Nur innen komplex

Umrichter - Moderne Antriebslösungen bieten viele Funktionen. Sie werden komplexer und leider oft schwerer zu bedienen. Eine neue Serie von Servoumrichtern verbindet hohe Produktivität mit einfacher Handhabung. Steckbare Module passen die Geräte an den jeweiligen Bedarf an.

11. Oktober 2005

Der wichtigste Anspruch an moderne Antriebstechnik ist die produktive, zuverlässige und genaue Bewegung von Maschinenteilen. Als Folge der zunehmenden Funktionalität solcher Lösungen steigt jedoch in der Regel auch ihre Komplexität. Eine optimale Kombination von Flexibilität, Innovation und einfacher Bedienung verspricht jetzt das neue Antriebs- und Automatisierungssystem L-force von Lenze. Die Servo-Umrichterbaureihe 9400 der Antriebtechnikspezialisten aus Hameln unterstützt den Anwender dabei über den gesamten Engineering-Prozess hinweg bis zur Maschinenbedienung. Das neue Antriebssystem 9400 umfasst Einachs- und Mehrachsanwendungen und lässt sich in Leistung, Funktionsumfang, Software oder Kommunikation individuell an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Grundlage jeder 9400-Anwendung ist die einfache und schnelle Parametrierung vorgefertigter Lösungen. Reicht der Standardfunktionsumfang der Technologieapplikation nicht aus, sind funktionale Erweiterungen auf Basis einfacher Funk­tionsblockverschaltung möglich.

Getrennte Antriebselektronik

Zur einfachen Bedienung gehört auch das neue Installationskonzept: Bei der Reglerreihe 9400 sind Montagetechnik und Antriebselektronik bis zu einer Motorleistung von 11 kW voneinander getrennt. Dabei finden sich sämtliche Leistungsanschlüsse wie beispielsweise Netzeinspeisung, Motorenanschlüsse oder Schienenverbindungen für den Gleichstromzwischenkreis bei Mehrachsgeräten auf einem speziellen Montagesockel. Diese so genannte Backplane vereinigt die gesamte Antriebselektronik als eigenständige Einheit und eröffnet damit neue Möglichkeiten der Skalierbarkeit von Antriebsreglern von einfachen Stell­antrieben bis zu Antriebssteuerungen. Aktuell stehen zwei Varianten zur Verfügung: StateLine für zentrale Steuerungskonzepte und HighLine als intelligente Antriebsreglereinheit, die prädestiniert ist für Anwendungen in modularen Maschinenkonzepten mit Technologiefunktionen wie z.?B. Motion Control im Antrieb.

Bei den Einachsgeräten sind Netzeinspeisung, Zwischenkreis und Wechselrichter in einem Gerät vereint. Integrierte Filterelemente und Brems-Chopper ermöglichen den Einsatz in dezentralen Installationen. Eine Kombination mit den Mehrachsgeräten ist jederzeit möglich. Passende Unterbaufilter ermöglichen höhere Entstörgrade oder den Einsatz längerer Motorkabel. Bei den Mehrachsgeräten reduziert der Energieaustausch im Zwischenkreis die Installationsleistung im Netz. Die integrierte Zwischenkreissicherung erlaubt im Fehlerfall die selektive Abschaltung, ohne den Verbund zu beeinträchtigen. Die gemeinsame Nutzung von Netzeinspeisung, Brems-Chopper und EMV-Maßnahmen senkt zudem den Aufwand für Material und Installation deutlich. Eine optimale Gestaltung des Energieflusses ermöglichen Einspeiseeinheiten mit integriertem Brems-Chopper sowie zukünftig auch Ein- und Rückspeiseeinheiten.

Bremsenansteuerung inklusive

Die Umrichter unterstützen sowohl Servoregelung mit Geberrückführung als auch geberlose Regelverfahren. Moderne Algorithmen für die Regelung von Strom, Drehzahl und Lage gewährleisten jederzeit eine ausreichende Performance. Die groß dimensionierten Leistungsteile und das intelligente Management der Schaltfrequenzen ermöglichen leistungsabhängige Spitzenströme bis zum vierfachen Wert des Gerätedauerstroms und ermöglichen so hochdynamische Anwendungen mit Asynchron- oder Synchron-Servomotoren. Die integrierte Bremsenansteuerung und die intelligente Motorbremsenlogik ermöglichen die Ansteuerung von Motorbremsen für 24 oder 230 Volt bei minimalem Verdrahtungsaufwand. Sechs LEDs signalisieren den aktuellen Gerätestatus. Eine lokale Diagnoseschnittstelle für die PC-Kommunikation via USB-Adapter oder das Keypad mit Klartext­anzeige ermöglichen die schnelle, präzise Analyse, Parametrierung und Programmierung der Geräte. Ein steckbares Modul speichert sämtliche Geräteeinstellungen und Anwendungsdaten und ermöglicht so nö­tigenfalls den Betrieb eines Austauschgerätes ohne weitere Parametrier- oder Programmierarbeiten. Neben einer Vielzahl von Anschlussklemmen für digitale und analoge Signale besitzen die Regler einen Resolvereingang sowie eine zweite Multi-Encoder-Schnittstelle für alternative Motorrückführsysteme oder zusätzliche lastseitige Lagegeber. Unterstützt werden alternativ TTL- oder Sinus-Cosinus-Inkrementalgeber, absolute Sinus-Cosinus-Geber mit Hiperface oder Endat-Protokoll sowie SSI-Absolutwertgeber.

Die Vielzahl möglicher Betriebsspannungen sowie steckbare Kommunikationsmodule für Profibus, Ethernet, CANopen ermöglichen einen flexiblen und weltweiten Einsatz der Geräte. Der 9400 HighLine ist zudem standardmäßig mit einer integrierten CANopen-Busschnittstelle ausgestattet. Die Ethernet-Schnittstelle erlaubt einen Zugriff auf die Prozessdaten, Parameter und Anwendungsprogramme der Antriebsregler von jedem Ort aus. Die notwendige Softwareintegration geschieht ausschließlich über OPC. Ebenfalls integriert in die Antriebsregler der L-force-Serie sind abgenommene Sicherheitsfunktionen, die externe Auswerte- und Abschaltgeräte unnötig machen und deshalb extrem kurze Abschalt- und Fehler­reaktionszeiten ermöglichen. Der Funktionsumfang der steckbaren Module reicht vom sicheren Halt und sicheren Stillsetzen über Bewegungsüberwachungen wie sicher reduzierte Geschwindigkeit bis zu sicheren Ein- und Ausgängen bzw. Bussystemen. Die zugehörige Runtime-Software aus Betriebssystem, Technologieebene und Soft-PLC übernimmt die Motorregelung, das Handling von Prozess- und Kommunikationsschnittstellen sowie die Bereitstellung sämtlicher Dienste wie Überwachungen, intelligente Diagnose, Oszilloskop usw. In den Technologiefunktionen sind sämt­liche Funktionen für Bewegungs- und Prozesssteuerungen zusammengefasst. Vorgefertigte Standardkonfigurationen ermöglichen die schnelle und einfache Anpassung an die Anwendung.

Frank Lorch, Lenze AG

Erschienen in Ausgabe: 07/2005