Gut angetrieben

Die c-line Drive Serie stellen für alle Motorkomponenten die passende Reglerkomponente zur Verfügung, auch für ältere DC-Motoren.

Klaus Jaglbauer
Bereichsleiter Elektrik und Software Engineering Automation bei Fronius.

„Für uns ist es wichtig, dass ein Zulieferer auf besondere Anforderungen schnell reagieren kann, und konstant hohe Qualität liefert. Da gehen wir keine Kompromisse ein. Die Komponenten von LTi sind dabei für uns unverzichtbarer Bestandteil unserer Anlagen geworden.“

Auch in der Schweißtechnik hält die Automation immer stärker Einzug. Die Anforderungen an die Geschwindigkeit in der Herstellung von Schweißverbindungen steigt ebenso, wie die an deren Qualität. Für die Umsetzung von Automatisierungslösungen in der Schweißtechnik ist ein tiefes Verständnis des Gesamtprozesses erfolgsentscheidend.

Der Bereich Automation der Fronius International GmbH aus Wels hat sich ganz diesem Thema verschrieben. Über 39 Jahre Erfahrung stellen sicher, dass die Anforderungen der Kunden bedarfsgerecht umgesetzt werden. Das Unternehmen bietet dafür ein breites Spektrum an mechanisierten Schweißsystemen – von fertig entwickelten Standardkomponenten bis hin zu individuell abgestimmten Systemlösungen. Dabei ist der Zeitraum zwischen Kundenanfrage und einsetzbarer Lösung bei Fronius sehr kurz. Die Durchlaufzeiten standardisierter Applikationslösungen liegen bei 4 bis 12 Wochen, kundenspezifische Lösungen werden innerhalb von 15 bis 25 Wochen realisiert.

Das Erfolgsrezept dafür ist einfach: Kompetenz und Equipment aus einer Hand – von der Entwicklung der Lösung, in Zusammenarbeit mit dem Kunden, über die Umsetzung, bis hin zur technischen Dokumentation und den Support.

Der Drive-Manager bietet eine einheitliche Umgebung für die Definition von Leistungskennwerten und Steuerungsoptionen für alle Regler der c-line-Drive Serie.

Markus Weißensteiner
Geschäftsführer LTiAUSTRiA

„Der Trend in der Automatisierungstechnik geht dahin, dem Kunden die Anwendung der Produkte so unkompliziert wie nur möglich zu gestalten. Die c-line-Drive Reihe, in Verbindung mit dem Drive-Manager, bietet diese Möglichkeit voll und ganz.“

Robuste Modulbauweise

„Möglich wird dies durch eine gelungene Kombination aus Standardmodulen, mit denen wir einen Großteil der Anforderungen unserer Kunden abdecken können. Was darüber hinaus geht, wird anforderungsgerecht adaptiert“, beschreibt Klaus Jaglbauer, Bereichsleiter Elektrik und Software Engineering Automation in der Sparte Perfect Welding bei Fronius, deren Lösungsansatz. Abgeleitet aus Projekten der Vergangenheit entstand so in den letzten zehn Jahren ein Baukastensystem aus Hard- und Softwarekomponenten, die ein rasches Konzeptionieren durchgängiger Systeme ermöglicht. Dabei betont Jaglbauer: „Uns ist besonders wichtig, mit zuverlässigen Partnern zusammen zu arbeiten. Wir wollen sicherstellen, dass auch unsere Zulieferer in der Lage sind, unser weltweites Supportversprechen an unsere Kunden mitzutragen“.

In der Firma LTiAUSTRiA GmbH, die seit April 2013 zum Körber-Konzern gehört, hat Fronius im Bereich Antriebstechnik seinen Wunschpartner gefunden. Bereits seit 2008 bezieht die Fronius Automation mit ihrem 95-köpfigen Team die Antriebsmotoren ausschließlich von diesem Partner.

Soll- und Istwerte können auf der grafischen Oberfläche direkt gegenüber gestellt, und damit die Leistungsdynamik genau den Anforderungen angepasst werden.

Ein Bedientool für alle Anwendungsfälle

Dabei bildet das Bedientool „Drive-Manager“ die zentrale Drehscheibe für die Steuerung der LTi-Antriebe. Hauptvorteil dieses Tools ist, dass mit einer einzigen Bedienoberfläche sämtliche Antriebsregler, sowohl für die eingesetzten neuen Servomotoren der 230 V- und 400 V-Spannungsklasse, als auch für ältere DC-Antriebe in der 48 VDC-Spannungsklasse, abgebildet werden können. Die grafische Oberfläche ermöglicht eine weitgehend intuitive Bedienung. Die über CAN-Bus angebundenen c-line Drive-Regler können dabei einfach zugewiesen und mit den erforderlichen Motorkenndaten versorgt werden. Die Einrichtung der Regler erfordert dabei keine besonderen Programmierkenntnisse. Dadurch ist es möglich, auch ältere Antriebe in die einheitliche Steuerungsumgebung einzubinden.

Sämtliche Antriebskomponenten werden dargestellt und können ohne Programmierkenntnisse verknüpft werden.

Moderne Servomotoren

Bei den Antriebskomponenten kommen vermehrt die Servomotoren der LSH- und LST-Serien zum Einsatz. Die LSH-Servomotoren, die im Drehmomentbereich zwischen 0,2 Nm und 27 Nm arbeiten (Fremdbelüftet bis 35 Nm) zeichnen sich durch eine neuartige konzentrierte Wicklung aus, die eine Steigerung der Leistungsdichte von 30 % bis 70 %, gegenüber Motoren mit herkömmlicher Wicklungstechnologie, bieten.

Die Motoren der LST-Baureihe hingegen überzeugen durch eine hohe Drehmomentbandbreite von 0,1 Nm bis 115 Nm (fremdbelüftet bis 145 Nm). Der 6-polige Synchron-Servomotor bietet eine hohe Überlastfähigkeit, auch bei Stillstand, durch gute Wärmeverteilung im Statorpaket. Das erhöhte Rotorträgheitsmoment ermöglicht eine Momentanpassung für Anwendungen mit extremen Gleichlaufanforderungen.

Damit zeigen diese Servomotoren genau die Leistungsparameter, die in den Anwendungen von Fronius besonders wichtig sind. „Tempo ist bei uns oft nicht das Thema. Unsere Anforderungen liegen eher im Bereich Gleichlauf und Robustheit“, erklärt Jaglbauer.

Im Bereich Automation der Fronius International GmbH entstehen mit Hilfe der Antriebstechnik von LTiAUSTRiA maßgeschneiderte mechanisierte Schweißsysteme ganz nach Kundenanforderung.

Durchgängiges Reglerkonzept

Bei der Reglertechnologie werden bei Fronius mittlerweile zu einem Großteil die Controller der c-line-Reihe eingesetzt. Auch hierfür sind die Gründe für den Bereichsleiter naheliegend, weil es in der Baureihe für jeden Motortyp den geeigneten Regler gibt.

Der CDE3000 für Synchron- und der CDB3000 für Asynchronmotoren, sind Positionierregler, die mit Bemessungsströmen von bis zu 210 A umgehen, und dabei auch schon mal eine Überlastung von 200 % verkraften können. Für eine einfache Inbetriebnahme gibt es voreingestellte Betriebsarten, die aber problemlos über den Drive-Manager erweitert werden können. Lageabhängige Steuersignale werden von einem Nockenschaltwerk erzeugt, wobei die Auswertung von zwei Drehgebern punktgenaues Positionieren, auch ohne Referenzfahrt, ermöglicht. Beide Regler kommen dabei ohne separate 24 V Versorgung aus.

Der CDB2000 – quasi der kostenoptimierte „kleine Bruder“ des CDB3000, bietet eine Nennleistung von 750 W. Er ist für den Betrieb von Asynchronmotoren, mit und ohne Drehgeber, geeignet. Dabei unterstützt er die Regelungsarten VFC, SFC und Drehzahlregelung. Mit dem CDF3000 wird die Positionierfunktionalität der c-line Reihe schließlich auch für den Bereich der Schutzkleinspannung (24 V und 48 V DC) zur Verfügung gestellt. Er erfüllt dabei sämtliche Leistungsmerkmale wie die Regler im Niederspannungsbereich.

„Sämtliche Regler der c-line Reihe sind durch die voll gekapselten Metallgehäuse EMV-geschützt, was bei den elektromagnetischen Feldern, die bei Schweißanwendungen entstehen, einen weiteren Vorteil hinsichtlich Zuverlässigkeit darstellt“, weiß Markus Weißensteiner, Geschäftsführer der LTiAUSTRiA GmbH.

Schnell und unkompliziert

Außerdem bietet die LTiAUSTRiA GmbH, die mit ihrem Sitz in Wels räumlich nahe zu Fronius ansässig ist, umfangreiche Anpassungsleistungen für deren Produkte. „Firmwareanpassungen werden innerhalb weniger Tage programmiert, beim Kunden getestet und nach Freigabe gelabelt, das heißt, in die Standardform gebracht “, beschreibt Markus Weißensteiner weiter.

Diese unkomplizierte und schnelle Vorgehensweise, sowie vorzügliche Leistung im Supportbereich machen die LTi für Fronius zu einem unverzichtbaren Partner für die Antriebstechnik. „In den neuen Anlagen verbauen wir ausschließlich Antriebe der c-line-Drive Serie, da kommt für uns derzeit nichts anderes mehr in Frage“, bestätigt Jaglbauer dies anerkennend.