Seit über 40 Jahren stattet ABB nach den Worten von Dr. Christopher Ganz, Group Service R&D Manager, Geräte und Systeme mit Software und (digitalen) Schnittstellen aus und generiert heute bereits 55 % seines Umsatzes mit entsprechenden Produkten. In Summe könne ABB bis dato auf über

• 70 Millionen verbundene Geräte, 
• 70.000 digitale Steuerungssysteme und
• 6000 Softwarelösungen der Enter­prise-Klasse verweisen

Vor diesem Hintergrund sieht Ganz den eigenen  Konzern als digitalen ‚Hidden Champion‘, der sich allerdings nach außen beim Thema Industrie 4.0 noch stärker positionieren müsse. Ergo bündelt das Unternehmen sein Angebot an digitalen Lösungen und Dienstleistungen über alle Branchen hinweg nun unter dem Slogan ‚ABB Ability‘, mit dem Ziel, vorhandene Techniken mit neuen Services und Technologien weiter aufzuwerten und so die Produktivität durch weniger Ausfallzeiten, höhere Effizienz und bessere Erträge weiter zu steigern.

Was Christopher Ganz bei den Diskussionen rund um IoT, Industrie 4.0 & Co. wichtig zu betonen ist: „Digitalisierung ist mehr, als lediglich ein intelligentes Gerät mit der Cloud zu verbinden. Vielmehr befinden sich dazwischen sehr viele Analytics-Funktionen, die es zielgerichtet dort einzusetzen gilt, wo es jeweils am meisten Sinn macht. Und dies kann auch direkt an der Maschine sein – Stichwort Analytics at the edge.“

Was das Thema Cloud generell betrifft sieht Ganz die Zeit vorbei, „dass jemand glauben darf, er könne dieses Gebiet als Einzelner beherrschen.“ Vielmehr verfügten heute alle großen Marktplayer über ihre eigenen Lösungen und die Kunden werden sich – je nach Anforderung und eigener Vorliebe – für verschiedene dieser Lösungen entscheiden. Damit ergebe sich die Herausfor-derung, wie sich die Daten auf einfache Art beziehungsweise standardisiert zwischen den unterschiedlichen Clouds austauschen lassen. „Wenn wir auf diesem Level einmal so weit sind wie heute zum Beispiel bei den Schaltanlagen mit der IEC 61840, dann wäre viel gewonnen“, so der Digitalisierungsexperte. 

Apropos Schaltanlage: Auf der Hannover Messe wird ABB das Konzept einer digitalen Schaltanlage vorstellen. Analoge Signale über Kupferkabel werden künftig durch digitale Kommunikation über Glasfaserkabel ersetzt. Ferner enthalten digitale Umspannwerke auch intelligente elektronische Geräte mit integrierter Informations- und Kommunikationstechnologie. Über das Internet der Dinge werden deren Zustandsdaten in Echtzeit und rund um die Uhr gesammelt. Diese Daten lassen sich schließlich mit Cloud-basierter Software filtern und analysieren.
 

Meilenstein der Füllstand­messung

Neben der Energieverteilung wird ABB in Hannover im Bereich der klassischen Automatisierungstechnik mit diversen Neuheiten am Start sein. So bringt das Unternehmen mit dem Laser-Füllstand-Messumformer LLT100 nach eigener Aussage einen „Meilenstein in der kontinuierlichen berührungslosen Füllstandmessung“ auf den Markt. Die Geräte sind in der Lage, den Füllstand in Silos oder Tanks sowohl von Schüttgutmaterialien als auch von Flüssigkeiten zu erfassen. Sie tun dies unabhängig von den physikalischen Eigenschaften des Messmediums.

Der LLT100 eignet sich zur Füllstandmessung bei Schüttgütern mit einer Schütthöhe von 100 Metern und Flüssigkeitssäulen von bis zu 30 Metern. Über Zubehör oder spezielle Montagehalterungen lassen sich die Geräte an unterschiedlichste  Anwendungen anpassen.

© ABB

Durch Verwendung eines Pulslasers für die Laufzeitmessung ermöglicht der LLT100 eine sehr präzise Distanzmessung. Die Stromversorgung erfolgt über die 4 bis 20 mA Signal-leitung. Der Messumformer kann mit einem Gehäuse aus Aluminium oder nichtrostendem Stahl und mit einer Vielzahl von Prozessanschlüssen ausgestattet werden. Damit erfüllt er die Anforderungen für den Einsatz im Ex-Bereich und für Applikationen mit hohen Drücken oder Temperaturen. Für den Einsatz in pharmazeutischen oder lebensmitteltechnischen Anwendungen stehen spe-zielle Hygiene-Varianten zur Verfügung.

Eine weitere Messe-Neuheit betrifft das Thema Antriebstechnik: Der Erkenntnis Rechnung tragend, dass Oberschwingungen zu verhindern die bessere Strategie ist als die Symptome zu behandeln, hat ABB eine komplette Serie von so genannten ‚Ultra Low Harmonic Drives‘ entwickelt. Deren Grundkonzept besteht darin, einen entsprechenden Filter, einen aktiven Netzwechselrichter sowie einen Motorwechselrichter in eine einzige Frequenzumrichtereinheit zu packen. 

Oberschwingungsgehalt um bis zu 97 % reduziert

Ein wesentlicher Vorteil dieses Ansatzes liegt laut dem zuständigen Produktmanager Fred Donabauer darin, dass auf zusätzliche Einrichtungen zur Oberschwingungsdämpfung oder Leistungskompensation verzichtet werden kann.

Die integrierte Oberschwingungsdämpfung sorgt Donabauer zufolge konkret für eine Reduzierung des Oberschwingungsgehalts im Vergleich zu konventionellen Frequenzumrichtern um bis zu 97 %. Mit anderen Worten: Der Oberschwingungsanteil des Stroms liegt bei den neuen Geräten typischerweise unter 3 %, der Oberschwingungsanteil der Spannung sogar deutlich  unter 1 %. 

Im Vergleich zu alternativen Lösungen zur Dämpfung oder Eliminierung von Oberschwingungen können die Ultra Low Harmonic Drives mit einer Reihe von Vorteilen punkten. Donabauer hierzu: „Eine Mehrpulslösung erfordert einen speziellen Mehrwicklungs-Transformator und ist mit höheren Verkabelungs- und Installationskosten sowie einem hohen Gewicht verbunden.

Weitere entscheidende Pluspunkte der Ultra Low Harmonic Drives sind der Leistungsfaktor 1 auch im Teillastbereich, sowie geringere Transformatorverluste, die die Gesamteffizienz des Antriebsstranges erhöhen.“ Bei der Mehrpulslösung müsse man hingegen Abstriche in Kauf nehmen, denn der Leistungsfaktor ist geringer und der höhere Oberschwingungsanteil im Netzstrom belastet den Transformator, was eine Überdimensionierung erforderlich macht. Des Weiteren ist die Wirkung der Oberschwingungsreduzierung bei der Mehrpulslösung von der Spannungssymmetrie und der Güte der Sekundärwicklungen abhängig. Ähnlich stellen sich die Vorteile beim Vergleich mit passiven Oberschwingungsfiltern dar. 

Letztere erfordern einen zusätzlichen Filter und verursachen Stromoberschwingungen von typischerweise 5 bis 10 %. Weitere Merkmale dieser Lösung sind ein Leistungsfaktor deutlich unter 1 bei Teillast, es besteht die Gefahr von Resonanzen im Netz und nicht zuletzt kommt es zu einem lastabhängigen Spannungsabfall über dem Filter, der eine Überdimensionierung des Motors erfordert.

Als ULHD-Varianten wird es von ABB künftig sowohl die Industrial Drives als auch die Geräte für HLK- und Wasser-/Abwasser-Anwendungen geben, und zwar im Leistungsbereich von 4 kW bis 3,2 MW (380 V bis 690 V).