Motorintegrierte Servoregler

Dezentrale Antriebstechnik von AMK für die Realisierung von Maschinenkonzepten

Anzeige
In der Antriebstechnik gehen Unternehmen zunehmend weg von der klassischen Schaltschranklösung hin zu dezentralen oder hybriden Antriebslösungen. Die AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG realisiert seit Jahren dezentrale Automatisierungslösungen und berät dank seiner großen Erfahrung Maschinenhersteller dabei, welche Lösung im speziellen Anwendungsfall am sinnvollsten ist.

Andreas Böhringer, Leiter Produktmanagement bei der AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG, Kirchheim/Teck

Inhaltsverzeichnis

1. Dezentrale Steuerung
2. Dezentrale Servoregler
3. Motorintegrierte Servoregler iDT/ihXT

Maschinenhersteller stehen heute vor großen Herausforderungen: Sie müssen flexibel und schnell auf veränderte Marktgegebenheiten und Kundenanforderungen reagieren. Dabei steht den hohen Anforderungen an die Flexibilität ein Bedürfnis nach weniger Komplexität gegenüber. Seit den 80er Jahren gilt die Modularisierung im Maschinenbau als Schlüssel für eine derartige, flexible und kundenorientierte Produktentwicklung. Konfigurierbare Maschinenkonzepte erlauben es, bestimmte Funktionalitäten und damit Module für eine Maschinenvariante zusammenzustellen. Diese Vorgehensweise stellt allerdings hohe Ansprüche an eine Automatisierungslösung und deren Komponenten. Sie müssen ebenso flexibel und durchgängig gestaltet sein, wie die Maschine selbst. Die Antwort darauf sind auch in diesem Fall Baukastenprinzipien und Plattformstrategien.

Die langjährige Erfahrung in der zentralen Automatisierung hat bei AMK dazu beigetragen, dass neue Ansätze und Lösungskonzepte entwickelt wurden. Seit mehr als 15 Jahren verfügt der Automatisierungsanbieter über ein dezentrales Produktportfolio, das mit der Zeit zu einem Komplettsystem ausgebaut wurde, welches durchgängige, dezentrale Automatisierungslösungen ermöglicht. Diese Lösungen haben sich seit Jahren bereits tausendfach in der Praxis bewährt und dadurch ihren Teil dazu beigetragen, dass die anfängliche Skepsis gegenüber motornaher oder motorintegrierter Antriebsregler fast vollständig überwunden wurde. Mittlerweile kann der Maschinenhersteller aus einem umfangreichen dezentralen Portfolio wählen: Von dezentralen Steuerungen bis zu Umrichter und Wechselrichter in verschiedensten Leistungsklassen und Baugrößen – auch in baulicher Einheit mit einem Servomotor.

Dezentrale Steuerung

Der dezentrale Motion Controller iSA in IP65 Ausführung bietet zusätzlich zu seiner Steuerungsintelligenz eine integrierte Einspeisung, die für 5kW Dauerleistung ausgelegt ist. Am Ethercat-Master der iSA wurden bereits Applikationen mit 36 Antrieben realisiert. Die iSA kann auch als Gateway für Ethernet/IP, Profinet und Ethercat eingesetzt werden. Ihre Rechenperformance bildet die Grundlage für schnelle und präzise Motion-Control mit ausreichend Luft für die Ablaufsteuerung und falls notwendig für die Visualisierung. Der iSA verfügt über eine integrierte 24V-Versorgung und es bedarf nur der Leistungsversorgung mit 3x 400 VAC um die DC- Versorgungsspannung für die Servoantriebe zu erzeugen.

Dezentrale Servoregler

Die dezentralen Servoregler iX gibt es in IP65 Ausführung und einem skalierbaren Kühlkonzept für Dauer-Antriebsleistungen bis 5 kVA (INenn = 8,2A) bzw. kurzzeitiger doppelter Spitzenleistung. Werden dezentrale Servoregler in modulare Maschinenmodule integriert, verändert dies zunächst die Verkabelungsarchitektur: Die Motorkabel, also Leistungs- und Geberkabel, müssen nicht mehr zentral über viele Meter hinweg vom Schaltschrank zu jedem Antrieb gezogen werden. Es werden entweder Leistungs- und Echtzeit-Ethernet-Kabel oder gar Hybridkabel von der Einspeisung oder von einen zum anderen Servoregler durchgeschleift. Dann wird der Motor nur noch über meist sehr kurze Motorleistungs- und Geberkabel mit dem dezentralen Regler verbunden, denn der Regler soll möglichst nahe am Motor auf dem Maschinengestell platziert werden. Der Vorteil dieser Daisy-Chain-Verdrahtung kommt besonders bei bewegten Achsen zum Tragen: Befinden sich mehrere Antriebe auf einer bewegten Achse, reduziert sich der Kabelschlepp auf oftmals nur eine Zuleitung. Bei einer Maschine mit mehreren Achsen kommen hier schnell einige Meter zusammen, die so eingespart werden können. Weiterer großer Vorteil der Daisy-Chain Verdrahtung ist, dass die Antriebe am gleichen Zwischenkreis hängen und sich so vor allem bei intermittierendem Betrieb der einzelnen Achsen (typ. Servobetrieb) ein mittlerer Strombedarf auf dem Zwischenkreis einstellt. Dies kommt vor allem dadurch, dass generatorische Energie und motorischer Betrieb einzelner Achsen sich im Zwischenkreis ausgleichen können und somit eine optimale Energienutzung stattfindet.

Motorintegrierte Servoregler iDT/ihXT

Das höchste Kabel-Einsparpotenzial bieten Servomotoren mit integriertem Umrichter. Durch die bauliche Einheit von Servomotor und Servowechselrichter entfallen schließlich auch noch das Motorleistungs- und das Gebersignalkabel. Und mit jedem eingesparten Kabel reduzieren sich auch die Installationskosten. Zusätzlich werden bis zu 50 % Bauvolumen und damit auch die entsprechende Schaltschrankgröße eingespart. Die einzelnen motorintegrierten Antriebslösungen sind in verschiedenen Flanschgrößen von 55 – 100 mm und jeweils in verschiedenen Baulängen erhältlich. Durch den Einsatz verschiedener Kühlkonzepte sind weitere Optimierungen möglich. Dabei stehen Konvektions-, Luft- und Flüssigkeitskühlung zur Verfügung. Daraus ergeben sich Leistungssteigerungen um bis zu 50% Spitzenleistung und 65 % Dauerleistung. So können Maschinen in unterschiedlichen Leistungsklassen generiert werden. Im harten Produktionsalltag punkten die dezentralen Antriebe nicht nur in Sachen Schock- und Vibrationsfähigkeit und der Schutzartausführung in IP65. Auch STO ist bereits integriert. Weitere Sicherheitsfunktionen wie SS1 und SS2 können über FSoE realisiert werden.

Je größer die Auswahl der unterschiedlichen Antriebsmodule, desto mehr Freiheit bei der Realisierung von Maschinenkonzepten. Es geht aber nicht nur darum, was technisch möglich ist. Entscheidend ist am Ende, was im speziellen Anwendungsfall am sinnvollsten ist. Das erfordert auf der Seite des Automatisierungsanbieters eine hohe Lösungskompetenz. Die Kunst liegt in der Kombination der Komponenten und der entsprechenden Einbindung in die endgültige Automatisierungslösung für die jeweilige Maschine. Dabei spielen im Zeitalter von IIoT natürlich auch die Integration in die Anlagenperipherie bis hin zu Cloudsystemen und der mobile Zugriff über Apps eine wichtige Rolle. Nachträgliche Erweiterungen bestehender Anlagen sind problemlos möglich. Dies sorgt für Nachhaltigkeit, eine längere Lebensdauer und hohe Wertbeständigkeit der Maschinen. jg

Messe SPS 2019: Halle 4, Stand 210

Details zum Thema dezentrale Antriebstechnik von AMK:

hier.pro/zyWwX

Kontakt:

AMK Holding GmbH & Co. KG
Gaußstraße 37-39
73230 Kirchheim/Teck
Tel. +49 7021–5005–0
Fax: +49 7021–5005–176
info@amk-group.com
www.amk-group.com



Hier finden Sie mehr über:
Anzeige

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance

Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video aktuell

Step into the state-of-the-art Samsung Audio Lab to see how they develop loudspeakers, soundbars, and other audio products using multiphysics simulation.

Aktuelle Ausgabe

Titelbild KEM Konstruktion Entwicklung Management S8
Ausgabe
S8.2019
LESEN
ARCHIV
ABO

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de