Erschienen am: 14.04.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN Hannover Messe 2017

Interview mit Karlheinz Wirsching, Baumüller

"Überdimensionierung vermeiden"

Mehr Performance bei gleichbleibenden Kosten. Auf diese Anforderung hat Baumüller mit einem Mehrachsregler für bis zu sechs Achsen reagiert. Welche Vorteile die kompakte aber dennoch flexible Reglervariante darüber hinaus mitbringt und welche Anwendungen sie adressiert, darüber sprach das SPS-MAGAZIN mit Karlheinz Wirsching, Leiter Technischer Vertrieb Umrichter bei Baumüller.


Was war der Auslöser für die Entwicklung des neuen Mehrachsreglers b maXX 5800, Herr Wirsching?

Karlheinz Wirsching: Grund für die Neuentwicklung waren ganz klar Anforderungen, mit denen unsere Kunden auf uns zukamen. Ziel der meisten Maschinenbauer ist es, Platz zu sparen, wo es nur geht. Die Baugröße von Geräten ist damit sehr wichtig. Durch die Integration von bis zu sechs Achsen in einen Regler bauen wir deutlich kompakter, sogar gegenüber einer Anreihvariante. Mit den sechs Achsen können wir außerdem komplette Maschinenmodule mit einer Reglereinheit bedienen. Die Modularisierung und Herstellung von Maschinen in einzelnen Einheiten, die erst beim Anwender kombiniert werden, ist ebenfalls häufig Trend bei vielen Maschinenbauern. Wir erleichtern mit dem Mehrachsregler diesen dezentralen und modularen Ansatz. Durch die einfachere Montage mit geringerer Verdrahtung spart der Maschinenbauer zusätzlich Zeit und Kosten.

Ist die Einspeisung im neuen Gerät auch integriert?

Wirsching: Nein, die Einspeiseeinheit haben wir bewusst nicht mit in das Gerät integriert. Mit einer separaten Lösung halten wir die Leistung des Gesamtsystems nach oben offen. So ist der Maschinenbauer bei der Konstruktion flexibel und kann die für seine Applikation passende Einspeisung wählen. Außerdem hat er für mehr Energieeffizienz auch die Möglichkeit, ein rückspeisefähiges Gerät einzusetzen. Diese Flexibilität ist uns sehr wichtig.

Die Einspeisung ist damit also flexibel, wie verhält sich das mit der Achsleistung?

Wirsching: Auch die Leistung der einzelnen Achsen ist flexibel. Zum einen kann natürlich die Anzahl der Achsen zwischen drei und sechs frei gewählt werden. Außerdem hat der Anwender die Möglichkeit, für die enthaltenen Achsen die Leistung separat und wirtschaftlich passend für seine Anwendung zu wählen. So vermeiden wir eine Überdimensionierung, die unnötig Kosten verursacht. Für die Achsen kann der Kunde aus einem Leistungsbereich von 3 bis 60A genau die Einzelleistungen aussuchen, die er benötigt. Damit erhält er ein Produkt, das exakt die Anforderungen seiner Applikation erfüllt.

Das Gerät ist damit also in sehr vielen verschiedenen Varianten erhältlich?

Wirsching: So kann man das sehen ja. Um Kosteneffizienz zu sichern, setzen wir aber auf ein Baukastensystem z.B. beim Gehäuse. Es kann individuell zusammengestellt werden und hat dennoch ein gleichbleibendes Bohrbild. So können wir alle Varianten mit drei bis sechs Achsen immer in einem Gehäuse mit einer Breite von 175mm unterbringen.

Welche Vorteile hat der Mehrachsregler gegenüber einer Variante mit anreihbaren Einzelgeräten?

Wirsching: Neben der kompakteren Bauweise und der besseren Verdrahtung gewinnt der Mehrachsregler gegenüber dem herkömmlichen Anreihsystem z.B. auch hinsichtlich der Gesamtbetriebskosten. Das liegt auch daran, dass einfach weniger Kabel und Verdrahtungsaufwand notwendig sind, da sich ja alle Achsen einen Feldbusanschluss teilen. Auch die Inbetriebnahmezeit verkürzt sich so. Durch die Kombination der sechs unabhängig regelbaren Achsen in einem Regler ist außerdem die Kommunikation im System deutlich schneller als bei separaten Achseinheiten. Die wirtschaftliche Safety-Anbindung ist ein weiterer Vorteil.

Was heißt schnellere Kommunikation?

Wirsching: Schnellere Kommunikation heißt im Reglertakt, also bei 62,5µs. Die Vorteile sind, dass Totzeiten durch den Feldbus entfallen. Wir können zum Beispiel Gantry-Achsen in einen Zyklustakt rechnen, das bedeutet absolute Synchronität. Dieses Prinzip hat viele Vorteile, so entfällt durch die Kombination der Verdrahtungsaufwand, da nur ein Feldbusanschluss für alle Achsen notwendig ist.

Wenn wir gerade bei der Kommunikation sind, wie sieht es mit Schnittstellen aus?

Wirsching: Weil es so viele unterschiedliche Feldbussysteme gibt und uns die Flexibilität unserer Kunden sehr wichtig ist, bietet Baumüller ein großes Spektrum an Kommunikationsmöglichkeiten. So können auch die Mehrachsregler über die Schnittstellen Ethercat, CANopen, Powerlink, Varan, Profinet IRT und Ethernet/IP kommunizieren.

Welche weiteren Vorteile hat ein Maschinenbauer, der mit einem Mehrachsregler arbeitet?

Wirsching: Ein Maschinenbauer kann sich die Vorteile der Kompaktheit und der schnellen Kommunikation des Mehrachsreglers zu Nutze machen und dabei auf die gleichen Funktionalitäten zugreifen wie bei den bisherigen Geräten. Die softdrivePLC läuft ebenfalls auf dem Mehrachsregler, so dass SPS-Aufgaben direkt im Regler ohne eigene Steuerungshardware erledigt werden können. Es stehen die Kühlarten Luft, Wasser und Coldplate zur Verfügung.

Was ist mit Sicherheitstechnik? Hat er auch hier die gleichen Möglichkeiten wie bisher?

Wirsching: Ja, auch bei der Sicherheitstechnik stehen die etablierten Funktionen bis SIL3 und PLe zur Verfügung. Der Anwender kann zudem auf STO zurückgreifen. Die höheren Sicherheitsfunktionen bis hin zur sicheren Bremsansteuerung werden aktuell entwickelt. Insgesamt stehen dem Anwender dann elf weitere Sicherheits-Features zur Verfügung. Höhere Safety-Funktionen übertragen wir über die sichere Kommunikation mit FSoE. Der einzige Unterschied ist, dass bei den neuen Geräten die Sicherheitsmodule nicht mehr gesteckt werden, sie werden jetzt gleich in unserer Produktion fest integriert. Auch was Sicherheitsfunktionen anbelangt sind die einzelnen Achsen innerhalb des Mehrachsreglers völlig unabhängig ansteuerbar.

In welchen Anwendungsgebieten sehen Sie Einsatzmöglichkeiten für Mehrachsregler?

Wirsching:Der Einsatz des Mehrachsreglers ist in allen Bereichen des Maschinenbaus möglich. Besonders sinnvoll ist er in Fällen, in denen mehrere Achsen geregelt werden müssen. Maschinen in denen bis zu sechs oder mehr Achsen verbaut sind, sind zum Beispiel Verpackungsmaschinen, Drei- oder Mehrachs-Handlings oder Roboter. Häufig kommt der Mehrachsregler auch bei modular aufgebauten Maschinen zum Einsatz. Zudem bietet sich das neue Gerät an, wenn Kompaktheit, exakte Synchronität sowie hohe Dynamik eine Rolle spielen.

Welche Erweiterungsmöglichkeiten bietet der Mehrachsregler?

Wirsching:Das Basismodul beinhaltet alle Grundfunktionen und kann individuell erweitert werden. Die Ergänzung weiterer Funktionen kann im Schaltschrank problemlos zu jedem Zeitpunkt ausgeführt werden. Als Mitglied der Produktfamilie b maXX 5000 ist der neue Mehrachsregler vollständig kompatibel zu den Anreihsystemen aus dem Hause Baumüller. Wir können unsere Kunden mit vorprogrammierten Softwarebausteinen für Standardfunktionen unterstützen. Diese können individuell ausgesucht und in Form von kundenspezifischen Softwarepaketen mitbestellt werden. Dies ermöglicht dem Kunden eine effizientere Realisierung seiner Applikationen und spart somit Zeit.