Standort: Dortmund, Deutschland
Zeitraum: März - Juni 2024
Protagonist: Lars Weber, Anlageningenieur
Anwendung: Hochgeschwindigkeits-Sortier- und Fördersystem für Flaschen
In einer mittelgroßen Getränke-Recyclinganlage in Deutschlands Industrieregion Ruhrgebiet verursachten alternde Förderantriebe häufig Engpässe. Flaschenstaus beim Anfahren (insbesondere unter schwerer Last) und eine inkonsistente Etikettenpositionierung reduzierten den Durchsatz um 30 %. Die Wartungskosten stiegen aufgrund von plötzlichen Stopps, die Überstromfehler auslösten, stark an. Lars benötigte einen robusten, präzisen Antrieb, der mit dem europäischen 400V/50Hz-Netz kompatibel ist und in der Lage ist, Folgendes zu bewältigen:
- Hohe Trägheitslasten bei Kaltstarts
- Synchronisierte Positionierung für die Etikettenerkennung
- Schnelle Fehlerbehebung zur Minimierung von Ausfallzeiten
Lars wählte den Inverter der HV510-Serie, nachdem er dessen Konformität mit den europäischen Spannungsstandards (380V–480V ±10 %) und den Umweltspezifikationen (Umgebungstemperatur: -25 °C–40 °C) überprüft hatte. Wichtige konfigurierte Einstellungen:
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Motorsteuerung & Drehmoment
- Verwendet Closed-Loop-Vektorregelung (CLVC) für Permanentmagnetmotoren, wodurch ein 200 % Anlaufdrehmoment bei 0 Hz erreicht wird, um Flaschenstaus sofort zu lösen.
- Nutzt ≤±5 % Drehmomentpräzision zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Beschleunigung auf geneigten Förderbändern.
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Präzisionspositionierung
- Programmiert Festlängensteuerung über digitale Eingänge (DI1–DI5), um Flaschen innerhalb einer Toleranz von ±2 mm unter optischen Sensoren auszurichten.
- Aktiviert S-Kurven-Beschleunigung um das Umkippen von Flaschen bei schnellen Richtungsänderungen zu verhindern.
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Fehlertoleranz
- Aktiviert Überspannungs-Stall-Steuerung zur Unterdrückung von Auslösungen während des regenerativen Bremsens (häufig bei bergab verlaufenden Förderbändern).
- Verwendet Virtuelle E/A um Logik-Bypässe für gestaute Abschnitte zu erstellen und Flaschen automatisch über programmierte DI/DO-Sequenzen umzuleiten.
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Systemintegration
- Verbindet optische Sensoren mit 0–10V Analogeingängen (AI1/AI2) für Echtzeit-Geschwindigkeitsanpassungen.
- Installiert HVCOM-CAN Erweiterungskarte zur Integration in das CANopen-basierte Überwachungssystem der Anlage.
| Metrik | Vor HV510 | Nach HV510 | Verbesserung |
|---|---|---|---|
| Linien-Durchsatz | 1200 bpm | 1560 bpm | +30 % |
| Stau-bedingte Stopps | 15/Tag | <2> | -87 % |
| Energieverbrauch | 142 kWh/h | 121 kWh/h | -15 % |
| Etikettenpositionierung | ±15 mm | ±2 mm | 86 % Genauigkeit↑ |
Lars' Feedback: "Der Null-Drehmoment-Modus des CLVC hat unsere Probleme mit Flaschenstaus beseitigt. Die virtuellen E/A ermöglichten es uns, eine intelligente Bypass-Logik ohne Neuverkabelung zu implementieren – entscheidend während der Stoßzeiten. Für deutsche Fabriken, die sich mit strengen EU-Effizienzvorgaben auseinandersetzen, ist dies ein Game-Changer."
- Spannungs-/Frequenzspezifikationen (400V/50Hz) entsprechen dem Eingangsbereich des HV510.
- Industrielle Umgebungstemperaturen (-5 °C bis 35 °C) passen in den Betriebsbereich des Wechselrichters.
- Hoher Automatisierungsgrad ermöglicht die Nutzung erweiterter Funktionen wie CANopen-Integration.
Zukünftige Pläne: Testen der HVPG-ABZ-Encoderkarte für die Closed-Loop-Synchronisation mit Roboterpalettierern – ein häufiger Bedarf in Europas automatisierten Logistikzentren.
