Mit den Schnittstellen für Profinet und Ethercat unterstützt Lenze das Bestreben vieler Maschinenbauer nach schlanken Architekturen. Die Kommunikationsmöglichkeit mit modernen Echtzeit-Ethernet-Systemen sorgt dafür, dass sich auch vergleichsweise einfache drehzahlgesteuerte Antriebe nahtlos in bestehende Kommunikationsnetzwerke integrieren lassen. Die zunehmende Verbreitung gerade von Profinet und Ethercat hat mittlerweile dafür gesorgt, dass diese Schnittstellen in einem für diese Applikationen preislich vertretbaren Rahmen bleiben. Die Inverter Drives 8400 motec sind konzipiert für Antriebsaufgaben vor allem in räumlich ausgedehnten Anlagen. Zusammen mit seinem Getriebemotor stellt der kompakte Motorumrichter eine mechatronische Einheit dar, die sich aufgrund ihres robusten Aufbaus und der Schutzart IP65 außerhalb des Schaltschranks direkt in der Anlage montieren lässt. Damit kommen Funktionen genau dort zum Einsatz, wo sie wirklich gebraucht werden. Weitere Vorteile dezentraler Antriebsarchitekturen – z.B. im Materialfluss der Intralogistik – sind kürzere Motorleitungen, bessere EMV-Eigenschaften, verringerter Kühlungsaufwand, kleinere Schaltschränke. Wie die neuen Kommunikationsschnittstellen unterstützen diese Eigenschaften die Maschinenbauer dabei, übersichtlichere Anlagenstrukturen zu erhalten. Einfach in Linie gebracht Spätestens bei der Betrachtung des Preises der Schnittstellen stellt sich die Frage, ob Echtzeit-Ethernet für einfache gesteuerte Antriebe nicht überdimensioniert ist. Aus Performancegesichtspunkten sind etablierte Feldbussysteme wie CAN, Profibus oder AS-i für die erwähnten Aufgaben im Materialfluss bei Weitem ausreichend. Aus dem Blickwinkel der Total Costs of Ownership (TCO) lohnt es sich aber, bei der Kommunikation genauer hinzusehen. Statt etwa einzelne Antriebe mit herkömmlichen Bussystemen zu vernetzen und die Daten in Knotenpunkten zu bündeln, um sie schließlich über ein weiteres Gateway in die Steuerung zu bekommen, bieten Profibus und Ethercat die Möglichkeit, dezentrale Antriebe einfach in Linie zu bringen und direkt in den Steuerungsverbund zu integrieren. Damit entfällt der \’Dolmetscher\‘ zwischen den unterschiedlichen Protokollen – inklusive der notwendigen Hardware. So sinkt letztlich auch der Montage-, Installations- und Programmieraufwand. Zudem steigt die Zuverlässigkeit als Folge sinkender Komponentenzahlen. Die Echtzeitkommunikation mit modernen Ethernet-Protokollen erhöht die Flexibilität in der Kommunikation mit den \’Kollegen\‘ benachbarter Prozesse. Auch hier gilt: Sind z.B. in Bearbeitungsmaschinen aufgrund einer hohen geforderten Performance bereits Profinet oder Ethercat vorhanden, so stellt die Ausrüstung der Peripherie mit der gleichen Kommunikation eine durchaus sinnvolle Option dar. Denn die Durchgängigkeit bietet ähnliche Vorteile, wie dies in den ausgedehnten Anlagen der Intralogistik der Fall ist. Modulare DrivePackages Damit sich die Inverter Drives 8400 motec flexibel für den jeweiligen Einsatz und die gewünschte Kommunikation konfigurieren lassen, hat Lenze die dezentralen Antriebe im Leistungsbereich von 0,37 bis 3kW modular aufgebaut. Bei den sogenannten DrivePackages besteht dieses Modul aus der Drive Unit für die Antriebssteuerung, der Communication Unit für die Feldbusanbindung, einer Wiring Unit für die Leistungsversorgung sowie einem Motor, der für den Umrichterbetrieb optimiert wurde. Die Kommunikationseinheit gibt es abseits der Ethernet-Welt auch für CANopen, Profibus sowie AS-i. Außer der reinen Feldbusanschaltung verfügt das Modul über eigene Ein- und Ausgänge. Der 8400 motec ist so in der Lage, Signale von Sensoren – z.B. Endschaltern – direkt zu verarbeiten oder auch Informationen zu sammeln und per Ethernet-Anbindung an eine übergeordnete Steuerung weiterzureichen. Dieser Aufbau macht es in Summe möglich, die Einheiten einfach über einen einzelnen zentralen Energie- und Kommunikationsbus in Linie zu bringen. Im Vergleich zu einer häufig üblichen Sternverdrahtung bietet dieser Weg ein hohes Einsparpotenzial, weil Material und Zeit eingespart werden. Dieser Effekt lässt sich bei den Inverter Drives 8400 motec erweitern – bis hin zur Sicherheitstechnik. Die dezentralen Antriebslösungen bieten nämlich optional das \’Sicher abgeschaltete Moment\‘ (Safe Torque Off, STO) – zertifiziert nach EN ISO13849-1 sowie nach IEC61508/EN62061. Die 400V-Speisung muss somit nicht mehr geschaltet werden, was wiederum aufgrund einer internen 24V-Versorgung dazu führt, dass Kommunikation und Sensor auch ohne zusätzliche 24V-Leitung arbeitsfähig bleiben. Netzschutz und eine gesonderte 24V-Leitung sind somit überflüssig. Einfach in der Handhabung Damit die Motorumrichter vor Ort schnell arbeitsfähig sind, lassen sich die Geräte über Dip-Schalter einfach in Betrieb nehmen. Für komplexere Anwendungen steht eine Schnittstelle für die Inbetriebnahme und die Diagnose mit den Lenze-Engineeringtools L-force Easy Starter oder Engineer zur Verfügung. Die Anschlusstechnik des 8400 motec folgt generell dem Plug&Drive-Prinzip. Das vereinfacht und beschleunigt die Inbetriebnahme einer Anlage. Die zweifarbige Status-LED auf der Oberfläche des Gerätegehäuses erleichtert auch aus der Entfernung und in schwieriger Einbaulage eine erste Diagnose. Fazit Kosteneffizienz, Zeitersparnis und Qualitätssteigerung sind die Themen der Zukunft. Die Inverter Drives 8400 motec empfehlen sich an dieser Stelle insbesondere bei sogenannten Basisanwendungen als effektive Antriebslösung mit der Lizenz zum Geld sparen. Die nahtlose Integration in Echtzeit-Ethernet-Netzwerke erschließt diese Potenziale ohne aufwendige Anpassungen bei den Kommunikationsnetzwerken – dieses bis hin zu Fernwartungsmöglichkeiten auf Antriebsebene über simple TCP/IP-Netzwerke, z.B. einen VPN-Tunnel.
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