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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020

STEUERN UND ANTREIBEN

STEUERN UND ANTREIBEN Smart steuern Modul erkennt angeschlossene Motorrolle automatisch und parametriert sich selbst Smart Motoren (AC oder DC) als auch Rollenmotoren von Interroll, Itoh Denki, Rulmeca und weiteren Anbietern. Marktübliche Lösungen haben zum Teil Nachteile bei der Installation, die oft beim Aufbau der Anlage stattfinden muss. Beim Einsatz von Bussystemen werden dabei zusätzliche Anschlussverteiler für die Motormodule benötigt; ethernetbasierte Systeme müssen parametriert werden und die freie Topologie muss über Switches kostspielig erkauft werden. Oft sind mehrere verschiedene Komponenten zum Systemaufbau nötig. Darüber hinaus muss die Parametrierung manuell über DIP-Schalter stattfinden oder es sind spezielle SW-Tools inklusive Laptop nötig. Dezentrale Parametrierungen sind oft nicht zentral zu kontrollieren und anzupassen. Es gibt keine intelligente, dezentrale Lösung, sodass die Steuerung immer über die SPS laufen muss, was wiederum die Reaktionszeit beeinflusst. Die Vorfertigung von Fördersegmenten ab Werk ist nur begrenzt möglich, obwohl die Zeit zwischen Auftragsvergabe und Übergabe der Anlage an den Kunden ein wichtiges Projektvergabekriterium ist. Umfangreiche Installationen sind immer noch vor Ort nötig und erhöhen die Fehlerrate. Alles Punkte, die Optimierungspotenzial erkennen lassen. Intelligente Steuerung über ASi Sollen Pakete, Kartons, Kisten oder Palletten schnell und flexibel transportiert werden, geht das nur mit geeigneten Antriebselementen. Die Informationen zum Transportvorgang werden wiederum von Sensorsignalen genutzt, um die Antriebe passend zu steuern. Bei diesem Teil des automatisierten Prozesses kann ein smartes Modul unterstützen: Es ermöglicht die Steuerung über eine SPS, einen Industrie-PC oder autark mit integrierter Logik (ZPA) und sorgt somit für die intelligente Steuerung der Motorrollen. Dr. Konrad Kern ist Leiter des Produktmanagements der BU-Systeme bei der Pepperl+Fuchs SE in Mannheim Grundsätzlich gibt es zwei grundlegende Konzepte in der Fördertechnik: Große, leistungsstarke Antriebe für schwere Lasten und für lange, gerade Förderstrecken. Dezentral verteilte Rollenantriebe, die leichte bis mittelschwere Lasten transportieren und die in der Förderlogistik viele Verzweigungen sowie Ein-/Ausschleusungen aufweisen. Das G20-Modul von Pepperl+Fuchs deckt in einer Gehäusebauform beide Bereiche ab und unterstützt sowohl leistungsstarke Hier spielt die Motorsteuerung vom Typ G20 ihre Vorteile aus: Smart Motoren mit hohen Leistungen lassen sich über digitale Signalausgänge in ein Gesamtsystem einbinden. Dabei werden angeschlossene Motorrollen verschiedenen Hersteller automatisch erkannt und korrekt angesteuert. Das Modul kann bis zu acht Geschwindigkeiten regeln und die Drehrichtung steuern; die Anfahr- und Stoppposition kann dadurch präzise erreicht werden. Acht individuell einstellbare Beschleunigungs- und Bremsrampen sorgen für die optimale Beschleunigung des Transportguts je Gewicht, Schlupf und Kippmoment. In einem ASi-Strang lassen sich so segmentweise bis zu 124 Motoren oder Über den ASi Master können Daten in verschiedene übergeordnete Systeme übertragen werden 62 Fördersegmente steuern. Ergänzt um die Elemente namens G10-Limiter und G10-Term ist auch für die Unterdrückung der Rückspeisespannung und für die sichere Kommunikation auf mehr als 200 m gesorgt. Die G20-Lösung ist eine komplett ab Werk im Segment montierte Systemlösung inklusive Sensorik und Rollenmotoren. Diese modulare Vorfertigung reduziert den Installationsaufwand vor Ort erheblich. Möglich wird dies auch durch den Direktanschluss des Moduls, der mit nur 27 mm Bauhöhe direkt in der Tragschiene plat- 24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 05/2020 www.industrielle-automation.net

Das Motorenmodul lässt sich einfach in die Tragschiene integrieren – auch mit ZPA-Funktion ziert wird. Damit bleibt die Verdrahtung unsichtbar und es sind keine weiteren Montageplatten oder externe Installationen nötig. Auch die Anzahl der M8-/M12- Schnittstellen wird über den Direktanschluss halbiert. Die Adressierung kann ab Werk geschehen, sodass die Segmente vor Ort nur noch mechanisch verbunden werden müssen. Dezentrale Intelligenz und ZPA-Logik Das G20-Modul erkennt automatisch, ob z. B. eine EC310/EC5000-Motorrolle oder eine Itoh-Denki-Motorrolle angeschlossen ist. Die Aufgrund der Bauhöhe von nur 27 Millimeter passt das Modul in die meisten Tragschienen und bietet einen Direktanschluss zu den Sensoren und Motoren. Dr. Konrad Kern Ausgangsspannung zur Steuerung der MDRs wird automatisch im Modul angepasst, sodass sogar annähernd gleiche Geschwindigkeiten gefahren werden können. Soll ein Teilstrang autonom gefahren werden, geht dies über die G20-Module mit integrierter ZPA-Logik. Auf diese Art können längere Förderstrecken, z. B. 100 m geradeaus mit 100 Rollenmotoren, einfach mit ZPA-Modulen gelöst werden, die zu Beginn und am Ende an die Steuerung angebunden werden können. Diese Lösung bietet sich übrigens auch auf den letzten 20 m an, wenn zum Beispiel direkt vom flexiblen positionierbaren Rollenförderer auf einen Lkw verladen werden soll. Pakete lassen sich so am Ende einfach entnehmen und automatisch nachführen. Motorstörungen werden kanalbezogen angezeigt Neben den Investitionskosten spielen auch die Anlagenverfügbarkeit, die Wartungsaufwendungen und die flexible Anpass barkeit für die Zukunft eine wichtige Rolle. Durch die Integration der Sicherheits steuerung auf der ASi-Ebene, kann die Motorversorgung einfach segmentweise abgeschaltet werden. Da die sicheren Signale auf derselben Leitung übertragen werden, wird eine Parallelverdrahtung komplett vermieden. Die Safety Logik der Fördertechnik wird innerhalb des ASi-Systems abgewickelt. Diese inte grierte Lösung erhöht damit auch die Verfügbarkeit. Wartungsarbeiten werden dadurch unterstützt, dass beispielsweise Motorstörungen kanalbezogen angezeigt werden. Eine direkte Instandsetzung kann initiiert werden. Beim Tausch eines G20 Motor moduls findet die Adressierung automatisch statt; zudem ist der Austausch komplett werkzeuglos möglich. Über Flachkabelabzweige sind jederzeit und an jedem Ort Anpassungen des Systems möglich – selbst sicherheitsrelevante Änderungen lassen sich einfach über eine Konfigurationsanpassung im Safety Monitor erledigen. Über den ASi-Master können Daten in verschiedene übergeordnete System übertragen werden. Durch Multi-Protokoll-Systeme lassen sich auch Anbindungen an die SPS und an IoT-Systeme realisieren. Industrie-4.0-Gedanke steht im Fokus Die G20-Lösung macht deutlich, wie ideal die gesamte ASi-Lösung von Pepperl+Fuchs auf eine moderne Fördertechnik passt. Auch dem Industrie-4.0-Gedanken wird durch die zusätzlichen Parameterinformationen und Diagnoseinformationen Rechnung getragen. Dezentrale Diagnose und Konfigu ration, ohne die Steuerungswelt direkt zu benötigen, sind im Modul bereits umgesetzt. Die ZPA-Lösung ergänzt diese optimal. Bilder: Pepperl+Fuchs www.pepperl-fuchs.com

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