Das Feedback hunderter Maschinenbauer und Endanwender in Süd-, Mittel- und Nordamerika, Asien und Europa ist laut Jay Wirts von Control Techniques in die neue Antriebsfamilie eingeflossen. Laut dem Vizepräsidenten für das strategische Marketing haben die damit einhergehenden, qualitativen und quantitativen Unter-suchungen "zu einem gründlicherem Verständnis der Marktanforderungen in der Fertigung geführt, und die gesammelten Informationen waren essenziell in der Entscheidungsfindung, welche Anwender wir in Zukunft mit welchen Produkten ansprechen werden." Dabei kristallisierte es sich heraus, dass sich Kunden und Interessenten im Fertigungssektor in sieben Hauptgruppen mit jeweils unterschiedlichen Bedürfnissen einteilen lassen. "Dementsprechend entwickelten wir ein Produktportfolio aus sieben Antrieben, die je eine dieser Zielgruppen abdecken", so Wirts.

Das Resultat der Entwicklung – die Frequenzumrichter Unidrive M, welche erstmals auf der SPS IPC Drives dem Fachpublikum vorgestellt werden –, deckt einen Leistungsbereich von 0,25 bis 250 kW ab. Das Topmodell in der Antriebsgerätefamilie ist der Unidrive M800. Er zeichnet sich unter anderem durch die Integration einer völlig neuartigen Hochleistungs-MCi-Maschinensteuerung aus. Deren Programmierung erfolgt über die Codesys-Plattform (Codesys V3) mit den Standard-Sprachen der IEC 61131-3 und Standard-Ethernet für den Datenaustausch zwischen den Antrieben, E/A, HMIs, SPSen sowie anderen industriellen Einrichtungen.

Die in den Geräten integrierte Echtzeit-Ethernet-Kommunikation basiert auf dem Prinzip der 'verteilten Uhren' gemäß dem Standard IEEE 1588 V2. Das neue Protokoll dient dazu, die Positions-, Drehzahl- und Stromregler aller Umrichter im System zu synchronisieren. Es verwendet Standard-Ethernet-TCP/IP und -UDP, um eine hoch effiziente und kompakte Datenaustauschstruktur bereitzustellen, die die Auslastung der Ethernet-Bandbreite sowie des Netzwerks minimiert. "Somit können alle Unidrive M-Modelle jetzt direkt miteinander kommunizieren und der frühere umständlichere Datenaustausch über den bislang genutzten Maschinen-Controller entfällt", betont Tom Alexander, Vice President of Technology. Jeder ethernetfähige Antrieb ist mit einem Ethernet-Switch mit Doppelanschluss und RJ45-Standardsteckverbindern ausgestattet. Durch die Synchronisierung von Uhren und Regelschleifen über das Precision Time Protocol (PTP) der IEEE 1588 V2 sind Alexander zufolge konkret ein Jitter von unter 1 µs (typischerweise <200 ns) und eine Zykluszeit bis 250 µs erreichbar.

Bestimmte Anwendungen wie die 'elektronisch angetriebene Welle' lassen sich einrichten, ohne dass dazu Programmiercodes geschrieben werden müssen. Bei diesen Anwendungen beginnen die Antriebe automatisch miteinander zu kommunizieren und ihre Steuer- und Regelkreise so aufeinander abzustimmen, dass sie perfekt koordiniert arbeiten können. Und über das Standard-Ethernet arbeiten die Protokolle von Control Techniques auch mit anderen Protokollen wie Profinet RT, Ethernet/IP und Modbus TCP/IP zusammen.

Tom Alexander, Vice Presient of Tech­nology: "Wir sind der festen Über­zeugung, dass Unidrive M die beste Motorleistung bringt, die derzeit auf dem Markt zu haben ist – ganz gleich, um welchen Maschinenantrieb es sich handelt."

© Control Techniques

Eine weitere Innovation in der Entwicklung von Unidrive M sind laut Tom Alexander die PC-Tools, Unidrive-M-Inbetriebnahme-Studio und Unidrive-M-Steuerungs-Studio. Ersteres beinhaltet eine neue Software zur Einstellung und Überwachung des Reglers für einen schnellen Datenzugang und eine schnelle Inbetriebnahme. Der Anwender hat einen einfachen Zugriff auf alle Parameter. Zudem ermöglicht die Software die einfache Optimierung der Antriebe, die Datensicherung und eine schnellere Fehlersuche. Programmiert wird die integrierte MCi-Maschinensteuerung mit dem Steuerungs-Studio-Tool. Beide Software-Werkzeuge verwenden die gleichen Kommunikationskomponenten, das heißt der Anwender hat die Möglichkeit, beide Softwaretools gleichzeitig über verschiedene Bussysteme anzusprechen und einzusetzen.

Alles in allem glaubt man bei Control Techniques, mit der neuen Unidrive-M-Familie beziehungsweise der jetzt mehr als verdoppelten Bandbreite der Steuer- und Regelkreise einen gewaltigen Sprung nach vorn gemacht zu haben, wenn es um die Leistung geht. Nach der Freigabe von Unidrive M will Control Techniques in naher Zukunft weitere Antriebsreihen auf den Markt bringen, die jeweils für andere Hauptmarktsegmente des zum Emerson-Konzern gehörenden Unternehmens konzipiert werden.