A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum | Datenschutz
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Frequenzumrichter auf das Wesentliche reduziert

01  Frequenzumrichter der Reihe i500 gibt es auch mit integrierten Safety-Funktionen

01  Frequenzumrichter der Reihe i500 gibt es auch mit integrierten Safety-Funktionen

02  Das Keypad wird einfach auf die Frequenzumrichter der Reihe i500 aufgesteckt

02  Das Keypad wird einfach auf die Frequenzumrichter der Reihe i500 aufgesteckt

03  Die Smartphone-App dient für eine einfache Inbetriebnahme

03  Die Smartphone-App dient für eine einfache Inbetriebnahme

04  Frank Maier ist Vorstand Innovation bei Lenze

04  Frank Maier ist Vorstand Innovation bei Lenze

Weg mit allem, was überflüssig ist: Der Frequenzumrichter i500 lässt sich funk­­tio­nal und leistungsmäßig in allen Belangen für den Maschinenbau bedarfsgerecht zuschneiden. Das Produkt ist kompakt, modular und kann einfach in Betrieb genommen werden.

Der i500 ist mehr als das Facelift einer bestehenden Reglerfamilie, sondern eine von Grund auf neu entwickelte Gerätereihe mit allem, was die aktuelle Technik an Innovationen zu bieten hat, heißt es von Lenze. Der Frequenzumrichter hat eine kompakte Baugröße und lässt sich ­modular – und damit bedarfsgerecht – zusammenstellen (Bild 1). Kombiniert ist das Ganze mit Bedienerfreundlichkeit. Zum Einsatz kommen neue IGBT-Technik, der stufenlos geregelte Lüfter sowie die aktive Zwischenkreissymmetrierung, welche dazu beitragen, den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten. Die Anzahl der Einzelkomponenten wurde drastisch reduziert. So bietet der Frequenzumrichter ein MBTF von mehr als 60 000 h.
Dank des Kühlkonzepts können die Geräte Schulter an Schulter im Schaltschrank eingebaut werden. Die i500-Reihe passt bis 11 kW Leistung in die beliebten flachen „150er“ Schaltschränke. Zudem erfüllt der Frequenzumrichter im Leistungsbereich von 0,25 kW bis 45 kW die Wirkungsgradklasse IE2 der Norm DIN EN 50598-2. Die Reihe gibt es in zwei Ausprägungen: Der i510 ist das monolithische Basismodell und der i550 ist hochmodular aufgebaut.
Für ein Plus bei der funktionalen Skalierbarkeit ist das Leistungsteil des Frequenzumrichters konstruktiv von der sogenannten Control Unit getrennt. Diese wird auf das ­Leistungsteil geschnappt und beinhaltet unterschiedliche Möglichkeiten der Kommunikation über Feldbusse und Indus­trial Ethernet, vielfältige IO-Schnittstellen sowie Aufsteckmöglichkeiten für ein Keypad (Bild 2), ein USB-Interface oder auch ein WLAN-Modul. Diese drei Interfaces stehen optional zur Inbetriebnahme, Parametrierung oder Diagnose zur Verfügung. Das WLAN-Modul kommuniziert drahtlos mit dem PC oder alternativ auch mit der Lenze-Keypad-App auf dem Smartphone (Bild 3). Das Kommunikations-Interface basiert auf einem Altera-Chip ergänzt mit den entsprechenden Software-Stacks für Ethercat, Profinet, Ethernet/IP sowie Profibus und CAN.

Einfache Handhabung
„Der i500 ist von seiner Handhabung so einfach aufgebaut, dass er ohne großes Vorwissen in Betrieb genommen werden kann. Hierbei ist zu beachten, dass Einstellungen bei der Vektorreglung durchaus anspruchsvoll sind, weil diese Regelung schnell instabil werden kann“, berichtet Frank Maier, Vorstand der Lenze SE (Bild 4). Weil sich aufgrund des demografischen Wandels – Stichwort Fachkräftemangel – aber immer weniger Menschen finden lassen, die diese anspruchsvollen Felder besetzen, „müssen wir die Technik so einfach machen, dass sie jeder beherrschen kann“. Mit der Baureihe i500 sollen die Frequenzumrichter 8200 Vector abgelöst werden.
„Der selbstparametrierende Umrichter ist ein immer wiederkehrendes Thema“, setzt F. Maier fort. Dieses hat in der Vergangenheit etwa zum elek­tronischen Typenschild geführt – ein Weg, den Lenze nicht mitgegangen ist. „Standarddrehstrommotoren vertragen bei den Produktionskosten kein fünf Euro bis zehn Euro teures elektronisches Bauteil“, macht der Lenze-Vorstand klar. Heute steht jedoch mit den RFID-Chips eine Technik zur Verfügung, die sich einfach in das herkömmliche Typenschild einfügen lässt, gerade einmal 10 Cent kostet und per NFC ausgelesen werden kann. Die Idee: „Wir nutzen dafür ein NFC-­fähiges Smartphone, laden die Motorparameter über die Lenze-App herunter und spielen sie dann per WLAN in den i500 ein – fertig.“
Mit diesem einfachen Verfahren will Lenze das klassische Feld der drehzahlgesteuerten Antriebstechnik mit den neuen Möglichkeiten der Industrie 4.0 verbinden. „Hat der Umrichter die Motordaten, kann er einen effizienteren Modus fahren“, fügt F. Maier an. Dieses kann in der Praxis zum Beispiel zu einer Anpassung des Magnetisierungsstroms an die Teillast erfolgen – ein Weg, den Lenze bereits mit der „VFCeco“-Funktion zum Beispiel beim Lenze Smart Motor eingeschlagen hat.

Inbetriebnahme mit App
Maximale Effizienz mit so wenig Aufwand wie nur möglich: F. Maier ist davon überzeugt, dass Anwender nach Frequenzumrichtern verlangen, die am besten gar nicht mehr zu parametrieren sind. Deshalb sucht Lenze nach ­Wegen, die Geräte soweit automatisiert wie nur möglich an die Motoren anzupassen. Mit der Kombination aus RFID-Chip, NFC-Technik, einer einfachen Smartphone-App für Diagnose und Inbetriebnahme und Upload-Möglichkeiten per WLAN arbeitet Lenze gerade an einem Weg, der überall auf der Welt funktioniert. „Ein Smartphone kann jeder ­bedienen – egal, welche Sprache er spricht.“ (hz)

Dr. Thomas Cord

Dr. Thomas Cord

Vier Fragen an Dr. Thomas Cord

Der Geschäftsführer der Lenze Automation GmbH nimmt Stellung zu Trends.

Welche Rolle spielt die Einfachheit bei Lenze?
Dr. T. Cord: Unser gesamtes Leistungsangebot ist darauf ausgerichtet, das Engineering bei unseren Kunden zu vereinfachen. Sie honorieren das, weil wir sie unterstützen, Maschinen schnell und effizient auf den Markt zu bringen – trotz zunehmender technischer Komplexität. Stand früher allein die Funktionalität eines Automatisierungssystems im Fokus, ist heute klar, dass ein einfaches und durch-gängiges Engineering entscheidend für Time-to-Market und Kostenreduzierung ist. Unsere Kunden sollen sich auf die für sie wesentlichen Aufgaben und ihre Innovationen konzentrieren können. Das erreichen wir durch einfach zu handhabende Produkte oder auch die vorgefertigten Bausteine unserer ­Application Toolbox „FAST“, mit denen bereits 80 % des Software-Engineerings abgedeckt werden kann. Diesen Weg ­gehen wir konsequent weiter.

Welche Themen sind bei Ihren Kunden gerade aktuell?
Dr. T. Cord: Hierbei verweise ich auf eine Umfrage der Berliner Unternehmensberatung Berndt+Partner Packaging Consultants unter Experten der großen Produzenten in der Konsumgüterindustrie. Wichtigster Trend ist demnach die Flexibilisierung der Produktionsprozesse bis hin zur Herstellung individualisierter Produkte. Ein weiteres Thema ist die Vernetzung der Anlagen als logische Folge dieses Trends. Zudem treibt die Anwender die Frage eines sicheren Betriebs und einer hohen Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen. Einfache Wartung und Service sowie Innovationen, wie Predictive Maintenance, werden künftig entscheidend für die Kaufentscheidung der Maschinenbetreiber sein. Die Produzenten sehen die Maschinenbauer in der Pflicht, neue Lösungen ­aufzuzeigen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, benötigen diese Automatisierungspartner, die auf ihre Bedürfnisse abgestimmte Lösungen bieten können.

Das ist doch Industrie 4.0!
Dr. T. Cord: Genau! Das Thema muss aber geerdet werden. Für die Flexibilisierung von Anlagen oder die Steigerung der Verfügbarkeit, beispielsweise durch Predictive Maintenance reicht es nicht, einen Sensor mit Kommunikationsschnittstelle auszurüsten und die Daten in die Cloud zu übertragen. Die in der Maschine anfallenden Daten müssen interpretiert und zu höherwertigen Informationen des Produktionsprozesses verdichtet werden. Dafür ist viel Software erforderlich. Die Automatisierungspyramide wird sicher ausdünnen. Es wird aber auch kein Ein-Ebenen-Modell geben, bei dem jedes ­Gerät auf der Feldebene direkt in die ERP-Systeme funkt. Die Maschinensteuerung wird zur wichtigsten Informationsquelle. Als Anbieter integrierter Automationssysteme leisten wir ­einen wichtigen Beitrag. Lenze „bewegt“ Industrie 4.0.

Welche Rolle werden dabei Security und Safety spielen?
Dr. T. Cord: Die Sicherheit der Daten in vernetzten Systemen wird immer wichtiger. Wir werden in unsere Produkte am Markt erprobte Security-Technologien integrieren. Auch die Be-deutung der funktionalen Sicherheit steigt, weil Maschinenbediener in einer hoch-flexiblen Produktion sehr viel enger mit den Maschinen interagieren müssen. Zusätzlich zu der in den Antrieb integrierten Sicherheitstechnik entwickeln wir aktuell eine Steuerung mit Safety-Funktionalität, die im nächsten Jahr die Zertifizierung er-halten wird. Neben den standardisierten Safety-Funktionen der PLCopen, entwickeln wir auch speziell auf bestimmte Maschinen zugeschnittene Funktionen, zum Beispiel für Portalroboter.

Ines Oppermann ist Head of Public Relations bei der Lenze SE in Hameln. ines.oppermann@lenze.com