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Spezia

Servoantriebe – Dezentrale Servoantriebe bieten Entwicklungsspielraum im Sondermaschinen- und Anlagenbau. Große Zeitersparnis bringt eine solche Lösung vor allem beim Formatwechsel.

15. April 2009

Zu den häufigsten Herausforderungen, mit denen Sondermaschinen- und Anlagenbauer bei jedem Projekt erneut konfrontiert sind, gehören modulare Maschinenkonzepte und häufige Formatwechsel in Kombination mit einer Vielzahl eigenständiger Achsen. Die wichtigste Aufgabe der Konstrukteure ist dabei, die Besonderheit des jeweiligen Projektes auf standardisierte Komponenten abzubilden. Ein zielführender Ansatz ist hier häufig der Einsatz von dezentraler Servoantriebstechnik, mit der sich nahezu jede gewünschte Maschinen- und Anlagenkonfiguration realisieren lässt.So löste der Einsatz dezentraler Servoantriebstechnik zum Beispiel zahlreiche Platz- und Zeitprobleme bei der Automatisierung einer Einspeichmaschine für Fahrrad-Laufräder mit mehr als 80 eigenständigen Achsen. Entscheidend für die Verringerung des Verdrahtungsaufwands und der benötigten Schaltschrankfläche war dabei der Einsatz der integrierten Servoantriebe vom Typ Milan Drive Advanced (MDA) des Antriebssystemeherstellers GFC im sächsischen Coswig. Dieses leicht zu installierende integrierte Servoantriebssystem unterstützt die Modularität der Anlage durch einfache Vernetzung und schnelle Inbetriebnahme. Die integrierte Elektronik entlastet die übergeordnete Steuerung von Antriebsaufgaben. Ab Werk vorkonfigurierte Systeme ersparen zudem die Abstimmung der Komponenten während der Inbetriebnahmephase und reduzieren die Anfälligkeit der Signalleitungen für EMV-Einflüsse. Auch entfallen so Zusatzmodule im Schaltschrank undderen aufwendige Verdrahtung. Der Anschluss der Antriebe erfordert lediglich eine Leistungsversorgung und ein Busanschluss. Standardisierte M23- und M12-Steckertechnik gewährleistet eine fehlerfreie Verdrahtung und eine schnelle Installation. Daneben reduziert die integrierte Servoantriebstechnik die Schaltschrankfläche und die damit verbundenen Kosten für die Klimatisierung der Antriebsmodule.

Die integrierte eigenständige Positioniersteuerung mit digitalen und analogen Ein- und Ausgängen, 100 Fahrdatensätzen sowie zwei Handbetriebs-Fahrdatensätzen erlaubt es, Teile der Anlage unabhängig voneinander in Betrieb zu nehmen und einzeln zu testen. Ausführungen in Schutzart IP67 oder mit Explosionssicherheit nach ATEXII3D ermöglichen Anwendungen mit hohen Anforderungen oder Einsätze im Außenbereich.

Eingebaute Steuerung

Die Anzahl der E/A-Module und der Signalleitungen verringerte der Maschinenbauer über die als dezentrale Peripherie der SPS verwendbaren digitalen Ein- und Ausgänge der Servoantriebe. Dieser Aufbau führt zu einer erheblichen Einsparung an Feldbuszykluszeit und Rechenleistung, weil die für die Bewegungsabläufe notwendigen Signale hier direkt am Antrieb zur Verfügung stehen und parallel dazu von der SPS bearbeitet werden können.

Rasanter Wechsel

Ein anderes Beispiel für den gezielten Einsatz von dezentraler Servoantriebstechnik liefert ein niederländischer Anlagenbauer mit einer über 100 Quadratmeter großen Anlage für die Herstellung maßgeschneiderter Isolierschaumplatten. Hier ermöglicht der dezentrale Aufbau der 60 Servoantriebe enorm schnelle Formatwechsel in der gesamten komplexen Anlage. Bei einem Rezepturwechsel muss die übergeordnete Steuerung dazu lediglich den richtigen Fahrdatensatz der jeweiligen Antriebe starten. Die notwendigen Parameter wie Rampenformen oder Beschleunigungs- und Maximalwerte für den Bewegungsvorgang sind in bis zu 100 frei programmierbaren Fahrdatensätzen abgelegt. Die Feldbusanbindung jedes Antriebs ermöglicht dabei eine zentrale Verwaltung der Parameter in der Steuerung oder gezielt an einem der Operator-Panels in der Anlage. Die optionale Ausführung in Explosionsschutzklasse Atex II erlaubt einen Einsatz des integrierten Servoantriebssystems MDA auch im staubexplosionsgefährdeten Bereich der Sägerei.

Ein innovatives Konzept für den Profilwechsel entwickelte auch ein süddeutscher Anlagenbauer durch die Einbindung von 42 Servomotoren mit integrierter Steuerung MDA in eine Profilieranlage und ersetzte so den üblichen zeit- und personalintensiven manuellen Verstellaufwand beim Profilwechsel durch eine zentrale Steuerung.

Die Lösung erledigt einen beliebigen Profilwechsel ohne Austausch der Rollenwerkzeuge in maximal zwei Minuten und ermöglicht damit ohne Anlagenstopp und Neuprogrammierung der Profilieranlage kurzfristige Auftragswechsel mit Stanzbildänderungen ohne Abfall und in Losgröße 1.

Falko Schmidt-Viereck, Ingrid Kremtz, GFC Antriebs-Systeme/bt

Fakten

- Die GFC Antriebssysteme GmbH in Coswig ist ein traditionsreicher Hersteller von Antriebstechnik.

- Im Fokus liegen u.a. Schneckengetriebe sowie komplette Antriebssysteme für die Aufzugstechnik.

Erschienen in Ausgabe: 02/2009