Intelligent, flexibel und individualisierbar und in alle Automatisierungsarchitekturen integrierbar - das sind die Anforderungen an eine moderne Antriebstechnik in digitalen und modularen Fabriken. Nord Drivesystems bietet hierfür Antriebssysteme mit dezentraler Intelligenz, leistungsstarke Optionen sowie eine mobile Lösung für Inbetriebnahme, Wartung und Service.
Welche Vorteile hat der Trend von dezentralen Anlagenstrukturen für die moderne Antriebstechnik?
Die Zukunft der Produktion ist flexibel. Das erfordert neue Systeme mit dezentraler Intelligenz, die die wachsende Komplexität der Prozesse bewältigen. Im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung und Modularisierung der Fabriken ist daher der Trend in Richtung dezentraler Anlagenstrukturen ungebrochen. Intelligente Antriebstechnik ist dabei eine Schlüsseltechnologie, denn sie bringt die vernetzten und autarken Fertigungsprozesse der zukünftigen „Smart Factory“ in Gang und hält sie am Laufen.
Besonders bei weitläufigen Anlagen sowie in modularen und mobilen Systemen, bieten dezentrale Antriebskonzepte mit Frequenzumrichtern, die direkt auf dem Motor aufgebaut oder in seiner unmittelbaren Nähe montiert sind, zahlreiche Vorteile:
Einfach: Durch die Verteilung der Antriebsaufgaben auf einzelne, intelligente Komponenten im Anlagenfeld wird die Anlagenkomplexität reduziert.
Flexibel: Gleichzeitig bieten modular aufgebaute Strukturen maximale Flexibilität. Denn Umgestaltungen in der Anlagenarchitektur sind jederzeit ohne größere strukturelle Veränderungen möglich. Dezentrale Lösungen sind zudem besonders wartungs- und servicefreundlich: Fehlerhafte Einheiten können schnell und unkompliziert repariert bzw. ausgetauscht werden.
Benutzerfreundlich: Die Vorkonfigurierung der Frequenzumrichter im Werk ermöglicht außerdem eine einfache Inbetriebnahme.
Sparsam: Es wird weniger Platz im Schaltschrank benötigt, wodurch dieser kleiner ausfallen bzw. teilweise ganz eingespart werden kann. Der Frequenzumrichter entfällt als zusätzliche Wärmquelle im Schaltschrank, was den Klimatisierungsaufwand verringert. Das wirkt sich auch positiv auf die Energiebilanz aus. Zudem reduziert sich der Verdrahtungs- und Verkabelungsaufwand mit der räumlichen Nähe von Motor und Umrichter. Wenn überhaupt, kommen nur sehr kurze Kabel zum Einsatz.
So funktioniert die Dezentralisierung mit Nord für digitale und modulare Fabriken
Mit seinem umfangreichen Produktbaukasten an dezentraler Antriebselektronik deckt Nord Drivesystems viele Anforderungen und Applikationen ab. Die Antriebskomponenten verfügen über einen Leistungsbereich bis 22 kW sowie eine standardmäßig integrierte PLC und können mit marktüblichen Steckverbindern geliefert werden. Sie lassen sich frei konfigurieren und an jede gewünschte Anwendung anpassen.
Mit der in die Umrichter integrierten PLC können die dezentralen Antriebssysteme Master-Slave-Gruppen bilden, die miteinander kommunizieren und eigenständig Steuerungsaufgaben übernehmen. Das erlaubt ein Anlagendesign mit Produktionsgruppen und Fertigungsinseln. Die PLC verarbeitet die Daten angeschlossener Sensoren und Aktoren, kann Ablaufsteuerungen autark einleiten und die Antriebs- und Anwendungsdaten an den Leitstand, vernetzte Komponenten oder eine vorhandene Cloud übermitteln. Das ermöglicht eine kontinuierliche Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und legt damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte (Predictive Maintenance) sowie eine optimierte Anlagendimensionierung.
Umrichter mit integrierter PLC
Der modulare Aufbau der Frequenzumrichter machen sie einfach erweiterbar und bieten eine Vielfalt an Einsatzszenarien für Automationsnetzwerke. Ihre Einsatzgebiete reichen von der Fördertechnik und Intralogistik über Applikationen in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie bis hin zu Pumpenanwendungen und dem allgemeinen Maschinenbau.
Die dezentrale Nord-Antriebstechnik bietet die Funktionalitäten eines Applikationsumrichters. Dazu zählen unter anderem:
Positioniermodul Posicon
Hubwerksfunktion
Integrierte PLC
Funktionale Sicherheit
Unterstützung aller gängigen Feldbus- und Ethernet-Dialekte
Betrieb von Synchron- und Asynchronmotoren
Erweiterungen gab es zuletzt bei der Feldverteilerbaureihe Nordac Link. Die Antriebssteuerung für die variable, dezentrale Installation ist als Frequenzumrichter (bis 7,5 kW) sowie Motorstarter (bis 3 kW) verfügbar und bietet eine schnelle Inbetriebnahme, einfache Bedienung und Wartung. So werden alle Anschlüsse über Steckverbindungen hergestellt. Darüber hinaus sorgen integrierte Wartungsschalter und Handbedienschalter für eine Benutzerfreundlichkeit. Mit der integrierten Posicon-Funktionalität können die Umrichter dezentral positionieren.
Der Nordac Flex mit seinem Leistungsbereich bis 22 kW, seinem großen Funktionsumfang sowie seinem breiten Angebot an Zubehör ist der flexibelste der Nord-Umrichter. Auch der Nordac Flex verfügt über eine integrierte PLC und die Positionierfunktionalität. Dank Posicon können die Umrichter Positionieraufgaben wie Gleichlauf und fliegende Säge ausführen. Mit dem einfachen Parametertransfer via EEPROM Speicher sind Installation und Wartung zuverlässig und schnell erledigt. Der dezentrale Frequenzumrichter ist ab Losgröße 1 modular skalierbar und bietet vielfältige Optionen in puncto funktionaler Sicherheit.
Funktionale Sicherheit für dezentrale Antriebe
Funktionale Sicherheit gewinnt immer mehr an Bedeutung als ein grundlegender Bestandteil im zeitgemäßen Maschinen- und Anlagendesign und ist ein unverzichtbarer Aspekt der Nord-Antriebsysteme. Aktuell liefert das Unternehmen in diesem Umfeld Frequenzumrichter mit integriertem STO und SS1. Sicherheitsgerichtete Kommunikation und sichere Bewegungsfunktionen gemäß der IEC 61800-5 bedient Nord mit der Profisafe-Baugruppe SK TU4-PNS. Funktionen wie SLS (Safety Limited Speed), SSR (Safe Speed Range), SDI (Safe Direction), SOS (Safe Operation Stop) und SSM (Safe Speed Monitor) lassen sich integrieren und erweitern die sicheren Stoppfunktionen der Antriebe. Damit bietet das Profisafe-Schnittstellenmodul umfassende Sicherheit für den zuverlässigen Betrieb von Anlagen und Maschinen.
Die Integration der Sicherheitsfunktionen in den Antrieb bietet Vorteile gegenüber einer Antriebslösung mit diskreter Sicherheitstechnik: Es wird weniger Bauraum benötigt, die Anzahl an externen Sicherheitskomponenten ist geringer und das System ist modular skalierbar. Standard- und sicherheitsgerichtete Informationen werden zwischen der übergeordneten sicherheitsgerichteten Maschinen- oder Anlagensteuerung und den Antrieben mit integrierter funktionaler Sicherheit in einem einzigen Netzwerkkabel übertragen. Der Verzicht auf die klassische hartverdrahtete Sicherheitstechnik spart Verkabelungsaufwand und reduziert somit die Kosten. Hinzu kommt die globale Verfügbarkeit der sicherheitsgerichteten Maschinendaten.
Mobile Servicelösung
Die neue Nordcon App und der dazugehörige Bluetooth-Stick namens „Nordac Access BT“ bieten eine mobile Inbetriebnahme- und Servicelösung und eröffnen dem Anwender damit völlig neue Möglichkeiten zur Optimierung seiner Nord-Antriebe. So kann die Inbetriebnahme beschleunigt, die Wartung vereinfacht und Mängel schneller behoben werden. Dadurch lassen sich Stillstandzeiten verringern und Kosten reduzieren.
Die Dashboard-basierte Visualisierung kann zur Antriebsüberwachung und Fehlerdiagnose genutzt werden. Es lassen sich sowohl alle Antriebsparameter anzeigen als auch einzelne Vitalwerte benutzerdefiniert darstellen. Die Parametrierung von Antrieben ist durch eine Hilfefunktion und einen Parameter-Schnellzugriff einfach und unkompliziert realisierbar. Darüber hinaus verfügt die App über weitere praktische Features wie eine Backup- und Recovery-Funktion für die einfache Handhabung der Antriebsparameter des Frequenzumrichters sowie eine individuell konfigurierbare Oszilloskop-Funktion zur Antriebsanalyse. Video-Tutorials und eine Möglichkeit zur direkten Kontaktaufnahme mit dem Nord-Support unterstützen den Anwender zusätzlich bei seiner Arbeit. Der Nordac Access BT dient dabei als Brücke zwischen Antriebssystem und App. Der Anwender erhält so einen praktischen Zugriff auf die Antriebsdaten und behält die volle Zugangskontrolle. Für den Parameter-Transfer zwischen einzelnen Frequenzumrichtern kann der Stick auch ohne die App verwendet werden.
