Bihl+Wiedemann: Antriebslösungen mit System - Effiziente Steuerungsintegration

Unzählige Sensoren, Schalter, Messgeräte, Scanner, Antriebe und Bedienpanels – verbaut in komplexen Anlagen oder verteilt in zum Teil kilometerlangen Materialflussstrecken großer Lager und Distributionszentren. Antriebslösungen sind ein anwendungstechnisches „Eldorado“ für ASi-5, die neue Generation von AS-Interface. Keine andere Verdrahtungstechnologie ermöglicht eine so schnelle, verkabelungseffiziente, flexible und Topologie unabhängige Anbindung von Feldgeräten – und damit eine so kostengünstige Vernetzung, IT-Integration und Automatisierung.

Gleichzeitig hat Bihl+Wiedemann ein umfangreiches ASi Portfolio, das gerade für die Antriebstechnik viele Freiheitsgrade bietet. So stehen zum einen für führende Hersteller von Rollenantrieben wie Interroll, Itoh Denki oder Rulmeca spezielle ASi-5 Motormodule zur Verfügung. Sie ermöglichen es, 24 VDC- und 48 VDC-Motoren ohne zusätzliches Steuergerät direkt über ASi anzusteuern. Zum anderen bietet das Mannheimer Unternehmen auch Motormodule für die dezentrale Ansteuerung von Drehstromantrieben mit und ohne Frequenz­umrichter, beispielsweise von Lenze, Nord oder SEW-Eurodrive. Weitere Hersteller und Antriebe können auf Anfrage ebenfalls mit entsprechenden ASi Lösungen von Bihl+Wiedemann bedient werden. Dabei ist es unerheblich, ob das Interface eine analoge Schnittstelle oder ein serielles Protokoll ist.

Mit den neuen ASi-5/ASi-3 Gateways für Feldbusse wie Profinet, EtherNet/IP, Sercos, Powerlink oder EtherCAT ist auch eine Integration in „Logistik 4.0“ umsetzbar. Zum einen ist hierzu eine OPC UA Schnittstelle in die Gateways integriert. Zum anderen können mit den ASi-5 Modulen mit integriertem IO-Link Master von Bihl+Wiedemann intelligente IO-Link Sensoren und Aktuatoren – also auch smarte Antriebe – jetzt einfach in ASi-5 eingebunden werden.

Die feingranulare Skalierbarkeit der Anschlussmodule, die bereits mit einem 1-Port IO-Link Master beginnt, hilft zudem, Kosten zu sparen. So investiert der Anwender nur in die IO-Link Ports, die er auch wirklich benötigt. Selbst ASi Safety at Work ist an Bord, sodass auch die funktionale Sicherheit fördertechnischer Anlagen in vollem Umfang realisiert werden kann.

Smarte Diagnose- und Steuerungsmöglichkeiten für die Antriebstechnik
Die ASi-5 Motormodule von Bihl+Wiedemann verfügen neben der komfortablen und flexiblen Ansteuerung der Antriebe alle über zusätzliche digitale Eingänge zum Anschluss der notwendigen Sensoren. Das Besondere dabei: Während die Antriebe über ein separates AUX Kabel versorgt werden, erfolgt die Spannungsversorgung der Sensoren über das gelbe ASi Profilkabel, das zusätzlich auch für die Datenübertragung genutzt wird. Dadurch wird es möglich, die Antriebe nur durch die sichere Abschaltung der AUX Versorgung sehr einfach und kostengünstig sicherheitsgerichtet abzuschalten – Stichwort: Passive Sicherheit –, während die Sensoren weiterhin über ASi versorgt und ausgelesen werden können.

Für die Funktionalität und Prozessoptimierung von Antriebslösungen, sowohl in der Fördertechnik wie in komplexen Maschinen, ist es entscheidend, Brems- und Beschleunigungsvorgänge sowohl strecken- als auch objektbezogen steuern zu können. Die Motormodule von Bihl+Wiedemann bieten hier die Möglichkeit, Geschwindigkeiten und Rampen zyklisch zu schreiben – und das mit einer Auflösung von 16 Bit.

Anwender können also Beschleunigungs- und Bremsvorgänge objektindividuell einstellen und dabei – im Fall fördertechnischer Applikationen – Parameter wie etwa Gewicht, Größe, Lage oder Kippgefahr einzelner Fördergüter in der Materialflusssteuerung berücksichtigen. Die Fördergüter selbst können dabei entweder zentral durch die Steuerung verfolgt oder dezentral in der Fördertechnik beispielsweise per RFID identifiziert werden.

Neben der getrennten Energieversorgung von Sensorik und Antrieben und der komfortablen und flexiblen Steuerung der Motoren über zyklisch änderbare Geschwindigkeiten und Rampen liefern die Motormodule auch die für ASi-5 Module typischen detaillierten Diagnosen. So können neben Kurzschlüssen in der Sensorversorgung auch Fehler in den Antrieben überwacht werden.

Je nach Antrieb stehen dabei neben einer Diagnose von Überlast oder Kommunikationsfehlern zwischen ASi-5 Modul und Antrieb auch detaillierte Informationen über den aktuellen Zustand zur Verfügung: darunter so wichtige Kenngrößen wie die aktuelle Ist-Drehzahl, der Motorstrom, die Motortemperatur oder auch Informationen zu den Betriebsstunden. All diese Diagnosen helfen, die Verfügbarkeit und Produktivität fördertechnischer Anlagen weiter zu optimieren – vor allem dann, wenn die Diagnosedaten per OPC UA direkt den Applikationen der Predictive Maintenance zur Verfügung gestellt werden.

Integration vereinfachen
Einfache Installation, hohe Funktionalität und Flexibilität, geringe Kosten – ASi hat sich als international standardisiertes Verdrahtungssystem in der Antriebstechnik durchgesetzt. Die Motormodule von Bihl+Wiedemann integrieren zumeist mehrere Antriebe oder Motorrollen. Zudem bieten sie zusätzliche Sensoreingänge und ermöglichen die Steuerung von Start-Stopp-Funktion, Drehrichtung und Geschwindigkeit. Weiter erlauben sie die einfache Einstellung von Beschleunigungs- und Bremsrampen und sind über die Software-Suites von Bihl+Wiedemann ganz einfach einzubinden bzw. in Betrieb zu nehmen.

Dieser Vorteil gegenüber anderen Mehrzonen-Steuerungen für die Fördertechnik wird dabei umso größer, je mehr Antriebe in der Anlage parametriert werden müssen – je nach Anbieter können dies bis zu 200 Parameter sein. Müssen beispielsweise in einer Förderanlage 400 Rollenantriebe über bestimmte Vier-Zonen-Motorsteuerungen eingebunden werden, so muss für die Einstellung jedem der 100 Module eine eigene IP-Adresse zugeordnet werden. Jedes einzelne Modul muss zudem mit einem Webserver verbunden und 100 Mal die gleiche Parametrierung ausgeführt werden, um das System in Betrieb zu nehmen.

Mit den Motormodulen von Bihl+Wiedemann und den Software-Suites für die einfache und intuitive Hardwarekonfiguration, Adressierung, Projektierung und Inbetriebnahme von ASi Netzwerken reduziert sich dieser Aufwand ganz entscheidend. Es werden nur für das erste Motormodul Einstellungen und Parametrierungen vorgenommen. Diese können dann für alle weiteren Module kopiert werden. Das gesamte System benötigt nur eine IP-Adresse und nur einen Webserver – entsprechend schnell und einfach lässt es sich in Betrieb nehmen.

ASi-5 – damit in der Antriebstechnik alles im Fluss bleibt
ASi-5 kann als Verdrahtungstechnologie in der Antriebstechnik all seine Stärken voll ausspielen – auch im Hinblick auf die Konnektivitätsanforderungen einer Logistik 4.0. Das umfangreiche Produktportfolio von Bihl+Wiedemann für diesen Bereich bietet darauf aufbauend viele zusätzliche Möglichkeiten – zumal es beispielsweise jederzeit um Motormodule weiterer Antriebshersteller ergänzt werden kann. Mit den Software-Suites des Mannheimer Unternehmens wird eine Integration von Antriebstechnik in ASi Umgebungen zudem sehr effizient möglich.

Smarte Kommunikation und Energieverteilung für 48 V Antriebstechnik
Mit ASi-5 lassen sich nicht nur Applikationen mit 24 V Motorrollen realisieren. Das Mannheimer Unternehmen bietet auch eine Lösung für die 48 V Antriebstechnik. So lassen sich mit dem ASi-5 Motormodul BWU4212 jetzt ebenfalls zwei 48 V Motorrollen vom Typ Interroll EC5000 AI (50 W) ansteuern. Die Versorgung der Antriebe erfolgt dabei über das neue graue 48 V ASi Profilkabel, die Versorgung der vier digitalen Eingänge für den Anschluss von Sensoren aus ASi.

Ferner können in einer 48 V Antriebslösung nun auch einzelne 24 V Sensoren – beispielsweise für die Anbindung von Signalleuchten oder Weichen in Fördertechnikapplikationen – inte­griert werden, ohne dass dafür extra ein zusätzliches AUX Kabel mit 24 V durch die komplette Anlage verlegt werden muss. Bihl+Wiedemann bietet hierfür 48 V/24 V Konverter im nur 35 mm kleinen Gehäuse der aktiven Verteiler und Passivverteiler. Diese in verschiedenen Ausführungen verfügbaren Spannungswandler werden genau dort, wo sie gebraucht werden, per Durchdringungstechnik an das graue Profilkabel geklemmt und mit dem entsprechenden Sensor verbunden.