Intelligente Frequenzumrichter, so genannte Drive Controller, sind heute bereits Standard und ersetzen einfache Frequenzumrichter. So finden sich Drive Controller für die reine Drehzahlregelung unter anderem in den Bereichen Intralogistik und Fördertechnik. Zugenommen hat auch die Verlagerung der Motion Control-Aufgaben in den Motor, was man in den Forderungen nach interpolierbaren Achsen und Lageregelung hauptsächlich in den Bereichen Handling und Werkzeugmaschinen findet. Ausschlaggebend dafür ist das reibungslose Zusammenspiel aller Komponenten und deren Abstimmung auf die Anwendung. Das führt letztlich zu immer mehr Elektronik und Intelligenz im Antrieb. Eine zentrale Rolle spielen dabei Frequenzumrichter, die zunehmend über Bussysteme miteinander kommunizieren und dabei vielfältige Aufgaben übernehmen. Neben Dynamik, Präzision und Energieeffizienz sind das immer mehr Sicherheits- und Diagnoseaufgaben.
Ersetzen künftig Servoantriebe die Frequenzumrichter oder übernehmen Drive Controller zunehmend die Steuerungsaufgaben direkt am Antrieb? Ob nun die Bewegung in der Steuerung oder im Frequenzumrichter gerechnet wird oder ob sich der Umrichter auf dem Motor oder im Schaltschrank befindet: Für den Anwender gibt es die gute Nachricht, dass er für seine Applikation das beste Konzept wählen kann. Für den Umrichter bedeutet dies, dass er sich in beiden Welten zurechtfinden muss. Bedingung dafür ist, dass die mechatronische Lösung durchgängig und einfach zu integrieren ist. „Daraus folgt“, erläutert Peter Blatter, Produktmanager bei Lenze, „dass man sich vom Produktgedanken lösen und den gesamten Antriebsstrang betrachten und optimieren muss. Angefangen bei der applikationsspezifischen SPS-Steuerung bis hin zur Antriebswelle des Getriebemotors. Diesen Antriebsstrang gilt es, durch abgestimmte, durchgängige Hardware- und Software auf die Applikation zuzuschneiden. Somit spielt es eigentlich keine Rolle mehr, wo die Funktionalität physikalisch integriert ist.“
Ob dezentral oder zentral installierte Intelligenz – diese Frage kann also nicht mit Entweder-Oder beantwortet werden. Dabei spielen zahlreiche Faktoren eine Rolle. So fallen bei der Installation unter anderem die räumliche Ausdehnung der Gesamtanlage, Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit, Temperatur oder aggressive Medien sowie die Akzeptanz des Anwenders ins Gewicht. Dazu kommen noch wirtschaftliche Aspekte, wie die Kosten für Schaltschränke oder -räume im Vergleich zum erhöhten Aufwand mit dezentraler Verkabelung sowie durch Geräte für raue Umgebungsbedingungen.
Für Jürgen Spiertz, Produktmanager Antriebstechnik bei Schneider Electric, bedeutet die dezentrale Version schlichtweg eine Platzeinsparung, denn die zentrale Steuerung entfällt. Auch sind antriebsnahe Funktionen wie die Bremsansteuerung im Frequenzumrichter einfacher realisierbar, und der Umrichter kann zur Antriebsdiagnose verwendet werden. Grenzen sieht er in der Komplexität einer solchen Lösung. „Wird beispielsweise die Anzahl der Konfigurationstools zu groß, leidet die Servicefreundlichkeit“, sagt er. Und auch wenn antriebsnahe Funktionen einfacher im Frequenzumrichter umzusetzen sind, gibt es für Michael Burghardt von Danfoss klare Grenzen: „Die dezentrale Intelligenz sollte nicht zu komplex werden. Dies führt sonst zu Problemen bei Inbetriebnahme und Wartung, was häufig unterschätzt wird.“