Bihl+Wiedemann Fördertechnik- und Antriebslösungen: Leitfaden zur Auswahl der Anlagenarchitektur

Bei der Automatisierung von Förderanlagen liegt die eigentliche Herausforderung der Skalierung weniger in der Anzahl der Motoren als vielmehr in der Versorgung jedes Antriebspunkts mit Energie, Befehlen, Sensor- und Diagnosedaten. Das AS-Interface-basierte Antriebsportfolio von Bihl+Wiedemann vereint unterschiedliche Aufgaben in derselben Feldarchitektur: von einfachen binären Bewegungen bis zur zyklischen Übertragung von Drehzahlen und Rampen, von Motorrollen bis zu Frequenzumrichtern. Dieser Leitfaden hilft dabei, die Aufgabenverteilung zwischen ASi-3 und ASi-5 richtig festzulegen, die Antriebsschnittstelle entsprechend den tatsächlichen Prozessanforderungen auszuwählen und lange Förderstrecken in Abschnitte zu unterteilen, die sich gezielt in Betrieb nehmen lassen.

Beginnen Sie das Fördertechnikprojekt mit der Steuerungsaufgabe, nicht mit der Motorenliste

Nicht jeder Motor derselben Anlage hat denselben Datenbedarf. Bei einem Transferband können ein Start/Stopp-Befehl und ein Bereitschaftssignal ausreichen. Bei einem Ausschleuser können Drehrichtungswechsel, zwei Geschwindigkeiten oder mehrere feste Betriebszustände erforderlich sein. In einem Abschnitt für empfindliche Produkte können dagegen die zyklische Anpassung von Drehzahl sowie Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen und die Übertragung von Antriebsdiagnosen wie Motorstrom oder Temperatur an die übergeordnete Steuerung erforderlich sein. Werden alle Antriebspunkte mit der umfangreichsten Kommunikation ausgestattet, steigen Investitions- und Engineering-Aufwand. Eine Beschränkung aller Antriebspunkte auf binäre Signale begrenzt hingegen die Prozesstransparenz.

Das erste Dokument sollte deshalb keine Produktliste, sondern eine Antriebspunktmatrix sein. Jede Zeile enthält Motortyp, Versorgungsspannung, Leistungsklasse, lokale Sensoren, Befehle, Rückmeldungen, Sicherheitsreaktion, Zielzykluszeit und Verhalten im Störungsfall. Wird die Auswahl von ASi-3 und ASi-5 anhand dieser Matrix getroffen, können beide Technologien ohne unnötige Redundanzen in derselben Anwendung eingesetzt werden.

ASi-3 und ASi-5: unterschiedliche Aufgaben auf demselben Kabel

Auf der aktuellen Seite zu Antriebslösungen weist Bihl+Wiedemann ausdrücklich darauf hin, dass ASi-3 und ASi-5 über kombinierte ASi-5/ASi-3 Gateways in derselben Anwendung eingesetzt werden können. Die Technologien unterscheiden sich und benötigen jeweils eigene Master-Funktionen. Dennoch können sie gemeinsam auf demselben gelben ASi-Profilkabel betrieben werden. Diese Unterscheidung ist wichtig: „Kompatibel“ bedeutet nicht, dass ein ASi-3 Gerät zu einem ASi-5 Gerät wird, sondern dass das Gateway beide Generationen innerhalb derselben Feldarchitektur verwaltet.

In der offiziellen Beschreibung der ASi-5 Antriebsanwendung wird angegeben, dass die Prozessdaten mehrerer Motoren bei geeigneter Konfiguration mit einer Zykluszeit von 1,27 ms übertragen werden können. Diese Zykluszeit ist keine unveränderliche Projektgarantie für jede Geräteanzahl und jede Datenlänge. Der tatsächliche Wert muss anhand der Anzahl angeschlossener Teilnehmer, des Prozessdatenumfangs jedes Teilnehmers und der Gateway-Konfiguration überprüft werden. Der Auslegungsbericht sollte eine tatsächliche Netzwerkberechnung statt eines Slogans zur Produktfamilie enthalten.

Das gelbe Profilkabel bietet mehr als nur Kabeleinsparungen

Beim AS-Interface-Konzept werden Daten und ASi-Versorgung über ein Profilkabel übertragen, dessen Geometrie eine mechanische Führung zum Schutz vor Verpolung bietet. Die Durchdringungstechnik ermöglicht den Anschluss des Moduls an das Profilkabel ohne Zwischenstecker und vorkonfektionierte Abzweigleitung. Freie Topologien wie Linie, Stern oder Baum erleichtern eine Feldverteilung, die dem physischen Aufbau der Förderanlage folgt. Bei Aktoren mit zusätzlichem Energiebedarf wird die AUX-Leitung separat geplant. Die Vorteile der Datenverkabelung ersetzen nicht die Berechnung der Motorversorgung.

Die Führung des Profilkabels wird unter Berücksichtigung mechanischer Stöße, Biegungen, der Zugänglichkeit der Module und später hinzukommender Zonen festgelegt. Die Kontaktstelle muss mit dem richtigen Basismodul ausgeführt werden; die Anzugs- und Montagevorgaben des Herstellers sind einzuhalten. Netzwerkvorgaben zu Leitungslänge, Repeatern und Abschluss werden für das ausgewählte Gateway und die Topologie überprüft. Die Länge einer Förderanlage in Metern ist nicht mit der elektrischen Grenze eines einzelnen ASi-Segments gleichzusetzen. Große Anlagen werden in überschaubare Netzwerkabschnitte unterteilt.

Hohe Zonendichte mit Motormodulen für den Kabelkanal beherrschen

Bei langen Förderanlagen ist die Bauform eines Moduls ebenso wichtig wie seine elektrischen Eigenschaften. Das Beispiel BWU4893 ist ein flaches, ASi-5 kompatibles Motormodul mit Schutzart IP54, das laut Produktseite in einem Kabelkanal mit mindestens 30 mm Einbautiefe untergebracht werden kann. Das Gruppendatenblatt vom 14. Januar 2026 nennt dagegen eine Mindestkanaltiefe von 19 mm und eine Gehäusetiefe von 28 mm. Aufgrund dieser Abweichung zwischen den Herstellerdokumenten muss das Einbaumaß vor der Bestellung anhand der aktuellen Maßzeichnung und einer Herstellerbestätigung abschließend geklärt werden. Der offizielle Produkteintrag nennt vier M8-Motoranschlüsse für vier 24 V Motorrollen, acht digitale Sensoreingänge, die Motorversorgung über AUX und eine einzelne ASi-5 Adresse. Auch die Angabe einer separaten trägen 7 A Sicherung je Motorleitung gilt für genau diese Artikelnummer.

Mit diesem Aufbau lassen sich die Motor- und Sensoranschlüsse von vier Förderzonen entlang des Fördererrahmens kompakt zusammenfassen. Die Schutzart IP54 darf jedoch nicht für sämtliche Reinigungs-, Außenbereichs- oder stark staubbelasteten Bedingungen als ausreichend angesehen werden. Motorkompatibilität, Pinbelegung, Kabellängen und Stromgrenzen sind für die jeweilige Produktvariante zu prüfen. Vier Antriebe in einem Modul vergrößern außerdem den Ausfallbereich. In der Wartungsstrategie müssen Modultausch, Zonenstopp und Ersatzteilverfügbarkeit gemeinsam berücksichtigt werden.

Staudruckloses Fördern (ZPA): Zonenlogik und Mechanik gemeinsam betrachten

Staudruckloses Fördern oder ZPA zielt darauf ab, Produkte beim Puffern zwischen den Zonen zu bewegen, ohne dass sie dauerhaft Schubkräfte aufeinander ausüben. Der Sensor meldet den Eintritt des Produkts in die Zone; die Steuerungslogik steuert den Motor abhängig von der Verfügbarkeit der nächsten Zone. Bihl+Wiedemann gibt an, dass sich bei bestimmten ASi-5/ASi-3 Gateways mehrere Zonen über die ZPA-Funktion konfigurieren lassen, ohne ein PLC-Programm zu schreiben. Diese Möglichkeit bedeutet nicht, dass die Förderanlage mechanisch automatisch für jedes Produkt geeignet ist.

Produktlänge, Sensorposition, Rollenabstand, Reibung, Neigung und Anhalteweg bestimmen die Zonengeometrie. Bei Kartons mit hohem Schwerpunkt müssen Rampeneinstellung und mechanische Führung gemeinsam überprüft werden. Wenn Produkte unterschiedlicher Länge dieselbe Förderstrecke durchlaufen, können eine Erfassung durch zwei Sensoren oder eine Rezeptlogik erforderlich sein. ZPA ist keine magische Verkehrsregel, sondern eine Förderfunktion, die mit der richtigen Mechanik, Sensorik und Parametrierung arbeitet.

Motorrollenmarken und Modulzuordnung

Der häufigste Einsatzbereich der AS-Interface-basierten Antriebssteuerung sind 24 V und 48 V Motorrollen. Die Motormodule von Bihl+Wiedemann werden ohne externe Steuereinheit direkt an diese Rollen angeschlossen. Derzeit sind produktspezifische Module für Antriebseinheiten der Produktfamilien von Interroll, Itoh Denki, SEW, Pulseroller, Rulmeca und Rollex verfügbar. Die Auswahl erfolgt nicht nur anhand von Motormarke und -typ, sondern auch unter Berücksichtigung der Versorgungsspannung, der Zyklusanforderungen und der Anzahl der an das Modul anzuschließenden Sensoren.

Auf der ASi-5 Seite steuert BWU4246 zwei 24 V Motorrollen (20/35 W), während BWU4212 zwei 48 V Motorrollen (20/35/50 W) steuert. Beide Module schreiben Drehzahl- und Rampenwerte mit 2 × 16 bit zyklischen Daten und lesen Motorstrom sowie Informationen zu Übertemperatur, Überspannung, Kurzschluss und Versorgungsspannung aus. Sie verfügen über eine interne Sicherung je Motor (4 A bei BWU4212, 5 A bei BWU4246) und vier zusätzliche Digitaleingänge am Modul. Bei einem Zyklus von 1,27 ms lassen sich Drehzahl und Drehrichtung jeder Rolle unabhängig einstellen. Mit einem ASi-5 Gateway mit zwei Kreisen können über eine Strecke von 400 m insgesamt 248 Motorrollen und 496 Digitaleingänge über eine einzige IP-Adresse verwaltet werden.

Auf der ASi-3 Seite kommen Motormodule für den Kabelkanal und in IP67 zum Einsatz: Einheiten wie Interroll EC5000 AI und EC310 AI, Itoh Denki PM500/PM605 ME/XE/XP und die Steuerplatine CBM-105, Rulmeca RDR BL-2 sowie Rollex Type 840 werden mit diesen Modulen angesteuert. In dieser Familie werden über einen Analogparameter feste Geschwindigkeitsstufen ausgewählt (je nach Produkt 6 oder 8 Geschwindigkeiten). Für jeden Motor wird eine Fehlerdiagnose ausgelesen, und pro Motor ist eine interne 3,5 A Sicherung vorhanden. In einem bis zu 1200 m langen ASi-3 Kreis werden 248 Motoren und je nach Typ 248 oder 496 Digitaleingänge über ein einziges Gateway zusammengeführt. Bei Produkten mit eigener Steuereinheit wie SEW ECC-DBC und Pulseroller E-Qube stellt das Modul die binäre Schnittstelle bereit: Mit einem ASi-3 Digitalmodul kann eine Einheit, mit einem ASi-5 Digitalmodul können zwei Einheiten gesteuert werden.

Ein praktischer Grund, ein dezentrales Motormodul anstelle einer zentralen Mehrfachsteuereinheit zu wählen, ist die Begrenzung des Ausfallbereichs. Fällt eine Einheit aus, die vier Motoren und vier Sensoren in einem Gehäuse zusammenfasst, fallen sämtliche angeschlossenen Komponenten aus. Bei einem AS-i Motormodul beschränkt sich der betroffene Bereich dagegen auf zwei Motoren, während der Rest der Anlage weiterläuft. Auch die bei Ethernet-basierten Lösungen erforderliche Linientopologie und vorab berechneten Kabellängen entfallen hier: Das Modul wird an der gewünschten Stelle per Durchdringungstechnik an das gelbe Profilkabel angeschlossen und kann später versetzt werden.

Energieverteilung und 24 V Sensorversorgung bei 48 V Rollenförderern

Bei langen Förderstrecken mit hoher Antriebsdichte bedeuten 48 V Motorrollen bei gleichem Strom die doppelte Leistung. Daraus ergeben sich direkte Einsparungen bei Leitungsquerschnitt und Verlusten in der Energieverteilung. Einheiten mit 20 W, 35 W und 50 W können auf derselben Förderstrecke betrieben werden; 24 V und 48 V Rollen lassen sich gemeinsam einsetzen. Da Drehzahl und Rampenwerte für jeden Motor separat einstellbar sind, können Gewicht, Abmessungen, Position und Kipprisiko des Förderguts zonenweise berücksichtigt werden. Für die 48 V Versorgung wird ein separates graues Profilkabel verwendet.

Werden an wenigen Stellen einer 48 V Anlage 24 V Sensoren oder Aktoren benötigt, kommen Spannungswandler zum Einsatz, statt ein zweites 24 V AUX-Kabel durch die gesamte Anlage zu verlegen. Die Varianten BWU4249 (ASi und 24 V AUX über M12), BWU4250 (nur 24 V AUX über M12) und BWU4248 (über Profilkabel) sind sämtlich kurzschlussfest, liefern einen Versorgungsstrom von 1 A und werden per Durchdringungstechnik direkt an das 48 V AUX-Profilkabel angeschlossen. Die Kosten für einige Spannungswandler werden durch den Wegfall mehrerer Meter schwarzen Kabels und eines zusätzlichen 24 V Netzteils im Schaltschrank ausgeglichen.

ASi-3 für die einfache Frequenzumrichtersteuerung

Nicht jeder Frequenzumrichter benötigt einen zyklischen Parameteraustausch. Soll ein Motor lediglich über Start/Stopp, Drehrichtung und einige feste Zustände betrieben werden, kann ein ASi-3 Modul die einfachere Lösung sein. Das Beispiel BWU3605 ist ein aktives Verteilermodul in IP67 für die binäre Ansteuerung von Frequenzumrichtern. Die aktuelle Produktbeschreibung nennt zwei Digitaleingänge, Motoransteuerung und Sensorversorgung über AUX, einen Rundkabelanschluss, zwei M12-Buchsen und eine AB-Adresse. Die produktspezifische Kabel- und Anschlussanordnung ist darauf ausgelegt, die Feldintegration mit bestimmten Antrieben zu erleichtern.

Der Begriff „Frequenzumrichtersteuerung“ ist hier mit Bedacht zu verwenden. Das ASi-Modul ist kein Umrichter, der den AC-Motor mit Leistung versorgt; es bindet die Befehls- und Rückmeldesignale des Umrichters in das ASi-Netz ein. Netzanschluss, Motorkabel, Schutzeinrichtungen, thermische Berechnung, EMC und die Sicherheitsfunktionen des Antriebs bleiben Bestandteil der jeweiligen Elektroplanung. Die Zuordnung der Befehle zu den Pins der binären Schnittstelle muss anhand der Dokumentation sowohl des Moduls als auch des Antriebs abgeglichen werden.

ASi-5, wenn serielle Antriebsdaten benötigt werden

Wenn Drehzahl, Rampe, Statuswort, Antriebsdiagnose oder Parameterübertragung benötigt werden, kann es sinnvoller sein, die Kommunikationsschnittstelle des Antriebs zu nutzen, statt die Anzahl binärer I/O zu erhöhen. Das ASi-5-Antriebslösungsportfolio von Bihl+Wiedemann bindet serielle oder Ethernet-basierte Schnittstellen wie CANopen, RS485 und Modbus TCP über produktspezifische Motormodule ein. Nicht jedes Motormodul verfügt über alle diese Schnittstellen. Die Auswahl muss durch gemeinsames Filtern nach Antriebshersteller, Antriebsfamilie, Schnittstelle und benötigtem Datenabbild erfolgen.

Das Beispiel BWU4718 ist ein aktiver ASi-5-Verteiler, der zur Anbindung eines SEW MOVI-C-Frequenzumrichters über die Modbus TCP-Schnittstelle ausgelegt ist. Der offizielle Produkteintrag nennt die Schutzart IP67, eine Gehäusetiefe von 35 mm, einen D-codierten vierpoligen M12-Anschluss, ein Kabel von einem Meter Länge und eine einzige ASi-5-Adresse. Dieses Beispiel zeigt nicht, dass Modbus TCP der gemeinsame physische Port aller ASi-5-Module ist, sondern dass es ein auf den ausgewählten Antrieb abgestimmtes Schnittstellenmodul gibt.

Steuerung dezentraler AC-Motorantriebe mit ASi

An Stellen der Förderstrecke, an denen eine Motorrolle nicht ausreicht, kommen motoraufgebaute oder feldmontierte AC-Antriebe zum Einsatz. Dezentrale Antriebe von SEW, Lenze und NORD können mit produktspezifischen Bihl+Wiedemann-Modulen über dasselbe gelbe Kabel gesteuert werden. So lassen sich Dutzende Antriebe über eine einzige Gateway-Adresse statt über mehr als 100 IP-Adressen verwalten.

Die SEW MOVIMOT-Familie wird über das ASi-5-IP67-Motormodul BWU4068 angesteuert. Das Modul schreibt 3 × 16 bit Prozessausgangsdaten in den Antrieb (Steuerwort, Drehzahlsollwert in Prozent und Rampe) und liest Statuswort, aktuellen Motorstrom und zweites Statuswort aus dem Antrieb; außerdem verfügt es über vier digitale Eingänge und zwei digitale Ausgänge. Die zyklische Datenstruktur ist mit dem PROFINET-Abbild von SEW kompatibel, sodass vorhandene Antriebsbausteine auf der PLC-Seite weitgehend beibehalten werden können. Mit einem Gateway mit zwei ASi-Kreisen werden auf 400 m insgesamt 124 MOVIMOT-Einheiten, 496 digitale Eingänge und 248 digitale Ausgänge über eine einzige IP-Adresse verwaltet. Für einfachere Anforderungen arbeiten SEW MLK30A (über DIP-Schalter eingestellte Festdrehzahlen f1/f2, ein einzelner ASi-Slave) und MLK31A (sechs Festdrehzahlen mit Analog-Slave-Funktion) über ASi-3; in dieser Familie werden auf 1200 m insgesamt 62 Antriebe und 124 digitale Eingänge gesteuert.

Bei Lenze wird der feldmontierte Antrieb i550 Protec über ASi-5-IP67-IO-Link-Mastermodule (BWU4067 und BWU4088) angebunden. Im 12 Byte großen Prozessdatenbereich werden grundlegende Parameter wie Drehzahl- und Drehmomentbefehl, digitale/analoge Ausgangssteuerung und Rampe geschrieben; im Gegenzug werden Statuswort, Drehzahl, Drehmoment, Strom und aktuelle Fehlerinformationen gelesen. Dank der Datenhaltungsfunktion von IO-Link werden die Parameter im Master gespeichert und beim Antriebstausch automatisch auf das neue Gerät übertragen – eine manuelle Parametrierung bei Serieninbetriebnahmen und beim Austausch im Servicefall entfällt. Mit derselben Struktur lassen sich auf 400 m insgesamt 124 Antriebe und 868 digitale Eingänge verwalten. Bei für Förderanlagen konzipierten Einheiten wie Lenze Smart Motor und NORD SK180E wird dagegen das konfigurierbare ASi-5-IO-Modul (BWU4232) eingesetzt: Beim Smart Motor werden über drei digitale Ausgänge fünf Festdrehzahlen gewählt, beim SK180E über zwei digitale Ausgänge zwei Festdrehzahlen. Die Fehlerinformation wird über einen digitalen Eingang gelesen, Drehzahl- und Rampenwerte werden mit der herstellereigenen Anwendung (NFC oder NORDCON) programmiert. Die wand- oder motormontierten Einheiten Lenze 8400 Motec und NORD SK270E NORDAC Link bieten über die analoge ASi-Slave-Funktion eine variable Drehzahl und eine STO-Option.

Der gemeinsame Vorteil dieser drei Ansätze ist derselbe: Neben der Motorsteuerung werden Sicherheits-, Analog- und IO-Link-Signale über eine einzige Kommunikationsleitung übertragen; eine freie Topologie ist möglich; Antriebs- und Modulfehler werden über das Gateway diagnostiziert; Antriebs- und I/O-Tests sind ohne PLC möglich. Leistungsstufe des Antriebs, Motorkabel, Schutzeinrichtungen und EMC-Auslegung bleiben in jedem Fall Bestandteil der jeweiligen Elektroplanung.

Antriebslösungen im Überblick

Das folgende offizielle Video von Bihl+Wiedemann fasst den Umfang der Antriebslösungen mit ASi-3 und ASi-5 zusammen und zeigt, wie unterschiedliche Antriebspunkte von der Motorrolle bis zum Frequenzumrichter in derselben Feldinfrastruktur zusammengeführt werden.

▶

Passive Safety: Antriebsgruppen mit einem einzigen sicheren Ausgang stoppen

Bei klassischen Feldlösungen ist für jeden Aktuator ein eigener sicherer Ausgang erforderlich. Bei Förderanlagen reicht es dagegen häufig aus, Antriebsgruppen gemeinsam in einen sicheren Zustand zu versetzen. Beim Passive-Safety-Ansatz bleiben die Steuersignale auf dem gelben ASi-Kabel, während die Leistung über das schwarze AUX-Kabel übertragen wird. Durch sicheres Abschalten der AUX-Versorgung werden alle Antriebe dieser Gruppe auf dem Niveau SIL 3 / PL e abgeschaltet. Dasselbe Sicherheitsniveau ist bei einer herkömmlichen Rundkabelarchitektur deutlich kostspieliger.

Diese Trennung hat eine wichtige betriebliche Konsequenz: Da das gelbe Kabel bei abgeschalteter AUX-Versorgung weiterhin Spannung liefert, können Sensorinformationen weiter ausgelesen werden, und die Module melden den Ausfall der AUX-Spannung an das Gateway. Bei Ethernet-basierten dezentralen I/O-Lösungen endet mit dem Abschalten der Modulversorgung auch die Kommunikation, sodass die Statusinformationen verloren gehen. Da das gelbe ASi-Kabel dauerhaft bis zu 8 A und das schwarze AUX-Kabel bis zu 20 A führen kann, ist auch die Stromverteilung pro Meter wirtschaftlicher als bei typischen M12-Rundkabellösungen. Der Sicherheitsbereich kann mit IP20-Modulen im Schaltschrank oder mit IP67-Modulen lokal im Feld umgesetzt werden.

Gateway, Feldnetz und Datenmodell

Das ASi-5/ASi-3-Gateway bildet die Grenze zwischen den Feldmodulen und der übergeordneten PLC oder dem industriellen Ethernet. Das Portfolio von Bihl+Wiedemann umfasst Gateway-Optionen für PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT und weitere übergeordnete Netze; nicht jedes Produkt unterstützt dieselben Protokolle. Das Projekt muss auf der vollständigen Gateway-Artikelnummer basieren, die dem Anlagenstandard entspricht. Auch Merkmale wie zwei ASi-Kreise, ein integrierter Sicherheitsmonitor oder eine Entkoppelspule hängen von der jeweiligen Variante ab.

Das PLC-Datenmodell muss Motoren nicht nur einer laufenden Nummer, sondern auch einer physischen Zone, einem Betriebsmittelkennzeichen und einem Wartungsort zuordnen. Steuerwörter, Drehzahlsollwerte, Statusbits und Diagnosebytes werden in einem versionsverwalteten Schnittstellendokument festgehalten. Auch wenn ASi-3- und ASi-5-Geräte dasselbe Feldkabel nutzen, können sich Datenlängen und Aktualisierungsverhalten auf der PLC-Seite unterscheiden. Ein HMI-Alarm darf sich nicht auf „ASi-Störung“ beschränken, sondern muss Kreis, Adresse, Kanal und mögliche Ursache anzeigen können.

Diagnosedaten in Wartungsentscheidungen umsetzen

Die Stärke von ASi-5 liegt nicht nur darin, mehr Daten zu übertragen. Bihl+Wiedemann erläutert, dass Kanaldiagnosen wie Ausgangskurzschluss oder Überlast der Sensorversorgung sowie bei kompatiblen Antrieben antriebsspezifische Informationen wie Motorstrom und Temperatur an das übergeordnete System übertragen werden können. Diese Daten sind in dem Umfang nutzbar, den Produkt und Schnittstelle unterstützen. Es darf nicht angenommen werden, dass sämtliche von einem Frequenzumrichter bereitgestellten Parameter automatisch im ASi-Datenabbild verfügbar sind.

Werden auf dem Wartungsbildschirm neben dem aktuellen Alarm auch Zeitstempel, Wiederholungsanzahl und letzter gültiger Wert gespeichert, lassen sich sporadische Probleme leichter finden. Ein Stromanstieg kann auf eine mechanische Blockierung, ein Lagerproblem, Überlast oder eine falsche Rampeneinstellung hinweisen; aus einem einzelnen Datenwert wird keine automatische Schlussfolgerung gezogen. Ein Fehler der Sensorversorgung wird durch Prüfung von Kabeln oder Steckverbindern verifiziert. Diagnose schafft dann Mehrwert, wenn sie mit der richtigen Wartungsmaßnahme verknüpft wird.

Sicherheits- und Standardsteuerung im selben Projekt korrekt trennen

In der ASi-Infrastruktur können Standard- und sichere Signale über dasselbe Profilkabel übertragen werden. Der Stoppbefehl eines Standard-Motormoduls ist jedoch für sich allein keine Sicherheitsfunktion. Funktionen wie Not-Halt, Schutztürüberwachung, sicher abgeschaltetes Moment oder sichere Geschwindigkeit werden auf Grundlage der Risikobeurteilung ausgelegt; der erforderliche Performance Level wird mit sicheren Geräten und einem geeigneten Sicherheitsmonitor erreicht. Dass einige Antriebsmodule über einen Anschluss für passive Sicherheit verfügen, bedeutet nicht, dass das Modul selbstständig sicherheitsgerichtete Logik verarbeitet.

Beim Wiederanlauf der Förderanlage werden die Produktpositionen in den Zonen, gespeicherte Energie und laufende Teilsysteme überprüft. Ob andere Abschnitte sicher weiterbetrieben werden können, wenn ein Wartungsabschnitt isoliert ist, wird im Voraus festgelegt. Nach einem Not-Halt werden Produktanwesenheit und Zustand benachbarter Zonen erneut geprüft, statt das Steuerungsprogramm ungeprüft an der unterbrochenen Stelle fortzusetzen. Die Sicherheitsabnahme wird getrennt von der regulären Produktionsabnahme dokumentiert.

24 V- und 48 V-Hilfsenergieverteilung

In Motorrollen-Förderanlagen können 24 V- und 48 V-Antriebe innerhalb derselben Anlage vorhanden sein. Die 48 V-Lösung von Bihl+Wiedemann betont das Potenzial von 48 V-Motoren, bei gleichem Strom die doppelte Leistung gegenüber 24 V-Varianten zu übertragen, sowie die Vorteile bei der Energieverteilung. Das offizielle System umfasst graue Profilkabel für 48 V AUX, lokale 48/24 V-Wandler und kompatible Motormodule. Das graue Kabel dient als optische Unterscheidung, um Verwechslungen mit dem schwarzen 24 V-AUX-Kabel zu vermeiden; es ersetzt keine Prüfung der korrekten Spannung.

Einspeisepunkte, Kabelquerschnitt, Spannungsfall, gleichzeitiger Anlauf, rückgespeiste Energie und Schutzkoordination werden durch elektrotechnische Berechnungen bestimmt. 24 VDC-ASi-Geräte oder das Gateway dürfen nicht an 48 VDC angeschlossen werden. Beim Einsatz eines Wandlers werden die lokale Sensorlast, der Ausgangsstrom und das Kurzschlussverhalten berücksichtigt. Die Segmentierung der Motorversorgung kann von der Netzwerksegmentierung abweichen; beide müssen in den Plänen getrennt dargestellt werden.

ASIMON360 und Vorgehen bei der Inbetriebnahme

Bihl+Wiedemann bietet die Software ASIMON360 mit Hardwarekatalog für das ASi-Netz, Gerätekonfiguration, Online-Datenanzeige und Abläufen zur ZPA-Inbetriebnahme an. Bei vielen Antrieben desselben Typs kann das Kopieren des ersten korrekten Parametersatzes auf weitere Geräte wiederholte manuelle Eingaben reduzieren. Bei kompatiblen Lösungen kann die automatische Wiederherstellung der Parameter nach einem Gerätetausch die Inbetriebnahme unterstützen. Der Umfang dieser Funktionen muss für das ausgewählte Gerät und den Antrieb überprüft werden.

Bei der Inbetriebnahme werden zunächst Netz und Adressierung, anschließend die einzelnen Motordrehrichtungen, Sensoren und die Zonenlogik geprüft. Statt die gesamte Anlage auf einmal in den Automatikbetrieb zu versetzen, werden Versorgungsabschnitte und Förderzonen schrittweise verifiziert. Vor dem Kopieren von Parametern werden Unterschiede wie Motorleistung, Untersetzung, Rollendurchmesser und mechanische Drehrichtung geprüft und berücksichtigt. Softwareprojekt, Gateway-Konfiguration, PLC-Code und Antriebsparameter werden mit demselben Revisionskennzeichen gesichert.

Bei der Abnahme nicht nur den leeren Förderer betreiben

• Anlauf, Stopp, Richtungs- und Geschwindigkeitswechsel mit dem leichtesten Produkt, dem Produkt mit Nenngewicht und dem schwersten Produkt
• Zonenbelegung, ZPA-Verhalten und Pufferentleerungszeit bei maximalem Produktzulauf
• Korrekte Zuordnung der binären ASi-3-Befehle und zyklischen ASi-5-Werte in der PLC
• Diagnose und HMI-Alarm beim Trennen eines Motor-, Sensor- oder Modulanschlusses
• Spannungsfall und gleichzeitiger Anlauf an der unteren und oberen Toleranzgrenze der Versorgungsspannung
• Adressierung und Parameterwiederherstellung beim Austausch von Gateway, Antrieb oder Motormodul
• Szenarien für Not-Halt, Schutztür, Kommunikationsausfall und Wiederanlauf
• Motorstrom, Temperatur, Fehlerwiederholung und tatsächlicher Produktdurchsatz während einer Schicht

Erforderliche Angaben für Angebot und Auswahl

• Förderanlagenlayout, Zonenanzahl, Zonenlängen und physische Antriebspunkte
• Hersteller und vollständige Typbezeichnung von Motorrolle, DC-Motor oder AC-Motor/Frequenzumrichter
• 24 V- oder 48 V-Hilfsversorgung, Motorströme, Anlaufprofil und Kabellängen
• Liste der Befehle, Rückmeldungen, Drehzahlen, Rampen, Parameter und Diagnosedaten für jeden Motor
• Anzahl, Anschluss und Versorgungsbedarf der lokalen Lichtschranken und weiteren Sensoren
• Verteilung der ASi-3- und ASi-5-Knoten, Prozessdatenlängen und angestrebte Zykluszeit
• Übergeordnetes Feldnetz, PLC-Plattform, Gateway-Redundanz und Adressierungsstandard der Anlage
• IP-Schutzart, Kabelkanaltiefe, Umgebungstemperatur und Reinigungsverfahren
• Sicherheitsfunktionen, Verfahren zum sicheren Stillsetzen, zonenweise Freischaltung und Reset-Logik
• ZPA, Produktrezeptur, Abnahmedurchsatz sowie Umfang der Ersatzteil- und Wartungsansicht

Eine geeignete Förderanlagenarchitektur setzt nicht an jeder Stelle dasselbe Technologieniveau ein. ASi-3 kann einfache, in großer Zahl anfallende binäre Steuerungsaufgaben wirtschaftlich übernehmen; ASi-5 lässt sich dagegen gezielt dort einsetzen, wo zyklische Drehzahl- und Rampenwerte, serielle Antriebsschnittstellen und umfangreichere Diagnosefunktionen erforderlich sind. Die antriebsspezifischen Motormodule, die Profilkabelinfrastruktur und der gemeinsame Gateway-Ansatz von Bihl+Wiedemann vereinen diese beiden Ebenen in derselben Anwendung. Oskon legt die endgültige Auswahl anhand des Motortypenschilds, der Antriebsschnittstelle, der tatsächlichen Zonenlogik, der Leistungsberechnung und der Sicherheitsanforderungen fest.