Raus aus dem Schaltschrank mit dezentraler Antriebstechnik

Der Blick in den Maschinenbau zeigt eindrucksvoll, wie sich mit dezentraler Technik auf effektive Weise auch Modularisierung erreichen lässt. Ein Beispiel dafür liefert der Sondermaschinenbauer Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik. Antriebe von SEW-Eurodrive sind es, mit denen Rotte aus Salzkotten bei Paderborn den kompletten Materialfluss für die Herstellung technischer Laminate antreibt. 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 enorme Flexibilität der dezentralen Antriebe“, erläutert Tobias Thebille, Leiter Elektrotechnik bei Rotte. Unter Flexibilität versteht er zunächst, dass sich mit den Reglern gleichermaßen gesteuerte wie geregelte Applikationen verwirklichen 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 der Sondermaschinenbauer 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“, freut sich der geschäftsführende Gesellschafter Ulrich Rotte. Sie weisen sogar servotypische Eigenschaften auf. 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.

Die Vorteile werden beim Blick in die Vergangenheit schnell deutlich: Für die Antriebe eines Hubliftes war bis dato ein Schaltschrank mit den Maßen 760 x 600 x 250 mm notwendig. Den benötigt man heute mit den autark arbeitsfähigen Modulen nicht mehr. Stattdessen hängt weiter unten eine kleine Anschlussdose für zwei Kabel: Energieversorgung und Profinet-Kommunikation. „Alles andere ist weg und dezentral gelöst. Die Anschlussdose hätte auch noch kleiner ausfallen können“, sagt Ulrich Rotte. Weitere Vorteile sieht Tobias Thebille in der Flexibilität der SEW-Antriebe auch auf I/O-Ebene. Alle drei Varianten des Movimot aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C 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, bei der Installation Kabel einzusparen. Standardisierung dank der Multifunktionalität der dezentralen Antriebe ist für den Sondermaschinenbauer gerade deshalb wichtig, weil es sich bei den Anlagen aus Salzkotten in der Regel um Unikate handelt. Die gebotene Flexibilität zieht sich bei den Antrieben durch wie ein roter Faden. „Es gibt Sondermaschinen, bei denen während der Inbetriebnahme noch kundenseitig Änderungswünsche einfließen, sodass wir flexibel reagieren müssen“, lässt Tobias Thebille durchblicken. Die Möglichkeit, die Movimot-Geräte per Profinet einfach in den Kommunikationsverbund aufzunehmen sowie über die on-board verfügbaren Ein- und Ausgänge unterschiedliche digitale Sensoren anzuschließen, schafft maximale Freiheitsgrade. „Wir können ganz einfach in eine bestehende Installation einen Antrieb dazwischen bauen, Sensoren und weitere Aktoren einbinden und dann neu ausprobieren“, betont der Leiter der Elektrotechnik bei Rotte.

Vergleichbares gilt auch für die integrierte Sicherheitstechnik, die „ebenfalls schnell mal geändert ist“. Der sogenannte Sichere Halt (Safe Torque Off, STO) ist serienmäßig an Bord. Über die Optionskarte CSB51A kann der STO 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. Ulrich Rotte: „Die große Anzahl an komplexen individuellen Anlagen zwingen uns dazu schnell und flexibel zu agieren, ohne große Pläne zu machen oder aufwendig die Verdrahtung zu planen.“ 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 komfortabler und schneller. Das gilt ebenfalls für die Arbeit mit dem Bedienpanel samt Pendelbetrieb.