Dezentralisierung in der Intralogistik dank dem i650 von Lenze

Der Lenze i650 motec bietet eine offene Kommunikation mit Unterstützung typischer Ethernet-Protokolle wie Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP und Modbus TCP für einfache Integration in bestehende Automatisierungssysteme.

Der Trend zur Dezentralisierung verlagert deshalb die Leistungselektronik, die Steuerungsintelligenz und die IO-Ebene vom Schaltschrank direkt ins Feld. Das positive Ergebnis: kürzere Leitungswege und Verdrahtungsaufwendungen, da Netz- und Motorleitungen kürzer und Steuerleitungen reduziert oder auf feldnahe Bussysteme verlagert werden können. Ebenso relevant sind die reduzierten EMV-Risiken, die bei motormontierten Frequenzumrichtern gänzlich vermieden werden können.

Dezentralisierung verkleinert#

Zentralisierte Automationskonzepte verwenden Schaltschränke, deren Volumina durch Dezentralisierung verkleinert werden können. Manchmal kann man sogar komplett auf sie verzichten. Zudem wird bei leistungsstarker Elektronik auch der Bedarf einer Schaltschrankkühlung merklich reduziert. Am Ende führt dieser Ansatz zu deutlich verkürzten Inbetriebnahmezeiten, da sich die Systemkomplexität erheblich verringert. Standardisierte Konzepte auf Basis vorparametrierter, modularer Segmente ermöglichen eine effiziente Projektierung und bieten zugleich eine hohe Skalierbarkeit für kundenspezifische Anforderungen. Zudem steigt die Verfügbarkeit, da funktionale Einheiten (z. B. Fördermodule) klar abgegrenzt sind. Fehler lassen sich so schneller lokalisieren und defekte Komponenten austauschen, ohne ganze Linien stillzulegen.

Der Lenze Frequenzumrichter i650 motec vereint modernste Antriebstechnik mit dezentraler Intelligenz, die feldnah Automationslogik übernimmt.

Dezentraler Frequenzumrichter mit integrierter Logic PLC

Um dieses dezentralisierte Automatisierungskonzept umzusetzen, muss der sonst im Schaltschrank befindliche Programmable Logic Controller (PLC) in die Feldebene verlagert werden. Gleiches gilt für das „Einsammeln“ von Sensoren, die für den Materialfluss unabdingbar sind. Mit dem Frequenzumrichter i650 motec setzt Lenze diesen Ansatz konsequent um. Das Gerät vereint modernste Antriebstechnik mit dezentraler Intelligenz, die feldnah Automationslogik übernimmt. Takt- und Sequenzsteuerungen sowie Echtzeit-Regelkreise können ohne Belastung einer zentralen PLC im Feld abgearbeitet werden und entlasten den Feldbus von zyklischen Statusdaten, der eine annähernd deterministische Reaktionen direkt am Aggregat ermöglicht. Dadurch wird das Automatisierungskonzept deutlich stabiler und die Modularisierung gesteigert.

Die weitgehend offene Kommunikation des Lenze i650 motec unterstützt dabei die typischen Ethernet Protokolle (z. B. Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP, Modbus TCP) für einfache Integration in bestehende Automatisierungssysteme. Prozessdaten verbleiben lokal, werden lokal gefiltert und aggregiert. Nur Ereignis-Trigger werden an die klassische Leitsteuerung weitergereicht – bandbreitenschonend und skalierbar.

Der Lenze-Frequenzumrichter i650 motec mit seiner vereinfachten Architektur überzeugt mit weniger Verdrahtung, robuster EMV, schnellerer Inbetriebnahme und skalierbarer Modullogik.

Dezentraler Frequenzumrichter mit IO-Link-Master Funktion

Ergänzt wird der Umrichter um eine IO-Link-Master-Funktionalität, die Sensorik und Aktorik auf einfache, standardisierte und moderne Weise anbindet. Im Gegensatz zur klassischen Verdrahtung, bei der jede Sensor- oder Aktorfunktion einzeln über analoge oder digitale Leitungen angebunden wird, nutzt IO-Link eine standardisierte, digitale Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Es entfallen aufwendige Schirmungen und komplexe Kabelbäume, was Materialkosten und EMV-Emissionen und die damit einhergehenden EMV-Risiken deutlich reduziert. Weiterhin ermöglicht IO-Link die automatische digitale Übertragung von Geräteparametern sowie umfassende Zustands- und Prozessdaten für vorausschauende Wartung.

Im Fehlerfall kann die automatische Parameterrückspielung die Stillstandszeiten minimieren. Dies ermöglicht das Auslesen der Zustandswerte bei Lichttastern oder Abstandssensoren und offeriert auch Diagnosemöglichkeiten für Zustandswerte, Zähler, Temperatur und Verschmutzungsgrade bei Lichtschranken, die als Datenobjekte im IO-Link und folglich in der dezentralen PLC verfügbar sind. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Skalierbarkeit, denn mit den multiplen IO-Link-Device-Schnittstellen können mehrere Geräte parallel angebunden werden, wodurch modulare Maschinenkonzepte neu gedacht und effizient umgesetzt werden können.

Und sollte einmal eine Grenze der möglichen Verbindungen erreicht sein, kann weiterhin eine klassische IO-Link-Device-Insel angebunden und mit Standardsensoren verwendet werden. Diese legt die analogen und digitalen Sensordaten dann als ein Prozessdatum auf den IO-Link und kann die Daten in der dezentralen PLC verarbeiten lassen. Der Clou bei dem dezentralen Automatisierungskonzept von Lenze ist jedoch, dass über die IO-Link-Master-Funktionalität des i650 motec mehrere i550 protec als IO-Link-Devices direkt angeschlossen werden können.

Das übertrifft die Flexibilität und Transparenz im Vergleich zur klassischen Verdrahtung klar. Der Leistung sind dabei fast keine Grenzen gesetzt, da der i650 motec bis zu 45 kW und der i550 protec bis zu 75 kW an Leistung aufwarten. So entstehen autarke Module, die in der Inbetriebnahme parallel getestet und erst im Endschritt linienweit an die Leitsteuerung gekoppelt und orchestriert werden. Dadurch machen sie einen Schaltschrank obsolet.

Neben den aufgeführten Investitionseinsparungen, durch den kleineren oder gänzlichen Entfall des Schaltschranks, der Reduzierung der Komponenten und der deutlich vereinfachten Verdrahtung, wirkt Dezentralisierung vor allem bei den Betriebskosten. Im Falle eines Gerätedefekts ermöglicht die Rückspielung der Parameter über den IO-Link einen schnellen Geräteaustausch und die modulare Struktur erlaubt eine vereinfachte Ersatzteilhaltung. Der Ausfall eines Moduls verursacht weiterhin keinen Totalausfall der Linien, sondern ermöglicht durch lokale Diagnosen verkürzte Stillstände ohne große Aufwände.

Gute Kombination

Die Dezentralisierung ist in der Intralogistik kein Trend mehr, sondern Best Practice. Der Lenze i650 motec mit integrierter Logic PLC und IO- Link-Master-Funktion verbindet feldnahe Intelligenz mit standardisierter Sensor-/Aktor-Anbindung. Das Ergebnis ist eine deutlich vereinfachte Architektur, weniger Verdrahtung, robuste EMV, schnellere Inbetriebnahmen und eine skalierbare Modullogik – genau das, was moderne Anlagen brauchen, um flexibel, effizient und zuverlässig zu bleiben