Sieb & Meyer AG. „Hier setzen wir mit unseren kundenspezifischen Produkten an, die wir in enger Abstimmung mit dem Kunden konstruieren und je nach Bedarf in flexiblen Stückzahlen fertigen.“

Die Wünsche der Anwender sind vielfältig: So erhalten die Experten vielfach Anfragen, ob Ausgangsfrequenzen über 800 Hz zusammen mit einer geberlosen Regelung von HS-Synchronmotoren realisiert werden können – denn bei Standardlösungen sind Hard- und Software hierfür nicht ausgelegt. Nicht zuletzt stehen auch außergewöhnliche Bauformen oder Bauvolumen, besondere Schnittstellen und applikationsspezifische Softwarefunktionen auf den Wunschlisten.

Sieb & Meyer entwickelt die kundenspezifischen Frequenzumrichter vor allem auf Basis der bewährten Antriebsverstärker-Baureihe SD2S. Sie ist besonders geeignet für Hochgeschwindigkeits-Applikationen, die regelungstechnisch den hohen Anforderungen hinsichtlich Motorverlusten und Dynamik entsprechen. Die Lösungen bieten eine dynamische sensorlose Regelung von HS-Asynchron- und Synchronmotoren und sind bei Ausgangsfrequenzen bis zu 8000 Hz (480 000 min-1 bei einem 2-poligen Motor) einsetzbar. Derart hoch drehende Motoren lassen aufgrund des geringen Rotorvolumens nur eine geringe Erwärmung zu.

Der SD2S stellt jedoch sicher, dass diese Erwärmungsprobleme erst gar nicht entstehen. Der Betrieb von Schleifmaschinen beispielsweise gestaltet sich mit dem SD2S besonders komfortabel: Das System kann bis zu 64 Motorparametersätze speichern. Die Anwahl der Parametersätze kann dabei über die digitalen Eingänge codiert werden oder alternativ über die integrierten Datenschnittstellen erfolgen. Darüber hinaus erlauben die integrierten Technologiefunktionen für die Anfunkerkennung (Werkzeug berührt Werkstück) einen effizienten Maschinenbetrieb – vor allem, wenn eine externe Körperschallauswertung aus technischen oder Kostengründen nicht erfolgen kann.

Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht standardmäßig eine Vielzahl unterschiedlicher Optionen zur Verfügung – die Schnittstellen reichen von analogen Sollwertsignalen (+/-10 V), digitalen E/As, RS232 und USB bis zu CAN-Bus. Über zur Verfügung stehende Gateways ist auch eine Integration in Feldbussysteme wie Profibus und EtherCAT möglich.

Neue Plattform für erweiterte Anforderungen

Aber auch ein so bewährtes und umfassendes System wie der SD2S gelangt einmal an seine Grenzen: „Steuerungen oder komplexe Positionieraufgaben können wir auf Basis des SD2S zum Beispiel nicht umsetzen“, so Blankenburg. Gerade bei kundenspezifischen Lösungen ist es das Ziel von Sieb & Meyer, möglichst viele Peripheriekomponenten zu integrieren – u. a. umfängliche Ankupplungen an die Feld- und Leitbus-Ebenen oder auch Schnittstellen zu externen Komponenten wie grafische Bedieneinheiten und Scannern. Diesen Funktionsumfang kann der SD2S nur eingeschränkt bieten.

Die folgerichtige Konsequenz: Die Lüneburger Spezialisten entwickelten eine neue Plattform im Sinne eines modularen Entwicklungsbaukastens, um flexibel auf weitergehende Anforderungen reagieren zu können. Wichtige Faktoren waren eine Erweiterung der Bus-Schnittstellen sowie eine Anpassung der Rechenleistung. Zudem sollten komplexe Funktionsabläufe unterstützt werden.

Im Jahr 2011 wurde die Antriebsplattform SD3 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Entstanden war eine umfassende Lösung für komplexe autarke Antriebsaufgaben, die sich kundenspezifisch flexibel anpassen lässt. Neben einer offenen Systemarchitektur, mit der sich nahezu alle Steuerungs-, Antriebs- und Visualisierungsaufgaben applikationsspezifisch lösen lassen, profitieren SD3-Anwender von einem breiten Spektrum an Zusatzleistungen mit hoher Wertschöpfung. Auch erweiterte Anforderungen wie Kommunikationsschnittstellen, Webserver und frei programmierbare Steuerungsfunktionen lassen sich nun berücksichtigen. I

Halle 4, Stand 230