In Frequenzumrichter integrierte Krananwen-dungen bieten OEMs und Nutzern marktreife Regelungslösungen

Ein sicherer Kranbetrieb und Regelung lassen sich jetzt mithilfe der flexiblen IEC-61131-3-Programmierung vereinfachen, und zertifizierte Sicherheitsfunktionen sind nun in die Antriebe integriert.

Kranhersteller und Endnutzer können heute eine Reihe neuer Regelungsstrategien anwenden, die sich auf Frequenzumrichter mit leistungsstarken, integrierten Kranregelungsanwendungen stützen. Die beste Wahl bei den Regelungsstrategien kann sowohl bei der Sicherheit als auch beim Betrieb wichtige Vorteile bieten.

Sicherheit und Leistung

Zweifellos sind Sicherheit und Leistung die beiden wichtigsten Anforderungen bei Industriekranen, seien es elektrische Laufkatzenkrane in Hallen oder große Turmdrehkrane auf Baustellen. Unter allen Umständen müssen sie sicher und präzise ohne die Gefahr eines Lastabsturzes oder des Lastpendelns funktionieren.

In der Vergangenheit haben OEMs die Kranregelung mit einer kundenspezifischen Programmierung über eine SPS realisiert. Diese Vorgehensweise bedeutet jedoch, dass der OEM alles selbst erledigen muss. Dies erfordert einen hohen Personaleinsatz, entsprechende Fachkenntnisse und Kontinuität über einen langen Zeitraum und ist oft sehr kostenintensiv.

ABB bietet Kranregelungsprodukte für verschiedene Krantypen, wie Turmdrehkrane und verschie-dene Laufkatzenkrane, an.

Die neue standardisierte Plattform bietet große Flexibilität

Eine moderne Alternative zu dieser Vorgehensweise sind vorparametrierte Krananwendungen, mit denen die notwendige Kranregelung über Frequenzumrichter realisiert wird. ABB hat eine einzigartige Plattform entwickelt, mit der die Kranregelung auf verschiedene Weisen realisiert werden kann, bei denen jeweils Frequenzumrichter zum Einsatz kommen. Zu diesen Alternativen gehören:

  1. Antriebsbasierte Krananwendungen entweder mit
    • fertiger Kransoftware von ABB in den Frequenzumrichtern oder
    • eigenen, mithilfe der IEC-61131-3-Programmierung erstellten Lösungen in den Frequenzumrichtern oder
  2. SPS-basierte Regelung, bei der die Krananwendung im SPS-Controller läuft, der über Gateways mit dem Frequenzumrichter kommuniziert. Auch hier wird als Programmiersprache IEC 61131-3 verwendet, wie es bei den neuen Industrial Drives ACS880 der Fall ist.

Die neuen, antriebsbasierten Kranregelungen sind nicht nur leistungsstark, sondern auch kosteneffizient und einfacher, denn wichtige kranspezifische Funktionen werden direkt im Frequenzumrichter realisiert. Intelligente, in den Frequenzumrichter integrierte Steuermerkmale können die Master/Follower-Funktionalität, elektrische Welle und Pendeldämpfung und die Steuerung der mechanischen Bremse beinhalten.

Darüber hinaus erfüllen die integrierten und zertifizierten Sicherheitsfunktionen die Anforderungen der neuesten Maschinenrichtlinien und stehen ebenfalls direkt im Frequenzumrichter zur Verfügung. Alle diese Steuerungs- und Sicherheitsanwendungen können bei einer Vielzahl von Konfigurationen und Kombinationen eingesetzt werden, um die jeweiligen Anforderungen zu erfüllen.

Die Kranantriebe von ABB und die SPS können mit der gleichen Programmiersprache IEC 61131-3 programmiert werden.

Klare Vorteile für Kranhersteller oder Endnutzer

"Unsere neuen Kranlösungen stellen eine außergewöhnliche Kombination aus Sicherheit, Flexibilität und Standardisierung für den Kranregelungsmarkt dar", erklärt Mikael Holmberg, Market Manager für Kranantriebe bei ABB. "Die mithilfe der Frequenzumrichter realisierte, zertifizierte Sicherheitsfunktionalität und die Möglichkeit, dieselbe IEC-Programmiersprache sowohl bei den Frequenzumrichtern als auch der SPS verwenden zu können, bieten große Vorteile bei der Standardisierung der Kranantriebe und der SPS."

Mikael Holmberg, Winch and Crane Market Manager bei ABB Drives

Erweiterte integrierte Funktionen

Durch eine spezielle Umrichter-Umrichter-Verbindung (D2D) für die Master/Follower-Konfiguration, bei der zwei oder mehr Motoren über denselben Frequenzumrichter geregelt werden, ergibt sich ein zusätzlicher Nutzen für die Regelung von Hallenkranen. Die geberlose Pendeldämpfungsregelung ist jetzt Standard bei den Crane Drives ACS880. Das bedeutet, dass das Pendeln des Hakens und der Last reduziert ist, um die Hallenkrane effizienter zu nutzen. Bei Katz- und Kranfahrten kann die Pendeldämpfung in Längs- und Querrichtung verwendet werden und die Kompensation des Lastpendelns kann für beide Richtungen gleichzeitig erfolgen.

Auch bei den Turmdrehkranen bietet die Software Vorteile, denn ein neuer Pendelregelungsalgorithmus stellt sicher, dass sich der Ausleger ohne Schwankungen um den Turm dreht. Dieses Merkmal verbessert sowohl die Sicherheit als auch die Produktivität auf Baustellen.

Zertifizierte Sicherheitsmerkmale

Die Sicherheit des Kranbetriebs hat hohe Priorität sowohl beim Frequenzumrichter ACS880, der speziell bei Hallenkranen verwendet wird, als auch beim Frequenzumrichter ACS850, der bei Turmdrehkranen zum Einsatz kommt. Beide Frequenzumrichterserien verfügen über die integrierte Funktion Sicher abgeschaltetes Drehmoment (STO), die den Kran bei einer Störung sicher zum Stillstand bringt. Darüber hinaus verfügt der ACS880 über ein optionales Sicherheitsfunktionsmodul, das eine Reihe weiterer Sicherheitsfunktionen aktivieren kann. Der zertifizierte sichere Kranbetrieb ist auch durch die externe Safety-SPS AC500-S von ABB möglich.

Der wichtige Vorteil besteht für OEMs darin, dass die zur Erfüllung nationaler und regionaler Maschinenrichtlinien erforderliche, zertifizierte Sicherheitsfunktionalität, wie die IEC 60204-32, direkt über den Frequenzumrichter erreicht werden kann. Hieraus ergeben sich zahlreiche Vorteile gegenüber einer externen Sicherheitsverdrahtung.

Das Sicherheitsfunktionsmodul ist ein einfacher Weg, um die funktionale Sicherheit eines Kranan-triebs zu erweitern.

Der Kunde hat immer die Wahl

Alle diese Merkmale, Optionen und Alternativen eröffnen den OEMs eine Vielzahl von Möglichkeiten, mit denen sie die optimale Kranregelung für ihre spezielle Ausrüstung und Anwendung entwickeln können.

"Wir möchten unseren Kunden immer eine Reihe von Möglichkeiten bieten, ohne sie auf eine bestimmte Lösung festzulegen", fährt Mikael fort. "Wie oben bereits erläutert, können die Kunden sich für eine antriebsbasierte Regelung mit unserer Software entscheiden oder sie können ihre eigene Programmiersoftware sowie eine externe SPS verwenden. ABB bietet Flexibilität und doch basiert alles auf den standardisierten Konfigurationen von ABB und auf der Applikationsprogrammiersoftware nach IEC 61131-3 für eine einfache Kompatibilität.”

Die Fernüberwachung des Krans, die in der Industrie zunehmend an Bedeutung gewinnt, ermöglicht, dass die Kranantriebe und die SPS für einen möglichen Fernsupport und eine Ferndiagnose angeschlossen werden. Hierfür stehen Ethernet-basierte Module zur Verfügung. Darüber hinaus sind die ACS880-Frequenzumrichter für einen schnellen Austausch oder ein Update ohne PC-Einsatz mit einer Memory Unit ausgestattet.

Zu den weiteren Vorteilen, die ABB den Kranherstellern bietet, gehören weltweite Niederlassungen für einen schnellen Support und Service. Kunden können sich auf Kontinuität verlassen, sie erhalten mit der Einführung der neuen Gerätegeneration die neueste Software und Funktionalität. Das sehr breite Produktspektrum von ABB bedeutet auch, dass sowohl Frequenzumrichter als auch Stromrichter sowie Motoren zur Verfügung stehen, die sich in Kransysteme integrieren lassen.

Kran-OEMs können von dieser modernsten Technologie im Hinblick auf Sicherheit, Flexibilität und Produktivität profitieren.

Die Memory Unit beschleunigt die Inbetriebnahme, denn die Antriebsparameter können ohne PC geladen und eingestellt werden.

Weitere Informationen

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