Ein aktuelles Beispiel für eine eigenentwickelte Maschine des Kühlerherstellers ist die Rohrfalzmaschine, mit der der US-amerikanische Konzern künftig die federleichten Kondensatorröhrchen nach dem patentierten Origami-Verfahren herstellt. Lenze konzipierte und realisierte als Systempartner die komplette Antriebs- und Steuerungstechnik.
„Wir stellen aus Aluminiumstreifen extrem dünne Profile her, fügen diese zu einem Kondensatorrohr zusammen und reißen am Ende auf die gewünschte Länge ab“, skizziert Udo Efkes. Der Teamleiter Prozessintegration ist bei der deutschen Modine-Gesellschaft in Filderstadt bei Stuttgart zuständig für die Automatisierungstechnik.
Vom Aluminiumstreifen zum fertigen Profil: Für diese auf den ersten Blick so simpel klingende Aufgabe ist einiges an Erfahrungswissen erforderlich. „Besonders das Ablängverfahren hat uns viel Gehirnschmalz gekostet“, geht Efkes ins Detail. „Die einzelnen Aluminiumbahnen müssen vor dem Zusammenführen exakt übereinander liegen, um an der nachfolgenden Abreißeinheit eine präzise Ablängung gewährleisten zu können.“
Das Endlosmaterial mit einer Säge zu zerteilen oder per Schlagschere in Stücke zu bringen, würde die Eigenschaften der filigranen Röhrchen massiv beeinträchtigen. „Das spanlose Trennen durch eine präzise und dynamische Abreißeinheit hat den Vorteil, dass die winzigen Kanäle frei von Fremdkörpern bleiben und die Struktur der Röhrchen erhalten bleibt“, unterstreicht Projektleiter Andreas Laug.
Auch die Kommunikation muss flexibel sein
„Bei der Projektvergabe an Lenze war es für uns wichtig zu wissen, dass Produkte zum Einsatz kommen, von denen wir überzeugt sind, dass sie die hohen Anforderungen an die Automatisierungstechnik erfüllen können“, begründet Efkes die Wahl des Automatisierungspartners.
Aufgabe war es, vom Coil bis zum fertigen Kondensatorrohr mit einer Anlage schnell zu produzieren. „Mit der Antriebstechnik müssen die vielseitigen
Applikationen einfach und präzise umzusetzen sein“, fasst Gernot Weißert zusammen. Der Applikationsingenieur von Lenze nutzt für diese anspruchsvolle Aufgabe die Servo Drives 9400, kombiniert mit passenden Motoren aus der Antriebs- und Automatisierungsplattform L-force. Die Servo-Umrichter verfügen serienmäßig über viele verschiedene Bausteine, um unterschiedliche Applikationsaufgaben schnell und präzise umsetzen zu können. Die Rechengenauigkeit, gepaart mit moderner Regelungstechnik, hat eine exakte Motorregelung zur Folge, die für die Umsetzung von genauen Aufgaben genutzt werden kann.
Für den Datenaustausch auf der Leitebene kommt Ethernet-TCP/IP zum Einsatz und Profinet für die Prozessanbindung der dezentralen Peripherie, inklusive Safety über Profisafe. „Bei der Auswahl der Kommunikation haben wir viel Wert auf Performance und Flexibilität gelegt“, erklärt Weißert. Die performante Automatisierungsarchitektur ist notwendige Grundlage für die hohe Präzision und für das synchrone Zusammenspiel aller Teilprozesse.
Funktionen zusammenfassen
Modine und Lenze haben Teilprozesse so zusammengefasst, dass sich der gesamte I/O-Bereich – angefangen von der Tänzerlageregelung für die Bandspannung bis hin zum sicherheitsgerichteten Lichtgitter – dezentral platzieren ließ. „Mit den abgesetzten I/O-Baugruppen clustern wir Funktionen und arbeiten voll verteilt. In diesem Netzwerk sind auch Anlagenbestandteile eingebunden, die wir als fertige Module von Dritten beziehen“, verdeutlicht Efkes.
Für die Steuerungsaufgaben setzt Lenze eine SPS mit integrierter Sicherheits-
technik ein. „Durch den Einsatz von Profisafe über Profinet können wir die sicheren Ein- und Ausgänge flexibel in den dezent?ralen I/Os platzieren und später leicht verändern“, erklärt Efkes. Der Vorteil: Zu Beginn von Maschinen-Neuentwicklungen muss nur das grobe Konzept der Sicherheitstechnik entsprechend der Gefährdungsanalyse festgelegt werden. Efkes präzisiert: „Wo später dann ganz konkret Not-Aus-Taster oder Sicherheitslichtgitter platziert werden, hängt von den Besonderheiten an der Maschine und der Arbeitsweise der Bediener ab. Das Steuerungskonzept bietet uns hier Freiheit für diese Detailarbeit.“
Apropos flexibel: Die Anlagenbedienung ist parallel zum zentralen IPC auch über ein mobiles Panel möglich, das die Ingenieure per Wlan in das Profinet-Netzwerk eingebunden haben. „Diese Fernbedienung verschafft uns Freiheit. Das ist eine tolle Sache“, ist der Teamleiter begeistert – auch deshalb, weil sich mit dem Panel auch Sicherheitskreise drahtlos einbinden lassen. Antriebsseitig sind die Servo-
Umrichter an dieser Stelle mit dem steckbaren Modul SM100 für die Funktion STO (Safe Torque Off) ausgerüstet. „Das war eine beachtliche Leistung. Schließlich haben wir es hier ja nicht mit einem Staubsauger zu tun, den man so einfach im Fachhandel kaufen kann“, lobt Efkes. Die guten Erfahrungen werden wahrscheinlich dazu führen, dass Antriebs- und Automatisierungstechnik des Hamelner Spezialisten bei Modine künftig zum Standard erklärt wird.“
(mf)
