Wie die ABB-NDBU-Serie eine stabile DDCS-Glasfaserkommunikation in Mehrantriebs-Fertigungslinien unterstützt

INDUSTRIELLE AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSKOMMUNIKATION

01Warum Kommunikation über mehrere Antriebe hinweg entscheidend ist

In einer mehrantriebslinie , jeder Motor hat seine eigene Aufgabe, arbeitet jedoch niemals isoliert. Bei einer Papiermaschine müssen Antriebe in verschiedenen Abschnitten der Produktionsfolge folgen, ohne eine übermäßige Bahnspannung zu erzeugen. In einem Walzwerk kann eine Störung an einem Stand die Materialbewegung durch den nächsten Stand beeinflussen. Förderanlagen stellen eine ähnliche Herausforderung dar: Vor- und nachgeschaltete Geräte müssen konsistent reagieren, wenn die Anlage startet, verlangsamt oder stoppt.

Antriebsregler übernehmen die Motorsteuerung. Das Kommunikationsnetz überträgt die Befehle, Statusinformationen und Diagnosemeldungen, die sie austauschen müssen. Eine NDBU-Verteileinheit berechnet kein Drehmoment und regelt keine Motordrehzahl; ihre Aufgabe besteht ausschließlich in der Verteilung DDCS-Nachrichten über das optische Netz. Diese Unterscheidung ist entscheidend, wenn ein Fehler auftritt. Der Austausch eines Antriebs behebt keine beschädigte Lichtwellenleiterverbindung, während der Austausch einer Verteileinheit einen Fehler in einem Steuerparameter nicht korrigiert.

Faserkabel-Kommunikation ist nützlich in der Nähe großer Antriebe, weil die Verbindung elektrisch isoliert ist und weniger anfällig für die elektromagnetische Störungen üblicherweise mit Leistungsausrüstung assoziiert. Es ermöglicht Ingenieuren zudem, Verbindungen entlang einer Linie zu organisieren, anstatt sich auf eine einzige Gerätekette zu verlassen. ABB beschreibt den NDBU-95 als Möglichkeit zur Implementierung einer stern-Topologie : In der dokumentierten Konfiguration kann ein angeschlossener Antrieb die Stromversorgung verlieren, ohne die Kommunikation zu allen anderen Antrieben zu unterbrechen. Dies ist eine wertvolle Netzwerkeigenschaft, obwohl die gesamte Linie aus Prozess- oder Sicherheitsgründen möglicherweise dennoch angehalten werden muss.

Das praktische Problem für ein Werk ist die Sichtbarkeit. Wenn ein Antrieb intermittierende Kommunikationsfehler meldet, müssen Wartungspersonal feststellen, ob die Ursache im Antrieb selbst, seiner optischen Verbindung, der Verteilereinheit, deren Stromversorgung oder einer Netzwerkeinstellung liegt. Eine dokumentierte DDCS-Topologie beschleunigt diese Untersuchung erheblich.

02Wo NDBU-85C und NDBU-95C im Netzwerk eingesetzt werden

Der NDBU-85C und NDBU-95C listet von Evolo Automation gehören zu ABBs Familie von DDCS-Verteileinheiten. In einer typischen Anordnung laufen Nachrichten vom Mastergerät zur Verteileinheit und dann über einzelne optische Verbindungen zu den angeschlossenen Antrieben. Antworten kehren über das Netzwerk zum Master zurück. Mehr als eine Verteileinheit kann verwendet werden, wenn die Installation ein größeres oder anders angeordnetes Netzwerk erfordert.

Die beiden Einheiten sollten nicht allein nach ihrem Aussehen ausgewählt werden. ABBs Konfigurationsanleitungen unterscheiden optische Komponenten, die in NDBU-85- und NDBU-95-Anordnungen eingesetzt werden, und zeigen Baum-, Parallel- und gemischte Netzwerkbeispiele. Die Anleitungen weisen zudem darauf hin, dass 5 MBd und 10 MBd optische Komponenten nicht einfach durcheinander verwendet werden dürfen, auch wenn ihre Kabelstecker äußerlich ähnlich aussehen. Material der Kabel, Länge der Verbindungen, Kanaleinstellungen und Geräteadressen müssen daher mit der installierten Konfiguration abgeglichen werden.

Dies ist insbesondere für Anlagen mit Geräten verschiedener Antriebsgenerationen relevant. ACS600, ACS800, DCS600 und DCS800 sind Antriebsplattformen, die möglicherweise bei Diskussionen über DDCS-Netzwerke erwähnt werden; sie sind keine NDBU-Modelle. Ein Werk muss seinen spezifischen Controller, seine Antriebsschnittstelle und seine optische Hardware vor der Bestellung einer Ersatz-Verteileinheit bestätigen. Ein passender Stecker ist nur ein Teil der Kompatibilität.

Für einen Ingenieur, der eine Linienverlängerung plant, gelten dieselben Prüfungen vor der Inbetriebnahme. Zuvor müssen die Anzahl der Antriebe, die gewünschte Topologie, der Typ der optischen Komponenten und der Kabelverlauf festgelegt werden. Die Verteileinheit kann dann als Teil des gesamten Kommunikationspfads spezifiziert werden, anstatt als isoliertes Ersatzteil behandelt zu werden.

03Von der Netzwerkplanung zur einfacheren Wartung

Die Kommunikationszuverlässigkeit hängt genauso stark von der Installation und den Aufzeichnungen ab wie von der Verteileinheit. Optischen Kabel muss gemäß den geltenden ABB-Anweisungen verlegt und geschützt werden. Steckverbinder müssen sauber gehalten werden, und Techniker sollten beim Arbeiten im Antriebsschrank scharfe Biegungen oder unnötige mechanische Belastung vermeiden. Die Versorgungs- und Kanalanzeigen des Geräts liefern nützliche erste Überprüfungen; eine Anzeige allein identifiziert jedoch nicht jeden möglichen Fehler.

Betrachten Sie beispielsweise einen intermittierenden Alarm an einem Antrieb in einer Papierbahn. Der erste Schritt besteht darin, den betroffenen Kanal zu identifizieren und den Ereignisverlauf zu überprüfen. Das Team kann dann die Stromversorgung und Schnittstelle des Antriebs prüfen, beide Enden der Lichtwellenleiterverbindung inspizieren und die Einstellungen der Verteilereinheit mit der genehmigten Netzwerkzeichnung vergleichen. Wenn mehrere Antriebe gleichzeitig die Kommunikation verlieren, verschiebt sich die Untersuchung möglicherweise auf ein gemeinsam genutztes Gerät, eine gemeinsame Stromversorgung oder eine übergeordnete Verbindung. Diese Abfolge hilft, den Austausch funktionsfähiger Hardware allein auf Verdacht zu vermeiden.

Die Planung von Ersatzteilen muss ebenfalls mit gleicher Präzision erfolgen. Eine nützliche Aufzeichnung enthält die vollständige ABB-Teilenummer sowie die Typen der eingebauten optischen Komponenten, kanalzuweisungen , Adressen, Kabelspezifikationen und Konfigurationseinstellungen. Diese Details verringern die Unsicherheit während eines kurzen Abschaltfensters und helfen zu verhindern, dass eine physisch ähnliche, aber ungeeignete Einheit installiert wird.

Für Anlagen, die schrittweise modernisiert werden, bietet die aktuelle Führung dieses Netzwerkprotokolls einen weiteren Vorteil: Ingenieure können erkennen, welche Teile der DDCS-Installation beibehalten werden können und welche bei der Erneuerung der Antriebe neu konzipiert werden müssen. Dies unterstützt ein gezieltes Upgrade, ohne vorauszusetzen, dass alle älteren und neueren Komponenten auf dieselbe Weise miteinander kommunizieren.

Zugehörige Katalogmodelle

Ausgewählte Modelle, die auf Evolo Automation aufgelistet sind. Die drei Spalten enthalten Katalogreferenzen, keine austauschbaren Teile oder Kompatibilitäts-Empfehlungen.