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Kombi-Umrichter für Servo- und Schrittantriebe:
Weniger Gehäuse – mehr Nutzen
Mehrere Antriebe, unterschiedliche Bedienphilosophien, zahlreiche Handbücher: Wer hat sie alle gelesen,
geschweige denn verinnerlicht? Weil auch SIG Positec
Automation diese Problematik kennt, ging das Unternehmen mit seinen Antriebssteuerungen für Schrittund Servomotoren einen anderen Weg. Die Geräte der
Serie ‘Twin Line’ gleichen sich konstruktiv und in der
Bedienung wie ein Ei dem anderen: So wie Zwillinge
häufig die gleiche Kleidung besitzen, haben diese
Antriebe das gleiche Gehäuse – jetzt auch spritzwassergeschützt in IP 54.
ie Produktlinie Twin Line ist ein Erzeugnis der SIG Positec Automation
in Lahr/Schwarzwald. Der Begriff Twin Zwilling - steht für zwei Antriebssysteme
innerhalb einer Gerätefamilie mit dem
D
gleichen mechanischen Aufbau, dem
gleichen Design und der gleichen Bedienung von Schrittmotor- und AC-Synchron-Servoantrieben. Der Schwerpunkt
lag auf Geräten mit der Schutzart IP 20.
Durch ihren modularen Aufbau ist diese
Gerätefamilie sehr flexibel. So kann man
- je nach Modulbestückung - zwischen
den Betriebsarten Punkt zu Punkt, Geschwindigkeitsbetrieb und einem elektronischen Getriebe wählen. Für die Busanbindung lassen sich CAN, Interbus
und Profibus DP einsetzen. Daneben
gibt es auch eine Schnittstelle RS-485.
Durch ein Schreibkommando des Feldbus-Masters erfolgt die Kontrolle über
die Positioniersteuerung. Für CAN gibt
es ein CANopen DS 402, ferner das SIGPositec-Profil. Grundsätzlich gleichen
sich die Bedienung, die Bedienwerkzeuge und die Feldbusansteuerung für beide Antriebsarten.
Schnittstellenvielfalt
und Modularität
Dieses Komplettprogramm ermöglicht,
Positionierungstechnik wie Steuerung,
Leistungselektronik sowie Schritt- und
AC-Synchron-Servomotoren aus einer
Hand zu beziehen. Unter einer einheitlichen Oberfläche programmiert und bedient man die Antriebe. Dank ihrer Modularität bezahlt man nur jene Funktionen, die man auch wirklich benötigt.
Der ‘Maßanzug von der Stange’ ist in
diesem Fall kein Widerspruch, sondern
echter Kundennutzen, denn Vielseitigkeit
bedeutet hier Spezialisierung auf individuelle Anforderungen. Dank ihrer
Schnittstellen lässt sich die Geräteserie
leicht in gängige Ansteuerungs- und
Feldbus-Landschaften einbinden.
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Die modular aufgebaute Produktfamilie
Twin Line umfasst insgesamt fünf Leistungsklassen (0,35/0,75/1,5/3/8 kW) mit
geringen Abmessungen. Das Gesamtkonzept besteht aus Schritt- und ACSynchron-Servomotoren, Linearachsen
und Achskombinationen. Die durchgehend einheitliche Gerätefamilie um-
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Who‘s who?
SIG ist ein weltweit tätiges Industrieunternehmen mit dem Schwerpunkt
Verpackungstechnik. Das Dach des
Konzerns bildet die SIG Schweizerische Industrie-Gesellschaft Holding
AG (www.sig.ch). Im vergangenen
Jahr erzielte die Unternehmensgruppe mit seinen über 7000 Mitarbeiter(inne)n rund 2 Milliarden SFr Umsatz.
Der SIG-Konzern gliedert sich in die
vier Unternehmensbereiche ‘Combibloc’ (Getränkekartons für flüssige
Lebensmittel), ‘Pack’ (Verpackungen
für Stückgüter und rieselfähige Produkte), ‘Positec’ (Antriebs- und Automatisierungslösungen)
sowie
‘Arms’ (Handfeuerwaffen).
Innerhalb
des
Unternehmensbereichs Antriebe und Automation –
SIG Positec – teilen sich drei Unternehmen die Aufgaben. SIG Positec
Systems (Steuerungen für Fabrikautomation, Fahrzeuge und Haustechnik) ging aus der Selectron
(Kompetenzzentrum
Steuerungstechnik, Entwicklung und Produktion) und dem Geschäftsfeld Steuerungssysteme von Bergerlahr hervor
(www.sig-positec-systems.com).
SIG Positec Bergerlahr mit den eigenständigen
Geschäftsfeldern
Komponenten, Module, Automation
und Elektronik entwickelt und produziert Positioniereinheiten und Motoren (www.sig-berger.de). SIG Positec
Automation ist als Marketinggesellschaft für Engineering, Service und
Vertrieb von Modulen, Systemen
und Branchenlösungen zuständig
(www.sig-positec.de).
fasst auch Leistungselektronik und Positionierantriebe. Zur einheitlichen Bedienung dieser Produktfamilie gibt es das
steckbare Handbediengerät ‘Twin Line
HMI’ sowie die Windows-Inbetriebnahmesoftware ‘Twin Line Control Tool’.
Gut geschützt gegen Spritzwasser und
andere störende Eindringlinge, präsentiert sich die Geräteserie Twin Line jetzt
in einem Edelstahlgehäuse. Die erhöhte
Schutzart IP 54 für die Positioniersteuerungen im Leistungsbereich bis 1,5 kW
bietet Schutz gegen schädliche Staubablagerungen und Wasser, das aus allen
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Richtungen gegen das Gerät spritzt. Die
so ausgestatteten dezentralen Steuerungen lassen sich in der Nähe der Motoren, auch ohne Schaltschrank, montieren.
Weil alle Komponenten – auch die optionalen – integriert sind (z.B. Netzfilter,
Kühlkörper, Lüfter, Ballastwiderstand und
Haltebremsenansteuerung), bleibt der
Verdrahtungsaufwand niedrig und die Inbetriebnahme gestaltet sich einfach. Ein
Klemmenblock, den man im Gerätegehäuse auf Hutschiene montieren kann,
erübrigt externe Klemmenkästen.
Durch Nutzung zusätzlicher integrierter
Funktionen wird die übergeordnete
Steuerung von unnötigem Programmieraufwand entlastet und der Datenverkehr
über die Kommunikations-Schnittstelle
reduziert. Zur Einschränkung der Zahl
zusätzlicher
Peripherie-Komponenten
und damit zur Kosteneinsparung tragen
auch die frei verwendbaren prozesstauglichen Digital-Ein/Ausgänge bei. Die
7-Segment-Anzeige ermöglicht eine
schnelle Diagnose. Für die detaillierte
Überprüfung, Manuellfahrt und den
Teach-in-Betrieb wurde eine RS-232Schnittstelle an der Unterseite des Geräts auf eine Sub-D-Buchse geführt.
Die Positioniersteuerungen mit integrierter Schrittmotor-Leistungselektronik gibt
es in zwei Leistungsklassen (350 und
750 W). Für Exportzwecke kann man die
Netzspannung zwischen 115 und 230
VAC umschalten. Auch die Positioniersteuerungen mit integrierter AC-ServoLeistungselektronik gibt es in zwei Leis-
tungsstufen, 750 W (230 VAC) und 1,5
kW (400 VAC).
Sämtliche Kabel lassen sich mit vorkonfektionierten Steckern an der Unterseite
des Geräts einführen. Die Schirmanbindung erfolgt durch mitgelieferte Anschlussklemmen an den Schirmanschlussschienen im Geräteinnern.
Durch diese konstruktiven Maßnahmen
kann man im Servicefall ein Gerät sehr
schnell tauschen. Die Geräte sind ohne
Verwendung von Silikon aufgebaut und
können bei 0 bis 45 °C Umgebungstemperatur betrieben werden.
Twin Line
Servo-/Schrittmotor-Umrichter
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EC-Motoren mit adaptierbarer Polpaarzahl
Kundenspezifische Lösungen mit EC-Motoren aus dem
Baukasten: Polpaarzahl und die Selbsthaltung im stromlosen Zustand lassen sich variieren
Schlüssel hierfür bildet eine
variable Magnetisierung: Der
Rotormagnet der bürstenlosen, dreiphasigen Motoren
besteht aus einem Selten-Erde-Material, das erst in einem
der letzten Fertigungsschritte
magnetisiert wird. Dadurch
sind
Sonderausführungen
praktisch serienmäßig innerhalb kurzer Zeit und zu relativ niedrigen Kosten möglich. Die Motoren lassen sich
zum Beispiel mit 2, 3 oder 4
Polpaaren auslegen, d.h. sie
können – je nach Anwendung
– mit höherer Drehzahl oder
mit größerem Drehmoment
80 Ncm bei 4250 min-1 mit
4 Polpaaren. Durch die
Form der Magnetisierung
lässt sich außerdem die
Selbsthaltung der Antriebe
im stromlosen Zustand beeinflussen. Bei hohem
Selbsthaltemoment kann
dann auf eine zusätzliche
Haltebremse
verzichtet
werden. Eine typische Applikation hierfür ist die Formatverstellung an Druckmaschinen.
Ausgerüstet
mit den passenden Stirnrad- oder Planetengetrieben eignen sich die flexiblen EC-Motoren damit für
Wenn eine einfache Drehzahlregelung auf Basis der Kommutierungssignale nicht ausreicht, kann man auch eine Regelelektronik sowie einen Inkrementalgeber verwenden; passende Stirnrad- und Planetengetriebe ergänzen den Antriebsbaukasten
Das Geschäftsfeld ‘Komponenten’ des Antriebsspezialisten SIG Positec
Bergerlahr entwickelt und
produziert Motoren sowie
Antriebskomponenten. Zu
den jüngsten Entwicklun-
gen gehören EC-Motoren
nach dem Baukastenprinzip,
das für eine hohe Flexibilität
bei der Auslegung sorgt und
damit die Ausgangsbasis für
kundenspezifische Varianten
darstellt. Einen wichtigen
arbeiten. Zudem kann man
damit die Drehwinkelauflösung an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Die
größte Motorvariante erreicht
standardmäßig 65 Ncm bei
6000 min-1 (2 Polpaare) bzw.
30
viele Anwendungen in der
Druck- und Textilindustrie,
der Medizintechnik sowie
dem traditionellen Maschinenbau.
EC-Motor
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