Perfekt im Takt Es gibt wohl kaum ein besseres Beispiel für Synchronität als die Steuerung der Antriebe in großen Zeitungsdruck- maschinen. PROFINET und PROFIdrive beherrschen die- se Kunst und sorgen für höchste Taktsynchronität selbst bei mehr als 1000 Einzelantrieben. Im Bereich der Offset-Druckmaschinen stellt der Illustrations- und der Zeitungsdruck die höchsten Anforderungen an die Antriebs- technik. Gefordert ist z. B. bei einer modernen Zeitungsdruckmaschine eine Pixelgenauig- keit von besser als 5 µm bei einer Geschwin- digkeit der Papierbahn von bis zu 18 Metern pro Sekunde. Stand der Technik bei den Antrieben ist der Einsatz von wellenlosen Direktantrieben. Um die notwendige hohe Gleichlaufgenauigkeit zu erreichen, wird für Copyright manroland web systems GmbH jedes Farbwerk ein eigener Servomotor ver- wendet, der mit den anderen Farbwerksmo- toren und den Satellitenantrieben über einen elektronischen Gleichlauf gekoppelt ist. So kommt eine voll ausgebaute große Zei- tungsdruckmaschine schnell auf über 1000 Antriebe bei einer Einzelantriebsleistung zwischen 5 und 100 kW. Zusätzlich ist der Aufbau einer Zeitungsdruckmaschine hoch- modular, um möglichst flexibel auf die An- forderungen verschiedener Produktionen, Aufstellung einer Zeitungsdruckmaschine über mehrere Ebenen und mit variabler Länge. wie z. B. Seitenzahl und Mehrbahnbetrieb, reagieren zu können. Durch den modularen der Antriebe in einem winkelsynchronen Taktsynchron – vom ersten bis Aufbau ist es ebenfalls möglich, gleichzeitig Gleichlauf befindet. Als Steuerung für die zum letzten Antrieb mehrere Produktionen zu drucken, genauso Einheiten wurde jeweils eine Standard-Moti- wie das vorübergehende Stilllegen einzelner on-Control Simotion D445 verwendet. Diese Die besondere Herausforderung bei diesem Module der Maschine bei einer Umrüstung. kann durch ein zusätzliches Optionsmodul modularen Steuerungskonzept ist, dass der Währenddessen wird von der Zeitungsdruck- über insgesamt zwei PROFINET-Schnittstel- taktsynchrone Gleichlauf nicht auf den Be- maschine höchstmögliche Verfügbarkeit ge- len verfügen. Dadurch können voneinander reich der Module beschränkt ist, sondern fordert, damit bei einzelnen Defekten oder unabhängige Netzwerke – ein lokales Netz- dass sich die Gleichlauffunktion und damit ausgefallenen bzw. abgeschalteten Einheiten werk innerhalb des Moduls und ein System- die taktsynchrone Kommunikation (PN IRT) die restliche Anlage ungestört und unterbre- Netzwerk für die Einbindung des Moduls in über die gesamte Maschine – vom ersten chungsfrei weiter betrieben werden kann. die Gesamtanlage – realisiert werden. Durch bis zum letzten Antrieb eines jeden Mo- diese Trennung ist die Zykluszeit und Perfor- duls – erstrecken muss. Zusätzlich muss der Modularität durch kaskadierte mance des lokalen Netzwerkes vollkommen Gleichlauf unterbrechungsfrei und ruckfrei Netzwerkstruktur unabhängig vom Ausbaugrad der Gesamt- im laufenden Betrieb der Maschine flexi- anlage. Auch sind Störungen im lokalen bel umkonfiguriert werden können, um die Die modulare Steuerungsstruktur orientiert Netzwerk, die Abschaltung des kompletten Maschine, bzw. die einzelnen Einheiten der sich auf der unteren Ebene an der mecha- Moduls sowie der Wiederanlauf des Moduls Maschine, online auf eine neue Produktion nischen Strukturierung der Druckmaschine rückwirkungsfrei auf das System-Netzwerk. einrichten zu können. in die Einheiten Druckturm und Endbear- Für die hochdynamische Regelung des beitungseinheit. In jeder dieser Einheiten Achsgleichlaufs im Modul arbeitet das lokale Für die Anbindung der Antriebe und Stan- muss eine größere Anzahl von Antrieben PROFINET-Netzwerk taktsynchron (PN IRT) dard-IO-Baugruppen auf dem Modul wird gesteuert werden, von denen sich ein Teil mit einem Buszyklus von 1 ms. die Schnittstelle PROFINET-IRT-Controller ver- 4 PROFIBUS & PROFINET JOURNAL | AUSGABE 2/2012
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