Automatisierungsplattform, Bild: Lenze

Mit der durchgängigen Lenze-Automatisierungsplattform lassen sich ganze Produktionslinien aus einer Hand automatisieren: Von Controllern, I/O-Systemen, Invertern, Motoren und Getrieben über Entwicklungswerkzeuge bis zur Connectivity in die Cloud. Mit dem neuen System ist es dabei egal, ob man einen Controller-based- oder einen Drive-based-Ansatz fährt. Bild: Lenze

"Mit dem Release des Servo-Inverters i950 kommt für mich eine wichtige Entwicklungsphase zum Abschluss“, betont Frank Maier, und man kann ihm den Stolz an dem neuen Gerät ansehen. „Im Grunde habe ich die vergangenen zehn Jahre auf diesen Moment hingearbeitet. Wir schlagen ein neues Kapitel der Automatisierung auf.“ Frank Maier ist Mitglied des Vorstands des Spezialisten für Motion Centric Automation Lenze und dort für Entwicklung und Innovation verantwortlich. Und was er anlässlich der Pressekonferenz zum 70. Firmenjubiläum der Firma Lenze vorgestellt hat, ist wirlich etwas Neues: Ein intelligenter Antrieb.

Das klingt nun auf den ersten Blick nicht so imposant, schließlich bieten heute schon einige Regler oder Umrichter eine gewisse Steuerungsintelligenz. Was ist also das Besondere an der neuen i900-Reihe von Lenze? Kurz gesagt: Mit dem neuen Servo-Inverter i950 will der Automatisierungsspezialist die Grenzen zwischen Controller-based und Drive-based Automation aufheben, zwischen zentraler und dezentraler Automatisierung.

Wie wird automatisiert?

Im Grunde ist es ein alter Streitpunkt, wo denn nun die Steuerungsintelligenz zu sitzen hat: in der zentralen SPS, dezentral bei den lokalen Aktuatoren oder, als neuester Trend, vielleicht sogar in der Cloud? „Momentan geht der Trend stärker zu zentralen Steuerungsarchitekturen“, erklärt Frank Maier. „Aber mittelfristig wird sich das wieder ändern, und zwar wegen der Cloud als dritter Ebene.“ Natürlich werde sich die Welt weiterhin zwischen der klassischen harten Realtime-Welt, wie sie im regelungstechnischen Kreis beschrieben ist, und der logikorientierten Welt mit Softrealtime-Anforderungen, aufteilen. „Die Soft-Realtimes kann man natürlich auf einer PLC laufen lassen, aber mittelfristig landen diese sicher in einer Cloud“,
ist Frank Maier überzeugt. „Das passiert dann, wenn die Cloud zwei Dinge erfüllt: permanente Verfügbarkeit und eine gewisse Realtime-Fähigkeit, wie sie heute mit Ansätzen wie TSN adressiert wird.“ Das wiederum werde nach Meinung des Lenze-Experten dazu führen, dass die harte Realtime wieder verstärkt in dezentrale Architekturen hineinlaufe, weil ein Teil der zentralen Controller-Architektur in die Cloud wandern könne.

Die neue Servo-Generation

i900-System, Bild: Lenze
Modular: Das i900-System lässt sich applikationsspezifisch mit unterschiedlichen Feldbusschnittstellen und Modulen für Motorfeedback oder Applikationsrückmeldung bestücken. Bild: Lenze

Genau deshalb sieht der neue Servo-Inverter i950 so aus, wie er aussieht: Ein Servoregler mit Extras. Die neue Gerätegeneration soll genau diesen Übergang zwischen dezentraler Drive-based-Architektur und zentralisierter Controller-based-Architektur komplett aufheben, weil Drive und Contoller schlichtweg die selbe Plattform sind. „Es ist letztlich nur noch eine Verpackungsfrage. Von der Software, von der Architektur bis hin zur Code-Komptabilität sind die Systeme beliebig austauschbar“, so Maier. Für den Kunden spielt es mit diesem System keine Rolle mehr, ob er eine zentrale oder dezentrale Automatisierungstopologie oder einen intelligenten Mix aus beiden anstrebt. Mit der Einführung dieses neuen Bausteins in Lenzes Automatisierungsplattform wird es aus Sicht des Software-Engineerings irrelevant, ob ein Servo-Inverter als einfacher Stellantrieb, als parametrierbare Achse oder als frei programmierbare Achse in die Maschinentopologie integriert wird. Das Portfolio deckt Steuerungsebene, Feldebene und Elektromechanik ab und sorgt für eine standardisierte Datenkommunikation bis in die Cloud.

Da mit dem neuen Servo-Inverter i950 die Plattform der Controller-based Automation in den Regler integriert wurde, kann der Maschinenbauer ebenso wie bei den Controllern des Lenze-Portfolios auch beim i950 die standardisierten Technologiemodule der Application-Software-Toolbox Fast verwenden, diese bei Bedarf kundenindividuell anpassen oder eigene in IEC61131-3 programmierte Software einsetzen.

Bereit für die smarte Fabrik

„Der Release des i950 ist sicher einer der größten und wichtigsten, die wir in den vergangenen Jahren gemacht haben“, schildert Frank Maier den Stellenwert der neuen Entwicklung. Er bietet höhere Leistungen bis 110 kW, integrierte funktionale Sicherheit, kann unter Ethercat als Busmaster oder Slave arbeiten und fungiert sogar als potenzielles Gateway in die Cloud. Er benötigt deutlich weniger Bauraum als die Vorgänger der 9000er-Serie und ist mit Steckmodulen erweiterbar. Der Clou: Alle Varianten basieren auf der selben Hardware, egal ob als simpler Servoregler oder als vollwertige PLC mit Cloud-Gateway. Die jeweilige Funktionalität wird über einen steckbaren Chip freigeschaltet.

„Aber natürlich haben wir bei aller PLC-Euphorie nicht vergessen, dass die vornehmste Aufgabe eine Servo-Inverters eine vernünftige Regelung ist.“ Entsprechend kann der i950 auch das sehr gut. Und gleichsam als Beleg dafür, dass Lenze seine Herkunft als Antriebstechnik-Spezialist nicht vergessen hat, stellten die Aerzener gleich noch den neuen Motor m850 vor. „Der ist sehr kompakt, etwas weniger dynamisch als unser MCS-Motor, aber mit hoher Energiedichte. Ein echtes Arbeitspferd.“ Zusammen mit dem Planetengetriebe g700 könne so eine sehr attraktive neue Achse vorgestellt werden, so Maier.

Connectivity in die Cloud wird in den nächsten Jahren wie Feldbuskommunikation zu einem Standard-Feature der Feldebene. Lenze setzt deshalb in seinem Automatisierungsportfolio konsequent auf standardisierte Protokolle wie etwa OPC UA oder den Standard MQTT, um die Zukunftssicherheit seiner Komponenten auch im Zeitalter des Cloud Computing zu gewährleisten. Dabei will Lenze selber kein Cloud-Anbierer werden: „Wir sind überzeugt, dass der Endkunde für seine Anlage nur eine einzige Cloud nutzen will. Daher konzentrieren wir uns darauf, dass unsere Architektur sich in jede Cloud integrieren lässt, die der Kunde einsetzen will“, begründet Maier die Entscheidung.

Controller-based vs. Drive-based Automation

Drive-based vs. Controller-based Automation, Bild: Lenze
Traditionell bedient Lenze die Drive-based Automation (rechts) mit einer dezentralen Intelligenz, die auf die Antriebstechnik verteilt ist. Hinzu kam die Controller-based Automation (links), die auf einer zentralen Intelligenz in der SPS basiert. Durch die Modularisierung von Maschinen und Anlagen vermischen sich die Automatisierungskonzepte immer mehr: Bestimmte Teile des Shopfloors werden sinnvollerweise von einer zentralen Intelligenz gesteuert, während andere Maschinenmodule mit einer eigenen, verteilten Intelligenz ausgestattet werden. Bild: Lenze