Der Stillstandswächter DN3PD1 ist aufgrund seiner geringen Abmessungen und einfachen Konfiguration auch für Retrofit-Projekte geeignet.  Dina Elektronik

Der Stillstandswächter DN3PD1 ist aufgrund seiner geringen Abmessungen und einfachen Konfiguration auch für Retrofit-Projekte geeignet. Dina Elektronik

Das Unternehmen, das Durchlaufmaschinen zur Möbelherstellung produziert, benötigte die Lösung, um die Drehzahlen des Transportbands in seinen Kantenanleimmaschinen sicher zu überwachen. Dieses Band fördert Holzelemente durch die Maschine. Währenddessen trocknen rund um das Förderband angebrachte Heizelemente die geleimten Stellen. Bewegt sich der Kettenbandvorschub zu langsam, werden diese Elemente zu heiß. Das kann schnell zur Gefahr werden: Entzündet sich das Holz, kann in der Maschine oder – noch schlimmer – im Betrieb ein Feuer ausbrechen. Ein untragbares Risiko, welches der Maschinenbauer auf jeden Fall verhindern wollte.

Sensorlose Drehzahlüberwachung

Eine mögliche Lösung waren Drehzahlwächter. Diese gibt es bereits seit mehr als 30 Jahren, sind sie doch für die Sicherheit von Mensch und Maschine unerlässlich. Doch die bisherige Technologie ermöglichte lediglich eine sensorgebundene Überwachung. Daher waren Näherungsschalter oder Inkrementalgeber zwingend notwendig, um Sicherheitsmaßnahmen und gegebenenfalls den Stillstand der Maschine auszulösen. Auf der Suche nach einer geeigneten Technologie stieß das Unternehmen auf Dina Elektronik. Der Grund: Das Wolfschlüger Familienunternehmen entwickelte mit dem DN3PD1 ein System, das die Drehzahl von Antrieben ohne zusätzlichen Sensor überwacht.

Der Teufel steckt im Detail

Supermaw/Shutterstock.com

Die Transportbänder einer Kantenanleinaschine dürfen nicht zu langsam laufen, sonst droht eine Überhitzung der Heizelemente. Supermaw/Shutterstock.com

Auf eine erste Vorstellung des Produktes im November 2017 folgte eine intensive Testphase mit unterschiedlichen Frequenzumrichtern und Servoverstärkern. Diese brachte Erkenntnisse, die das Unternehmen bisher nicht bedacht hatte: So lag die Hauptschwierigkeit, um eine korrekte Funktionsweise des Drehzahlwächters zu ermöglichen, in der Integration der Drahtbruch-Erkennung. Speziell im Stillstand, beim Anlauf oder bei schnellen Richtungswechseln erzeugen Antriebe unterschiedlichste Signale, die die Diagnosefunktionen des DN3PD1 beeinflussen. Vermeintliche Fehler würden dadurch fälschlicherweise zum sofortigen Abschalten der Maschine führen. Weil die neue Technik solche Signale filtert, umgeht sie diese Schwierigkeiten.

Voträge von Dina auf der SPS IPC Drives 2018

Mittwoch, 28.11., 15:40 – 16:00 Uhr Forum in Halle 10.1: Sensorlose Drehzahlüberwachung: Magie oder Wirklichkeit?

Donnerstag, 29.11., 12:00 – 12:20 Uhr Forum in Halle 10.1: Sicherheit als Gütesiegel

Einfach und kompakt bis Performance Level e

Durch den diversitären redundanten Aufbau des Drehzahlwächters und der Integration von Diagnosemaßnahmen, wie der zweifarbigen LED-Anzeige an der Frontseite und zwei Meldeausgängen, die auf Fehler hinweisen, eignet sich das Gerät für den Einsatz in Sicherheitsfunktionen bis zum höchsten Performance Level e. Je nach Bedarf können Anwender einen Geschwindigkeitsbereich (SSR), eine Maximalgeschwindigkeit (SLS) oder eine Minimalgeschwindigkeit (SSM) überwachen.

Die Vorteile des DN3PD1 gegenüber anderen sensorgebundenen Drehzahlwächtern liegen in seiner kompakten Bauform und der einfachen Parametrierung. Bei Bedarf lässt sich das Gerät auch für die Nachrüstung in Betracht ziehen, da es nur Anschlüsse braucht, die im Schaltschrank ohnehin vorhanden sind. Eine Veränderung oder der zusätzliche Einbau von mechanischen Komponenten entfällt. Besonders in Zeiten, in denen Anlagenbauer mit einem Fachkräftemangel zu kämpfen haben, ist die einfache Handhabung ein weiterer entscheidender Aspekt. Da die einzige Alternative zu einem sensorlosen Drehzahlwächter Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheit und entsprechendem Encoder sind, spart der Anlagenbauer zusätzlich Kosten. Das Ergebnis jedoch bleibt dasselbe – ob mit einem Drehzahlwächter oder einem Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheit: Sobald das Kettenband seine Minimalgeschwindigkeit unterschreitet, löst die Sicherheitsfunktion aus und die Maschine kommt zum Stillstand.

Ein weiterer Grund, warum die Entscheidung auf Dina fiel, war die einfache Integration des Drehzahlwächters, da die sensorlose Applikation den konstruktiven Aufwand verringert. So müssen weder die mechanische noch die elektrische Einbindung der Sensorik berücksichtigt werden.

Zukunftsvision: kombinierte Überwachung

War die Drehzahlüberwachung bisher immer auf Signale von Gebern angewiesen, entstehen durch die sensorlose Applikation vor allem kosteneffiziente Möglichkeiten zur einfachen Antriebsüberwachung. Für die Wolfschlüger ist das Ende der Fahnenstange jedoch noch nicht erreicht: Das Unternehmen arbeitet an einer Kombi-Lösung, die sowohl die Überwachung des Stillstands als auch die Parametrierung jeder gewünschten Frequenz ermöglicht.

SPS IPC Drives 2018: Halle 9, Stand 550