Die Verkabelung aller elektrischen Komponenten einer Maschine im Schaltschrank kann zeitaufwändig, teuer und fehleranfällig sein. Oft ist auch noch zusätzlich eine energieintensive Kühlung notwendig. Gleichzeitig fordern immer mehr Endanwender kompakte Maschinen, um ihre Produktionsflächen effektiv zu nutzen. Schaltschranklose Konzepte bieten dafür ein hohes Einsparpotenzial und steigern die Flexibilität. An dieser Stelle setzt Rexroth bereits seit 2007 mit dem motorintegrierten Servoantrieb Indra-Drive Mi an. Lediglich die Versorgungskomponenten benötigten noch Platz im Schaltschrank – bislang. Denn jetzt kann das komplette Antriebssystem direkt in die Maschine integriert werden, da auch das Versorgungsmodul in IP65 ausgeführt ist. Das Netzmodul beinhaltet in einem Gerät Netzfilter, Drossel sowie Schütz und wird direkt ans Netz angeschlossen. Das rückspeisefähige Versorgungsmodul mit Ansteuerelektronik, Bremswiderstand und Brems-transistor ersetzt komplett die Versorgung und die Ansteuerelektronik im Schaltschrank. Somit entfallen alle im Schaltschrank befindlichen Versorgungskomponenten und der Schrank wird nicht mehr benötigt.
Schaltschranklose Antriebstechnik
Für die schaltschranklose Antriebtechnik hat Rexroth zudem einen neuen motornahen Regler mit einem Maximalstrom von 36A entwickelt. Als Pilotanwender hat der Verpackungsmaschinenhersteller Gerhard Schubert die erste schaltschranklose Verpackungsmaschine zur Fachmesse Interpack in diesem Jahr vorgestellt.
Mehr Flexibilität, weniger Kosten
Maschinenhersteller können mit der schaltschranklosen Antriebstechnik mehrere Vorteile nutzen: Montageaufwand und -kosten sinken deutlich. Außerdem verringert sich der Platzbedarf der Maschine. Gleichzeitig eröffnet die schaltschranklose Antriebstechnik neue Freiheitsgrade für die Modularisierung und erhöht die Flexibilität für individuell konfigurierte Maschinen. Hersteller können Module komplett vormontieren und in Betrieb nehmen, ohne sie mit dem Schaltschrank einer Maschine zu verkabeln. Das Zusammenstellen mehrerer Module erfordert so weniger Montageaufwand. Denn konsequent umgesetzt reicht es aus, die Einzelmodule mit einem einzigen Hybridkabel mit Strom zu versorgen und an die Maschinensteuerung anzubinden. Mehr noch, es können auch nachträglich Antriebe in den Antriebsstrang integriert oder entfernt werden. Zusätzlich unterstützt IndraDrive Mi über die Multi-Ethernet-Schnittstelle auf einer Hardware alle gängigen ethernetbasierten Protokolle wie Sercos, Profinet, Ethernet/IP und Ethercat. Via Gateway ist eine Verbindung mit Profibus möglich. Damit können Maschinenhersteller in der Hardware identische Module an verschiedene, vom Endkunden bevorzugte Kommunikationsprotokolle integrieren.
110m Kabel statt 3.000m
IndraDrive Mi basiert auf motorintegrierten oder motornahen Servoantrieben. Als Faustregel gilt, dass bis zu 20 IndraDrive Mi an einem bis zu 200m langen Kabelstrang einen Antriebsverbund bilden. Je nach Anschlussleistung, Kabellänge und gewählten Optionen können auch deutlich mehr Antriebe in Reihe geschaltet werden. Dabei setzt Rexroth auf ein Hybridkabel für Stromversorgung und Kommunikation. Im Vergleich zur klassischen Automatisierung reduziert dieser Ansatz die Verkabelung um bis zu 90%. Dazu ein kleines Rechenbeispiel: Bei einer Automatisierung mit 50 Antrieben kommen bei einer Schaltschranklösung schnell bis zu 1.500m Leistungskabel und nochmal die gleiche Länge Geberkabel zusammen. Bei der schaltschranklosen Variante reichen dagegen gerade einmal 110m Hybridkabel. Das reduziert nicht nur die Materialkosten und die Montagezeiten, sondern verringert auch die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Verkabelung. Der Einspareffekt ist aber noch höher, weil Sensoren, I/Os und Feldbuskomponenten direkt an den dezentralen IndraDrive-Mi-Antrieben angeschlossen werden können. Die Anbindung der dezentralen Peripherie erfolgt über Multi-Ethernet.
