Danfoss: Einer für alle

Frequenzumrichter werden auch in den kommenden Jahren Zuwachsraten verzeichnen. Davon geht Karl-Peter Simon, Geschäftsführer der Danfoss GmbH Motion Controls, aus. Schließlich sind heute immer noch weniger als 15% aller verkauften Drehstrom-Asynchronmotoren drehzahlgeregelt. „Wir erwarten Wachstumsraten von ca. 5% pro Jahr für die kommenden fünf Jahre”, so Simon. Damit wird in Deutschland der Frequenzumrichteranteil am Automatisierungsmarkt auf ca. 4% im Jahre 2008 steigen.

„Wir liefern heute nicht nur den Frequenzumrichter bis 500 kW, sondern auch Getriebemotoren, Softstarter, intelligente Motion-Control-Lösungen realisiert mit integrierten SPS-Optionen, Frequenzumrichtermotoren und die komplette Dezentraltechnik”, fasst Simon das derzeitige Leistungsspektrum von Danfoss zusammen. Dabei unterstützt das Unternehmen wesentliche Trends in der Automatisierung wie die Erhöhung von Flexibilität und Funktionalität, die Senkung der System- und Energiekosten sowie die Erhöhung der Verfügbarkeit.

Um die Flexibilität und Funktionalität zu erhöhen, werden verstärkt Maschinen und Anlagen modularisiert. Damit wird die Anzahl der wiederverwendbaren Teile erhöht, was die Flexibilität steigert sowie Engineering- und Lagerkosten senkt. Bedingt durch die Modularisierung werden daher mechanische Wellen durch elektronische Lösungen ersetzt. Damit wird die Mechanik modularisierbar und der Anwender erhält den Vorteil, die Maschine relativ schnell an unterschiedliche Produkte anzupassen. „Varianten werden zukünftig vorwiegend durch Software erzeugt. Dies ermöglicht die Standardisierung von Mechanik, Hardware und Software. Um ein solches Konzept erfolgreich umzusetzen, ist es oft erforderlich, besonders in Entwicklung und Produktion die Verantwortlichkeiten für Mechanik und Elektrik stärker zusammenzufassen”, so Simon.

Dies hat zur Folge, dass man zunehmend Antriebe mit einem höheren Verstellbereich und Dynamik benötigt. Dies ist nur mit einem modularen Umrichterkonzept machbar, das sich an die Anwendung anpassen lässt. Durch die Modularisierung wird auch der Bedarf an dezentral aufgebauten Antrieben und die Integration von Getriebe, Motor und Umrichterelektronik weiter zunehmen. Mit vorkonzipierten Softwaremodulen kann man unterschiedlichste Applikationen realisieren und heutige mechanische Lösungen ersetzen.

Bisher bestand häufig das Problem, dass in der gleichen Anlage unterschiedliche Aufgaben, von der einfachen Drehzahlregelung bis hin zur hochdynamischen Servo-Anwendung, vorhanden sind. Dazu waren in der Vergangenheit unterschiedliche Frequenzumrichter erforderlich. Der VLT AutomationDrive FC 300 verkörpert jetzt eine neue Generation von Frequenzumrichtern. Er ist in der Lage, alle typischen Motorarten wie Standard-Asynchronmotoren, Synchronmotoren bis hin zum hochdynamischen permanenterregten Servomotor zu steuern. Dadurch können alle Antriebe einer Maschine oder Anlage, trotz unterschiedlichster Anforderungen an die Dynamik, mit dem VLT AutomationDrive FC 300 ausgerüstet werden. Sein intelligentes Anschlusskonzept nach dem Plug & Drive-Verfahren vereinfacht Einbau, Bedienung und Wartung des Umrichters erheblich. Der FC 300 wurde mit der VLT-Programmieroberfläche ausgerüstet. Seine Bedienung ist deshalb in kürzester Zeit erlernbar. Diese konfigurierbare Oberfläche bietet dem Anwender – sofern erforderlich – mühelos den Zugriff auf alle Parameter. Der VLT AutomationDrive FC 300 ist modular aufgebaut und somit nach den Wünschen des Anwenders konfigurierbar. Auf diese Weise erhält man ein komplett zusammengebautes Gerät, das nur die Funktionen beinhaltet, die man für die Anwendung benötigt. Bei Veränderungen in der Anlage können die Hard- und Softwaremodule des FC 300 später auch ohne weiteres an die neuen Bedürfnisse angepasst werden.

Der VLT AutomationDrive FC 300 erhöht die Betriebssicherheit in der Produktion. Das eingebaute konfigurierbare Frühwarnsystem überwacht alle kritischen Parameter und ermöglicht somit eine schnelle Reaktion im Störfall. Diese Funktionen reduzieren das Risiko eines Anlagenstillstands auf ein Minimum. Unterstützt wird die Zuverlässigkeit durch die robuste Konstruktion des FC 300. Auf störanfällige, flexible Kabelverbindungen wurde bewusst verzichtet. Wird der Umrichter mit steckbaren Zusatzoptionen erweitert, so sind diese besonders geschützt.

Das Umrichter-Programm basiert auf einer gemeinsamen technologischen Plattform und wird in zwei verschiedenen Grundausführungen geliefert. Viele der verfügbaren Module sind in beiden Grundausführungen einsetzbar. Dadurch wird die Anzahl der benötigten Ersatzteile und damit die Lager- und Beschaffungskosten deutlich reduziert.

Der VLT AutomationDrive FC 300 lässt sich problemlos in bestehende Antriebslösungen integrieren. Die Benutzerschnittstelle ist einheitlich für alle neuen und bestehenden VLT-Serien. Die Geräte können zukünftig über Internet, Mobiltelefon oder PDA überwacht und konfiguriert werden. Sobald diese Funktionen verfügbar sind, können sie als Optionsmodul nachgerüstet werden. Mit seiner offenen, modularen Struktur kann der VLT AutomationDrive FC 300 leicht an künftige technologische Anforderungen angepasst werden. So wurde der FC 300 bereits für Technologien wie Ethernet vorbereitet. Ein Bluetooth-Modul für die mobile Datenübertragung befindet sich in Planung.

Die Bedienungseinheit des VLT AutomationDrive FC 300 arbeitet mit drei Benutzer-ebenen. Es gibt eine Standardebene, eine erweiterte Ebene und eine Expertenebene (Basic, Advanced, Expert). Die Standardebene bietet Informationen wie Frequenz, Drehzahl und anwenderspezifische Prozessinformationen. Mit nur einem Tastendruck gelangt man in die erweiterte Ebene, um Einstellungen im Quick-Setup-Menü durchzuführen. In diesem Menü können individuelle Einstellungen für die jeweilige Anwendung konfiguriert werden. Die Expertenebene zeigt in leicht verständlicher Form das komplette Einstellmenü mit allen Parametern. Hilfstexte können per Tastendruck aufgerufen werden und beschreiben die Funktion des aktuellen Parameters. Die grafische Oberfläche des Bediendisplays ermöglicht alle Schriftzeichen und damit die kinderleichte Bedienung in vielen Sprachen.

Der VLT AutomationDrive FC 300 reduziert Stillstandszeiten erheblich. Im Falle eines Defektes kann der FC 300 in kürzes-ter Zeit ersetzt werden. Mit wenigen Handgriffen wird nur die Elektronik ausgetauscht. Optionale Module und Stecker bleiben beim Ausbau an Ort und Stelle und können mit dem Ersatzgerät weiterverwendet werden. Die notwendigen Parameter werden mit Hilfe des Displays, der VLT Einstell-Software MCT 10 oder über eine Feldbus-Verbindung auf den Ersatzumrichter übertragen.

Die serienmäßig integrierte SPS-Funktion ist ohne zusätzlichen Schulungsaufwand leicht zu erlernen und einfach zu programmieren. Die optionale SPS-Funktion wird nach IEC 61131-3 programmiert und bietet die Möglichkeit, alle Steuerfunktionen einer Anlage mit dem Frequenzumrichter zu realisieren. Dies reduziert den Verdrahtungsaufwand, bietet einen Echtzeitzugriff auf alle Antriebsparameter und eine breite Auswahl an Steuerungs- und Überwachungsmöglichkeiten.

Halle 10.2, Stand N19-N21