Eine Publikation der Binkert Medien AG
Vereinfachte Planung, Konfiguration und Inbetriebnahme von Antrieben : Ausgabe 01/2014, 15.04.2014

Die Software macht den Unterschied

Es geht nicht immer nur um die Hardware: Nutzerfreundliche und leistungsfähige Programmiersoftware hilft den Ingenieuren bei der Planung, Konfiguration und Inbetriebnahme von Frequenzumrichtern. Eine grosse Vereinfachung bedeutet vor allem die Integration von Steuerung und Antrieb. Die Anwender sparen damit viel Zeit und Arbeit.

Ingenieure sind sich der Vorteile der Frequenz- umrichter-Hardware für die Leistungsfähigkeit, Energieersparnis und den Motorschutz bewusst. Die benutzerfreundlichen Tools und die Funktionen der Konfigurationssoftware haben jedoch einen ähnlichen hohen Stellenwert wie die Hardware selbst.

Die Konfigurationssoftware für Frequenzumrichter hat sich in den letzen Jahren vereinfacht und ist wesentlich leistungsfähiger. Einen grossen Schritt für die Entwicklung bedeutete die Integration von Steuerung und Antrieb. Bei vernetzten Antrieben tragen nämlich Integrationsfunktionen dazu bei, die Kosten für Programmierung, Installa- tion und Gesamtkosten zu senken, da weniger Software nötig ist. Dadurch können Anwender die Inbetriebnahme beschleunigen, die Konfiguration vereinfachen und letztlich die Instandhaltung der Antriebssysteme vereinfachen.

Das Ende der komplizierten Frequenzumrichterintegration

Früher mussten die Anwender ein Softwaretool komplett neu erlernen und mit unterschiedlichen Antriebskonfigurationsdateien arbeiten, wenn sie einen Frequenzumrichter in ein Steuerungssystem integrieren sollten. Heute können sie Programmiersoftware für Antrieb und Steuerung einsetzen und arbeiten nur noch mit einem Softwarepaket. Das erleichtert die Einarbeitung und reduziert den Arbeitsaufwand.

I/O-Konfiguration vereinfachen

Bei der Installation von Frequenzumrichtern ist die Konfiguration der Software und Steue-rungssoftware oft komplex. Zu Differenzen bei den I/O-Einstellungen kann es beispielsweise kommen, wenn die Anwender Steuerung und Frequenzumrichter zu unterschiedlichen Zeiten mit unterschiedlichen Tools konfiguriert hatten. Die Steuerung erwartet dann ein bestimmtes I/O-Format, während der Antrieb für ein anderes Format konfiguriert ist. Diese Fehlkommunikation ruft einen I/O-Verbindungsfehler im Programm hervor, den Programmierer nicht so einfach beheben können. Dies kann zu Problemen führen, besonders wenn die Zeit knapp ist, wie bei der Inbetriebnahme.

In der Vergangenheit ging es bei vielen technischen Help-Desk-Anrufen um die Beseitigung dieser Kommunikationsprobleme. Mit der integrierten Software ist es dagegen anders: Hier können die Anwender beide Seiten der Netzwerkverbindung gleichzeitig und mit ein und demselben Tool konfigurieren, was die Fehlerwahrscheinlichkeit wesentlich reduziert. Davon profitieren vor allem Anwendungen mit einer grossen Anzahl von Frequenzumrichtern, da die Programmierung der zahlreichen Konfigurationen weniger Engineering-Zeit beansprucht.

Straffung der Frequenzumrichter- Konfigurationsdaten

Die Instandhaltung und der Informationszugriff sind einfacher, wenn die Konfigurationsdaten eines Frequenzumrichters als Bestandteil der Projektdatei der Steuerung gespeichert sind. Dadurch muss man nicht mehr mehrere Dateien speichern und vorhalten. Es genügt eine einzige Datei für die Steuerung und alle Frequenzumrichterkonfigurationen.

Im Störungsfall können Mitarbeitende die ursprüngliche Frequenzumrichter-Paramet-rierung wesentlich einfacher austauschen und wiederherstellen. In einigen Fällen kann die Steuerung sogar automatisch die Konfiguration in den neuen Frequenzumrichter laden, was die Stillstandszeit zusätzlich verkürzt.

Verzicht auf kryptische Parameterbeschreibungen

Eine grosse Herausforderung kann das Programmieren von Parametern und Tags bei der Konfiguration von Antrieben sein. Viele Steuerungen legen nämlich die Antriebsinformationen als zusammenhängenden Block in ihrem Speicher ab. Die Parameter der einzelnen Antriebe werden dabei nicht mit einem anschaulichen Namen bezeichnet, sondern lediglich mit einer physischen Adresse oder einer Zahl versehen. Tags wie etwa «.data3» oder «.data4» zwingen die Anwender zum fortlaufenden Nachschlagen im Handbuch, wenn sie das Steuerungsprogramm interpretieren und dokumentieren wollen. Sie müssen diese mühsame und zeitaufwendige Herangehensweise häufig sogar für jeden Antrieb eines Systems neu bewältigen.

Ingenieure, die Antriebe installieren, sollten daher nach einer Programmiersoftware Ausschau halten, die automatisch eine gerätespezifische Datenstruktur anlegt. Diese Datenstruktur können sie dann mit anschaulichen Namen versehen, sodass die frühere rein numerische Adressierung entfällt. Die Datenstrukturen verwenden ausserdem für jeden Parameter den richtigen Datentyp wie Integer, Real, Boolean usw. So entfällt das manuelle Umwandeln von Datentypen.

Praktische Optionen für Netzwerk-I/Os

Anwender profitieren des Weiteren von Software-Optionen, die für die Netzwerk- I/Os Drop-Down-Boxen mit allen Parameternamen bereithalten, denn sie minimieren die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Definition verschiedener Netzwerk-I/Os. Tags lassen sich dadurch in der Entwicklungsumgebung für die Steuerung anlegen. Der Zugriff erfolgt über eine HMI, sodass nur ein minimaler Zeitaufwand für das Set-up und die Konfiguration entsteht. Mit einer Copy-and-Paste-Funktion beim Programmieren reduziert sich ausserdem die Zeit, die für das Anlegen von weiteren Frequenzumrichtern aufzuwenden ist.

Einfachere Codierung und weniger Fehler

Wenn mehrere Ingenieure für die gleiche Applikation unterschiedliche Programmcode- varianten entwickeln, dann muss jede Ver-sion auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Das macht die Inbetriebnahme komplexer und aufwendiger, was zusätzliche Zeit bedeutet. Enthält die Programmiersoftware dagegen Fähigkeiten wie etwa anwenderdefinierte Add-on-Befehle, lassen sich antriebsspezifische Operationen in ein wiederverwendbares Codemodul zusammenfassen. Dies verringert den Entwicklungs- und Validierungsaufwand und trägt zur Konsistenz zwischen den verschiedenen Projekten bei. Häufig benötigte Steuerungsalgorithmen sind nun nicht mehr neu zu erfinden.

Start-up-Wizards, die der einfacheren Inbetriebnahme dienen, stellen einen weiteren Fortschritt im Bereich der Antriebskonfigurationssoftware dar. Anstatt durch Hunderte Parameter zu navigieren, unterstützt der Start-up-Wizard Schritt für Schritt. Grafiken, Bilder und beschreibende Texte leiten den Anwender durch den Parametrierungsvorgang. Die Wizards reduzieren nicht nur den Zeitaufwand für die Konfigurierung und Inbetriebnahme der Antriebe, sondern helfen auch, Fehler bei der Parametrierung zu vermeiden, indem sie den manuellen Konfigurationsaufwand am Gerät senken.

Ein erster Schritt zur Integration und Vernetzung

Anwender profitieren zudem bei Anwendungen ohne Netzwerkanbindung, bei denen der Frequenzumrichter fest verdrahtet ist. Wo früher mehrere Softwarekonfigurationstools nötig waren, ist heute ein Softwarepaket ausreichend. Kombiniert man eine Steuerung mit kompatiblen Komponenten wie Frequenzumrichtern und Applikationsentwicklungstools – Applikationsprofile, Quick-Starts und HMI-Templates –, dann können Ingenieure Steuerungsaufgaben im Rahmen der Maschinenentwicklung einfacher implementieren.

Es steht ausser Zweifel, dass es nicht mehr allein um die Hardware geht. Dank einfacherer Programmiersoftware können sich Ingenieure von der komplizierten Integ-ration von Antrieb und Steuerung verabschieden, die früher mit stundenlanger Arbeit von Tagging und Validieren des Codes verbunden war. Die Fortschritte bei den Fähigkeiten der Programmiersoftware sind nur der Beginn der bevorstehenden Integration und Vernetzung.

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PowerFlex 525-Broschüre: 01_14.51.pdf

PowerFlex 755-Broschüre: 01_14.52.pdf