Antriebstechnik

Bedienung und Parametrierung stärken Antriebseffizienz

Innovative Bedienung und Parametrierung bei Inbetriebsetzung, Betrieb und Wartung bilden ein Qualitätsmerkmal von Antriebssystemen, sie beeinflussen ihren Gebrauchswert. Die dafür eingesetzte Hard- und Software stellt sicher, dass das Personal diese Arbeiten effizient und ohne Spezialkenntnisse ausführt.

Verbindung FlashDrop – Umrichterstellglied

Vorzüge hochintegrierter Digitaltechnik steigern nicht nur die Antriebsfunktionalität, die Systeme arbeiten dadurch gleichzeitig selbsterklärend, oft sogar selbsteinstellend. Das immer notwendige Anpassen des Stromrichters einschließlich seiner integrierten Steuer- und Regelelektronik an die elektrische Gleichstrom- oder Drehstrommaschine (Regelstrecke, zusammen mit der Arbeitsmaschine) wird erheblich einfacher. Umfangreiche Handbücher entfallen, implementierte, tiefe Fehlerspeicher geben geeignete Hinweise für Wartung und Fehlerbeseitigung.

Um die anstehenden Aufgaben zu erfüllen, muss das Antriebs-/Stromrichtersystem eine nutzergerechte Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) aufweisen. Sie vereint sowohl hinsichtlich der Gerätetechnik als auch der Software ergonomisches Design mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit. In Gestalt intelligenter, häufig sogar Ex-geschützter Terminals (mit gut lesbarem alphanumerischem oder Grafikdisplay, mit Tasten- oder berührungssensitiver Betätigung bei Hochleistungsgeräten) kombiniert die Mehrzahl der Ausführungen anschauliche Visualisierung mit einfacher Bedienung sowie mit der Organisation horizontalen wie vertikalen Datenverkehrs zu anderen Anlagenteilen. Ihr Funktionsumfang richtet sich nach Baugröße, Schutzgradanforderung (frontseitig bis größer/gleich IP 65) und Einsatzfall. Zusammen mit dem Stellglied können diese Module wegen ihrer geringen Einbautiefe von Gefäßen unterschiedlichster Abmessungen aufgenommen werden.

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Mit jeder gewählten Variante (auch in Kombination) kann der Stromrichter informationstechnisch an die Maschine angepasst werden. Die Regelungsstruktur ist bereits implementiert, so dass ihre Optimierung entfällt. Lediglich die Bemessungsoptimierung (Parametrisierung) – oft in Verbindung mit dem Implementieren von Zusatzsoftware-Modulen – hat zu erfolgen. Wichtig ist dabei, die eingesetzte Software-Version zu kennen, um sie bei Rückfragen zum Hersteller angeben zu können.

Gerätetechnik

OEM-Einsatz und/oder einbaufähige Stellglieder bevorzugen die konventionelle Benutzerschnittstelle. Mit steckbaren Optionen für E/A-Erweiterung, Geberanschluss, Feldbuskommunikation, für ein Interface zum Programmiergerät lässt sich der Antrieb skalieren und auf das Kundenbedürfnis zuschneiden. DIP-Schalter und Potentiometer dienen der Einstellung von Drehrichtung oder Drehzahl, der Vorgabe von Basis- und Zusatzsollwerten, Grenzen und anderem mehr. Zumeist ist die Nutzung der Option Steuertafel mit Kabelanschluss vorgesehen.

Die in der Regel abnehmbare Steuertafel für einfachere Aufgaben besitzt als händisches Bediengerät ein alphanumerisches (Basisversion) oder Grafik-Display (Komfortversion). Seine Sprache kann ausgewählt werden. wenige, übersichtlich angeordnete und gut zu betätigende Tasten gestatten die einfache Navigation hinsichtlich Parametereinstellung, Überwachung, Anzeige von Status und gespeicherter Daten. Zugleich wird die lokale Bedienbarkeit möglich. Das Gerät verfügt über Software-Assistenten sowie eine Hilfe-Funktion, beide führen den Bediener. Echtzeituhr zur Störungsprotokollierung, Sicherungs- und Kopierfunktion von Parametern komplettieren die Funktionalität.

Das gegenüber der Steuertafel wegen ergänzender Softwaretools weitaus leistungsfähigere Programmiergerät wird über eine serielle RS-Schnittstelle angeschlossen. Steckbare Module für verbreitete Feldbusse (Profibus DP, DeviceNet, CANopen) koppeln den Antrieb mit der Automatisierungsanlage zu Fernsteuerung und/oder Teleservice.

Software-Tools

Zusätzlich zu dem in der Steuertafel implementierten Inbetriebsetzungs-Assistenten bieten die Hersteller eine Reihe benutzerfreundlicher Software-Werkzeuge, die sich auf einem PC/Programmiergerät mit Windows-Systemanforderungen wie XP/NT/2000 befinden. Dazu gehören Programme zum

– Inbetriebsetzen und Einstellen auch von Sicherheitslösungen,

– Programmieren von Applikationen (Funktionsbausteinprogrammierung),

– Dimensionieren des Antriebs und seiner Komponenten,

– Bearbeiten, Sichern, Archivieren sowie Laden von Parametern,

– Steuern und Überwachen von Systemen,

– sicheren Fernwarten,

– Anschließen von Optionen wie FlashDrop.

Arbeiten solche Hilfen im Off-Line-Modus, so lassen sich Einstellungen bereits im Büro vornehmen. Mit Browsern können Datensätze (Parameter) angezeigt, bearbeitet, gespeichert sowie mit internen Referenzen verglichen werden.

Parametrisieren

Die Regelungs- und Steuerungsstruktur ist in der Informationsverarbeitung (Regeleinrichtung) als Programm abgelegt, da das prinzipielle Übertragungsverhalten der Regelstrecke (elektrische Maschine) weitgehend leistungsunabhängig ist. Zur Bemessungsoptimierung müssen geeignete Parameter eingestellt werden. Einige lassen sich auch bei laufendem Betrieb ändern.

Zum innovativen Parametrisieren, zum Erstellen, Bearbeiten und Archivieren von Parametersätzen über die Werkseinstellung hinaus dient FlashDrop. Vor allem den unteren Leistungsbereich der Drehstromantriebe ergänzt das leistungsfähige, PDA-ähnliche Handbediengerät. FlashDrop umfasst das der Bedienumgebung (Steuertafel) verwandte Gerät, eine Zusatzsoftware, das PC-Anschlusskabel sowie ein Batterie-Ladegerät. Ohne Spezialwissen erfolgt die Parametrierung im spannungslosen Zustand, sogar ohne den Umrichter vollständig auszupacken oder während der Inbetriebsetzung. Vor Auslieferung können Antriebe beziehungsweise Umrichter konfiguriert, ihre Inbetriebsetzung über ein individuell anpassbares Bedienmenü optimiert werden. Bis zu 20 Parametersätze sowie acht Antriebsvorlagen speichert das Archiv. Ausgewählte Parameter lassen sich zum Schutz vor unbefugtem Zugriff auf das Prozess-Know-how verstecken, auf dem Display der Steuertafel erscheinen sie demzufolge nicht. Eine Kopierfunktion erledigt den Datenaustausch zwischen Umrichter und PC. Parameter-Upload vom defekten Antrieb kombiniert mit schnellem Gerätetausch bei kurzen Stillstandszeiten komplettiert die Nutzerfreundlichkeit. Die Verbindung zum Umrichter übernimmt ein Programmierstick. Das schnelle, einfache wie sichere FlashDrop-Gerät minimiert die Inbetriebnahmezeiten und reduziert erheblich die Kosten. Der Download aller Parameter etwa benötigt maximal zwei Sekunden. Besonders bietet sich diese progressive ABB-Lösung Serien-OEMs großer Stückzahl an. Joachim Krause

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