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Antriebsstark in die Zukunft

Schräg gekippte Couch

Der Weg von den ersten PCs ohne Festplatte zu den heutigen vernetzten, mobilen Geräteplattformen war lang. Die zentralen Komponenten wie Prozessoren und Arbeitsspeicher mussten ihre Leistung vervielfachen und gleichzeitig immer kompakter und energieeffizienter werden. Gleichzeitig hat sich die Software von der Hardware entkoppelt, und Anwendende konnten durchgängig neue Funktionen nutzen. Ein Blick auf die Automatisierung zeigt ganz ähnliche Trends und Anforderungen an die zentrale Komponente moderner Automatisierung, den intelligenten Antrieb.

Eines haben sämtliche Maschinentypen über alle Branchen hinweg gemeinsam: Hersteller integrieren immer mehr elektrische Antriebe in Maschinen, weil sie damit ihre Konzepte modularisieren und die Flexibilität für Anwendende steigern. Aber müssen Entwickelnde und Konstruierende dazu wirklich immer größere Schaltschränke einplanen und verschiedene Antriebs-Baureihen mit unterschiedlichen Engineering-Tools einsetzen? Wir meinen: Das ist Vergangenheit.

Von Hauptachsen mit mehreren kW Leistung bis hin zu kleinen Handlingantrieben ist im Schaltschrank moderner Maschinen alles vertreten. Hier reduzieren wir die Komplexität mit der neuen Antriebsgeneration ctrlX DRIVE ganz erheblich. Sie deckt durchgängig das gesamte Leistungsspektrum mit einheitlicher Software ab. Mit dem modularen Mehrachssystem entfallen zahlreiche bislang notwendige Einzelkomponenten. Hersteller senken darüber hinaus die Anschlussleistung und haben innovative Möglichkeiten, Energie optimal zu nutzen. Und was die Kompaktheit betrifft: Maschinenhersteller berichten, dass sie an Stelle von bisher zwei Schaltschränken mit ctrlX DRIVE nur noch einen brauchen.

Schnelles Engineering für kurze Time to Money

Die Durchgängigkeit von ctrlX DRIVE macht das Leben für Entwickelnde und Inbetriebnehmende deutlich einfacher und führt schneller zum Ergebnis. Hier reden wir über eine beschleunigte „Time to Market“ oder noch besser „Time to Money“. Viele Anbieter elektrischer Antriebe decken große Leistungsbereiche und Funktionsbreiten ab – aber fast immer mit mehreren Baureihen. Jede Baureihe hat wiederum eigene Engineering-Tools, verschiedene Versorgerkonzepte oder Erweiterungsmöglichkeiten. Dadurch unterscheiden sie sich so sehr, dass Programme und Parametersätze nicht einfach kopiert werden können. Das führt oft zu unnötigen Doppelarbeiten.

Ganz anders mit ctrlX DRIVE: dort gibt es keinerlei Systembrüche. Maschinenherstellende bleiben von der stärksten Hauptachse bis zur kleinsten Hilfsachse in einem System. Bei Maschinenfamilien skalieren sie die Leistung der einzelnen Module beliebig ohne Zusatzaufwand. Die einheitliche Engineering-Umgebung deckt alle Ausprägungen ab. Die Parameter-Struktur ist immer identisch. Die Kundschaft hat uns bestätigt, dass sie ihren Engineering-Aufwand mit ctrlX DRIVE um gut 20 Prozent senken konnten.

Modular in den höchsten Freiheitsgrad

Für uns ist es wichtig, dass Anwendende von ctrlX DRIVE alle Komponenten frei miteinander kombinieren können und damit den höchsten Freiheitsgrad für ihre individuelle Lösung haben. So können sie bei ein- und zweiachsigen Applikationen kompakte Umrichter einsetzen. Sobald es um drei und mehr Achsen geht, bietet unser modulares Mehrachssystem unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten. Die Zahl der Antriebe erhöhen Entwickelnde über Einzel- und Doppelachs-Wechselrichter im gleichen Formfaktor.

Bei Mehrachsanwendungen teilen sich die Antriebe eine gemeinsame Spannungsversorgung und sind über einen gemeinsamen DC-Zwischenkreis verbunden. Da in der Praxis nicht alle Achsen gleichzeitig ihre volle Leistung abrufen und darüber hinaus durch den Zwischenkreis ein Energieaustausch stattfindet, können Maschinenherstellende die installierte Anschlussleistung um bis zu 70 Prozent geringer auslegen als bei einer Einzelachsversorgung. Zusätzlich können sie die Netzrückwirkungen durch Zusatzmaßnahmen an nur einer zentralen Stelle kostengünstig verbessern. Das bedeutet kleinere Komponenten im Netzanschluss und damit niedrigere Systemkosten.

Die gemeinsame Versorgung über den Zwischenkreis eröffnet interessante Möglichkeiten, die Energieeffizienz zu steigern. Die Software-Funktion Smart Energy Mode ermöglicht eine variable Einstellung der Zwischenkreisspannung sowie der Obergrenzen für Ein- und Rückspeiseleistung. Dadurch können Kapazitätsmodule im Zwischenkreis zur Reduzierung von Lastspitzen im Versorgungsnetz optimal genutzt werden.

Platz ist Geld

Maschinenanwendende fordern immer kleinere Maschinen mit kleineren Schaltschränken, damit auf der vorhandenen Fabrikfläche mehr Maschinen untergebracht werden können. Wir unterstützen Maschinenherstellende mit der kompaktesten Antriebstechnik: ctrlX DRIVE benötigt bis zu 50 Prozent weniger Bauraum im Schaltschrank. Auch in der Maschine sparen die MS2N und MS2E Motoren Platz. Wir haben sie bezogen auf den Bauraum um bis zu 30 Prozent in der Leistung gesteigert. Damit reicht oft eine kleinere Baugröße. Zusätzlich bringt die innovative Einkabeltechnik weitere Vorteile beim Platzbedarf und halbiert den Verkabelungsaufwand.

Wenn ein Maschinenmodul dezentral angesteuert werden soll, beansprucht das keinen Millimeter mehr Bauraum, denn die Steuerung ctrlX CORE fügt sich als Steckkarte in den Leitantrieb ein und koordiniert die angeschlossenen Achsen. Von der Einzelachsteuerung bis zur komplexen Motion Control deckt ctrlX CORE alle Anwendungen ab.

Als die ersten Smartphones vorgestellt wurden, haben viele „Marktkennende“ den Kopf geschüttelt und prophezeit, dass niemand so viel Leistung und Funktionen in einem so kleinen Gerät braucht. Für uns ist das Smartphone durchaus das Vorbild für die moderne Automatisierung und die Fabrik der Zukunft.

 

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Frank Kaufmann

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