Just Ethernet

Bei umfangreichen Kundenbefragungen im Vorfeld der Produktentwicklung kristallisierte sich heraus, dass sich die Kunden und Interessenten im Maschinen- und Anlagenbau in sieben Hauptgruppen mit jeweils unterschiedlichen Bedürfnissen einteilen lassen. Dementsprechend wurde ein Produktprogramm aus sieben Antriebsmodellen entwickelt, die jeweils eine dieser Gruppen abdecken und für die mehr als 30 Patente eingereicht wurden. Die Familie im Überblick Die Umrichterreihe Unidrive M beginnt mit dem M100, einem kostengünstigen Umrichter bis zu 7,5kW für Anwendungen ohne Drehzahlrückführung. Die höheren Modelle bieten einsteckbare Kommunikationsmodule für Feldbusse wie Profibus, DeviceNet, CAN- open und Ethercat, sowie zusätzliche integrierte Sicherheitstechnik (ab M300). Die M400-Reihe reicht bis 110kW und verfügt über eine auf CoDeDys basierende Onboard-SPS für einfache Steuerungsaufgaben sowie Diagnose. Ab der M600-Reihe ist eine geberlose Ansteuerung der Synchronmotoren sowie eine Rückspeisung mit Active Front End (AFE) möglich, d.h. es erfolgt eine Rückspeisung überschüssiger Bremsenergie in das versorgende Netz. AFE sorgt zudem systembedingt für eine Reduzierung von Netzoberschwingungen. Die M600-Produkte sind Hochleistungsumrichter bis 250kW für Asynchron- und Synchronservomotoren ohne Drehzahlrückführung und verfügen über eine Echtzeit-SPS für einfache Steuerungsaufgaben, Gleichlaufregelungen und digitale Lock. Somit ist dieser Umrichter ideal für Anwendungen mit hohem Anlaufdrehmoment. Die SPS der M700-Serie weist Echtzeitfunktion auf für die Anbindung des 1,5-Achsen-Advanced-Motion-Controllers des Umrichters und ist somit für die Regelung von Motoren mit Drehzahlrückführung bzw. hochgenaue Positionssteuerungen geeignet. Bei den Modellen der M700- und M800-Reihe ist ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Switch mit zwei Anschlüssen standardmäßig integriert. Der Unidrive M800 überzeugt durch die Integration einer Hochleistungs-MCi-Maschinensteuerung. Die Motorsteuerungsalgorithmen gewährleisten in Verbindung mit der neuesten Mikroprozessortechnologie, dass die Serie – laut Angaben des Herstellers – die derzeit höchste Stabilität und Leistung für alle industriellen Motortypen bietet. Das Inbetriebnahme-Studio beinhaltet eine neue Software zur Einstellung und Überwachung des Reglers für einen schnellen Datenzugang und Inbetriebnahme. Mit dem Steuerungs-Studio wird die integrierte MCi-Maschinensteuerung programmiert. Die Programmier-Tools benutzen die Programmiersprachen der IEC 61131-3 und werden von CoDeSys unterstützt. Beide Software-Tools verwenden die gleichen Kommunikationskomponenten, sodass es möglich ist, sie gleichzeitig mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen laufen zu lassen. Die Antriebe haben einen Wirkungsgrad von bis zu 98% und zusätzlich einen Standby-Modus, was die Produkte auch in Sachen Energieeffizienz attraktiv macht. Synchronisation über das Netz unter 1µs Standard-Ethernet wird bei der M800-Reihe für den Datenaustausch zwischen den Antrieben, E/A, HMIs, SPSen sowie anderen industriellen Einrichtungen verwendet. Das integrierte Echtzeit-Ethernet bietet durch einen schnellen Datenaustausch eine verbesserte Bewegungssteuerung und erzielt Synchronisationsraten über das Netz unter 1µs sowie Update-Raten von 250µs. Die Synchronisierung von Uhren und Regelschleifen erfolgt über das IEEE 1588 V2 Precision Time Protocol (PTB). Darüber hinaus unterstützt es eine nahezu unbegrenzte Knotenanzahl. Das Ethernet-Protokoll verwendet Standard-Ethernet-TCP/IP und -UDP, um eine kompakte Datenaustauschstruktur bereitzustellen, die die Auslastung der Ethernet-Bandbreite sowie des Netzwerks minimiert. Somit können alle Modelle direkt miteinander kommunizieren. Der frühere umständliche Datenaustausch über den bislang genutzten Maschinen-Controller entfällt. Jeder ethernetfähige Antrieb ist mit einem Ethernet-Switch mit Doppelanschluss und RJ45-Standardsteckverbindern ausgestattet, was die Netzwerkanbindung vereinfacht. Bestimmte Anwendungen wie z.B. die \’elektronisch angetriebene Welle\‘ lassen sich einrichten, ohne dass dazu Programmiercodes geschrieben werden müssen. Bei diesen Anwendungen beginnen die Antriebe automatisch miteinander zu kommunizieren und ihre Steuer- und Regelkreise so aufeinander abzustimmen, dass sie perfekt koordiniert arbeiten können. In einem Netzwerk können mehrere Ethernet-Protokolle verwendet werden. Über das Standard-Ethernet arbeiten die Protokolle von Control Techniques mit anderen Protokollen wie ProfiNet RT, Ethernet/IP und Modbus TCP/IP zusammen. Ausblick Nach der Freigabe von Unidrive M werden zukünftig weitere Antriebsreihen auf den Markt kommen, die jeweils für andere Hauptmarktsegmente konzipiert wurden, dazu gehört auch der bisher fehlende M500-Umrichter.