Servoantriebe mit integrierten Safety-Funktionalitäten

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Verfahrgeschwindigkeit wird auf sichere Geschwindigkeit begrenzt

Wie man bei den Brennschneidmaschinen ganz konkret von der integrierten Sicherheitstechnik nutzt, zeigt am besten ein Beispiel: Wird für Einricht- oder Wartungsarbeiten eine Sicherheitstür geöffnet, begrenzt der im Servoverstärker integrierte Motion Controller die Verfahrgeschwindigkeit auf eine sichere Geschwindigkeit. Das Sigma-5 Sicherheitsmodul überwacht dann die Einhaltung der vorgegebenen Drehzahl (SLS = Sicher begrenzte Geschwindigkeit). Bei Überschreitung der sicher begrenzten Geschwindigkeit wird der Antrieb direkt z.B. mittels STO (Sicher abgeschaltetes Moment) abgeschaltet.

Ähnliches passiert, wenn z.B aufgrund eines Lichtschrankensignals oder durch Betätigen eines Notausschalters die Maschine stillgesetzt wird. Die Sicherheitsfunktion SS1 überwacht das kontrollierte Herunterfahren. Dank der Funktion STO wird die Bestromung der Antriebe sicher getrennt und das Wartungs- oder Einrichtpersonal kann gefahrlos an der Maschine arbeiten. All diese sicherheitsrelevanten Funktionen übernimmt der Sigma-5 Servoregler; die übergeordnete Steuerung der Maschine ist davon nicht betroffen.

Insgesamt sind je nach Größe der jeweiligen Brennschneidmaschine mindestens drei Servoantriebe eingesetzt, zwei zum Verfahren der beweglichen Brücke in Richtung der x-Achse und ein weiterer zum Verfahren des Schneidwerkzeugs in Richtung der y-Achse. Die verwendeten Motoren müssen in der beschriebenen Anwendung bei kleinen Brennschneidmaschinen jeweils 400 W Leistung liefern. Sie sind, um größere Massenträgheitsmomente zu überwinden, jedoch für eine Maximalleistung von 800 W ausgelegt.

Prinzipiell sind für die Sigma-5 Servoantriebe aber auch andere Leistungsbereiche kein Problem; die komplette Serie deckt Motorleistungen von 50 W bis 15 kW ab, so dass auch die für große Brennschneidmaschinen erforderlichen Leistungen problemlos abgedeckt werden können. Für eine einfache Anbindung in übergeordnete Steuerungsnetzwerke stehen alle üblichen Bussysteme zur Auswahl. Dazu gehören z.B. Ethernet/IP, EtherCat, Powerlink, und CANopen. Profinet ist ab Frühjahr 2012 verfügbar. Dadurch fügt sich die Antriebstechnik nahtlos in die Automatisierungsumgebung des Anwenders ein. Dem Maschinenbau erschließen sich so neue Möglichkeiten. (ud)

* *Elmar Lohkampff ist Key Account Manager bei der Yaskawa Europe GmbH, Eschborn.

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