Für den Einsatz in Industrie-4.0-Umgebung gerüstet

Schaltschrankumrichter in Modulbauweise

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Intelligent, kommunikativ und anschlussfreudig: Mit der Baureihe Nordac Pro SK 500P hat Nord Drivesystems zukunftssichere und besonders anwenderfreundliche Frequenzumrichter für den Schaltschrank entwickelt. Sie repräsentieren den aktuellen Stand der Technik und werden dank ihrer skalierbaren Funktionalität, modularen Bauweise und zeitgemäßen Plattformtechnologie nahezu allen Automatisierungsanforderungen gerecht.

Die räumliche Trennung von Steuerungstechnik und Motor bietet in zahlreichen Anwendungen Vorteile. Denn die empfindliche Elektronik ist im Schaltschrank optimal vor rauen Umgebungsbedingungen wie aggressiven Gasen, Staub, Feuchtigkeit oder hohen Temperaturen geschützt. Auch der zentrale Zugriff auf die Frequenzumrichter ist für viele Anlagenstrukturen und Applikationen von wesentlicher Bedeutung. Die spezifischen Anforderungen des heutigen Industrie-4.0-Zeitalters – höchste Flexibilität, Wandelbarkeit und Effizienz sowie intelligente Vernetzung – machen dabei selbstverständlich vor zentralen Anlagenkonzepten nicht halt. Antriebsspezialist Nord Drivesystems trägt dieser Entwicklung mit dem Schaltschrankumrichter Nordac Pro SK 500P Rechnung.

Der Nordac Pro SK 500P überzeugt mit einer Vielzahl an Schnittstellen für Kommunikation und Feldbusse, innovativen Features sowie jeder Menge Erweiterungsmöglichkeiten – und lässt sich so komfortabel in alle Automatisierungsarchitekturen integrieren. Der Frequenzumrichter verfügt über einen Leistungsbereich von 0,25 bis 5,5 kW. Verschiedene Gerätevarianten tragen den unterschiedlichsten Applikationsanforderungen Rechnung. Die modular aufgebaute Reihe ist durch steckbare Bedienungs-, Sicherheits- und Optionsmodule funktional erweiterbar. Der Anwender profitiert außerdem von einer besonders kompakten Bauform im Booksize-Format.

Kommunikation auf allen Kanälen

Ein wichtiges Entwicklungsziel waren flexible Kommunikationsmöglichkeiten und die leichte Integration der Umrichter in die gängigen Steuerungssysteme. So wurde unter anderem ein neues System zur Anbindung von Industrial Ethernet geschaffen: Ein Multi-Chip für Industrial Ethernet ermöglicht die Nutzung der wichtigsten Echtzeit-Ethernet-Standards über eine einzige Schnittstelle. Egal ob Profinet, Ethernet IP, Powerling oder Ethercat – das gewünschte Protokoll lässt sich einfach per Parameter einstellen. In Verbindung mit einem USB-Anschluss (Typ C), einem SD-Karten-Slot, einer Can-open-Schnittstelle sowie der seriellen Schnittstelle RS485 wird der Nordac Pro zum echten Kommunikationsprofi.

Über den USB-Anschluss lassen sich die Geräte auch ohne externe Stromzufuhr parametrieren (Programming in the box). Neu ist außerdem der SD-Karten-Slot zur Parameterdatensicherung und -übertragung. Sollte ein Frequenzumrichter beschädigt werden oder ein Antrieb getauscht werden müssen, lässt sich die ursprüngliche Parametrierung bequem über die SD-Karte wieder einspielen. Weitere Funktionen wie das Übertragen von Firmware sind geplant. Das hat auch für Anwender Vorteile, die nicht jedes Firmware-Update installieren. Bisher musste Nord diesen Kunden speziell angepasste Geräte liefern. Künftig kann der Hersteller auf Standardgeräte vom Lager zurückgreifen. Denn mittels der SD-Karte kann der Kunde die Firmware schnell und einfach auf die Umrichter laden und kann sich über kürzere Lieferzeiten und eine höhere Verfügbarkeit freuen.

Zur Verfügung stehen außerdem fünf bis sechs digitale sowie zwei analoge Eingänge, zwei digitale und ein analoger Ausgang, zwei potenzialfreie Multifunktionsrelais, eine HTL-/TTL-Inkrementalgeber-Schnittstelle sowie ein Universalgeberinterface, das den Anschluss von SIN/COS-, Biss-SSI-, Hiper-face- und EnDat-Gebern ermöglicht.

Auf die inneren Werte kommt es an

Wie alle Nord-Frequenzumrichter verfügt auch der Nordac Pro SK 500P über eine leistungsstarke PLC für antriebsnahe Funktionen. Die integrierte PLC verarbeitet die Daten angeschlossener Sensoren und Aktoren, kann Ablaufsteuerungen autark einleiten und die Antriebs- und Anwendungsdaten an den Leitstand, vernetzte Komponenten oder eine vorhandene Cloud übermitteln. Das ermöglicht eine kontinuierliche Zustandsüberwachung und legt damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte (Predictive Maintenance) sowie eine optimierte Anlagendimensionierung.

Die präzise Stromvektorregelung kann das Optimum an Drehmoment in unterschiedlichsten Last- und Drehzahlsituationen herausholen und garantiert mit hoher Überlastreserve die Betriebssicherheit, die sich Anwender beispielsweise beim Anfahren wünschen. Der Umrichter performt open-loop oder closed-loop und kann Synchronmotoren ebenso wie Asynchronmotoren betreiben. Der integrierte Bremschopper für den Vier-Quadrantenbetrieb gehört in der gesamten Serie ebenfalls zur Grundausstattung wie das Motorbremsenmanagement, wichtig z. B. für Hubwerksanwendungen. Nord liefert die Umrichter mit integriertem STO und SS1. Sicherheitsgerichtete Kommunikation sowie sichere Bewegungsfunktionen gemäß der IEC 61800-5 werden mit einer optionalen Safe-Baugruppe bedient.

Kleine Geräte, große Leistung

Das schlanke Design des Nordac Pro spart Platz im Schaltschrank und erlaubt eine Side-by-Side-Montage. In der kleinsten Baugröße betragen die Abmessungen gerade einmal 65 mm in der Breite, 135 mm in der Tiefe und 200 mm in der Höhe. Möglich wurde diese kompakte Bauweise durch den Einsatz neuer technischer Verfahren sowie den weiterhin ungebrochenen Trend zur Miniaturisierung in der Elektronikbranche, der Bauteile wie Kondensatoren, IGBT-Power-Module und Prozessoren immer kleiner und leistungsfähiger macht. Auch die Kühlkörper wurden hinsichtlich Luftführung und Wärmeabgabe so optimiert, dass sie möglichst klein ausfallen können. Die Umrichter in den Baugrößen 1 und 2 werden darüber hinaus als Einplatinen-Lösung realisiert: Alle elektronischen Komponenten sind auf einer einzigen Leiterplatte zusammengefasst. Das macht die Geräte nicht nur kompakter, sondern auch effizienter. In den beiden unteren Größen sind zudem alle Klemmen – auch Leistung und Motoranschluss – steckbar.

In zwei Grundausführungen erhältlich

Der Schaltschrankumrichter ist in zwei Grundausführungen erhältlich: als Maschinenumrichter (SK 500P) und als Applikationsumrichter (SK 530P und SK 550P). Im Gegensatz zum voll ausgestatteten Applikationsumrichter ist der Maschinenumrichter ein wirtschaftlich optimiertes Gerät mit reduzierten Schnittstellen, das jedoch funktionell bereits anspruchsvolle Aufgaben erledigt, wie integrierte PLC und Closed-loop-Regelung. Dank integrierter Posicon-Funktionalität können die Umrichter Positionieraufgaben wie Gleichlauf und fliegende Säge ausführen. Die Kommunikation erfolgt über die Can-open-Schnittstelle. Eine Erweiterung durch das steckbare Bedienungsmodul SK TU5 (Parametrierung, Steuerung, Fehlererkennung) ist möglich. Zur mobilen Inbetriebnahme und Wartung kann außerdem der Bluetooth-Stick Nordac Access BT eingesetzt werden.

Der SK 530P punktet darüber hinaus mit SD-Karten-Slot, USB-Schnittstelle, Industrial Ethernet, Drehgeberinterface sowie der Möglichkeit zur Erweiterung über eine Optionsbaugruppe SK CU5. Die beiden Applikationsumrichter unterscheiden sich dabei lediglich in puncto Vernetzung: Anders als der SK 530P hat der SK 550P Industrial Ethernet direkt on Board.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0419nord


Autor: Jörg Niermann

Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems

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