G. Schneider: "Drehgeber für exakte Positionierung"

<BODY> <H1>www.aud24.net : G. Schneider: "Drehgeber für exakte Positionierung"</H1> <P> <BR> [<A href="/">www.aud24.net</A>] [<A href="../index.html">back</A>] </P> <TABLE WIDTH=100% BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=top> <TABLE WIDTH=100% BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=TOP CLASS=detailBereichRedaktion>Bereich > Redaktion > <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD> <TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>05.03.2001</TD> </TR> </TABLE> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>Hengstler GmbH:</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>G. Schneider: "Drehgeber für exakte Positionierung"</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Robust und Interbus-fähig</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top> <TABLE BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Drehgeber sind Schlüsselkomponenten der Fabrikautomation. Sie liefern den Antriebssteuerungen die Grundinformation und kontrollieren Positionen auf weit weniger als Haaresbreite. Eine Umdrehung einer Achse kann in mehr als 16 000 einzeln unterscheidbare Positionen untergliedert werden.<BR><BR>Einleigung<BR><BR>Heute sind Feldbussysteme (wie z.B. InterBus) Stand der Technik. Ihre Einführung hat einen entscheidenden Beitrag zur Kostenoptimierung im Maschinen- und Anlagenbau geleistet. In besonderem Maße trägt dem der neue Hengstler Absolut-Drehgeber mit InterBus-LOOP2-Anschluß Rechnung. Statt einem dicken Kabelbaum wird hier ein ungeschirmtes, 2-adriges Standard-Rundkabel verwendet, welches über einfache Quickon-Anschlüsse verbunden wird. Die Energieversorgung und die Datenübertragung finden auf dem selben Kabel statt. Dies bedeutet eine bis zu 75 % schnellere Verdrahtung.<BR>Hengstler stellt 3 verschiedene Drehgeber-Typen für InterBus-Anwendungen her: (Festlegung nach ENCOM = InterBus-Nutzerorganisation für Drehgeber).<BR><BR>· RA 58/59 für die Kasse 2 ( K2)<BR>Diese Klasse hat 32 Bit Prozessdaten, binär, rechtsbündig, nur lesbar, ohne Steuer- und Statusbits<BR>· RA 58/59 für die Klasse3 ( K3)<BR>Diese Klasse hat 32 Bit Prozessdaten, entsprechend dem Hersteller codiert, rechtsbündig, <BR>7 Status- und Steuerbits<BR>· RA 58 für INTERBUS LOOP 2<BR>Diese Klasse entspricht der Klasse (K 3) jedoch haben sich die physikalischen Eigenschaften der gleichzeitigen Übertragung von Daten und Energie geändert (es wird nur ein Kabel verwendet)<BR><BR>Hauptteil<BR><BR>Auge und Gehirn eines Drehgebers: das Opto-ASIC<BR>Die optische Signalabtastung und elektrische Signalaufbereitung erfolgt in einem für die Drehgeber speziell entwickelten elektronischen Baustein, dem Opto-ASIC.<BR>Hengstler setzt bereits seit 1991 konsequent auf diese neue Technologie. Sie bietet durch Reduzierung der verbauten Teile (es wurden gegenüber dem alten Drehgeber ca. 200 SMD-Teile eingespart) ein Höchstmaß an Flexibilität und Sicherheit. Durch diesen Siliziumchip können eine Vielzahl von Kundenanforderungen schnellstens erfüllt werden. (Der Produkt-Baukasten umfasst über 1 Mio. Varianten, die Wahlversion des Kunden kann dann wenn nötig innerhalb eines Tages gefertigt werden.) Ein schöner Nebeneffekt des Opto-Asic ist die geringe Stromaufnahme des Gebers (70-90 mA), was eine Erhöhung der maximal möglichen Teilnehmer im InterBus-Loop bedeutet.<BR><BR><BR>Der Drehgeber für die rauhe Industrieumgebung<BR>In der rauhen Industrie-Umgebung sind die Anforderungen an den InterBus und seine Teilnehmer sehr vielfältig .An dieser hohen Messlatte wird auch der RA 58, der Standard-Absolut-Wert-Geber für InterBus-Anwendungen, gemessen.<BR>Bei vielen Automatisierungskomponenten ist die zulässige Betriebstemperatur ein kaufentscheidender Faktor. Die RA-Drehgeber decken eine Temperaturskala von +85 °C bis -20 °C ab. Dies sind 105 K Einsatztemperaturbereich. Das Opto-Asic-Design übernimmt direkt im Chip die Kompensation aller Temperatureffekte.<BR>Das hochintegrierte Design sorgt nebenbei auch noch für ausgezeichnete elektromagnetische Verträglichkeit. Durch Leitungslängen, die in Mikrometern messen, haben elektromagnetische Einstrahlungen aus dem industriellen Umfeld kaum eine Chance, das Ausgangssignal zu beeinflussen.<BR>Ein Drehgeber ist ein Messgerät und ist auch so zu behandeln. Dennoch vertragen die RA-Typen die Spezifikationen nach IEC 68-2-27 mit 1000 m/s? (6 ms). Mit der Gehäuseklasse bis zu IP 67 sind sie gut gegen Umwelteinflüsse (Wasser und Staub) geschützt. Allerdings sollte bei der Montage darauf geachtet werden, dass Wasser oder Öl sich nicht gerade auf der Wellendichtung ansammeln können.<BR><BR><BR>Auflösung 14 bit <BR>Die Sache mit der Positioniergenauigkeit ist nicht so ganz einfach. Der Drehgeber bietet eine Maßverkörperung für den Drehwinkel einer Welle an. Da spielt die Präzision der Strichgitter, die Justage der Glasscheibe, der Blende und des Opto-Asic die entscheidende Rolle. Für die RA-Typen im InterBus werden Auflösungen bis 14 Bit = 16 384 Positionen pro Umdrehung als Singleturn und 26 Bit als Multiturn = 16 384 Positionen pro Umdrehung + 4 096 einzeln unterscheidbare Umdrehungen angeboten. Um eine so exakte Positionierung möglich zu machen, müssen alle Anlagenkomponenten, die an der Aufgabe beteiligt sind, aufeinander abgestimmt sein. Deshalb gibt es hier keine Angaben in Mikrometern oder Winkelsekunden. Es ist die Sache der Anlagenplaner, passend zur Applikation den Drehgeber mit der günstigsten Auflösung an der für die Genauigkeit entscheidenden Stelle vorzusehen. Erst im Zusammenspiel aller Komponenten kann dann der InterBus seine Vorteile wie<BR>· geringe Verkabelungskosten<BR>· gute Diagnosemöglichkeiten<BR>· einfache Handhabung/ Planung<BR>· hoher Wirkungsgrad (Nettodatenrate) <BR>· gleichzeitige und gute Datenverfügbarkeit<BR>· keine Priorisierung der einzelnen Teilnehmer nötig<BR>voll ausspielen.<BR><BR><BR>Einsatzgebiete<BR>Durch die oben genannten Stärken dringt der InterBus in immer anspruchsvollere Anwendungen vor. Für diese neuen Herausforderungen werden die Drehgeber ständig weiterentwickelt.<BR>Verlangte der Anlagen- und Maschinenbau zunehmend einfache Wartung und hohe Servicefreundlichkeit aller Komponenten, so wurden die Drehgeber daraufhin optimiert.<BR>Einsätze in explosionsgefährdeten Umgebungen (z.B. Ölbohrinseln) erforderten Ex-geschützte Drehgeber.<BR>Offshore-Anwendungen (Kabelverlegeanlagen, Winden, Verladekräne, etc.) oder die Nahrungsmittelindustrie suchten korrosionsbeständige Drehgeber für ihren Anwendungen. Auch hier wurde die Angebotspalette um Edelstahl-Drehgeber erweitert.<BR>Universell programmierbare und einsetzbare Versionen stehen für viele bekannte und neue Einsatzgebiete zur Verfügung - so können z.B. Skalierung, Preset, Offset, Codefolge, Direction programmiert werden.<BR><BR><BR>Anwendungsbeispiele<BR>Ein interessante Anwendung wird aus der Agrartechnik gemeldet. Es wurde ein Roboter zum vollautomatischen Melken von Milchkühen entwickelt. Drei Absolutwertgeber mit InterBus sorgen für die exakte Positionierung der Melkzeuge.<BR>An einer Druckmaschine werden bis zu 100 Drehgeber für verschiedenste Positionieraufgaben eingesetzt. Auch hier sorgen der InterBus-Loop und die Absolutwertgeber für den gewünschten hohen Automatisierungsgrad.<BR>Eine besonders zukunftsorientierte Anwendung besteht für einen neuartigen, faltbaren Solarkollektor. Dieser soll in Wüstengegenden für Strom sorgen und muss, um seine volle Leistung (bis zu 80 Megawatt pro Anlage) zu bringen, exakt ins Sonnenlicht positioniert werden. Bei 12 x 6 m Fläche wird die erforderliche Positioniergenauigkeit von nur wenigen Millimetern am Rand durch Absolut-Drehgeber mit InterBus-Loop erreicht.<BR></TD> </TR> <TR> <TD CLASS=detailQuelle> </TD> </TR> </TABLE> </TD> <TD WIDTH=28 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=1 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=174 VALIGN=top></TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=393 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=28 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=28 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=174 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=174 HEIGHT=1 ALT=""></TD> </TR> </TABLE> <P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:54 Uhr aktualisiert</I></P> </BODY>