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Smarte Fertigung und LogistikIndustrie 4.0 wird real

SEW-Hannover Messe

Die Digitalisierung und die Verbindung von Produktion und Logistik schreiten zügig voran. Wertschöpfungsketten werden digital, die Mensch-Roboter-Kollaboration ist real. Die Automatisierung im Handel transformiert Branchen und Gewohnheiten. In diesem Zuge entstehen auch neue Produkte, Lösungen und Dienstleistungen. SEW zeigt reale Lösungen für die effiziente Gestaltung der digitalen Transformation.

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Servosystem MoviaxisAll-in-one – One-for-all

Innovative Servotechnik
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Servosystem Moviaxis: All-in-one – One-for-all
Ein mittelständischer Maschinenbauer kann sich auf dem hart umkämpften globalen Markt nur durch technisch anspruchsvolle Lösungen mit hoher Flexibilität behaupten. Um die technologische Führung sichern und ausbauen zu können, gilt dem Herzstück der Automatisierung besonderes Augenmerk. Mit seinem Servosystem Moviaxis stellt SEW eine zukunftsfähige Technologie-Plattform zur Verfügung.

Eine wichtige Schlüsseltechnologie der Mechatronik ist die Servoantriebstechnik. Steigende Anforderungen an die Leistung, Flexibilität und Intelligenz der Maschinen fordern eine immer höhere Leistungsdichte, Funktionalität und Technologie in den Servoverstärkern und Steuerungssystemen. Wo vor vier bis sechs Jahren noch viele Applikationen mit Königswellen oder umrichtergesteuerten Antrieben gelöst werden konnten, sind heute Servoantriebe nötig. Servotechnik – früher zum Teil als „kostenkritisch und kompliziert“ erachtet – verdient diese Attribute schon längst nicht mehr. Vielmehr ist Servotechnik immer mehr eine Notwendigkeit zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit geworden.

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Es gibt daher mittlerweile eine ganze Reihe von Servoantriebssystemen, die die funktionalen Kriterien gut abdecken. Jedoch liegen noch erhebliche Optimierungsmöglichkeiten in der Applikation von Servoantriebssystemen, vor allem im Bereich der schnellen Parametrierung und Inbetriebnahme der Systeme.

Bedingt durch die hohe Flexibilität, denen sich Maschinen- und Anlagenbauer unterwerfen müssen, wird die Zeit zum Ausprobieren, Einrichten und in Betrieb nehmen eines Servosystems immer kürzer. Elektroplaner, Schaltschrankbauer und SPS-Programmierer haben immer weniger Zeit um mit einer „Funktionsgarantie“ die Maschinen- und Anlagen zum Endkundentermin fertigzustellen. Das garantierte Funktionieren einer Antriebs- und Automatisierungslösung hat aber absolute Priorität. Das neue Mehrachs-Servoverstärkersystem Moviaxis von SEW-Eurodrive kann hier seine Vorteile zur Geltung bringen.

Zahlreiche Kundenwünsche flossen in die Systemeigenschaften ein: Neben einer Motion Control-Funktionalität, der einfachen Inbetriebnahme sowie schnellen und intuitiven Gerätebedienung gibt es Wizards und Technologie-Editoren für wiederkehrende Funktionen. Hohe Überlastbarkeit bei gleichzeitiger Kompaktheit, integrierte Sicherheitstechnik sowie umfassende Diagnose- und Servicefunktionen sind weitere Merkmale. Schließlich hat das System einen universellen Geber- wie auch Motoranschluss und ermöglicht die komplette Integration von Standard-Antriebstechnik (Frequenzumrichter, dezentrale Antriebe). Last but not least gibt es ein „All-in-one“ Software-Studio für alle relevanten Aufgaben. Grundsätzlich lassen sich die Kundenanforderungen mit den Begriffen „einfacher, vielseitiger, performanter“ zusammenfassen.

Technologiefunktionen

Das Servosystem Moviaxis hat leistungsfähige Motion-Funktionen wie 40 Kurvenscheiben mit 10.000 Stützpunkten, eine ereignisgesteuerte Kurvenverknüpfung, online-gerechnete Kurvenübergänge sowie bis zu drei Kurven gleichzeitig im Ablauf. Weitere Funktionen wie virtueller Geber, elektronisches Getriebe, umfassende Messtaster-Funktionen auf vier Kanälen und eine Markenregelung runden diesen Teil ab. Grundsätzlich sind Drehmoment-, Drehzahl- und Positionsregelung in normaler Sollwertvorgabe sowie interpoliert verfügbar.

Einstellbare Positionsfenster, Referenzfahrten, Tippbetrieb und weitere Antriebsfunktionen sind als Standard integriert. Anschlussmöglichkeiten für alle bekannten Servomotoren (Synchron-, Asynchron-, Torque-, Linearmotoren) sind ebenso im Grundgerät integriert wie ein Multigeber-Interface (Resolver, SinCos, Hiperface, TTl). Alle Technologiefunktionen sind bereits im Grundgerät vorhanden.

Eine besonders kostengünstige Möglichkeit zum sequentiellen Betrieb von maximal drei Motoren an einem Umrichter bietet der Multimotorenbetrieb. Pro Motor ist ein kompletter Parametersatz verfügbar und ein gleitendes Umschalten zwischen den Motoren möglich. Hiermit lassen sich zum Beispiel Antriebskonfigurationen mit einem Hauptprozessmotor und zwei Formatverstellmotoren platzsparend realisieren – komplett ohne externe Umschaltboxen oder dergleichen.

Zentrale Kommunikation

Die Kommunikation ist bei Moviaxis mit dem Mastermodul ebenso zentralisiert wie die Datenhaltung und Steuerungsfunktionen. Das erlaubt die Verwendung und Lagerhaltung „feldbusneutraler“ Achsmodule, die bei ihrem Einsatz nur noch mit einem Mastermodul angepasst werden müssen. Über zwei verschiedene Leistungsklassen von Systembussen (CAN- oder EtherCAT-basierend) kommuniziert dann der Achsverbund von und zum Mastermodul, das wiederum die Kommunikation zu einer übergeordneten Steuerung übernimmt.

Gerätebedienung in drei Ebenen

Um den Spagat zwischen maximalem Anwendernutzen durch hochwertige Technologiefunktionen und einfacher Gerätebedienung zu ermöglichen, wurden verschiedene Bedienebenen eingeführt. So gibt es eine Basisebene, in der sich das Servosystem per Drag & Drop (ziehen und fallenlassen) einfach und schnell parametrieren lässt und alle Funktionen verschaltet werden können. Ergänzend erlaubt ein explorerartig gestalteter Parameterbaum mit Such- und Dokumentationsfunktionen sowie der Möglichkeit, kundenspezifische Parameterbäume zu erstellen, den direkten Zugriff auf alle Einzelparameter. In der Komfortebene wird der Anwender durch Wizards und Technologieeditoren durch die Inbetriebnahmeaufgaben geführt. Hier lassen sich der komplette Ablauf und alle Einstellungen dokumentieren und für den Servicefall speichern. Auf dieser Ebene stehen Technologie-Editoren für die komplette Inbetriebnahme und alle Motion-Funktionen zur Verfügung. In der Programmierebene schließlich lassen sich alle Gerätefunktionen mit der Motion Control-Steuerung Movi-PLC programmieren, die in das Master-Modul eingebaut werden kann. Hierbei stehen umfangreiche und abgestufte Bibliotheken zur Verfügung, die für eine schnelle Applikationsrealisierung sorgen.

Bei den Diagnose- und Servicefunktionen wurden weitere interessante Neuerungen eingeführt. So sind bei Moviaxis alle Parameter und Einstellungen sämtlicher Achsmodule in einer zentralen Speicherkarte im Mastermodul gesichert. Beim Tausch eines Achsmoduls werden dann (nach vorhergehender Handshake-Kommunikation zwischen Master- und Achsmodul) die Daten und Einstellungen der Vorgängerachse in die Ersatzachse eingespielt. Das funktioniert vollautomatisch bei einem Tausch, ohne dass der Eingriff von qualifiziertem Personal notwendig wäre. Alle Geräteeingriffe werden über verschiedene Passwortlevel kanalisiert und verwaltet.

Mit einem achtkanaligen Scope (Auflösung bis 0,5 Millisekunden) und variabler Speichertiefe für jede Achse kann jeder einzelne Geräteparameter diagnostiziert und überwacht werden. Eine zentral erstellbare und lokal einspielbare Parametrierdatei erlaubt umfassende Aufzeichnungen, ohne dass hierzu Servicemitarbeiter vor Ort benötigt werden.

Mehrere Frequenzumrichter an einem Systembus

Damit man kosten- und aufgabenoptimierte Antriebspakete zusammenstellen kann, müssen in ein Servoantriebssystem auch Frequenzumrichter und Standardantriebe nahtlos integriert werden können. SEW schuf hierzu die Möglichkeit, an die Moviaxis-Mastermodule Frequenzumrichter der Reihen Movidrive, Movitrac und Movimot anzuschließen. Sie werden an einem Systembus betrieben, können mit allen Motion-Technologien interagieren und werden durch eine Bediensoftware gesteuert.

Der Anbieter hat mit Moviaxis ein komplettes und vollständiges Servoportfolio und kann damit verschiedenste Lösungsebenen – von der Komponente über das Paket bis zur Gesamtlösung – anbieten. Möglich wird das durch voll integrierte HMI-/Bedienpanels und Motion Control-Steuerungen sowie Ein- und Mehrachs-Servoverstärker. Servomotoren in drei verschiedenen Baureihen, Planeten- und Winkel-Servogetriebe, spielarme Standardgetriebe im Direktanbau – ergänzt um Zubehör (Kabel, Filter, Drosseln, Bediensoftware, Projektierungsprogramme, E-Plan Makros) – runden das umfassende Angebot ab. Das Werkzeug, das all diese Funktionen und Geräte intuitiv bedienbar macht, ist die neue Bediensoftware Movitools Motionstudio. Durch dieses Lösungsspektrum eignet sich Moviaxis für nahezu alle Motion Control- und Antriebsaufgaben in Produktionsmaschinen, Handhabungs- und Robotiksystemen sowie im Anlagenbau. Michael Gutmann

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