Positioniersteuerungen

Dieses Elektronikmodul wurde zur Steuerung von hydraulischen Positionierantrieben entwickelt. Proportionalventile mit integrierter oder externer Elektronik können mit dem universellen Analogausgang angesteuert werden.

Die interne Profilgenerierung ist optimiert für das wegabhängige Bremsen oder den NC-Regelmodus. Der Regler und die Einstellung des Reglers sind an die typischen Anforderungen angepasst und ermöglichen so eine schnelle und unkritische Optimierung des Regelverhaltens. Die Regelfunktionen bieten dabei eine hohe Genauigkeit bei gleichzeitig hoher Stabilität für hydraulische Antriebe. Über die externe Positions- und Geschwindigkeitsvorgabe wird der Bewegungszyklus gesteuert; im SDD-Modus als besonders robuste und einfach zu parametrierende Regelung und im NC-Modus über den internen Profilgenerator.

Alternativ ist das Modul mit integrierter Leistungsendstufe verfügbar. Der Vorteil der integrierten Leistungsendstufe liegt in dem integrierten Regelverhalten ohne zusätzliche Totzeiten. Hierdurch wird eine höhere Dynamik bzw. höhere Stabilität erreicht.

Neu in dieser Familie ist nun die Kombination mit integrierter Endstufe und Profinet-Schnittstelle. Durch die integrierte Endstufe können kostengünstige und robuste Proportionalventile ohne eigene Elektronik verwendet werden.

Für den Einsatz mit digitalen Sensoren ist die Erweiterung SSI möglich. Sensoren mit bis zu einem µm Signalauflösung können eingesetzt werden.

Basis dieses Gerätes ist die Standard-Positionierbaugruppe POS-123. Diese ist hier durch zwei interessante Zusatzfunktionen erweitert:

Die Skriptprogrammierung FlexiMod erlaubt es, durch einfache Kommandos die Basisfunktion der Baugruppe individuell zu ergänzen und anzupassen. Dies ermöglicht die Realisierung interessanter Zusatzfunktionen wie z.B. Sollwertsteuerung, Oszillierfunktionen, spezielle Überwachungen, Parametersteuerung usw.

Die skriptbasierte Programmierung ist viel einfacher in der Handhabung als eine SPS-Programmiersprache und ermöglicht, typische Anforderungen auf kompakteste Weise zu realisieren. Da sie hier zusätzlich zu dem vordefinierten Positionieralgorithmus verwendet wird, kann die Baugruppe auch ohne Nutzung dieser Option als konventionelles Positioniermodul betrieben werden. Das Skript umfasst nur die gewünschten Erweiterungen, so dass der Aufwand für eine Anpassung minimal ist. Alle Skriptbefehle werden im schnellen Zyklus von 1 ms verarbeitet.

Das ebenfalls integrierte Assistenzsystem dient der einfacheren Inbetriebnahme hydraulischer Positioniersteuerungen. Die Analyse und automatische Einstellung diverser Parameter sollen dem Anwender helfen, das Regelmodul schneller zu parametrieren. Ziel dieser automatischen Parametrierung ist es, möglichst schnell und einfach ein lauffähiges System mit einem robusten Verhalten zu bekommen.

Der Inbetriebnahme-Assistent bietet verschiedene Funktionen, die einzeln, kombiniert oder als Komplettpaket genutzt werden können. Dazu gehören Feststellung und Parametrierung des genutzten Sensorbereichs, der Polarität und eines eventuellen Offsets.
Bei Verwendung eines Reglers mit integrierter Leistungsendstufe werden meist positiv überdeckte Proportionalventile angesteuert. Um ein stabiles Regelverhalten zu erreichen, muss diese Überdeckung festgestellt und kompensiert werden. Auch dies führt der Assistent selbsttätig durch. Anhand dynamischer Messungen werden darüber hinaus die Verstärkungsfaktoren des Positionsreglers parametriert.

Basis dieses Gerätes ist die Standard-Positionierbaugruppe POS-123. Das hier integrierte Assistenzsystem dient der einfacheren Inbetriebnahme hydraulischer Positioniersteuerungen. Die Analyse und automatische Einstellung diverser Parameter sollen dem Anwender helfen, das Regelmodul schneller zu parametrieren. Ziel dieser automatischen Parametrierung ist es, möglichst schnell und einfach ein lauffähiges System mit einem robusten Verhalten zu bekommen. Das Ergebnis spiegelt nicht die optimale Einstellung des Reglers wider, welche je nach Anforderungsprofil und Schwerpunkt der Anwendung hinsichtlich Positioniergenauigkeit oder Dynamik variieren kann. Diese Optimierung auf den Anwendungsschwerpunkt kann vom Anwender im Anschluss vorgenommen werden.

Der Inbetriebnahme-Assistent bietet verschiedene Funktionen, die einzeln, kombiniert oder als Komplettpaket genutzt werden können. Dazu gehören Feststellung und Parametrierung des genutzten Sensorbereichs, der Polarität, eines eventuellen Offsets, der positiven Überdeckung und der möglichen Maximalgeschwindigkeit. Anhand einer dynamischen Untersuchung kann weiterhin der Positionsregler parametriert werden.

Voraussetzung für eine erfolgreiche Verwendung ist die richtige Vorgabe der Kenndaten für das Sensorsignal. Die Ventilanpassung sollte vor dem Start ebenfalls korrekt vorgenommen worden sein. Hilfreich ist zudem die mögliche Angabe des Verhältnisses der Eigenfrequenz von Ventil zu Zylinder. Optional kann zudem ein bestimmter Bereich der Achse für die Messungen und Einstellungen definiert werden. Mit diesen Zusatzinformationen kann das Assistenzsystem stärker an das System angepasst und somit das Ergebnis verbessert werden.

P-Version mit Leistungsendstufe

Bei Verwendung der Version mit integrierter Leistungsendstufe werden meist positiv überdeckte Proportionalventile angesteuert. Um ein stabiles Regelverhalten zu erreichen, muss diese Überdeckung festgestellt und kompensiert werden. Der Offset spielt bei dieser Art der Anwendung normalerweise eine untergeordnete Rolle und ist daher nicht im Assistenzsystem berücksichtigt.

Dieses Elektronikmodul wurde zur Regelung von zwei hydraulischen Positionierachsen entwickelt.

Beide Achsen können komplett unabhängig oder im Gleichlauf über Profibus / Profinet / EtherCAT gesteuert werden.

Die Differenzausgänge sind zur Ansteuerung von Stetigventilen mit integrierter oder externer Elektronik (Differenzeingang) ausgelegt. Alternativ kann das Ausgangssignal auf 4… 20 mA parametriert werden. Vorgesehen ist die Baugruppe für den Anschluss analoger Wegsensoren 0…10 V oder 4…20 mA (skalierbar) oder digitaler SSI-Wegsensoren.

Die interne Überwachung signalisiert Fehler und Betriebszustände über den Feldbus an die übergeordnete Steuerung. Die Betriebsbereitschaft wird über einen Schaltausgang signalisiert.

Dieses Elektronikmodul wurde zur Steuerung von hydraulischen Achsen über eine integrierte Feldbus-Schnittstelle entwickelt.

Die hydraulische Achse (z. B. mit Regelventil) kann als Positionsregelung mit digitaler Wegmessung über eine universelle SSI-Schnittstelle oder über einen analogen Sensor ausgeführt werden.

Zusätzlich ist eine Kraft- bzw. Differenzdruckregelung, die autark oder als ablösende Druckbegrenzungsregelung arbeitet, integriert. Über den Feldbus werden Sollwerte und Steuersignale zum Modul gesendet. Zurückgemeldet werden Statusinformationen und Istwerte.

Der Differenzausgang ist zur Ansteuerung von Stetigventilen mit integrierter oder externer Elektronik (Differenzeingang) ausgelegt. Alternativ kann auch ein 4… 20 mA Stromsignal parametriert werden.

Intern wird das System auf diverse Fehler und Zustände überwacht. Neben der READY Meldung über den Feldbus steht das Signal auch als Hardware Ausgangssignal zur Verfügung.

Die Parametrierung erfolgt über eine USB-Schnittstelle und unser Bedienprogramm WPC-300 mit integrierter Oszilloskop-Funktion. Alternativ lassen sich definierte Parameter auch über die Feldbus-Schnittstelle an ein geändertes Systemverhalten anpassen.

Dieses Elektronikmodul wurde zur Steuerung von hydraulischen Achsen über eine integrierte Profibus DP-Schnittstelle entwickelt.

Die hydraulischen Achsen (z. B. mit Regelventil) können als Positionsregelung mit digitaler Wegmessung über eine universelle SSI-Schnittstelle oder über analoge Sensoren ausgeführt werden.

Zusätzlich ist eine Kraft- bzw. Differenzdruckregelung, die autark oder als ablösende Druckbegrenzungsregelung arbeitet, integriert. Über den Profibus DP werden Sollwerte und Steuersignale zum Modul gesendet. Zurückgemeldet werden Statusinformationen und Istwerte.

Die Parametrierung erfolgt über unser Bedienprogramm WPC-300 mit integrierter Oszilloskop-Funktion. Alternativ lassen sich definierte Parameter auch über die Profibus-Schnittstelle anpassen.