7 spannende Neuheiten von der SPS 2022

Automatisierungs- und Antriebstechnik werden immer komplexer, immer mehr Komponenten müssen reibungslos zusammenspielen. Eine wachsende Herausforderung, insbesondere für kleinere Maschinenbauer. Sie will SEW-Eurodrive daher mit seinem "StarterSET" unterstützen. Zielmaschinen sind beispielsweise Toploader, Palettierer oder Schlauchbeutelmaschinen. Das StarterSET basiert auf dem standardisierten Automatisierungsbaukasten Movi-C, kombiniert mit gebündelter Software.

Es enthält als Basispaket Hardware wie Steuerung, Umrichter, Servogetriebemotoren, Kabel, digitale und analoge Feldbusklemmen, Bediengerät sowie das entsprechende Zubehör. Die notwendige Software kommt in Gestalt eines Zielmaschinen-basierten Movikit-Bundle für die applikative Umsetzung. Damit sind alle notwendigen Komponenten für Basisapplikationen vorhanden, zugleich soll aber ausreichend Gestaltungsspielraum für eigene Ideen bleiben.

In einer Smart Factory werde Maschinen und Anlagen in einem immer stärkeren Maß vernetzt. Vor allem in Industrieanlagen, in denen Frequenzumrichter-gesteuerte Motoren eingesetzt werden, kommt es vermehrt zu unerwünschten Strömen auf den Potentialausgleichsleitungen oder Schutzerdleitungen. Mit einem komplett neuen Kabeldesign will Lapp die wachsenden EMV-Anforderungen in solchen Umgebungen adressieren.

Statt wie üblicherweise das Problem EMV über die Schirmung zu lösen, wurde bei der Ölflex Servo FD zeroCM das komplette Kabeldesign neu gedacht. So funktioniert das neue Konzept:

• Drei Phasenleiter sind nun symmetrisch angeordnet und in einer Innenlage verseilt.
• Ergänzend wird der Schutzleiter in einer Außenlage mit entgegengesetzter Verseilschlagrichtung um die drei Phasenleiter in einem bestimmten Schlaglängenverhältnis verseilt.
• Die Isolation der Leiter ist kapazitätsoptimiert und besteht aus Polyethylen, Polypropylen oder aus einer geschäumten Variante.
• Zwischen der Innenlage und der Außenlage befindet sich ein trennendes Vlies.

„Durch diese spezielle Verseiltechnik erreicht man perfekte elektrische Symmetrie, welche die magnetische Abstrahlung reduziert und die internen Kopplungen stark verringert“, erklärt Stefan Hilsenbeck, Senior Engineer Advanced Technology bei der Lapp Holding AG. Auch wenn die Leitung vom visuellen Erscheinungsbild her unsymmetrisch sei, werde jedoch eine 100% elektromagnetische Symmetrie erzielt.

Die Wirksamkeit der neuartigen Leitung wurde im Rahmen des „PEPA“- Forschungsprojektes des Bundeswirtschaftsministeriums bestätigt. Neben Lapp sind an dem Projekt auch die Firmen SEW-Eurodrive, Block, Danfoss, Magnetec und die Technische Universität Darmstadt beteiligt.

Das Beckhoff Transportsystem XPlanar für den Produkttransport mit schwebenden Movern wurde bereits 2018 in den Markt eingeführt. Nun gibt es einige wichtiger Erweiterungen dafür. Hatte bisher nur jeweils ein Mover auf den dazugehörigen Kacheln als Transportweg Platz, so gibt es nun mit den beiden Modellen APM4221 und APM4230 zwei schmälere Mover mit Breiten von 127 bzw. 115 Millimetern. Bei entsprechend dimensionierten Kacheln ist damit ein 2-Wege-Betrieb möglich, sodass sich ein vollständiger Produktionskreislauf inklusive Rückführung mit minimalem Footprint realisieren lässt.

Ebenfalls neu: Die XPlanar-Bumper mit ID-Funktion ermöglichen die eindeutige Identifikation der Mover, indem deren individuelle Seriennummer ausgelesen wird. Der ID-Bumper lässt sich einfach am Mover montieren und erfordert keine zusätzliche Hardware. Auf diese Weise wird eine lückenlose Nachverfolgung von Movern und Produkten möglich – auch nach einem Ausfall der Energieversorgung. Darüber hinaus können Referenzfahrten zum Anlagenstart bei entsprechender Anwendungsprogrammierung entfallen.

In der Planung und Installation von elektrischer Automatisierungstechnik liegen signifikante Potenziale zur Effizienzsteigerung. Mit dem System uKonn-X will Murr Elektronik diese Potenziale heben. Es soll eine nahtlose, visuell unterstützte Kommunikation zwischen Konstruktion, Entwicklung, Montage und Inbetriebnahme ermöglichen. So funktioniert es konkret:

• Der Inbetriebnehmer oder Installateur einer Maschine liest mit einem mobilen Scanner einen auf den Steckverbindern von Murrelektronik aufgedruckten maschinenlesbaren Code.
• Die Digitallösung zeigt auf dem eingelesenen Schaltplan sowie dem 3D-Modell der Maschine auf einem Touchdisplay, welche Komponenten miteinander verbunden werden müssen: An den entsprechenden Feldbusmodulen in der Maschine zeigen aufleuchtende LEDs den zugewiesenen Port an.
• Ist ein Installationsschritt ausgeführt, bestätigt der Installateur die korrekte Verbindung auf dem Display und löst damit zugleich die automatische Dokumentation aus.

uKonn-X interpretiert darüber hinaus die Schaltpläne und erstellt die Bill of Material (BOM). Murrelektronik konfektioniert individuelle Steckverbinder und versieht diese mit einer maschinenlesbaren Kennzeichnung. Zudem liefert Murrelektronik die Steckverbinder auf Wunsch in Kundenabstimmung nach ihrer Positionierung innerhalb der Maschine sortiert.

Beim Gläschen Sekt legt man Wert auf eine ausreichende Menge Gasbläschen in der Flüssigkeit, in der Produktion von Getränken und Lebensmitteln stellen Gasblasen eher eine Problem dar. Weil die Gefahr des Trockenlaufens von Pumpen besteht, werden Tanks mit Ausgangsstoffen oft nicht ganz leergepumpt. Mit dem Gasblasensensor PAD20 schafft der Schweizer Hersteller Baumer das Kunststück, gleich doppelt Nachhaltigkeit zu erzeugen: Durch die zuverlässige Erkennung selbst kleinster Gasblasen kann zum einen Verschwendung vermieden werden, weil die Tanks stärker geleert werden. Zum anderen verlängert sich durch rechtzeitige Abschaltung die Lebensdauer der Pumpen.

Erreicht wird die Präzision des Sensors durch eine Erkennung der Dielektrizitätskonstanten (DK) von Luft- und Gasblasen in Flüssigkeiten. "Der PAD20 erkennt dank ausgefeilter Algorithmen sehr genau, wann Gas und wann eine Flüssigkeit an ihm vorbei strömt. Medienunabhängig misst der Sensor die D- Unterschiede und ermöglicht somit die maximale Flexibilität", sagt Produktmanager Julian Budde.

Mit der zumehmenden Vernetzung steigt der Bedarf an I/O-Modulen - und stellt Maschinen- und Anlagenbauer oft vor Platzprobleme: Bachmann Electronic adressiert das Problem mit seiner neuen M-100-Serie: Bei ihr passen 24 digitale oder 12 analoge Ein-/Ausgänge auf eine Modulbreite von lediglich 24 Millimetern. Zugleich geht die M-100-Serie aber keine Kompromisse bei der Robustheit ein: Die in EMV-sicheren Metallgehäusen verpackten Module trotzen Schock, Vibration, extremen Temperaturen und Betauung. Da die Gehäuse sogar ohne Lüftungsschlitze auskommen, ist auch die Gefahr, dass Verschmutzungen aus der Produktion oder während der Wartung eindringen können, gebannt.

Im ersten Schritt setzt Bachmann auf EtherCAT als standardisierten, echtzeitfähigen Feldbus. Weitere Kommunikationsstandards zur Anbindung des
M100-I/O-Systems sollen sukzessive folgen. Auch der Signalanschluss wurde neu konzipiert: Kabel lassen sich direkt am Modul an Push-In-Federkraftklemmen auflegen, der vollständig entfernbare Stecker ermöglicht die Vorverdrahtung des Schaltschranks ohne Elektronik.

Elektromotoren sind nur selten Einzelkämpfer. Zum applikationsgerechten Antriebs- oder Positioniersystem werden sie meist erst in Kombination mit weiteren Komponenten, also Untersetzungsgetrieben, Bremsen, einem Encoder und der passenden Ansteuerelektronik. Modular aufgebaute Baukastensysteme, bei denen sich alles, was für eine Anwendung gebraucht wird, miteinander kombinieren lässt, bringen hier hohe Flexibilität. EBM-Papst hat daher eine breite Auswahl an Motoren, Regelelektroniken, Getrieben, Brems- und Sensormodulen in einen Baukasten gepackt, die sich zu einem Antrieb nach Maß innerhalb kurzer Zeit in einem Gehäuse kombinieren lassen:

• Als Motormodule für das Antriebssystem kommen prinzipiell alle EBM-Papst-Motoren mit 63 mm Durchmesser infrage.
• Die integrierte K4-Elektronik kann mittels analogen oder digitalen Ein- und Ausgängen drehzahl-, drehmoment- und positionsgeregelt betrieben werden.
• Die ebenfalls als Modul integrierbare K5-Elektronik bietet mittels Standardbusschnittstellen die Einbindung des Antriebs in Netzwerke.
• Eine spezielle Verbindungstechnik garantiert sehr kompakte Maße des Antriebsgehäuses und ein nahtloses Ineinandergreifen der einzelnen Module, sodass standardmäßig die Schutzart IP54 erfüllt wird, optional sogar IP65.
• Zudem gibt es die K4- und K5-Elektronik zukünftig mit STO-Funktion (Safe Torque Off).

In das Systemgehäuse integrieren lassen sich auch Motormodule der VDC- und BCI-Baureihen. Da alle Motoren mit Schutzkleinspannung betrieben werden, sind sie für den Batteriebetrieb prädestiniert. Der Motor kann ohne Spannungswandler oder Wechselrichter direkt genutzt werden.