Frequenzumrichter für den Einsatz außerhalb des Schaltschranks

Mehr Flexibilität im Sondermaschinenbau

Zwei Argumente sprechen maßgeblich für die Ausrüstung von Anlagen mit dezentraler Antriebstechnik: Modularisierung und Standardisierung der Schnittstellen. Zusätzlich lassen sich Verkabelung und Schaltschrankvolumen reduzieren. Um dieses Potenzial möglichst effizient auszuschöpfen, nutzt der Sondermaschinenbauer Rotte neue dezentrale Antriebsregler aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive.
 Mit der integrierten Positioniersteuerung übernehmen die Movimot-Einheiten im Handling-Lift eigenständig die Positionierung.
Mit der integrierten Positioniersteuerung übernehmen die Movimot-Einheiten im Handling-Lift eigenständig die Positionierung. Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG / Sienk

Mit Antrieben von SEW-Eurodrive treibt die Firma Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik den kompletten Materialfluss für die Herstellung technischer Laminate an. Dafür baut ein Hersteller aus dem Schwarzwald Pressen, die unter Druck und Temperatur einzelne Werkstoffblätter zu mehrlagigen Leiterplatten für die Elektronikindustrie laminieren. „Wir übernehmen das komplette Handling beim Bestücken und Entleeren der Pressen sowie den vor- und nachgelagerten Materialfluss. Und dafür brauchen wir die große Flexibilität der dezentralen Antriebe“, erklärt Tobias Thebille. Unter Flexibilität versteht der Leiter der Elektrotechnik bei Rotte zunächst, dass sich mit den Reglern gleichermaßen gesteuerte wie geregelte Applikationen realisieren lassen.

SEW-Eurodrive bietet den Umrichter Movimot innerhalb des Automatisierungsbaukastens Movi-C in drei unterschiedlichen Varianten an: Flexible, Advanced und Performance. Dieser Dreiklang kommt bei Rotte voll zum Einsatz. Als abgesetzter Umrichter (Flexible) oder direkt mit dem Motor verbunden (Advanced) übernimmt Movimot bei Rotte die klassischen Aufgaben eines dezentralen Frequenzumrichters. Welche Version letztlich zum Einsatz kommt, darüber entscheidet die Applikation vor Ort – vor allem hinsichtlich des verfügbaren Platzes. Die robusten Geräte in Schutzart IP54 sind ebenfalls für Positionierungen im Einsatz. Diese Aufgaben fallen üblicherweise in den Bereich der Servotechnik. Auch dafür verwendet Rotte den neuen Movimot in der Ausbaustufe Performance. „Wenn ich zurückblicke, dann brauchten wir für Positionierachsen immer noch einen Schaltschrank. Der fällt mit den neuen dezentralen Antrieben weg“, so der geschäftsführende Gesellschafter Ulrich Rotte. Die Lösung weist sogar servotypische Eigenschaften auf. Denn die Motion Control setzt Befehle der übergeordneten SPS im Zusammenspiel mit den integrierten Multi-Turn-Absolutwertgebern in eine Positionierung um. Die Rechenintelligenz entlastet damit die Steuerung. Sie bildet auch die Basis, Anlagenmodule autark zu projektieren, weil die Bewegungsführung losgelöst von der Steuerungsebene definiert ist.

Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Kompakte Anschlussbox für zwei Kabel

Die Vorteile werden mit Blick in die Vergangenheit schnell deutlich: Für die Antriebe eines Hubliftes war bis dato ein Schaltschrank mit den Maßen 760x600x250mm notwendig. Den benötigt man heute mit dem autark arbeitsfähigen Modulen nicht mehr. Stattdessen hängt weiter unten eine kleine Anschlussdose für zwei Kabel: Energieversorgung und Profinet-Kommunikation. Alles andere wird dezentral gelöst. Weitere Vorteile sieht Thebille in der Flexibilität der SEW-Antriebe auch auf I/O-Ebene. Alle drei Varianten des Movimot sammeln in der Materialflussanlage die Signale der Sensoren ein, die in ihrer unmittelbaren Nähe eingebaut sind. Die Signale werden gebündelt und per Profinet an die Anlagensteuerung übergeben. Unabhängig von der Zahl der Sensoren schafft dieser Aufbau eine Standardschnittstelle (und hilft darüber hinaus, bei der Installation Kabel einzusparen). Standardisierung durch die Multifunktionalität der dezentralen Antriebe ist für den Sondermaschinenbauer gerade deshalb wichtig, weil es sich bei seinen Anlagen in der Regel um Unikate handelt. Die gebotene Flexibilität zieht sich bei den Antrieben durch wie ein roter Faden. „Es gibt Fälle, bei denen während der Inbetriebnahme noch kundenseitig Änderungswünsche einfließen, sodass wir flexibel reagieren müssen“, lässt Thebille durchblicken. Die Möglichkeit, die Umrichter per Profinet in den Kommunikationsverbund aufzunehmen sowie über die onboard verfügbaren I/Os digitale Sensoren anzuschließen, schaffe hohe Freiheitsgrade. „Wir können ganz einfach in eine bestehende Installation einen Antrieb dazwischen bauen, Sensoren und weitere Aktoren einbinden und dann neu ausprobieren.“

Der horizontale Materialfluss mit Rollenbahnen wird bei Rotte von Movimot-Umrichtern in zwei Ausbaustufen realisiert.
Der horizontale Materialfluss mit Rollenbahnen wird bei Rotte von Movimot-Umrichtern in zwei Ausbaustufen realisiert. Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG / Sienk

Flexibilität auch bei der Sicherheitstechnik

Vergleichbares gilt auch für die integrierte Sicherheitstechnik, die sich ebenfalls schnell ändern lässt. Safe Torque Off (STO) ist serienmäßig verfügbar. Über die Optionskarte CSB51A kann die STO-Funktion über Profisafe angesteuert werden. Sie kümmert sich ausschließlich darum, das Drehmoment des Antriebs sicher abzuschalten, wenn die Steuerung einen STO einleitet. Dieser Aufbau schafft zudem die Grundlage, Sicherheitsbereiche ohne zusätzliche Kabelstränge bedarfsgerecht über den vorhandenen physikalischen Profinet-Bus zu schalten. „Die große Anzahl an komplexen individuellen Anlagen zwingt uns dazu, schnell und flexibel zu agieren, ohne große Pläne zu machen oder aufwändig die Verdrahtung zu planen“, betont Geschäftsführer Rotte. Die neue Einfachheit begleitet SEW-Eurodrive bei den dezentralen Antriebsreglern innerhalb des Automatisierungsbaukastens Movi-C mit integrierten Gebern, die Positionieraufgaben spürbar erleichtern. Auch die automatische Motorinbetriebnahme über Movilink DDI, der digitalen Datenschnittstelle zwischen Motor und Regler, stellt eine spürbare Vereinfachung dar. Dabei werden die Informationen des elektronischen Typenschildes sowie Brems- und Diagnosedaten übertragen. Dieses Detail macht die Inbetriebnahme komfortabel und schnell. Das gilt ebenfalls für die Arbeit mit dem Bedien-Panel samt Pendelbetrieb.

Pendelbetrieb zum Einfahren

Aufbauen, in Betrieb nehmen, produzieren: Ganz so simpel gestaltet sich die Sache im Materialfluss leider nicht. Sämtliche Prozessmodule müssen zunächst einlaufen – über mehrere Stunden oder gar Tage. „Allein die Rollenbahnen laufen bei uns 24 Stunden ein“, beschreibt Rotte die Situation. „Alles muss sich setzen bevor wir punktuell nachjustieren.“ Was bei kontinuierlichen Aufgaben wie bei einem Rollenbahnantrieb vergleichsweise einfach zu erledigen ist, führt bei einer Hubanwendung dazu, dass diese beim Einlaufen stetig hoch und runter fährt. War für den so genannten Pendelbetrieb bis dato eine kleine SPS notwendig, die während des Betriebs irgendwo auf dem Hallenboden lag, nutzt der Maschinenbauer heute ein SEW-Handbediengerät, das den Pendelbetrieb bereits vorbereitet hat. „Früher benötigte man dafür einen Programmierer, mit der Bedieneinheit kann das heute auch der Elektriker oder der Schlossermonteur“, sagt Thebille. Das Handbediengerät für Movimot macht folglich die Inbetriebnahme mitsamt den Einfahrzyklen erheblich einfacher und schneller.

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SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

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