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<H1>www.aud24.net : W. Göpfert: "Intelligente Servoantriebe"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>17.04.2001</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>AUMA Riester GmbH & Co. KG Armaturen- und Maschinenantriebe:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>W. Göpfert: "Intelligente Servoantriebe"</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Neuerung für dezentrale Prozessgestaltung in der Automatisierungstechnik</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Im Bereich der Antriebs- und Automatisierungstechnik hat sich die Wettbewerbssituation im Zuge der Globalisierung in den zurückliegenden Jahren deutlich verschärft. In diesem Zusammenhang werden von modernen antriebstechnischen Lösungen neben einer ständigen Miniaturisierung und Leistungssteigerung von Seiten der Anwender zunehmend auch weitestgehend autarke, dezentrale Lösungen gefordert, die mit übergeordneten Steuerrechnern kommunizieren können. Soll beispielsweise präzise positioniert werden, so ist es erwünscht, dass der übergeordnete Steuerrechner nur noch die Sollposition vorgibt, ohne die Regelungsfunktion während der Bewegung zu übernehmen. Die Ansteuerung der Sollposition und deren Kontrolle soll in diesem Zusammenhang ausschließlich dezentral durch das autarke System erfolgen. Gleichzeitig sollen derartige Systeme auch mit einer relativ hohen Eigenintelligenz ausgestattet sein, um beispielsweise verschiedene Logik- und Testfunktionen selbständig ausführen zu können.<BR><BR>Hauptteil<BR><BR>Entsprechende Antriebslösungen zum Einsatz in dezentral verteilten, vernetzten Systemen stehen zum gegenwärtigen Zeitpunkt als vollständig integrierte Subsysteme nur mit begrenzter Leistung zur Verfügung. Um dennoch vernetzte Gesamtsysteme aufbauen zu können, ist auf verschiedene Einzelkomponenten wie Servomotoren, Leistungselektronik, Positionierregler, Einspeisegeräte etc. zurückzugreifen und diese jeweils anwendungsspezifisch zu konfigurieren unumgänglich. Mit dieser Vorgehensweise sind jedoch in der Praxis gravierende Nachteile verbunden, von denen hier nur einige exemplarisch erwähnt seien:<BR><BR>· Die Kompatibilität der Systeme ist nicht immer gewährleistet<BR>· Aufwendige, lokal verteilte Installation<BR>· EMV-Probleme<BR>· Komplizierter Abgleich und Inbetriebnahme<BR>· Große Teile- und Variantenvielfalt<BR>· Eingeschränkte Erweiterungsmöglichkeiten<BR>· Hohe Entwicklung- und Wartungskosten<BR>· Sehr aufwendige Störungsanalyse<BR>· Großer Aufwand für Instandhaltung und Dokumentation<BR><BR>Mit dem Servo-Positioniersystem ‚Milan drive‘ ist es durch vollständige Integration der Einzelkomponenten gelungen, ein vollkommen autarkes Subsystem zu realisieren, welches die genannten Nachteile vermeidet, dies wurde durch die Integration von Elektronik und Motor zu einer Kompakteinheit ermöglicht.<BR>So werden auch einfache Montierbarkeit, Inbetriebnahme und unkomplizierter Service ermöglicht. <BR><BR>Regelungstechnische Möglichkeiten<BR>Dieses Konstruktionsprinzip bietet - besonders in Verbindung mit der integrierten Positionier- u. Ablaufsteuerung - vielfältige Möglichkeiten alle Arten von Automatisierungsaufgaben mit geringem Aufwand zu lösen: Sie reichen von einfachen Anwendungen, die lediglich Antriebsleistung fordern über zeitlich gesteuertes bzw. geregeltes Positionieren der Lasten gegenüber der Zeit wie Drehzahl- bzw. Schleppabstandsregelung. In der Regelart Moment können Drehmoment bzw. Kraft feinfühlig eingestellt werden. Die Hauptaufgabe ist jedoch die des Positionierens auf eine Ziellage; entweder relativ zum letzten Ziel oder absolut zu einem beiebigen Referenzpunkt. Bei Rundachsenanwendungen kann auch absolut auf einen Referenzpunkt innerhalb einer Umdrehungen der Abtriebsachse positioniert werden (Modulo-Positionierung). Die Übersetzungen etwaiger dazwischen geschalteter linearer Übertragungsglieder wie z.B. Getriebe inklusive Vorzeichen (Drehrichtungsumkehr) werden mit berücksichtigt. Es kann sogar festgelegt werden, ob dies Modulo-Positionen mit definierter Drehrichtung oder wegoptimiert angefahren werden sollen.<BR>Mit der integrierten Ablaufsteuerung können in 99 Fahrdatensätzen bis zu 99 Positionen beliebig zeit-, drehmoment- und zielgesteuert definiert werden, die Reihenfolge der Abarbeitung der Positionen ist beliebig konfigurierbar. Die zeitliche Abfolge ist sowohl automatisch - mit und ohne Zwischenhalt -, als Programmschleife, ereignisgesteuert oder bei Inbetriebnahmen im Einzelschrittbetrieb konfigurierbar.<BR><BR>Die Anwendung<BR>Aufgrund seiner vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten von Bewegungsabläufen und deren Steuerung und Regelung eignet sich ein solcherart konzipierter Antriebbesonders für verkettete oder modular aufgebaute Fertigungslinien. <BR>Diese Einsatzschwerpunkte besitzen im Wesentlichen folgende Ausprägungen: die Struktur der Maschine besteht hauptsächlich aus aneinandergereihten Einzelmodulen mit jeweils einer überschaubaren Anzahl von Aktoren und Sensoren mit einer begrenzt zu verarbeiteten Datenmenge. Die Bewegungen orientieren sich an Taktzyklen, sie sind determiniert und eher einfacherer Natur. Die Kommunikation zwischen den Aktoren und Sensoren beschränkt sich auf Daten zur Synchronosation, den Fertigungs- und Betriebszuständen sowie Störungs- und Fehlermeldungen.<BR>Typische Anlagen dieser Art sind z.B. Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Schneidemaschinen, Schweißmaschinen, Abfüllanlagen, Roboterantriebe, Palettiersysteme, Zuführeinrichtungen etc.<BR><BR>Bedienungskonzept<BR>Die Inbetriebnahme, die Einrichtung, die Konfiguration und das Testen des ‚Milan drive‘ wird mittels der Bedienersoftware auf einem PC durchgeführt. Die Bedienersoftware ist lauffähig unter allen gängigen MS-Windows-Betriebssystemen. Das Einstellen aller Parameter kann somit auf einem handelsüblichen PC vorgenommen werden. Auch in der Betriebsart Offline ist es möglich, mit der Bedienersoftware zu arbeiten. Eine erstellte Konfiguration kann von der Festplatte bzw. Diskette geladen, bearbeitet und wieder abgespeichert werden. Dabei braucht der Antrieb selbst nicht an den Rechner angeschlossen zu sein. Auf insgesamt acht Bildschirmseiten können die folgenden Parameter eingestellt und verändert werden:<BR>Regelparameter, Systemvereinbarungen, Fahraufträge mit Beschleunigungs- u. Verzögerungsrampen sowie für das Positionier- u. Bremsenmanagement. Angezeigt werden allgemeine Betriebszustände, Statusmeldungen, Warnmeldungen sowie Störmeldungen.<BR><BR>Mechanischer Aufbau<BR>Bei der Standardausführung sind die Antriebskomponenten in einem geteilten Gehäuse untergebracht. Jeder Gehäuseteil stellt eine abgeschlossene Einheit dar. Das hat den Vorteil, dass jede Komponente von der anderen unabhängig gefertigt, geprüft und in Betrieb genommen werden kann. Bezüglich der äußeren Produktgestaltung (Geometrie, Farbe, Material) sind die Komponenten durchgängig aufeinander abgestimmt und bilden nach dem Zusammenbau eine kompakte Einheit.<BR>Sowohl Wicklung als auch Magnetsystem der Motoren sind für Isolierstoffklasse F ausgelegt. Optional kann eine integrierte Permanentmagnet-Sicherheitshaltebremse geliefert werden. Umfangreiche Bremsenfunktionen sind frei programmierbar.<BR><BR>Bussysteme und Schnittstellen<BR>Um Einbindungsmöglichkeiten in die meisten gängigen Anwendungen zu gewährleisten, stellt der Servoantrieb die drei Schnittstellen Profibus DP, CAN sowie RS232 zur Verfügung. Die Profibus-DP-Schnittstelle des Antriebs basiert auf dem Profibus-Profil für drehzahlveränderbare Antriebe, Profidrive. Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit beträgt derzeit 1,5 Mbit/s. Grundsätzlich können alle Aktionen, die auch über die RS232-Schnittstelle möglich sind, über Profibus durchgeführt werden. Dabei kann zwischen zwei verschiedenen Zugriffsarten gewählt werden:<BR><BR>· Aufruf und Starten der im MILAN drive abgespeicherten Fahrdatensätze über Profibus ohne Änderung der eingestellten Parameter einerseits<BR>· Aufruf und Änderung sämtlicher Parameter, d.h. Konfigurieren, Einrichten, Programmieren und Betrieb komplett über den Profibus.<BR><BR>In der Gerätestammdatei (GSD) sind alle erforderlichen Merkmale eindeutig und vollständig definiert. Somit kann der Antrieb in beliebige Profibus-Umgebungen integriert werden. Auch für einfachen und schnellen Service, Programmierung und Inbetriebnahme ist durch die serielle Schnittstelle gesorgt. Zur Kommunikation mit der als Zubehör lieferbaren I/O-Box dient die physikalische Schnittstelle die RS 485 für den CAN-Bus. Für Applikationen, bei denen die Anzahl der benötigten I/O pro Netzwerkteilnehmer gering und die Verarbeitung der Signale vor Ort nicht erforderlich ist, kann der ‚Milan drive‘ auch als CAN-stand-alone mit I/O-Register-Realisierung betrieben werden. <BR><BR>Zusammenfassung<BR><BR>Das Servo-Positioniersystem Milan-drive bietet ein hohes Potential an Einsparungen und gewährleistet nach einfacher elektrischer Installation schnelle und sichere Betriebsbereitschaft. Die Programmierung ist unkompliziert, über mehrere Menüs werden dem Bediener die entsprechenden Auswahlmöglichkeiten, Eingaben, Anzeigen mit Werten und Dimensionen aufgezeigt. Eine Plausibilitätsprüfung verhindert die Programmierung von technisch nicht möglichen Operationen. <BR>Auführlich wird der Bediener durch eine Online-Hilfe Funktion unterstützt.<BR></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:54 Uhr aktualisiert</I></P>
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