Wie Hiperface DSL in Servoreglern die Effizienz erhöht

Die LTI Motion gehört zu den Pionieren von Einkabellösungen in der elektrischen Antriebstechnik. Weltweit haben sich bislang etwa 50 bis 60 Hersteller von Antriebsreglern für die digitale Einkabeltechnik Hiperface DSL entschieden. „Andere Einkabellösungen spielen am Markt derzeit kaum eine Rolle“, bestätigt Jörg Bender, Produktmanager Motorentechnik bei LTI Motion. „Das liegt auch daran, dass HDSL in echter Einkabeltechnik, das heißt mit nur zwei Adern zur Übertragung von Leistung und Daten, derzeit die wohl einzige Lösung ist, die ein stimmiges System- und Kommunikationskonzept vom Geber über den Stecker und das Hybridkabel bis zum Regler ermöglicht. Zudem macht die Datenkommunikation das Kabel – im Gegensatz zu anderen Schnittstellenkonzepten – nicht dicker. Dadurch bietet es deutliche Integrationsvorteile im Falle von Kabeldurchführungen, mit Blick auf die Schleppkettentauglichkeit und bei den Biegeradien.“

Ein weiterer Aspekt, der für HDSL spricht, ist die funktionale Sicherheit, die die bis SIL3 auswertbare Schnittstelle bietet. „Wir haben uns bei LTI Motion schon früh mit den Safety-Aspekten des Motorfeedback beschäftigt und waren der erste Antriebsreglerhersteller und Antriebssystemanbieter, der für HDSL die Sicherheitsabnahme durch den TÜV Rheinland erhalten hat“, erklärt Julian Marc Bodem, Produktmanager Sicherheitstechnik bei LTI Motion. „Heute zahlt sich unsere Vorreiterrolle aus. HDSL ist als Schnittstelle bis SIL3 zertifiziert. Dies ermöglicht skalierbare Konzepte, sowohl mit den HDSL-Gebern mit SIL2, als auch die Umsetzung von SIL3-Lösungen mit einem zusätzlichen, redundanten Geber. Insbesondere kleinere und mittelgroße Maschinenbauer, die nur in begrenztem Umfang eine eigene Safety-Expertise vorhalten können, nutzen dabei unser sicherheitstechnisches Know-how und gehen so mit dem gesamten Mehrachs-Automatisierungssystem SystemOne CM sprichwörtlich auf Nummer sicher.“ LTI Motion verfügt über ein umfangreiches Produkt- und Serviceportfolio.

Die Kunden von LTI Motion fordern Systeme, die sich durch Dynamik und Präzision auszeichnen, gleichzeitig aber auch ein hohes Maß an Kompaktheit, Einfachheit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bie-ten. Mit SystemOne CM setzt LTI Motion diese Anforderungen in einem Mehrachssystem für sichere Automatisierungslösungen um. „Wir integrieren im SystemOne CM einen Motion Controller, eine Sicherheitssteuerung, eine zentrale Versorgungseinheit und Mehrachsregler zu einem Automatisierungssystem, das das kompakteste seiner Klasse ist. Der Platzbedarf im Schaltschrank ist um  30 % bis 40 % reduziert. Erreicht wird dies durch einen hohen Integrationsgrad: im Kleinen durch den Einsatz von ASICs und im Großen durch die Realisierung von Doppel- und Dreiachsreglern. Dadurch wird die Anzahl der benötigten Komponenten im Schaltschrank deutlich reduziert und die Installation vereinfacht – ein Vorteil, den die Einkabeltechnik ebenfalls bietet. Darüber hinaus liefert SystemOne CM ein Höchstmaß an Dynamik und Präzision. Beispielsweise in High Speed-Positionieraufgaben mit bis zu 8000 Takten pro Minute die mit einer Präzision im Mikrometerbereich gefahren werden“, sagt Jörg Bender.

ServoOne CM hat LTI Motion daher konsequent im „HDSL only“-Design konzipiert und auf zusätzliche Encodereingänge verzichtet, die optional verfügbar sind. „Wir haben damit ein wirklich kostensparendes System umgesetzt, das im Vergleich zu konventionellen Gebersystemen ab dem ersten Meter Motorkabel bares Geld einspart“, so Jörg Bender. „Die Einsparungen fangen bei den Investitionskosten an, denn wir verzichten auf die komplette Schaltungstechnik, die ein Multi-Encoderinterface benötigen würde. Für die Robotik beispielsweise ist die Einkabeltechnik interessant, weil sie die Verkabelung hin zu den beweglichen Komponenten vereinfacht und die Möglichkeit eröffnet, auf die sonst oft verwendete Geberbox im Roboterfuß, in der alle Geber-Signale gesammelt werden, zu verzichten. Ein weiterer Aspekt ist die eigentliche Robotermechanik. Oftmals ist der Platz für die Leitungsführung sehr begrenzt oder die Kabel müssen wie bei Cobots innerhalb der Roboterstruktur geführt werden. Da ist es ein entscheidender Vorteil, wenn nur noch ein Kabel durch eine enge Öffnung verlegt werden muss. Auch in anderen Bereichen kann es schwierig sein, einen Motor zu verkabeln. Applikationen in der Vakuumtechnik gehören beispielsweise dazu oder auch Durchführungen in Edelstahlgehäusen. Die Einkabeltechnik ermöglicht es hier, die Anzahl der Durchführungen zu minimieren. In Applikationen mit mitfahrenden Achsen kommt es auf Schleppkettentauglichkeit sowie auf die Biegeradien der bewegten Kabel an.

LTI Motion unterstützt im ServoOne CM und in den Motobaureihen LSX nahezu die gesamte Produktpalette der derzeit verfügbaren HDSL-Motorfeedback-Systeme mit Safety-Funktionalität. „Der Antriebsregler bietet bereits in der Standardausführung sowohl STO als auch SBC“, sagt Julian Marc Bodem. Optional können weitere Sicherheitsfunktionen wie SS1, SS2, SOS, SDI, SLP und viele weitere integriert werden. Mit den Motorfeedback-Systemen von Sick stehen LTI Motion zertifizierte Geber bis SIL2 in applikations- und schutzgerechten Performance-Klassen zur Verfügung – für den Einsatz der Antriebslösungen in eingehausten Maschinen und Anlagen bis hin zur Überwachung von Biegemaschinen oder Pressen. Gleichzeitig nutzt LTI Motion das große Safety-Know-how, um hier selbst besondere Lösungen zu entwickeln – wie beispielsweise zur sicheren fehlerfreien Zuordnung mehrerer Achs-IDs innerhalb eines Mehrachsreglers.

LTI Motion setzt auch in Zukunft auf die digitale Einkabeltechnik und HDSL-fähige Motorfeedback-Systeme von Sick. „Verantwortlich hierfür sind zum einen unsere jahrelange, gute Zusammenarbeit rund um das Thema HDSL und zum anderen die Verfügbarkeit von Produkten, die in der Performance passen. Hier tut sich der Mitbewerb trotz der Öffnung der HDSL-Schnittstelle noch immer schwer.“ Das liegt auch daran, dass bislang überhaupt erst zwei Anbieter eine Lizenz erworben haben. Während die einen also kaum aus den Startlöchern zu kommen scheinen, steht bei Sick bereits die nächste Innovation vor der Tür: das neue Motorfeedback-System AD35 in Single- und Multiturn-Ausführung mit Safety-Funktionalität, einer Auflösung von 24 Bit und Sensor Hub-Konnektivität. Bei LTI Motion ist man auf den neuen HDSL-Geber schon gespannt...  wk