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Raus aus dem Schaltschrank

Bosch Rexroth: Schaltschranklose Antriebstechnik treibt Modularisierung voran.
Raus aus dem Schaltschrank

Die Fertigung kleiner Stückzahlen, eine schwankende Produktnachfrage und die Vernetzung für Industrie 4.0: Flexibilität ist eine zentrale Anforderung an neue Maschinen. Je flexibler sich diese auch mit Blick auf die Konfiguration zeigen, desto besser. Die Antwort liegt in der Modularisierung von Maschinen. Schaltschranklose Antriebstechnik von Rexroth unterstützt diese Entwicklung.

Nach Informationen von Bosch Rexroth in Lohr am Main

Intelligente Servoantriebe sind aus modernen Maschinen nicht weg zu denken. Sie übernehmen per Knopfdruck Formatumstellungen oder Änderungen im Bewegungsprofil und verkürzen so Umrüstzeiten. Die Kehrseite der Medaille: immer größere Schaltschränke nehmen immer mehr „unproduktiven“ Platz in Anspruch. Gleichzeitig fordern Anwender modulare Antriebskonzepte, mit denen sich die Produktlebenszyklen verkürzen und Fertigungslinien an neue Aufgabenstellungen anpassen lassen. Daraus ergaben sich für die Bosch-Rexroth-Ingenieure fünf Kernanforderungen für die Entwicklung schaltschrankloser Antriebstechnik. An diesen orientierten sie sich bei der aktuellen Generation Indra Drive Mi. Die erste zeigt sich beim Blick auf die Antriebstechnik: Motor und Regelgerät sind getrennt, von jedem Motor führen je ein Leistungs- und ein Geberkabel in den Schaltschrank.
  • 1. Weniger Platz, mehr FlexibilitätDie Vorteile der Servotechnik lassen sich auch bei bis zu 90% reduziertem Verkabelungsaufwand nutzen. Dazu sind die Antriebe bei Indra Drive Mi lediglich über ein Hybridkabel verbunden. Bis zu 30 Servoantriebe lassen sich so an einem Kabelstrang zu einem Antriebsverbund kombinieren. Der erste Antrieb ist über das Hybridkabel direkt an die Leistungsversorgung und Steuerung angeschlossen. Zudem lassen sich Sensoren, E/As und Feldbuskomponenten direkt mit den dezentralen Antrieben verbinden. Auch die bislang im Schaltschrank platzierten Komponenten der Netzanschaltung und Stromversorgung lassen sich jetzt in der Maschine installieren. Das Netzmodul wird direkt an das Netz angeschlossen. Für die Versorgung und Ansteuerelektronik ist ein rückspeisefähiges Versorgungsmodul zuständig, das neben der Ansteuerelektronik auch Bremswiderstand und -transistor integriert. So kann der Anwender bei Bedarf auf den Schaltschrank verzichten.
  • 2. Modularität in der ElektronikDie zweite Anforderung an die schaltschranklose Antriebstechnik folgt dem Trend zur Modularisierung. Weil der Maschinenbauer die Antriebsmodule noch im eigenen Werk vormontieren und in Betrieb nehmen kann, lassen sich nachträglich erstellte Stationen zügig in vorhandene Fertigungslinien einfügen. Sind die Antriebe zudem bereits parametriert, verringert die schnellere Inbetriebnahme auch die Maschinenstillstandzeiten. Um die Module ohne Zusatzaufwand in die Automationslandschaft einbinden zu können, wurde die Lösung mit einer Multi-Ethernet-Schnittstelle versehen.
  • 3. Normgerechte SicherheitDie Maschinensicherheit darf gegenüber konventionellen Ansätzen nicht zurückstehen, soll aber die Verfügbarkeit erhöhen. Am Ende lässt sich die Maschinenrichtlinie mit dem dezentralen Antriebskonzept als Grundlage für die Modularisierung einfach umsetzen. Neben Sicherheitsfunktionen in der Antriebslösung sorgt dafür auch das Hybridkabel, welches alle Sicherheitssignale mit überträgt. Interessant ist die einfache Umsetzung von Sicherheitszonen mit mehreren Antrieben an einem Antriebsstrang. Für Safe Torque Off wird der erste Antrieb einer Sicherheitszone so verdrahtet, dass er die Sicherheitssignale verarbeitet. Um weitere Antriebe zu einer Sicherheitszone hinzuzufügen, reicht es, dort einen Safety-Teilnehmer-Stecker einzusetzen.
  • 4. Energie effizient nutzenDie Energieeffizienz steht oft ganz vorn im Lastenheft. Sie beeinflusst maßgeblich die Lebenszykluskosten. Schaltschranklose Antriebe können diesbezüglich mit einer systembedingten energetischen Kopplung punkten. Weil über das Hybridkabel ein Energieaustausch zwischen den Antrieben möglich ist, kann z.B. die Bremsenergie eines verzögernden Antriebs einem beschleunigenden zur Verfügung stehen und überschüssige Energie ins Netz zurückgespeist werden. Zudem entfallen die Verlustleistung im Schaltschrank sowie der Energiebedarf für eine Schaltschrankkühlung.
  • 5. Bereit zur VernetzungDie letzte Anforderung liegt in der Fähigkeit zur Vernetzung mit der Unternehmens-IT im Sinne von Industrie 4.0. Eine Voraussetzung dafür erfüllen die dezentralen Antriebe bereits, da sie autonom nach den Vorgaben übergeordneter Ebenen agieren. Die Multi-Ethernet-Schnittstelle sorgt für die zur Vernetzung nötige Kommunikationsfähigkeit. Zudem hat Bosch Rexroth die Brücke von der Antriebstechnik zur IT-Welt geschlagen. Für den Zugriff auf alle Antriebsparameter mittels hochsprachen-basierter Anwendungen hat man die zum Open Core Engineering gehörende Schnittstellentechnologie Open Core Interface direkt auf der Antriebsebene verankert. Mithilfe von Open Core Interface for Drives lässt sich etwa der Energieverbrauch über Makros von Tabellenkalkulationsprogrammen auswerten.
Mit seiner schaltschranklosen Antriebstechnik erfüllt das Unternehmen die Zukunftsanforderungen hinsichtlich Platzbedarf, Modularisierung, Sicherheit und Energieeffizienz sowie Vernetzung. Zukunftsträchtig erscheinen dabei die integrierte Intelligenz und die passende Schnittstellentechnologie zur Umsetzung von Industrie 4.0 Anwendungen. jg

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Kontakt

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Bosch Rexroth AG
Lohr am Main Manuela Kessler
Tel. +49 9352 18–4145
manuela.kessler@boschrexroth.de
www.boschrexroth.de
Hannover Messe Industrie: 17-B38
Details zu Lösung Indra Drive Mi:
http://t1p.de/kmsc
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