Wie moderne Steuerungen ein Drahtwalzwerk flexibel machen
Der heiße Draht
Bei der Drahtherstellung müssen die Antriebe innerhalb einer Walzstraße koordiniert betrieben werden. Die SMS Group setzt hierfür auf das M1-Automatisierungssystem von Bachmann.
 Moderne Walzstraße: Damit die Produktion einwandfrei funktioniert, 
müssen die Prozesse in den Walzwerken reibungslos ineinandergreifen.
Moderne Walzstraße: Damit die Produktion einwandfrei funktioniert, müssen die Prozesse in den Walzwerken reibungslos ineinandergreifen.Bild: SMS Group GmbH

Draht ist ein wahres Allround-Talent – Komponenten für den Automotive-Bereich, die chemische Industrie, den Maschinenbau oder für Befestigungselemente basieren darauf. Damit seine Produktion einwandfrei funktioniert, müssen die Prozesse in den Walzwerken reibungslos ineinandergreifen. Die familiengeführte SMS Group hat sich auf den Anlagen- und Maschinenbau zur Verarbeitung von Stahl und Nichteisen-Metallen spezialisiert. Mit ihren maßgeschneiderten Maschinen und Anlagen werden Autoteile, Pipelinerohre, schwere Bauprofile, Räder für Hochgeschwindigkeitszüge oder Aluminium für Fassadenkonstruktionen hergestellt. Im Bereich der Profilwalzwerke stellt das Unternehmen Draht- und Stabstahlwalzwerke her. Mit seinem Meerdrive-Antriebskonzept für Drahtwalzwerke können Materialgeschwindigkeiten von über 100m/s erreicht werden – bei gleichzeitig hoher Genauigkeit und Produktions-Flexibilität.

Der Meerdrive ist die Kernkomponente von modernen Walzstraßen zur Drahtherstellung mit 5,5 bis 25mm Durchmesser. Eine Walzstraße besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Gerüsten. „Der Gruppenantrieb eines Drahtwalzblocks hat einen vergleichsweise hohen Energieverbrauch und ist sehr wartungsintensiv“, erklärt Jürgen Falk von der SMS Group. „Diesen wollten wir durch intelligente Einzelantriebe ersetzen.“ Bei der Meerdrive-Antriebstechnik wird jedes Gerüst – in dem sich jeweils zumindest ein Walzenpaar befindet – durch einen einzelnen Motor angetrieben. Damit das Zusammenspiel über die gesamte Walzstrecke hinweg funktioniert, werden die Antriebe übergeordnet synchronisiert. „Ohne den großen Motor mit aufwendigem Getriebe sind feste Abnahmeverhältnisse zwischen den Gerüsten nicht mehr nötig. Dadurch kann die Kalibrierung an individuelle Kundenanforderungen und die Stahlqualität angepasst werden“, erläutert Jürgen Falk. Das Walzring-Management wird ebenfalls vereinfacht: Einzelne Walzenpaare können separat ausgetauscht werden.

Seit 2012 setzt die SMS Group auf das Bachmann-M1-Automatisierungssystem. Davon profitieren die Kunden des Unternehmens: „Aufgrund der hohen Walzgeschwindigkeit von über 100m/s sind unsere Anlagen sehr produktiv. Die Einzelantriebstechnik führt zudem zu einer günstigeren Lager- und Ersatzteilhaltung“, verdeutlicht Guido Sonnenschein, Senior Expert bei der SMS Group. Kern der Anlage ist die MH212-Steuerung aus dem M1-Baukasten. Zur modellbasierten Entwicklung und Simulation der Antriebskonzepte setzt die SMS Group auf M-Target for Simulink. „Hier hat sich der nahtlose Übergang vom Offline- zum Online-Betrieb bewährt“, erzählt Guido Sonnenschein. „So können wir Reglereigenschaften offline entwickeln, online testen, vorkonfektionieren und zur Laufzeit optimieren.“ Neben der Visualisierungssoftware und weiteren I/O-Baugruppen kommt auch das ISI222-Modul von Bachmann zum Einsatz. Dieses wird zum Auslesen der Drehgeber und zur Ansteuerung der Umrichter im Meerdrive verwendet. „Bachmann hat uns mit der Robustheit seines Systems, aber auch durch die Offenheit hinsichtlich Programmiersprachen sowie durch die schnellen Zyklusgeschwindigkeiten überzeugt“, unterstreicht Guido Sonnenschein. Aber auch die Kompetenz des Unternehmens, der unkomplizierte Support und die schnellen Lieferzeiten sind für den Antriebsspezialisten Beweis, dass sich die SMS Group für den richtigen Partner entschieden hat. „Deshalb setzen wir auch im Produktbereich Blankstahl bei Schäl-, Fräs- und Ziehmaschinen auf das M1-Automatisierungssystem.“

Bachmann electronic GmbH

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