Multiprotokoll-Stack: Schnittstellen-Technik auf höchstem Niveau

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Nord Drivesystem setzt bei der Entwicklung eines neuen Frequenzumrichters auf einen Multiprotokoll-Stack von Hilscher. Was der Antriebstechniker damit erreicht – darüber hier mehr.

Multiprotokoll-Stack als Lösung: Kompakt, kompatibel, zukunftsfähig – so lauteten die Entwicklungsvorgaben für den dezentralen Frequenzumrichter Nordac On von Nord Drivesystems. Das Unternehmen erweitert damit seine Produktpalette um dezentrale Antriebselektronik, die spezielle Anforderungen in der horizontalen Fördertechnik adressiert – sei es in typischen Warehouse-Anwendungen von Logistikdienstleistern, der Intralogistik in Unternehmen oder in anspruchsvollen Produktionsumgebungen wie der Lebensmittelindustrie.

Die Nord-Drivesystems-Gruppe entwickelt, produziert und vertreibt mit heute mehr als 4.100 Mitarbeitern Antriebstechnik und hat dafür 48 eigene Tochtergesellschaften in 36 Ländern und weitere Vertriebspartner in mehr als 50 Ländern . Es ist damit einer der international tätigen Komplettanbieter in der Branche.

Multiprotokollfähiger Netzwerkcontroller mit an Bord

Als Entwicklungspartner für den Frequenzumrichter war Hilscher mit an Bord. „Wir arbeiten mit Hilscher bereits seit einigen Jahren zusammen und wurden rasch hellhörig, als das Grundprinzip ‚Multiprotokoll-Stack‘ bei Hilscher auf die Agenda kam“, so Frank Wiedemann, Geschäftsleiter Nord Electronic Drivesystems. Die weltweite Einsetzbarkeit eines Produktes – auch mit unterschiedlichen Steuerungen – wird für viele Anwender von Antriebstechnik immer wichtiger.

Die Integration einer flexiblen Ethernet-Schnittstelle, um unterschiedliche Protokolle wie Ethercat, Profinet oder Ethernet/IP abzubilden und hierbei gleichzeitig auf verschiedene Hardwarevarianten zu verzichten, hatte entsprechend hohe Priorität im Lastenheft der neuen Nordac-On-Frequenzumrichter. Mit dem Hilscher netX 90 sind solche Protokollanpassungen mit einer einfachen Änderung der Parametereinstellung erledigt.

Hilscher ist Technologie- und Lösungsanbieter für industrielle Kommunikation. Mit den Produkten und Lösungen kommunizieren weltweit Maschinen automatisiert, schnell und sicher miteinander, damit Produktion und Prozesse reibungslos laufen. Von der Hardware bis zur Cloud arbeitet Das Unternehmen an der Umsetzung von Industrie 4.0. Es arbeitet für Konnektivität, die Maschinenherstellers Märkte eröffnen soll. Mit Kerntechnologie ist die multiprotokollfähige Technologieplattform netX mit einheitlichen Schnittstellen und Konfigurationsprogrammen. Diese wird mit Partnern weiterentwickelt und kundenspezifisch angepasst. Mit netField stellt Hilscher zudem ein IoT-Ökosystem zur Realisierung von Cloud-gestützten Industrie-4.0-Lösungen zur Verfügung. PC-Karten, Embedded-Module, Gateways, Edge Gateways, Tools zur Analyse und Datenerfassung sowie Software, Betriebssysteme, Data-Security-Applikationen bis hin zu IO-Systemen und IIoT sind weitere Tätigkeitsfelder der Kommunikationsexperten.

Zeit- und Kostenersparnis dank Multiprotokoll-Stack

Typisch für die mit dem neuen Frequenzumrichter addressierten Anwendungsbereiche ist der Trend hin zu immer größeren Anlagen, bei denen mitunter hunderte bis tausende Antriebe über eine Steuerung gemanagt werden sollen. Sollte dazu eine Anpassung im Stack oder der Firmware des Umrichters erforderlich sein, so muss nicht mehr ein manuelles On-Site-Aufspielen an jedem einzelnen Antrieb erfolgen. Nord Drivesystems hat die Funktionalität nunmehr im Umrichter implementiert, so dass sich Anlagen komplett über die Ethernet-Kommunikation updaten lassen. Das spart insbesondere bei sehr großen Anlagen ungemein viel Zeit und Kosten.

Geringere Wärmeentwicklung ermöglicht kompaktere Baugröße

Je kompakter die Einheit aus Umrichter und Motor, desto einfacher und vielseitiger sind die Möglichkeiten ihrer Einbettung in das Förderband – ein vor allem im Markt horizontaler Fördertechnik für kleine bis mittelgroße Produkte und Verpackungen ein wichtiger Wettbewerbsvorteil. Aber: Je kompakter das Gerät und damit geringer seine Oberfläche, desto größer die Herausforderung in Sachen Wärmeableitung für die Entwickler und Ingenieure.

Hier kann Hilscher mit seinem Multiprotokoll-Stack netX 90 klar punkten. Frank Wiedemann kommentiert: „Wir sparen dadurch weitere Mikrokontroller, haben eine geringere Wärmeentwicklung und können die Baugröße entsprechend klein halten.“

Multiprotokoll-Stack: Offen für neue Standards

Im Laufe der mehrjährigen Zusammenarbeit mit Hilscher haben die Entwickler bei Nord bereits Erfahrung mit den Netzwerkcontrollern netX 50 und netX 52 gesammelt. Dem Unternehmen war es bei der Entwicklung des neuen Frequenzumrichters Nordac On wichtig, auf die weiterentwickelte Technologie zu setzen, um künftig auch Kommunikationsmöglichkeiten wie OPC/UA over TSN abbilden zu können.

Frank Wiedemann: „Setzt sich dieser Standard durch, können wir durch eine Multiprotokoll-Stack-Anpassung auch diesem Trend folgen.“ Aufbauend auf den Erfahrungen mit den Vorgängern war die Programmierung der einheitlichen Firmware-Schnittstelle des Prozessors für die Entwickler bei Nord weder zeit- noch arbeitsaufwändig. Unter dem Strich hat Nord durch den Einsatz von netX 90 weniger Hardwarevarianten dank Multiprotokoll-Stack, vereinfachte weltweite Servicefähigkeit im Feldbetrieb, geringeren Programmieraufwand für In-House-Entwickler und Zukunftssicherheit bei künftigen Kommunikationsstandards.

Der Autor Julius Abraham ist Technischer Redakteur bei Hilscher.