DIGITALISIERUNG
ZUM
ANFASSEN
Robuste Kommunikation für Sensoren in elektrischen Antrieben – ROKOST
Die Ausgangslage
Die verschiedensten Anwendungen von umrichtergespeisten Elektromotoren (Bergbau, Landwirtschaft, weitverzweigte Industrieanlagen…) erfordern insbesondere in rauer Umgebung und unter extremen klimatischen Umweltbedingungen in zunehmenden Maße eine Überwachung, Diagnose und Steuerung der Antriebe und der nachfolgenden Aggregate. Die hierzu erforderliche Sensorik wird im Antrieb und in der Arbeitsmaschine integriert und die erfassten Daten zu einer Steuerung übertragen. Zur Einsparung zusätzlicher Datenleitungen über die z. T. mehrere Hundert Meter langen Zuleitungen sind robuste und störunempfindliche Kommunikationssysteme erforderlich. Zielstellung des Demonstrators ROKOST ist das Aufzeigen der Störfestigkeit moderner digitaler Kommunikation zwischen der Sensorik und der Steuerungs- und Überwachungseinheit durch Verwendung besser geeigneter Technologien.
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Die Lösung
Am Beispiel eines Antriebsversuchsstandes, bestehend aus einer Drehstromasynchronmaschine, einem Frequenzumrichter und den Kommunikationsmodulen, wird anhand einer Internetverbindung die Übertragung von Daten bis 100 Mbit/s über die Zuleitung des Antriebsmotors demonstriert. Durch die Verwendung moderner PowerLine (PLC)-Kommunikationsmodule mit geeigneten Modulationsverfahren wird eine Ethernet-Verbindung zwischen den Komponenten hergestellt. Aufgrund der – in den Zuleitungen umrichtergespeisten Antrieben – auftretenden verschiedenen Spannungspegel (70V-400V) sind geeignete Anpassbaugruppen integriert worden. Dadurch können auch unter erheblichen Störeinflüssen Daten sicher in elektrischen Antrieben übertragen werden.
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Das hat es gekostet
Durch die Verwendung eines vorhandenen Antriebsversuchstandes mussten nur die erforderlichen Kommunikationsmodule und Anpassbaugruppen beschafft werden. Somit fielen die Materialkosten relativ gering aus (unter 500 €).
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Das leistet der Demonstrator
Der Demonstrator ROKOST zeigt die Möglichkeiten für eine robuste und störfeste digitale Kommunikation auf der Basis von Power-Line-Lösungen zwischen der Sensorik und der Steuerungs- und Überwachungseinheit in elektrischen Antrieben für verschiedene Anwendungsbereiche. Einen besonderen Anwendungsfall stellen dabei umrichtergespeiste Pumpenantriebe dar. Derartige Systeme haben z. T. sehr lange Zuleitungen und erfordern häufig Sensoren innerhalb des Antriebes.
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ANSPRECHPARTNER
Axel Hoppe
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