Servomotor und Servoverstärker vorausschauend gewartet mit KI

Details: Veröffentlicht: 06.04.2022; Zuletzt aktualisiert: 10.04.2024; Zugriffe: 14733

Das Servomotor und Servoverstärker Portfolio von Mitsubishi Electric ist sehr vielseitig. Kombiniert mit innovativer Wartung machen die neuesten Servosysteme die Maschinen effizienter, minimieren Stillstandszeiten und verbessern die Produktivität. Nun geht der Automatisierer noch einen Schritt weiter und stattet seine Servomotoren mit Künstlicher Intelligenz (KI) aus. Diese und weitere Servomotor Neuheiten nd Informationen stellen wir Ihnen hier vor:

Inhalt

Servo-update für verbesserte Sicherheitskommunikation
Neue Servomotoren mit künstlicher Intelligenz
Dynamischer Servomotor mit CC-Link IE TSN-Technologie
Servoverstärker mit offenen Netzwerkanbindungen für globalen Einsatz

Servo-update für verbesserte Sicherheitskommunikation

14.03.2024 | Der Servomotor Melservo MR-J5 von Mitsubishi Electric ist ab sofort mit Fail Safe over Ethercat (FSoE) erhältlich. Mit diesem Motor ist die nahtlose Konnektivität mit Ethercat-kompatiblen Geräten möglich. Das verbessert die Interoperabilität, Flexibilität und Konvergenz zwischen den unterschiedlichen Herstellern deutlich.

Durch die Integration von FSoE lassen sich die Elektromotoren an einen zugelassenen Ethercat-Master anschließen, um Sicherheitsfunktionen über FSoE zu steuern. Das verbessert die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Anlagen noch weiter. Die TÜV-zertifizierte Netzwerk-Technologie erfüllt die höchsten Normen für sicherheitsrelevante Systeme und deren Nachrichten gemäß IEC 61508 und IEC 61784-3.

Einfach handhabbares und kosteneffizientes Gerät

Die Erweiterung erleichtert Anwendern in der Automobilindustrie, Konsumgüterindustrie und Batterieproduktion die Implementierung von Sicherheits-Installationen. Der Verkabelungsaufwand wird kleiner und die Kosten reduzieren sich.

Die Weiterentwicklung gestattet eine unkomplizierte Planung, Inbetriebnahme und Verwaltung flexiblerer Sicherheitssysteme. Das vorzertifizierte Produkt optimiert die Entwicklungs-, Zertifizierungs- und Validierungsaktivitäten. Mit der erweiterten Leistungsfähigkeit der bewährten MR-J5-Serie bieten die Servoantriebe auch energieeffiziente und vorausschauende Wartungsoptionen auf kleinstem Raum. Anwender profitieren von der hervorragenden Leistung, Zuverlässigkeit und einer langen Betriebszeit.

Neue Servomotoren mit künstlicher Intelligenz

23.03.2022 | Die Künstliche Intelligenz in der Wartung von Antrieben basiert auf großen Datensätzen aus der Produktion. Es werden Muster erkannt, anhand derer sich präzise Vorhersagen über den Zustand der Anlagen treffen lassen. "Die Vorausschauende Wartung bzw. Predictive Maintenance ist neben der präventien und korrigierenden Wartung die größte Säule der Wartung", erläutert Daniel Sperlich, Product Manager – Servo Systems bei Mitsubishi Electric.

Dank KI können Unternehmen über eine gezielte Wartung für ihre Servoantriebe entscheiden und diese zum richtigen Zeitpunkt durchführen. "Die Künstliche Intelligenz erkennt, falls die Wartung schon früher durchgeführt werden muss als vorgesehen", so der Produktmanager. Echtzeitdaten, fundierte Prognosemodelle und Anlagentrends machen eine 'Auf-den-Punkt-Wartung' möglich – und zwar bevor es zu Ausfällen kommt und nur dann, wenn es auch nötig ist.

KI gestützte Wartung von Servomotoren

Schon seit der Entwicklung seiner ersten digitalen Servoverstärker im Jahr 1987 sammelt Mitsubishi Electric Betriebsdaten über seine Servos und deren Peripheriegeräte. Diese langjährige Erfahrung haben die Ingenieure nun in die Entwicklung und den Aufbau der Melservo MR-J5 Serie einfließen lassen.

Das neue Servomotor Portfolio nutzt die unternehmenseigene Deep-Learning-KI Maisart (Mitsubishi Electric's AI creates the State-of-the-ART in Technology) zum Planen optimaler Wartungsarbeiten. Integrierte Sensoren in den Geräten liefern dabei einen Überblick über den Zustand interner Komponenten in Echtzeit. Zudem werden mit den Antrieben verbundene mechanische Komponenten wie Kugelumlaufspindel, Riemen und Getriebe überwacht.

Servo Sicherheitsbremse richtig auswählen und überwachen

Ergänzt werden diese Fähigkeiten durch die Netzwerktechnologie CC-Link IE TSN mit Gigabit-Bandbreite und Time-Sensitive Networking (TSN)-Funktionalitäten. Damit lassen sich große Datenmengen für zeitkritische Steuerungsaufgaben und weniger flüchtige KI Analyse verzögerungsfrei übertragen.

Leistungsstarke Servotechnik bis 6700 min^-1

Mit einem Melservo MR-J5 Servomotor System lässt sich zudem die Produktivität eines Antriebs maximieren. Der extrem leistungsstarke Elektromotor erreicht mit minimaler Baugröße eine Geschwindigkeit von 6700 min^-1 Nenn Drehzahl. Der MR-J5 Servomotor ist um 30 % kürzer als ein vergleichbarer Elektromotor. Die One-Touch Funktionsweise mögen alle Kunden. Bis zu drei Achsen können mit einem Verstärker in Position gebracht werden.

Die Baureihe umfasst zudem kompakte Servoverstärker mit einem Drehzahl / Frequenz Ansprechverhalten von 3,5 kHz und Kommunikationszyklen von 31,25 μs. Eine Rückspeiseeinheit im Servoverstärker spart zudem Energie.

Dynamischer Servomotor mit CC-Link IE TSN-Technologie

22.03.2021 | Die neue TSN kompatible Servomotor Baureihe Melservo MR-J5 von Mitsubishi Electric bietet Dynamik, Präzision und Mehrachs-Synchronisation. Hiermit eignen sich die Servomotoren insbesondere für Anwendungen in der Lebens- und Genussmittelindustrie sowie für Life-Science und die Druck- und Papierindustrie.

Die Servoantriebe verfügen standardmäßig über eine Reihe an Sicherheitsfunktionen und über Funktionen für Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung). Anwender können damit die Verfügbarkeit und Produktivität ihrer Maschinen steigern. Das Ansprechverhalten des Servomotors beträgt 3,5 kHz und die Mindestzykluszeit ist 31,25 µs. Mit dem zugehörigen Motion-Modul Melservo-J5 lassen sich bis zu 256 Achsen synchronisieren.

Gleichstrommotor und andere Antriebe für die Medizintechnik

Die Inbetriebnahme solcher Servomotoren ist einfach. Die neue Quick-Tuning-Funktion generiert alle Parameter innerhalb von ca. 0,3 s automatisch. Die Maschinen sind dann sofort nach der Freigabe der Motoren betriebsbereit. Das stellt einen reibungslosen Betrieb mit deutlich reduziertem Zeit- und Arbeitsaufwand für die Inbetriebnahme sicher.

Kommunikation der Servomotoren

Eine wichtige Voraussetzung für die verbesserte Leistung von Mehrachs Servomotoren ist die Integration der CC-Link IE TSN-Technologie (Time Sensitive Network) mit 1 Gbit/s Übertragungsgeschwindigkeit. Sie gewährleistet die Synchronisation aller angeschlossenen Geräte, inklusive Sicherheitsgeräte, die wie klassische Steuerungen im selben Netzwerk angeschlossen werden können.

Die Geräte bieten damit integrierte durchgängige Sicherheitskonzepte in der Steuerungs-, I/O- und Antriebsebene. Die Konfiguration aller Safety Funktionen wie STO/SS1/SS2/SOS/SBC/SLS/SSM/SDI/SLI/SLT erfolgt in der Software. So sind die Geräte IEC/EN61800-5-2 konform für eine vereinfachte Sicherheitszertifizierung. Andere Netzwerkprotokolle wie Ethercat (CANopen over Ethercat, CiA 402) werden ebenfalls als Standard angeboten.

Einsparpotentiale der Servoantriebe

Auch Funktionen zur vorausschauenden Wartung sind in die Motoren integriert. So lassen sich die Anlagenverfügbarkeit erhöhen sowie ungeplante Maschinenstillstände reduzieren. Das spart Zeit und Kosten. Diese Funktionen des Motors werden durch die Maisart AI-Technologie von Mitsubishi Electric unterstützt. Sie ermöglicht es diesem neuen Servoantrieb, Verschleiß an den mechanischen Maschinen Komponenten zu erkennen, lange bevor eine zyklusmäßige Wartung des Motors erforderlich ist.

Maschinensicherheit online gibt’s auf der Schmersal Smart Fair

Der Servoantrieb bietet noch weitere Einsparpontentiale. Die Maschinenverdrahtung wurde durch ein einziges Kabel für Encoder, Leistung und elektromagnetische Bremse mit einem neuen One-Touch-Lock-Stecker vereinfacht. Dieser macht das Anziehen von Schrauben überflüssig. Der 26-Bit Absolutwertgeber mit 67 Millionen Impulsen pro Umdrehung gewährleistet eine präzise Bewegungssteuerung in anspruchsvollen Anwendungen. Der Wegfall einer internen Batterie hingegen reduziert die Wartungskosten für die Motoren.

Servoverstärker mit offenen Netzwerkanbindungen für globalen Einsatz

02.05.2018 | Die Servo Open Network Funktionalität in der Verstärkerserie „Melservo MR-J4“ ermöglicht es, die wechselnden internationalen Leistungsanforderungen moderner High-End-Maschinen im Bereich Motion/Control mit nur einer Lösung zu bedienen. Dank des Multi-Network Interfaces verfügt die kompakte Antriebslösung von Mitsubishi Electric über Schnittstellen zu allen weltweit relevanten Motion Systemen, die Maschinenbauern den Zugang zum globalen Markt erleichtern.

Mit ihrer offenen Netzwerkanbindung stellt die Verstärkerserie Melservo MR-J4 eine weltweit einsatzfähige und leistungsstarke Antriebslösung dar, die sich mühelos für CC-Link IE Field, Profinet, Ethercat und Ethernet/IP einrichten lässt. Indem Maschinenbauer ihr favorisiertes Protokoll frei wählen können, sind sie in der Lage Kunden weltweit zu beliefern. Egal ob in Profinet geprägten Teilen Europa oder in Asien, wo überwiegend CC-Link IE eingesetzt wird.

„Da wir zu den globalen Playern im Bereich Automatisierungstechnik gehören, verfügen wir über Servicepartner und Niederlassungen in aller Welt. So können wir unseren Kunden für ihre Anlagen einen Vor-Ort-Service anbieten und Herstellerunterstützung bei der Inbetriebnahme und Instandhaltung zusichern“, argumentiert Amir Dehnavi, Produktmanager Servo Motion bei Mitsubishi Electric.

Benutzerfreundliche Maschinentaktzeiten

Für jedes der Netzwerke gibt es einen Quick Start Guide und Beispielprojekte bzw. Funktionsbausteine zur unkomplizierten Inbetriebnahme. Diese können direkt genutzt oder erweitert werden. Die Servoverstärker erweisen sich so als besonders anwenderfreundlich und einfach in der Einrichtung. Ein grafisches Softwaretool startet Funktionen wie die erweiterte Vibrationsunterdrückung oder das Echtzeit-Autotuning (One-Touch-Tuning). Dieses erfasst automatisch die optimalen Parameterwerte für den Maschinenbetrieb und schlägt sie dem Benutzer vor. Damit ist das System besonders benutzerfreundlich und kann Maschinentaktzeiten reduzieren.

Das Leistungsspektrum beträgt 0,05 bis 22 kW und wird durch eine große Auswahl verschiedener Motoren unterstützt. Dabei sind sie extrem kompakt und kommen mit halb so viel Platz aus wie vergleichbare Produkte. Zudem bieten die Motoren der Serie eine deutlich überdurchschnittliche Leistungsdichte.

Alle Servoregler der MR-J4 Serie sind mit einer elektronischen und mechanischen Zustandsüberwachung ausgestattet. Der Servoregler macht dabei in Form einer Warnung auf anstehenden Wartungsbedarf aufmerksam, wenn sich elektronische Komponenten dem Ende ihrer Nutzungsdauer nähern oder das Drehmoment in abnormaler Weise wächst. So können Instandhaltungsmaßnahmen optimal geplant und kostspielige Ausfälle verhindert werden.