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Zusammen mit dem Controller bilden die neuen Servo-Inverter den Kern des Lenze-Automatisierungssystems für Maschinen mit zentraler Bewegungsführung

Für die effiziente Automatisierung einer Maschine mit vielen Achsen ist ein für den Einsatz in zentralen Steuerungsarchitekturen ausgelegtes, leistungsfähiges Antriebssystem wie der Servo-Inverter i700 eine Voraussetzung. Zusammen mit dem Controller 3200 C bilden die neuen Antriebe den Kern des Automatisierungssystems für Maschinen mit zentraler Bewegungsführung. Ihr einfaches Montagekonzept, ihre Kompaktheit und ihren weiten Einsatzbereich zeichnet sie aus. Denn wenn viele Achsen im Verbund betrieben werden, entpuppen sich ein erhöhter Engineering-Aufwand, ein erhöhter Installations-Aufwand oder ein größerer Platzbedarf schnell als Kostentreiber. Wichtig bei der Auswahl des Antriebssystems sind deshalb der Einfluss auf die Gesamtkosten und die Zukunftsfähigkeit der Maschine. Dabei rücken folgende Fragen in den Vordergrund: Wie einfach lassen sich die Antriebe während aller Phasen des Lebenszyklus (Planung, Umsetzung, Inbetriebnahme, Wartung) handhaben? Wie viel Platz benötigen sie inklusive Verkabelung im Schaltschrank und wie weit komme ich mit meiner Technologie?

Einfache Handhabung während des gesamten Lebenszyklus

Ob sich ein Antriebssystem gut handhaben lässt, zeigt sich schon beim Engineering. So bedeutet es eine Vereinfachung, wenn nur ein Engineering-Werkzeug eingesetzt werden muss, um Antriebs- und Steuerungsfunktionalitäten auf der Steuerung zu implementieren. Werden die Daten zentral auf der Steuerung abgelegt, können die An-triebe von dort mit der Firmware und dem Parametersatz versorgt werden. Der PLC-Designer von Lenze unterstützt dies und ermöglicht zudem, den Upload in die Umrichter zu automatisieren, um bei Inbetriebnahme die Geräte ohne einen Handschlag in den passenden Zustand zu versetzen.

Einen weiteren Beitrag zum Verkürzen der Montagezeit leistet das Antriebssystem selbst, wenn sich Komponenten wie Filter oder Sicherungen erübrigen. Beim Servo-Inverter i700 ist dafür gesorgt, dass die EMV-Vorgaben für leitungsgeführte Störaus-sendungen Klasse C3 in weiten Bereichen auch ohne separaten Netzfilter eingehalten werden. Ein weiteres Detail der Servo-Inverter-Familie erleichtert dem Montage- und Wartungspersonal das Leben und hilft Verdrahtungsfehler zu vermeiden: Der DC-Kreis wird nicht mehr über Kabel und Klemmschraube oder via Backplane geschlossen, sondern über ein frontseitig zugängliches Bügelsystem.

Im Wartungsfall kann der Wartungsingenieur auf das zentral auf der Steuerung geführte System-Logbuch zugreifen. Damit kann er sich ohne separates Wartungs-Tool einem Überblick über den Zustand des Antriebs machen. Da die gesamte Anschlusstechnik steckbar ist, kann ein Antrieb nur mit einem Schraubendreher und ohne spezielle Kenntnisse schnell und bequem getauscht werden. Die Software wird von der Steuerung aufgespielt. Ein Gerätewechsel wird so zum Kinderspiel. Da der Platz im Schaltschrank immer knapp ist, ist der Platzbedarf bei einem Antriebssystem ein entscheidender Aspekt. Der Servo-Inverter hat ein kleines Gehäusevolumen und kleine Montageflächen. Das kommt besonders beim Einsatz der Doppelachsen zum tragen.

Mehr Gestaltungsraum

Eine weitere wichtige Frage bei der Wahl des Antriebssystems ist es, welches Anwendungsspektrum abgedeckt werden kann. Besonders bei Maschinen oder Maschinenserien mit sehr unterschiedlichen Antriebsaufgaben vermeidet ein weiter Einsatz-bereich Technologiewechsel. Das wirkt sich auf das Engineering und Installation aber auch auf die Lagerhaltung aus. Die Servo-Inverter i700 sind daher so ausgelegt, dass sie nicht nur Synchron- als auch Asynchronmaschinen ansteuern können, sondern darüber hinaus eine einfache U/f-Ansteuerung für geberlose Motoren bieten.

Die Ausstattung mit einer Feldschwächeregelung ermöglicht es zudem höhere Dreh-zahlen bei geringen Belastungen zu erreichen. Auch beim Kühlkonzept unterliegt der Maschinenbauer keinen Beschränkungen. Er kann die optimale Lösung für den konkreten Anwendungsfall zwischen Cold-Plate- und Durchstoß- aber auch als reine Ein-bauvariante wählen.

Mit steigender Achszahl stoßen konventionelle CAN-basierte Antriebssysteme an ihre Grenzen. Spätestens wenn zehn und mehr Achsen dynamisch im Verbund geregelt werden sollen, ist ein Hochleistungsbus unverzichtbar. Wegen der besonderen Eigen-schaften und der breiten Akzeptanz in der Industrie hat der Hameler Antriebsspezialist Ethercat als Systembus gewählt. In Verbindung mit der Signalauflösung von 32 Bit und der schnellen Regelungstechnik lassen sich selbst dynamische Bewegungen mit hoher Präzision realisieren.

Verfügen die Servo-Umrichter über integrierte Sicherheitsfunktionen, lässt sich zudem ein noch größeres Funktionsspektrum abdecken. Der i700 ist daher schon werkseitig mit ‚Safe Torque Off’ ausgestattet, damit Hersteller ihre Maschinen einfacher und kostengünstiger mit Sicherheitsfunktionen versehen können.

Abgestimmtes Automatisierungspaket für den Maschinenbau

Das Potenzial eines Antriebssystems lässt sich erst dann voll ausschöpfen, wenn alle Elemente des Automatisierungssystems optimal zusammenarbeiten. Deshalb ist ein breit abgestimmtes Produktportfolio sowie eine durchgängige und für die Programmierung der Steuerungs- und Antriebsfunktionalität verwendbare Engineering-Umgebung wichtig und erhöht die Produktivität bei der Maschinenentwicklung.