Vom Frequenzumrichter zum Drive-Controller

Heute kann ein Frequenzumrichter wesentlich mehr, als nur eine Leistungs- und Drehzahlanpassung. Mit der integrierten Rechenleistung und ausgereifter Software übernimmt er eine Vielzahl von zusätzlichen Aufgaben. Von der Funktion als externer Sensor in der Anlage ausgehend, überwacht er nicht nur sich selbst, sondern auch angeschlossene Geräte. Oder als Knotenpunkt für weitere Sensoren, die zusätzliche Daten aus der Anlage liefern.

Was macht die Danfoss Frequenzumrichter zu intelligenten Antrieben? 

Intelligente Umrichter von Danfoss sammeln Daten aus verschiedenen Quellen. Sie kombinieren Signale von internen und externen Sensoren wie beispielsweise Schwingungs- und Drucksensoren. Bei großen Datenmengen übernehmen die VLT®- oder VACON®-Frequenzumrichter die Auswertung. Mit ihrer Edge Intelligence werten sie die wertvollen Informationen lokal im Gerät oder in der Cloud aus und/oder senden die Daten bzw. Auswertungsergebnisse an das unternehmensinterne System weiter. So stehen die Daten dort bereit, wo Anwender sie benötigen und ermöglichen eine vorausschauende, zustandsorientierte Wartung. Diese erhöht Leistung, Effizienz und Betriebszeit von Anlagen, verlängert die Lebensdauer der Anlagenkomponenten und verringert gleichzeitig die Komplexität.

Im Netzwerk von Industrie 4.0 spielt der intelligente Frequenzumrichter eine zunehmend wichtigere Rolle. Zu diesem Zweck zeichnen sich Danfoss Frequenzumrichter durch einige zusätzliche Funktionen aus:

• Sichere Verbindung: Der Frequenzumrichter kann sicher mit anderen Elementen verbunden werden. Andere Elemente im Netzwerk können Antriebe, Steuerungen, Sensoren oder eine Cloud sein.
• Der Frequenzumrichter dient als Sensor: Der Frequenzumrichter analysiert die Motornennstrom und -spannungscharakteristika, um die Motor- und Anwendungsleistung zu erfassen.
• Der Frequenzumrichter dient als Sensor-Hub: Er erfasst Daten von externen Sensoren, die sich auf den vom Frequenzumrichter gesteuerten Prozess beziehen.
• Der Frequenzumrichter dient als Regler: Der Frequenzumrichter kann die SPS ersetzen, wenn die Anforderungen der Anwendung dies zulassen.
• Intelligente Ausgabegeräte werden unterstützt: Drahtlose Verbindung zu intelligenten Geräten (Smartphone, Tablet).

Kommt der Danfoss Frequenzumrichter als Sensor zum Einsatz, so fallen sehr viele Daten an. Diese gilt es nun zu nutzen und für die verschiedenen Zwecke auszuwerten und weiterzuverarbeiten. Dabei lassen sich die Daten/Informationen, die der Frequenzumrichter ausgibt, wie folgt definieren:

• Verzögerungsfreie Signale: Signale, die direkt vom Frequenzumrichter über eingebaute Sensoren gemessen werden. Daten wie Motornennstrom, -spannung, Antriebstemperatur und deren Ableitungen, d. h. Leistung als Multiplikation von Strom und Spannung, oder Motordrehmoment. Darüber hinaus kann man den Frequenzumrichter als Hub für den Anschluss externer Sensoren verwenden, die verzögerungsfreie Signale liefern.
• Verarbeitete Signale: Daten, die aus den verzögerungsfreien Signalen abgeleitet werden. Zum Beispiel die statistische Verteilung (Maximal-, Minimal-, Mittel- und Standardabweichungswerte), Frequenzbereichsanalysen oder Einsatzprofilindikatoren.
• Analysesignale: Signale, die Hinweise auf den Zustand von Frequenzumrichter, Motor und Anwendung geben. Die Signale werden verwendet, um Wartungsarbeiten zu veranlassen oder das Systemdesign zu optimieren.