Optimierte Bewegungsführung senkt Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen

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Bosch Rexroth AG Electric Drives and Controls

Intelligentes Zusammenspiel mit Nebenaggregaten

Die bedarfsgerechte Ansteuerung hat Auswirkungen auf die Auslegung der einzelnen Nebenaggregate. Sie müssen entweder über eine ausreichende „Eigenintelligenz“ oder über entsprechende Schnittstellen zur übergeordneten SPS verfügen. So regeln Rexroth Blue Hydraulic Drives als drehzahlvariable Pumpenantriebe für die Hydraulik eigenständig und bedarfsgerecht die Förderleistung.

In dieser Kombination aus Konstantpumpe und Frequenzumrichter hat Rexroth alle fluidspezifischen Parameter bereits in der Software hinterlegt und erreicht damit bei hoher Dynamik Verbrauchsreduzierungen je nach Zyklus von bis zu 70% im Vergleich zu ungeregelten Systemen. Die gemeinsame Druckversorgung von Hydraulik und Hochdruck-Kühlschmiermitteltechnik in Werkzeugmaschinen über den KST-Booster steigert diesen Wert noch. Der Wegfall der sonst üblichen Schraubenspindelpumpe mit gesondertem Motor verringert den Energieverbrauch für die Kühlschmiermittelversorgung um bis zu 90%.

Steuerung schaltet Verbraucher bedarfgerecht zu und ab

Die bedarfsgerechte Zu- und Abschaltung von Verbrauchern über die zentrale Steuerung erfordert eine prozessindividuelle Programmierung. Sie berücksichtigt, wann welche Verbraucher eingeschaltet sein müssen sowie die Anlaufzeiten und Zu- sowie Abschaltreihenfolgen einzelner Nebenaggregate. Die Basis bildet dabei eine detaillierte Erfassung und Analyse des Energieverbrauchs aller Aktoren im realen Prozess.

Rexroth hat mit Indramotion MTX cta (Bild 1) und MTX ega (Bild 2) steuerungsintegrierte Analysetools entwickelt, die online und ohne zusätzliche Hardware die Bewegungszeiten und den Energieverbrauch jedes NC-Satzes messen. Die Werkzeuge lesen den antriebsseitigen Verbrauch über Sercos aus den Antrieben, während sie den Energiebedarf für die einzelnen Nebenaggregate berechnen. Dabei verwenden sie deren Steuersignale, ihren durchschnittlichen Verbrauch sowie entsprechende Modelle.

Diese tabellarisch und grafisch aufbereiteten Messergebnisse geben Entwicklern erstmals fundierte Daten an die Hand, um die Auslegung aller Verbraucher im Hinblick auf den Prozess zu überprüfen, die Programmierung mit Blick auf Energieeffizienz zu optimieren und eine Erfolgskontrolle durchzuführen.

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