Ein einziges Motorkabel für die störsichere Datenübertragung

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ESTA Apparatebau GmbH & Co. KG

FAULHABER Antriebssysteme

Maxon Motor GmbH

SICK AG

Während sie in der Basisversion mit einem digitalen Resolver ausgerüstet sind, kommen für anspruchsvollere Anwendungen mit hoher Auflösung die Motor-Feedbacksysteme EKS36 beziehungsweise EKM36 von Sick mit Hiperface-DSL-Interface zum Einsatz. Dadurch lässt sich die Einkabeltechnik funktional und preislich skaliert aus geeigneten Motor- und Servoreglermodulen konzipieren. Skalierbarkeit, aber auch Dynamik und Flexibilität sind die Vorteile, die die Servoregler der AKD-Serie von Kollmorgen bieten. Wie Kollmorgen angibt, lassen sich die Benefits, die die Einkabeltechnik eröffnet, bei den AKD-Drives noch verbessern, wenn der Kunde einen Servoverstärker mit integrierter Motion Control wählt. Da die Kollmorgen-Automation-Suite als Motion-Control-Plattform direkt in den Antrieb integriert ist, können zusätzliche Einsparungen bei Hardware-, Platz- und Installationsaufwand erzielt werden.

Condition Monitoring und Remote-Diagnose verbessern Verfügbarkeit

Mit den Edelstahlmotoren der HKM-Baureihe im Hygienedesign eröffnet Kollmorgen den Einsatz der Einkabeltechnik auch in den Anwendungsbereichen Verpackung, Lebensmittelverarbeitung und Pharma. Die Technik bedeutet für hygienische Anwendungen eine einfachere und schnellere Reinigung und das Risiko der Undichtigkeit ist ebenfalls reduziert. Dort bietet Hiperface DSL die Möglichkeit, dass die komplette Anschlusstechnik in einem nur 11 mm messenden Kabel realisierbar ist. Die skalierbaren Lösungen aller drei Produktfamilien von Kollmorgen setzen in ihren hochperformanten Ausführungen auf die Hiperface-DSL-Technologie.

Bei Systemen mit integrierter Hiperface-DSL-Schnittstelle ist es möglich, ein individuelles Condition Monitoring des Antriebspakets und damit dieses Bereichs der Maschine zu entwickeln und anzubieten. Möglich macht dies – neben der digitalen Signalübertragung – ein E²PROM als elektronisches Typenschild, über das Motor-Feedback-Systeme zur automatischen Reglerparametrierung verfügen. Motorkenndaten, Serien- und Artikelnummern sowie weitere Daten, die im Service- oder Austauschfall schnell helfen, werden hier hinterlegt und zur selbstständigen Einstellung des Reglers auf die Parameter des Motors genutzt. Damit können Maschinenbauer über die gesamte Betriebsdauer einer Maschine eine Vielzahl von Motordaten mit Hilfe der Motor-Feedback-Systeme erfassen und sie im Rahmen eines kontinuierlichen Condition Monitoring per Hiperface DSL zu Diagnosezwecken sowie zur vorbeugenden Instandhaltung nutzen. Und das nicht nur vor Ort an der Maschine, sondern auch optional über das Tool DSL Analyser und die Datenübertragung per Web-Interface.

Im Betrieb erfassen und messen die Motor-Feedback-Systeme viele aussagefähige physikalische Größen, wie Stromaufnahme, Drehzahlen, Geschwindigkeiten, Temperaturen, und die jeweiligen Veränderungen dieser Größen. Sie alle erlauben die Ableitung von Aussagen über den Zustand und die voraussichtliche Entwicklung von Antriebs- und Maschinenzuständen. Damit lassen sich zum einen die Maschinen über ein schnell reagierendes Sicherheitssystem schützen. Damit einhergehend ermöglicht die Analyse der Sensordaten eine Klärung der Störfaktoren und Schadensursachen. Zum anderen ist eine Effizienzoptimierung möglich, um eine höchstmögliche Produktionsverfügbarkeit zu erreichen. Die permanente Zustandsüberwachung eröffnet ein großes Potenzial zur Einsparung von Betriebskosten, da kritische Maschinenelemente nicht präventiv überprüft und ausgetauscht werden müssen, sondern deren Lebensdauer ohne Verlust der Restlaufzeit intakter Bauteile vollständig ausgenutzt werden kann.

Der Nutzen steigt mit dem Dezentralisierungsgrad

Hiperface-DSL erschließt dem Antriebshersteller Kollmorgen die Option, seine Einkabeltechnik auch dann einzusetzen, wenn die Applikation ein hochauflösendes Motor-Feedback-Signal der AKM- und HKM-Servomotoren sowie die AKD-Servoregler erfordert, zum Beispiel in Hochgeschwindigkeitsanwendungen.

Davon profitieren vor allem räumlich ausgedehnte Maschinen mit verteilten Einzelachsen und dezentraler Antriebstechnik, denn speziell bei den in einem solchen Szenario typischen, großen Kabellängen lassen sich bereits vom ersten Meter an zwischen Motor und Servoregler messbare Einsparungspotenziale ausschöpfen. Maschinenbauern bietet der Einsatz von Motor-Feedback-Systemen mit Hiperface-DSL folglich eine Möglichkeit, sich mit diesem Schnittstellenstandard im Wettbewerb zu differenzieren und den Maschinenbetreibern heute schon Mehrwerte zu bieten, auf die es in Zukunft immer mehr ankommen wird.

* Bernd Appel ist Leiter Business Unit Motor Feedback Systems in der Division Motion Control Sensors der Sick AG in 78166 Donaueschingen; Klaus Oberkötter ist Geschäftsführer der TBO GmbH in 63636 Brachttal

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