Integration im Trend

Frequenzumrichter - Elektrische Antriebstechnik bestimmt maßgeblich die Produktivität und Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Die Lieferanten von Antrieben müssen deshalb künftig verstärkt ganzheitliche Lösungen anbieten. Immer mehr Funktionen übernehmen dabei modular aufgebaute Umrichter.

05. Juli 2005

Wirtschaftlichkeit ist das oberste Gebot sowohl für die Betreiber als auch für die Hersteller von Maschinen und Anlagen. Von den Lieferanten von elektrischen Antrieben erwarten sie deshalb immer häufiger eine durchgängige Produktplattform für einen breiten Anwendungsbereich, vom einfachen Frequenzumrichter bis zum Servoantrieb oder auch Dezentraltechnik. Zudem fordern die Anwender verstärkt eine Standardisierung dieser Lösungen, um so das eigene Engineering ebenfalls entsprechend standardisieren zu können: Schließlich reduziert es den Engineeringaufwand erheblich, wenn die Programmierstruktur der Umrichter durchgängig gleichartig ist, einschließlich Klemmenbelegung und Funktionalität. Nicht zuletzt verringert ein einheitliches Antriebskonzept auch den Schulungsaufwand für die Mitarbeiter, sowohl beim Hersteller von Maschinen und Anlagen als auch beim Endkunden.

Maßgeschneidertes Konzept

Ein solches konfigurierbares Antriebskonzept hat der dänische Industriekonzern Danfoss in diesem Jahr eingeführt: Die modular aufgebaute Frequenzumrichterreihe VLT Automation Drive ermöglicht es, für jede einzelne Applikation die nötigen Funktionalitäten individuell exakt zu konfigurieren. Die Umrichter liefert der Hersteller als komplett zusammengebaute Geräte mit allen erforderlichen Komponenten nach Maßgabe der jeweiligen Aufgabe, einschließlich eventueller EMV-Filter, Netzrückwirkdrossel, Feldbuskarten oder zusätzlicher Ein- und Ausgänge. Für den Anwender entstehen so keine weiteren Integrationskosten und nur ein minimaler Montageaufwand.

Sicherheit im Umrichter

Ein aktueller Trend in der Antriebstechnik ist es, daß der Umrichter immer mehr intelligente Motion-Control-Funktionen übernimmt, beispielsweise Positionieren, Synchronisieren oder eine Kurvenscheibenfunktion. Zudem werden zunehmend auch Sicherheitsfunktionen in den Umrichter integriert. Sicherheitsgerichtete Eingänge, etwa der sichere Halt, ersparen dabei weitere externe Komponenten wie beispielsweise Schütze und erhöhen gleichzeitig die Verfügbarkeit der gesamten Maschine oder Anlage. Diese Integration reduziert die Systemkosten somit weiter. Ein weiterer Schritt wird sein, auch Funktionen wie die sichere Drehzahl mit dem Umrichter zu realisieren. Künftig lassen sich damit Maschinen etwa im Einrichtbetrieb ohne zusätzliche externe Sicherheitskomponenten betreiben. Ergänzend verwenden die Umrichter in Zukunft die entsprechenden Bussysteme zur Übertragung der sicheren Daten, wie beispielsweise Profisafe und ermöglichen damit den flexiblen gemischten Betrieb von Komponenten mit sicherem Bussystem wie auch mit dem standardisierten Profibus.

Mehr Energieeffizienz

Ein großes Potential in der elektrischen Antriebstechnik bietet auch die Entwicklung hin zu mehr Energieeffizienz, schließlich wird Energie künftig immer teurer werden. Viele Nutzer von elektrischer Antriebstechnik stellen deshalb verstärkt existierende Konzeptionen auf den Prüfstand. Der Schwerpunkt lag dabei in der Vergangenheit meist auf dem Wirkungsgrad von Einzelkomponenten, etwa bei der Entwicklung von High-Efficiency-Motoren. Mehr und mehr gerät jetzt jedoch die gesamte Antriebsapplikation ins Blickfeld, um wirkungsgradoptimierte Lösungen wirtschaftlicher zu realisieren. Möglich macht dies neben der Wahl von optimierten Motoren oder Getrieben zum Beispiel der Einsatz von modernen Frequenzumrichtern.

Ein Thema mit Zukunft ist zudem die Entwicklung der Ethernet-Technologie, die inzwischen alle wichtigen Automatisierungshersteller unterstützen, so daß sich in naher Zukunft ganzheitliche Konzepte durchsetzen werden. Solche Konzepte wie beispielsweise Profinet erleichtern damit die Fernüberwachung und Diagnose und erhöhen so nicht allein die Verfügbarkeit von Anlagen und Maschinen, sondern ersparen dem Hersteller von Maschinen und Anlagen auch manchen Serviceeinsatz im Feld.

Treibende Kraft hinter allen diesen Entwicklungstendenzen sind die Anwender von Automatisierungslösungen, die sich zunehmend auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren. Von ihren Lieferanten erwarten sie deshalb mehr als nur die Lieferung von Komponenten: Gefragt ist eine ganzheitliche Unterstützung von der Konzeption über die Betreuung während der gesamten Lebensdauer bis zu Modernisierungsmaßnahmen. Zudem erfordert die ständige Weiterentwicklung von intelligenten Komponenten zunehmend fachliche Beratung und Dienstleistungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Diese Lösungen müssen sowohl von der Funktionalität als auch von den Kosten her optimiert sein, denn nur so lassen sich auch in Zukunft am Produktionsstandort Deutschland Maschinen und Anlagen erfolgreich produzieren.

Die Mitglieder des Fachverbandes Automation im ZVEI haben deshalb eine Initiative gestartet, um ihren Kunden künftig parallel zu den Komponenten ein kompetentes Dienstleistungsangebot zur Verfügung zu stellen. Ein zentrales Element dieser neuen Initiative ist eine genaue Definition und Strukturierung dieser Dienstleistungen. Vorgestellt wird das neue Angebot des ZVEI erstmals auf der Fachmesse SPS/IPC/Drives in Nürnberg vom 23. bis zum 25.November 2004.

Karl-Peter Simon, Danfoss

Erschienen in Ausgabe: 06/2004