anwenderreportage

Neue Motorsteuereinheiten

Auf Basis „Industrie 4.0“: Die vollelektronische Motorstarter- und Frequenzumrichterfamilie ergänzt das Unternehmen MSF Vathauer Antriebstechnik mit dem „Mono-Switch FieldPower®“ für Logistiksysteme und einem „P&F Energy Saver Controller“ für Power & Free Förderanlagen. Für beide Antriebslösungen, sie wurden gerade unter 1200 Bewerbungen mit dem „Industriepreis – Best of 2013“ ausgezeichnet, setzt der Antriebstechnikspezialist das Energiebussystem FieldPower® von Weidmüller ein.

Eine integrierte Antriebslösung – die „FieldPower®-Box“ mit aufgesetztem Motorstarter oder Frequenzumrichter.

Eine integrierte Antriebslösung – die „FieldPower®-Box“ mit aufgesetztem Motorstarter oder Frequenzumrichter.

Infos zum Anwender

MSF-Vathauer Antriebstechnik ist seit mehr als 30 Jahren Hersteller von mechanischer, elektrischer und elektronischer Antriebstechnik. Als kompetenter Partner im Bereich der Antriebstechnik bietet das Unternehmen von Getriebemotoren, über elektronische Motorstarter in Verbindung mit Frequenzumrichtern und Sondermotoren Lösungen aus einer Hand. Ihre Stärke sind Frequenzumrichter mit innovativen Dezentralisierungssystemen für die Energie und Feldbusverteilung sowie für Sie maßgeschneiderte Sonder- Frequenzumrichter.

Die „vierte industrielle Revolution“ – kurz als „Industrie 4.0“ bezeichnet – wird konkret. In sogenannten „cyberphysikalischen Systemen“, dem Kernstück der neuen Philosophie, verfügt jedes Werkstück über ein digitales Produktgedächtnis, das definiert, was es ist und was als Nächstes mit ihm geschehen soll – über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg vom ersten Bearbeitungsschritt bis zur Logistik. Die sich selbst organisierende Fabrik mit ihren „eingebetteten“ Systemen wird somit real.

Auf dem Gebiet der eingebetteten Systeme hat MSF-Vathauer Antriebstechnik schon einen entscheidenden Beitrag geleistet, um autonome Entscheidungsprozesse im Unternehmen sowie ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren zu können. Im aktuellen Fall wird das „denkende“ Motormanagement dezentral über eine Energiebusleitung im Maschinenfeld verteilt, wobei alle Motormanagementkomponenten untereinander kommunizieren. Das Unternehmen vertraut diesbezüglich auf FieldPower® von Weidmüller – ein modulares Energiebussystem für die dezentrale Automatisierung.

Die Antriebskomponenten von MSF Vathauer werden einfach auf die im Feld montierten „FieldPower® Boxen“ aufgesteckt, mit dem Vorteil der stark verkürzten Installations- und Inbetriebnahmezeiten, sowie modularem Aufbau von Produktionsstrukturen. Auch die Anlagenplanung kann mit dieser integrierten und flexiblen Antriebslösung schneller erfolgen.

Installationstopologie des Energie- und Datenbusses im Maschinenumfeld.

Installationstopologie des Energie- und Datenbusses im Maschinenumfeld.

MONO-SWITCH FieldPower®

Für Logistiksysteme offeriert MSF Vathauer den neuen „MONO-SWITCH FieldPower® Even Thinking“. Das dezentrale Antriebssystem kommt dank seiner internen Steuerungslogik (Even Thinking) ohne eine übergeordnete Anlagensteuerung aus. Sobald ein Werkstück sich meldet, wird es von einem direkt am Motorstarter angeschlossenen Sensor identifiziert – und anschließend an entsprechende Antriebe weitergegeben.

Diese sorgen dann für einen dem Prozess zugeordneten Ablauf – dargestellt an einer staudrucklosen Förderanlage. Explizit – sobald das Fördergut an seinem Bestimmungsort ankommt – wird eine Empfangsbestätigung gemeldet: „Fördergut ist angekommen“. Im Bedarfsfall kann neues Fördergut geschickt werden.

Sollte sich der Produktions- oder Logistikfluss ändern, kann man das Motormanagement einfach und schnell dem neuen Produktions- und Förderprozess anpassen – durch Hinzufügen oder Herausnehmen von Antriebseinheiten im Energie- und Kommunikationsstrang. Einfach: „Plug and Play“.

Die direkt in den Förderanlagen integrierten Motorstarter übernehmen die komplette Automatisierung, lediglich für die Einspeisung und Absicherung der Netzspannung ist ein Mini-Schaltschrank notwendig. Die Standard-Sensoren werden ebenfalls mit Standardleitungen direkt am Motorstarter angeschlossen. Durch diese einfache Montage der Energieverteilung lassen sich Installationszeiten um bis zu 50 % reduzieren. Mitverantwortlich für die Kostenreduktion ist das Energiebussystem FieldPower® – seine Montage erfolgt in Motornähe direkt im Anlagenfeld.

MONO-SWITCH FieldPower® Antrieb auf Basis der „FieldPower®-Box“. Die Sensorik wird direkt am Motorstarter angeschlossen.

MONO-SWITCH FieldPower® Antrieb auf Basis der „FieldPower®-Box“. Die Sensorik wird direkt am Motorstarter angeschlossen.

Dezentraler Energy Saver Controller für Power & Free-Förderanlagen

Power & Free-Förderanlagen sind zuverlässige Materialfluss-Systeme mit hoher Flexibilität. Diese Systeme eignen sich besonders für Transportaufgaben unter schwierigen Umgebungseinflüssen (Schmutz, hohe Temperaturen). Durch den Einsatz des dezentralen „Power & Free Energy Saver Controllers“ erreicht man bereits in der Planungs- und Automatisierungsphase diese Flexibilität.

Die Installation des „Controllers“ kann an jeder beliebigen Stelle in Nähe der Aktoren im Maschinenumfeld erfolgen – bei P & F-Förderanlagen dezentral entlang der Schienensysteme. Die Versorgung und Steuerung der Anlage geschieht über eine Energie- und Datenbusleitung. Dazu transformiert ein „P&F-Systembusinterface“ die Standard-CANopen Signale auf ein System-CANopen Signal. Anschließend werden die CANopen Bus-Steuersignale und die Versorgungsspannung in einer gemeinsamen Standardleitung zusammengefasst.

Der daraus resultierende Energie- und Datenbus – in einer gemeinsamen Leitung geführt – wird entsprechend der Schienenführung an die jeweiligen „Power & Free Energy Saver Controller“ verteilt, der Förderprozess wird angesteuert. Mit dem System lassen sich System-CANopen Leitungslängen von 300 m und mehr realisieren.

Auch Stichleitungen in Linien- und Baumstrukturen lassen sich problemlos verlegen. Anwender bestätigen: Der erzeugte „System CANopen Bus“ läuft robust und störungsfrei. Der „Power & Free Energy Saver Controller“ besitzt mehrere Eingänge für Initiatoren sowie eine RS 485-Schnittstelle – z. B. für eine RFID Antenne. Der Anschluss für eine Handbediensteuerung ist ebenfalls integriert. Das neue System mit integriertem Energiemanagement erzielt verfahrenstechnische Energieeinsparungen in der Anlage von min. 30 %.

Power & Free-Förderanlagen sind robuste und zuverlässige Materialfluss-Systeme mit hoher Flexibilität für den Anwender.

Power & Free-Förderanlagen sind robuste und zuverlässige Materialfluss-Systeme mit hoher Flexibilität für den Anwender.

Energiebussystem FieldPower®

FieldPower® ist ein Energiebussystem von Weidmüller, das als modulare Basis für die dezentrale Automatisierung zum Einsatz kommt. Das System basiert auf der „FieldPower®-Box“ und einer ungeschnittenen Standardrundleitung, die in den Querschnitten von 2 1/2, 4 und 6 mm² verwendet werden kann.

Die „FieldPower®-Box“ übernimmt Einspeisung, Abzweigung und Verteilung der Energie. Innerhalb der Box kommen Kontakteinheiten mit Schneidklemm-Technik (IDC-Technologie) und farbigen Anschlussstellen zum Einsatz, wodurch eine hohe Fehlersicherheit bei der Verdrahtung gewährleistet ist.

MSF Vathauer Antriebstechnik hat für seine Geräte die „FieldPower®-Box“ als Basis gewählt und so die Energieverteilung und Motorsteuerung direkt an den Einsatzort gebracht. Dazu werden die Geräte einfach auf die vor Ort montierte „FieldPower®-Box“ aufgesteckt.

Rollenförderer mit Einzelantrieb und montierten MONO-SWITCH FieldPower® Antriebe. Die Geräte können, aufgrund ihrer internen Steuerungslogistik, ohne übergeordnete Anlagensteuerung betrieben werden.

Rollenförderer mit Einzelantrieb und montierten MONO-SWITCH FieldPower® Antriebe. Die Geräte können, aufgrund ihrer internen Steuerungslogistik, ohne übergeordnete Anlagensteuerung betrieben werden.

Fazit

Die Realisierung von „Industrie 4.0“ mag auf den ersten Blick utopisch anmuten, doch sie lässt sich im Zusammenspiel mit den derzeitigen Technologien bereits realisieren. MSF Vathauer Antriebstechnik und Weidmüller präsentieren erste innovative Antriebs- und Automatisierungslösungen, mit denen sich die Fabrik der Zukunft umsetzen lässt.

„Mit Industrie 4.0 werden aus starren, unflexiblen Fertigungsanlagen modulare, effiziente und ressourcenschonende „smarte Fabriken“, in denen eingebettete Systeme eine bedeutende Aufgabe übernehmen“, erklärt Josef Kranawetter, Geschäftsführer Weidmüller GmbH Österreich.

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