Drehfeldüberwachung: Dirar Najib, Geschäftsführer der Firma Dina Elektronik, Michael Kocher, Vertriebsleiter, Lothar Bauknecht, verantwortlicher Entwickler der Stillstands- und Drehzahlwächter und Markus Henzler, technischer Leiter. (vlnr)

Dirar Najib, Geschäftsführer der Firma Dina Elektronik, Michael Kocher, Vertriebsleiter, Markus Henzler, technischer Leiter und Lothar Bauknecht, verantwortlicher Entwickler der Stillstands- und Drehzahlwächter (v.l.) Redaktion IEE

Herr Najib, Sie feiern aktuell 30-jähriges Firmenjubiläum. Haben Sie damals schon mit Sicherheitstechik begonnen?

Dirar Najib: Anfangs habe ich meine Firma nebenberuflich geführt, später dann als Ein-Mann-Betrieb. Von Anfang an war die Sicherheitstechnik das angestrebte Produkt der Firma Dina. Parallel dazu fand die Entwicklung von kundenspezifischen Produkten statt.
Die erste sichere Drehzahlüberwachung von Antrieben wurde bereits 1987 entwickelt. Den Anstoß dazu gab damals ein Werkzeugmaschinenhersteller mit seinem Hinweis: Wir liefern Maschinen in die Welt, mit denen sich die Bediener umbringen könnten. Das Hauptproblem damals war die Spindelüberwachung.
Dafür habe ich dann eine Lösung entwickelt, die bereits vorhandene Näherungsschalter oder Feedback-Messsysteme auch für die sichere Drehzahlüberwachung nutzt.

Wann war das?

Drehfeldüberwachung: "Wir waren die ersten in Europa, die eine sichere Drehzahlüberwachung entwickelt haben." Dirar Najib

„Wir waren die ersten in Europa, die eine sichere Drehzahlüberwachung entwickelt haben.“ Dirar Najib Redaktion IEE

Dirar Najib: Das war 1990 und ein Riesenerfolg, weil die Maschinenbauer keinerlei zusätzliche mechanische Anbauten an der Spindel oder an der Achse brauchten. Seitdem nutzen wir das Messsystem am Antrieb in vielen Applikationen.
Schon damals hatte ich die Vision eines Messsystems, das von der Maschine unabhängig ist und wir nicht immer tausend Dinge berücksichtigen müssen, sondern direkt die Geschwindigkeit des Antriebs messen können.

Lothar Bauknecht: Damals wie heute müssen wir die vielen Besonderheiten der verschiedenen Messsysteme, zum Beispiel inkrementelle Geber, Resolver und Absolutwertsysteme, berücksichtigen. Das verursacht bei uns sehr viel Aufwand und Kosten.

Markus Henzler: Darüber hinaus bietet die direkte Messung ohne Encoder weitere Vorteile. Weniger Komponenten und Steckverbindungen steigern die Anlagenverfügbarkeit, ohne die Sicherheit zu reduzieren.

Wie funktioniert die Drehzahlüberwachung?

Markus Henzler: Bei der aktuellen Drehzahlüberwachung werden die Feedbacksignale vom Encodersystem ausgewertet und durch eine zweikanalige mikrocontrollerbasierende Frequenzmessung auf die Einhaltung des parametrierten Grenzwertes überwacht. Dieser Grenzwert wird abhängig von der Betriebsart der Maschine vorgewählt. Typische Grenzwerte sind zum Beispiel die maximale Produktionsgeschwindigkeit als Anlagenschutz, die sicher reduzierte Einrichtgeschwindigkeit (SLS) und der sichere Betriebshalt (SOS) als Personenschutz. Umgeschaltet werden die Betriebsarten über die anlagenseitig vorhandene Sensorik, insbesondere Schutztür- und Zustimmschalter.

Michael Kocher: Beim neuen Produkt nutzen wir andere Mechanismen zur Bewegungserfassung: Wir messen das dreiphasige Drehfeld direkt am Frequenzumrichter oder am Motor.

Warum sind Sie nicht früher auf die Idee gekommen, das Drehfeld zu messen und sicherheitstechnisch auszuwerten?

Dirar Najib: Ehrlich gesagt, damals kamen wir nicht darauf, dafür das Motor-Drehfeld zu nutzen. Allein schon wegen der hohen Motorspannungen von mehreren hundert Volt. Die abzugreifen und auszuwerten, war damals schlichtweg nicht vorstellbar.

"Stillstand- und Drehzahlüber­wachung werden kombiniert." Markus Henzler

„Stillstand- und Drehzahlüber­wachung werden kombiniert.“ Markus Henzler Redaktion IEE

Lothar Bauknecht: Heute gibt es die nötigen Bauteile, um diese Spannungspegel zu beherrschen. Und wir haben auf diesem Gebiet der sicheren Drehzahlüberwachung noch einiges vor.

Markus Henzler: Ganz so trivial ist die Überwachung der Motordrehzahl auch heute noch nicht. Im Vergleich zu einer abgeschirmten Signalspannung treten jetzt ganz andere Problematiken auf. Die Erfassung der bis zu 690 Volt pulsweitenmodulierten Drehfeldspannungen erfordert ein hohes Maß an EMV-Schutzbeschaltung und die Verwendung von qualitativ hochwertigen Bauteilen zur Potentialtrennung.

Dirar Najib: Wir haben uns damit auch deshalb Zeit gelassen, weil wir mit dem anderen Überwachungsprinzip bislang gut am Markt präsent sind und alle wesentlichen Anwendungen damit abdecken.

Wie präzise die Frequenzmessung ist, finden Sie auf Seite 2

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