Fortschrittliche EtherCAT-Antriebe vereinfachen die industrielle Bewegungssteuerung

Die moderne Industrieautomation ist zunehmend auf deterministische Kommunikation, synchronisierte Mehrachsbewegungen und flexible Maschinenarchitekturen angewiesen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Dunkermotoren sein EtherCAT-fähiges Antriebsportfolio um skalierbare Lösungen im Leistungsbereich von 10 W bis 5.000 W erweitert. Das Portfolio umfasst sowohl integrierte Smart-Servomotoren als auch modulare Kombinationen aus Motor und Controller und ermöglicht OEMs die Entwicklung von Antriebssystemen, die auf unterschiedliche Maschinenkonzepte und Leistungsanforderungen zugeschnitten sind.

Die EtherCAT-fähigen Antriebe wurden für Anwendungen wie Verpackungstechnik, Lagerautomatisierung, Materialfluss, autonome mobile Roboter (AMR) und fahrerlose Transportsysteme (FTS) entwickelt. Sie sollen die Systemintegration vereinfachen und gleichzeitig eine präzise Bewegungssteuerung in Echtzeit ermöglichen.

Flexible EtherCAT-Architekturen für den Maschinenbau
Maschinenbauer stehen häufig vor unterschiedlichen Einbaubedingungen, die von Platzverhältnissen, Umgebungsbedingungen und Steuerungskonzepten abhängen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bietet Dunkermotoren zwei EtherCAT-Architekturen an.

Der integrierte dPro-Antrieb vereint Motor, Encoder, Leistungselektronik und EtherCAT-Schnittstelle in einem einzigen Gehäuse. Diese Lösung eignet sich insbesondere für dezentrale Automatisierungssysteme, bei denen der Platz im Schaltschrank begrenzt ist und der Verdrahtungsaufwand reduziert werden soll. Durch die Integration der Intelligenz direkt in den Antrieb lassen sich Installation und Maschinenlayout vereinfachen.

Für Anwendungen, bei denen die Steuerelektronik vom Motor getrennt installiert werden muss, können dCore-Motoren mit externen EtherCAT-Controllern wie dem BGE 5510 dPro EC kombiniert werden. Diese modulare Konfiguration eignet sich für Umgebungen mit hohen Vibrationen oder erhöhten Temperaturen sowie für Maschinenkonzepte mit zentralen Schaltschränken. Dadurch können OEMs die Antriebsarchitektur optimal an ihre mechanischen Anforderungen und Betriebsbedingungen anpassen.

Echtzeitkommunikation verbessert die Bewegungssteuerung
EtherCAT zählt zu den führenden Industrial-Ethernet-Protokollen für Anwendungen, die deterministische Kommunikation und eine präzise Synchronisierung mehrerer Achsen erfordern. Die EtherCAT-Antriebe von Dunkermotoren unterstützen CANopen over EtherCAT (CoE) sowie das Bewegungsprofil CiA 402 und lassen sich dadurch problemlos in zahlreiche bestehende Automatisierungsplattformen integrieren.

Die geringe Kommunikationslatenz und der minimale Jitter ermöglichen eine hochpräzise Koordination mehrerer Bewegungsachsen. In Verpackungs- und Etikettieranlagen verbessert dies die Genauigkeit bei Positionierung, Schneidvorgängen und Produkthandling. Lagerautomatisierungssysteme profitieren von einer präzisen Synchronisierung in Shuttle- und Sortieranwendungen, während Materialflusssysteme auch bei häufigen Start-Stopp-Zyklen stabil arbeiten. Insgesamt tragen diese Eigenschaften zu einem höheren Durchsatz, einer besseren Prozessstabilität und einem geringeren Inbetriebnahmeaufwand bei.

Vereinfachte Maschinenkonstruktion durch EtherCAT-Integration
Neben den Vorteilen bei der Kommunikation trägt EtherCAT auch zur Vereinfachung des Maschinenaufbaus bei. Standardisierte Ethernet-Verkabelung in Daisy-Chain-Topologie reduziert den Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Netzwerkstrukturen. Gleichzeitig können weniger Kommunikationsebenen und ein geringerer Hardwareeinsatz den Installationsaufwand senken und potenzielle Fehlerquellen minimieren.

Das integrierte Antriebskonzept vereinfacht den Maschinenaufbau zusätzlich, da die Leistungselektronik direkt im Motor untergebracht ist. Dadurch kann auf separate Servoregler im Schaltschrank teilweise oder vollständig verzichtet werden. Das Ergebnis sind kompaktere Maschinenlayouts, kürzere Installationszeiten und eine insgesamt geringere Systemkomplexität.

Kontinuierliche Diagnose ohne Unterbrechung des Betriebs
Mit der zunehmenden Digitalisierung der Industrie gewinnt der kontinuierliche Zugriff auf Betriebsdaten immer mehr an Bedeutung. Dunkermotoren unterstützt Ethernet over EtherCAT (EoE), sodass Ingenieure über das bestehende EtherCAT-Netzwerk auf Antriebsparameter, Statusinformationen und Diagnosedaten zugreifen können, ohne die deterministische Echtzeitkommunikation zu beeinträchtigen.

Dadurch werden die Inbetriebnahme beschleunigt, Parameteranpassungen vereinfacht und Fehleranalysen während des laufenden Betriebs ermöglicht. Die Diagnose ohne Unterbrechung der Bewegungssteuerung erhöht die Maschinenverfügbarkeit und hilft, ungeplante Stillstandszeiten zu reduzieren.

Integrierte funktionale Sicherheit
Funktionale Sicherheit ist ein wesentlicher Bestandteil moderner automatisierter Produktionsanlagen. Dunkermotoren integriert die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) standardmäßig in sein gesamtes EtherCAT-Antriebsportfolio. Durch die direkte Integration der Sicherheitsfunktion in den Antrieb wird der Bedarf an zusätzlichen externen Sicherheitskomponenten reduziert. Dies unterstützt kompaktere Maschinenkonzepte und erleichtert die Umsetzung funktionaler Sicherheitsanforderungen.

Anwendungen in der industriellen Automation
Das EtherCAT-Antriebsportfolio ist für zahlreiche Anwendungen der Industrieautomation ausgelegt, bei denen synchronisierte Bewegungen, kompakte Integration und zuverlässige Kommunikation entscheidend sind. Zu den typischen Einsatzbereichen zählen autonome mobile Roboter (AMR), fahrerlose Transportsysteme (FTS), Lagerautomatisierung, Shuttle- und Sortieranlagen, Verpackungs- und Etikettiermaschinen sowie Materialflusssysteme. In all diesen Anwendungen tragen deterministische Kommunikation, flexible Antriebsarchitekturen und ein skalierbarer Leistungsbereich zu einem effizienten Maschinenbetrieb und einer optimierten Systemauslegung bei.

Laut Andreas Winterhalter, Leiter Produktmanagement bei Dunkermotoren, ermöglicht das EtherCAT-Portfolio Maschinenbauern die Standardisierung auf eine einheitliche Kommunikationstechnologie, während gleichzeitig integrierte, modulare oder hybride Antriebsarchitekturen entsprechend den jeweiligen Maschinenkonzepten gewählt werden können.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Hintergrundinformationen und einen objektiven Wettbewerbsvergleich, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren.

EtherCAT wurde von der EtherCAT Technology Group entwickelt und ist aufgrund seiner deterministischen Kommunikation, geringen Latenz und effizienten Bandbreitennutzung weit verbreitet in der industriellen Bewegungssteuerung. Im Vergleich zu Industrial-Ethernet-Protokollen wie PROFINET, EtherNet/IP oder POWERLINK eignet sich EtherCAT besonders für hochdynamische Mehrachsanwendungen, bei denen minimale Kommunikationsverzögerungen und eine präzise Synchronisierung erforderlich sind.

Mehrere Hersteller von Motion-Control-Lösungen, darunter Beckhoff Automation, Bosch Rexroth, SEW-EURODRIVE und Kollmorgen, bieten EtherCAT-kompatible Servosysteme an. Dunkermotoren hebt sich mit einem Portfolio hervor, das sowohl integrierte Smart-Servoantriebe als auch modulare Motor-Controller-Kombinationen im Leistungsbereich von 10 W bis 5.000 W umfasst. Dadurch können OEMs sowohl dezentrale als auch zentrale Automatisierungsarchitekturen auf Basis derselben Kommunikationstechnologie realisieren.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Redakteurin bei Induportals – mit Unterstützung von KI adaptiert.

www.dunkermotoren.com