Vier Schlüsselkriterien für die Spezifikation von Industrieantrieben

Die Spezifikation der richtigen Industrieantriebe ist entscheidend für die Maschinen- und Gesamtprozessleistung, aber da die industrielle Automatisierung die Landschaft für die Antriebsauswahl prägt, ist es von entscheidender Bedeutung, bei der Definition von Spezifikationskriterien auf dem Laufenden zu bleiben.

Paul Streatfield, strategischer Produktmanager beim Industrieantriebsspezialisten Bosch Rexroth, untersucht vier der neuesten Schlüsselkriterien für die Spezifikation von Industrieantrieben, die den Herausforderungen der heutigen industriellen Anforderungen gerecht werden.

Es kann schwierig sein, Ihre Spezifikationsauswahl im Einklang mit der sich schnell entwickelnden Landschaft von Industrie 4.0 kontinuierlich zu aktualisieren, aber dadurch können Maschinenhersteller ihren Kunden eine Fülle von finanziellen Vorteilen sowie eine bessere Nutzung der Fabrikfläche, eine optimierte Maschinenleistung und eine Verbesserung bieten Sicherheitsstandards.

Der Schlüssel zur Auswahl eines mit Autonomie kompatiblen Industrieantriebs liegt darin, zu verstehen, wie dieser Antrieb für den Betrieb in Verbindung mit anderen Maschinen und Steuerungssystemen konzipiert und konstruiert wurde.

Auf diese Weise können Planer besser feststellen, ob das Laufwerk nicht nur greifbare Ergebnisse liefert, sondern auch, ob die Investition den Test der Zeit gegenüber der laufenden Entwicklung der Konnektivität im Industriesektor bestehen wird.

Flexibler Produktionsraum mit schaltschrankloser Antriebstechnik
Seitdem intelligente Servoantriebe aus modernen Maschinen nicht mehr wegzudenken sind, freuen sich Endanwender über effiziente Formatwechsel und Bewegungsprofilanpassungen auf Knopfdruck.

Diese leistungssteigernde Technologie hat jedoch ihren Preis, und mit mehr Servoantrieben kommen größere, platzraubende Schaltschränke.

Diese „unproduktiven“ Schränke füllen im Wesentlichen Produktionsflächen aus, die besser für die Erweiterung einer Produktionsanlage durch Modulation genutzt würden.

In der Vergangenheit wurden Motor und Steuereinheit voneinander getrennt, indem von jedem Motor ein Leistungs- und Encoderkabel in den Schaltschrank geführt wurde.

Lange Zeit war dies die einzige Möglichkeit, Servotechnik zu nutzen, bis 2014 die schaltschranklose Antriebstechnik eingeführt wurde, die alle Vorteile von Servoantrieben beibehält, aber bis zu 90 Prozent weniger Verkabelungskosten und einen deutlichen Platzgewinn bietet kompletter Verzicht auf Schaltschränke.

Ausgelegt nach IP65 werden alle bisher im Schaltschrank befindlichen Netzwerkzugangskomponenten direkt in die Maschine eingebaut.

Das Netzmodul ist eine Einheit und verbindet die gesamte Anlage mit Netzfilter, Netzdrossel und Netzschütz mit dem Netz.

Das Netzrückspeisemodul mit Ansteuerelektronik, Bremswiderstand und Bremstransistor ersetzt die Versorgungs- und Ansteuerelektronik im Schaltschrank komplett, wodurch der klassische Schrankaufbau komplett aus dem Systemdesign herausgelöst werden kann.

Im Vergleich zur herkömmlichen Automatisierung benötigen schaltschranklose Lösungen einen Bruchteil der Hybridverkabelung bei gleichem Motorabstand.

Das senkt nicht nur Materialkosten und Installationszeiten, sondern reduziert auch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in der Verkabelung und bringt zusätzliche Kosteneinsparungen durch den direkten Anschluss von Sensoren, I/Os und Feldbuskomponenten an die dezentralen Antriebe.

Integrierte Sicherheitsfunktionen für schnelleres Engineering

Antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen bieten eine wirtschaftliche Möglichkeit, maximalen Schutz für Mensch und Maschine zu gewährleisten und gleichzeitig die Produktivität, Ergonomie und Effizienz im Engineering zu steigern.

Es ist kein Geheimnis, dass unkontrollierte Bewegungen erhebliche Gefahren darstellen, und je mehr Zeit der Bediener in einer Maschine verbringen muss, desto länger verbringen Hersteller damit, die Einhaltung der strengen Sicherheitsvorschriften der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG oder der einschlägigen regionalen Normen sicherzustellen .

Intelligente, antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen machen Wartungsarbeiten gemäß den gesetzlichen Anforderungen einfacher und effizienter und bieten eine Fülle von Wettbewerbsvorteilen, wenn es darum geht, Anlagenstillstandszeiten und Arbeitskosten zu reduzieren.

Aufbauend auf den gefragten integrierten Sicherheitsfunktionen wie „Sicherer Stopp 1“, „Sichere begrenzte Geschwindigkeit“ und „Sichere Drehrichtung“ bringen führende Innovatoren antriebsintegrierter Sicherheitsfunktionen bereits eine breitere Palette von Logikfunktionen auf den Markt um maximale Maschinensicherheit zu bieten, die teilweise sogar die höchste Sicherheitsstufe Kategorie 4, Performance Level e und SIL3 erfüllt.

Einige dieser anspruchsvolleren Funktionen umfassen eine sichere Türverriegelung und sichere Brems- und Haltesysteme, die zwei unabhängige Bremsen über redundante Kanäle im Antrieb überwachen und steuern können, um die Sicherheit zu gewährleisten, falls Mitarbeiter Zeit unter schwerkraftbelasteten Achsen verbringen müssen.

Betriebliche Flexibilität mit Open-Core-Engineering

Open-Core-Engineering erschließt erstmals völlig neue Anwendungsmöglichkeiten und ersetzt traditionelle HMI-Geräte durch intelligente Alternativen während der Inbetriebnahme-, Betriebs- und Diagnosephase.

Das Open-Core-Engineering bietet ultimativen Bedienkomfort und erschließt die Schneide der Maschinenleistung, indem es den Zugriff auf den Steuerungskern erweitert und den Einsatz mobiler und digitaler Technologien in die industrielle Umgebung einlädt.

Anwendungen, die durch Open Core Engineering ermöglicht werden, umfassen die Inbetriebnahme von Maschinen mit scanbaren QR-Codes und die Visualisierung von Prozessen innerhalb der Maschine sowie Diagnosetools, die eine sofortige Übertragung der gewonnenen Daten zur Speicherung und Auswertung ermöglichen.

Mit neuen und umfangreichen Anwendungen, die unter Verwendung allgemein verwendeter Hochsprachen für alle Standardbetriebssysteme verfügbar sind, ist die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen für eine Reihe komplexer Bearbeitungsanforderungen weitaus einfacher als je zuvor, wodurch Open-Core-Engineering zu einem wichtigen Spezifikationskriterium für zukünftige Antriebe wird.

Eliminierung übergeordneter Steuerungen durch Kombination von Bewegungs- und SPS-Funktionalität

Einige branchenführende Antriebslösungen, wie die IndraMotion MLD-Einheiten von Rexroth, kombinieren Bewegungs- und allgemeine SPS-Funktionalität, um eine moderne, offene Automatisierungsplattform für modulare Maschinenkonzepte zu schaffen.

Durch die Dezentralisierung der Steuerungsarchitektur in einem kompakten Motion-Control-System – bei dem sowohl die Bewegungs- als auch die Logiksteuerung direkt im Antrieb erfolgt – ist es möglich, auf übergeordnete Steuerungen vollständig zu verzichten.

Diese Art von Laufwerksarchitektur bietet nicht nur finanzielle Vorteile durch weniger Hardware und Verkabelung, sondern ermöglicht auch ein einfacheres Engineering, eine schnellere Inbetriebnahme, eine schnellere Diagnose und den zusätzlichen Vorteil, dass nur eine Datenquelle gesichert werden muss.

Skalierbar für eine Vielzahl von Prozess- und Fertigungsanlagen, mit gebrauchsfertigen Funktionsbibliotheken zur Vereinfachung der Verwendung, ist diese Art von antriebsbasierter Lösung als Einzelachsensteuerung für Basisanwendungen sowie als Mehrachsensteuerung für Anwendungen mit verfügbar maximal zehn Achsen.

Auf PLCopen basierende Module bieten zudem Zugriff auf standardisierte Motion-Control-Funktionen, während offene Technologie- und Kommunikationsschnittstellen die Integration von MLD in eine Vielzahl von Automatisierungskonzepten vereinfachen.