Start in weniger als einer Sekunde

Im Rahmen ihrer Pressekonferenz stellte Kübler neue Produkte aus dem Drehgeber-Bereich vor. Neu sind Profinet IO Drehgeber mit Fast Start Up sowie Ethercat-Drehgeber mit der derzeit kürzesten Buszykluszeit von 62,5µs. Des Weiteren präsentierte die Firma Drehgeber mit hoch interpolierbaren Sin/Cos-Differenzsignalen.

Autor: Arnold Hettich, Produktmanager Positions- und Bewegungssensorik, Fritz Kübler GmbH


Profinet IO Drehgeber mit Fast Start Up

Bild 1: Mit dem Schnellhochlauf Fast Start Up (FSU) für die Sendix Profinet IO Drehgeber gelingt es, ein System deutlich unter einer Sekunde hochzufahren.
Bild: Fritz Kübler GmbH

Mit dem Schnellhochlauf Fast Start Up (FSU) für die Sendix Profinet IO Drehgeber gelingt es, ein System deutlich unter einer Sekunde hochzufahren (Zum Vergleich: Der Systemhochlauf ohne FSU mit allen an der Kommunikation beteiligten Feldgeräten dauert rund zehn Sekunden). Die Drehgeber unterstützen FSU durch remanentes Abspeichern von Parametern, die beim erstmaligen Auto-Negotiation/Auto-Crossover ermittelt werden, genauso wie durch remanentes Abspeichern der IP-Adresse. Für Tempo sorgt der interne Hochlauf nach einem Reset durch Einsatz eines performanten Embedded Betriebssystems. Auch bei der Kontrolle wird Zeit gespart, denn mit Hilfe der im Lieferumgang enthaltenen Software 'Ezturn für Profinet' werden die eingestellten Parameter getestet und Preset gesetzt. Implementiert sind das gesamte Drehgeber-Profil gemäß 'Profile Encoder Version 4.1' sowie 'Identification & Maintenance-Funktionalität in Version 1.16' (IM 0, 1, 2, 3 und 4). Zudem werden spezifische Bausteine für die Step7-Umgebung angeboten. Die Drehgeber unterstützen den Isochronous Real-Time-Mode (IRT) und sind damit ideal für Echtzeitanwendungen. Mit Ezturn kann auch die Software des Drehgebers aktualisiert werden. Mit dem Firmware-Update können die Eigenschaften des Drehgebers erweitert werden, ohne ihn zu demontieren. Für eine schnelle und fehlerlose Inbetriebnahme sind alle Parameter über den Bus programmierbar. Visuelle Warn- und Alarmsignale informieren bei Sensorfehlern, zu niedriger Spannung oder zu hoher Temperatur. Implementiert ist auch das Media Redundancy Protokoll, das den Vorteil hat, dass die Komponenten, die in einer Ringstruktur verkabelt sind, in ihrer Funktionalität aufrecht erhalten werden, wenn es zu einem Ausfall kommt bzw. die Kabel unterbrochen werden.

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Ethercat-Drehgeber mit minimaler Zykluszeit

Die Ethercat-Drehgeber Sendix absolut bieten derzeit die kürzesten Buszykluszeit für Ethercat an. Mit einem Positionsupdate innerhalb von 62,5µs sind sie schneller als andere Geräte auf dem Markt, die zwar ebenfalls Daten mit derselben Geschwindigkeit versenden, es sich hierbei aber lediglich um die Wiederholung der alten Position handelt. Dank eines Temperaturbereichs von -40 bis +85°C sowie hoher Schockfestigkeit von bis zu 2.500m/s² und einer Vibrationsfestigkeit von bis zu 100m/s² qualifizieren sich die Geräte für einen Einsatz auch in rauen Umgebungen. Integrierte Funktionalitäten wie die Geschwindigkeitsberechnung und Work Area States machen eine Implementierung dieser Größen auf der Steuerung überflüssig. Die Kunden erhalten dadurch genauere Ergebnisse und müssen keine Zeile Code für diese Größen auf der Steuerung implementieren. In die Drehgeber ist der neueste Slave-Ethercat-Stack von Beckhoff mit der Version 5.01 integriert sowie das CANopen-Profil 3.2.10 implementiert. Die Geräte bieten zudem dynamisches Mapping an. Neben der skalierten Position ist die Rohdaten-Position als Prozessgröße mappbar. Auch die Sensortemperatur in °C und die Geschwindigkeitsberechnung mit Vorzeichen sind mappbare Größen. Mittels Gating Time lässt sich das Zeitintervall einstellen, über das der Geschwindigkeitswert interpoliert wird.

Hoch interpolierbare Sin/Cos-Schnittstelle

In der Antriebstechnik müssen Drehgeber auch kleinste Bewegungen, Schleichgang oder sehr langsame Anfahr- und Abbremsbewegungen, mit hoher Genauigkeit und ohne Totzeit oder Verzögerung registrieren. Die Drehgeber Sendix 5814 und 5834 inkremental mit Sin/Cos-Schnittstelle geben hierzu hoch interpolierbare Sin/Cos-Differenzsignale mit U=1 VSS aus. Die Sinusgeber erfüllen diese Aufgabe mit zwei um 90° zueinander versetzten Sinus/Cosinus-Signalen, aus denen die notwendigen Informationen für ein quasi-durchgängiges Regelverhalten abgeleitet werden. Auch bei geringfügigen Drehbewegungen ergeben sich so stetige Signale für Drehzahl und Lage. Durch Interpolation ergibt die steuerungsseitige Unterteilung des sinusförmigen Verlaufs eine hohe Auflösung, die dank der guten Signal-Qualität bis zu 16Bit interpolierbar ist. So liefert ein Sinusdrehgeber mit 1.024 Signalperioden pro Umdrehung (11Bit) eine Genauigkeit von ca. 270Mio. Messschritten pro Umdrehung. Ein Wert, der die Sin/Cos-Geber für Motorfeedback-Anwendungen prädestiniert. Die Drehgeber erweisen sich als ebenso resistent gegenüber Störungen wie anspruchslos in punkto Eingangsschaltung der Regelelektronik, da aufgrund der Interpolation der Sinussignale niedrige Übertragungsfrequenzen von etwa 400kHz bei 2.048 Signalperioden zwischen Drehgeber und Regeleinrichtung gewährleistet sind. Dies gilt auch bei hohen Drehzahlen bis zu 12.000 Umdrehungen pro Minute. Da aus den sin-/cos-Signalen die Drehzahl und die Lage ermittelt werden kann, entfällt zudem die Notwendigkeit eines zusätzlichen Tachos.

16% Umsatzzuwachs und neue 'Wachstumsvektoren'

Mit Stand August hat die Kübler Gruppe ein Plus von 18% Auftragseingang und 16% Umsatzzuwachs erwirtschaftet. Damit liege man auf Budget und strebe 52Mio.€ Umsatz für das laufende Geschäftsjahr an, so Geschäftsführer und Gesellschafter Gebhard Kübler (Bild) auf der Jahrespressekonferenz. Auch für 2014 werde ein zweistelliges Wachstum angestrebt. Nachdem 2012 für Kübler das China Geschäft stark zurückging, zöge der Auftragseingang dort inzwischen wieder an. Auch in den USA und in einigen europäischen Ländern wachse das Unternehmen. In Deutschland verzeichne man 13% Zuwachs. Im Rahmen der Pressekonferenz kündigten die Geschäftsführer neue Wachstumsvektoren an, um im Jahr 2020 einen Umsatz über 100Mio.€ zu erreichen. Zudem wurden 2013 Töchterfirmen in den USA und der Türkei gegründet. Der Bereich 'Funktionale Sicherheitstechnik' erhielt den Status eines Geschäftsbereichs. In Zukunft ergänzen Dienstleistungen rund um 'Safety' das Programm der Firma. Ziel ist es, in fünf Jahren 1/3 des Safety-Umsatzes mit Dienstleistungen zu erwirtschaften. Als zukunftsträchtiges Business Modell sieht die Geschäftsleitung das Angebot an Lösungen in der Antriebstechnik, das man strategisch mit Partnern im Programm habe. Kunden erhalten Antriebslösungen, bestehend aus Drehgeber, Antrieb, Getriebe und Steuerung aus einer Hand, wodurch sich keine Schnittstellenprobleme mehr für den Anwender ergeben. (peb)

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