Neue Generation an Motion Controllern

Komponente, System oder Steckkarte

Kostendruck, die Forderung nach kurzen Inbetriebnahme- bzw. Stillstandszeiten von Maschinen und ein heterogenes Ausbildungsniveau der Maschinenbediener verlangen eine hohe Benutzerfreundlichkeit der elektrischen Antriebssysteme. Die Anwender erwarten eine einfache Bedienbarkeit, Flexibilität bei den Schnittstellen, um eine reibungslose Kommunikation im Automatisierungsverbund sicher zu stellen, und die Möglichkeit mehrere Achsen praxisgerecht zu synchronisieren. Motion Controller einer neuen Generation tragen diesen Forderungen Rechnung und ebenen damit intelligenten Antriebssystemen den Weg weiter in Richtung vernetzter Industrie.

Im Kontext mit vernetzter Industrie spielt die Antriebstechnik eine wichtige Rolle, schließlich ist ohne mechanische Kraft keine Automatisierung denkbar. Für Motoren und Steuerungen hat der neue Ansatz weitreichende Konsequenzen: Dezentrale Intelligenz und die Fähigkeit zur Echtzeitkommunikation mit der übergeordneten Prozessleittechnik über Feldbussysteme wie Ethercat sowie Flexibilität bei den Einsatzmöglichkeiten heißen heute die Anforderungen an zukunftsfähige Antriebssysteme. Darauf abgestimmt hat Faulhaber eine neue Generation von Motion Controllern entwickelt.

Für unterschiedliche Anwendungen

Wie schon die bestehenden und auch weiterhin verfügbaren Produkte, ist auch die Generation V3.0 passend auf die DC-Kleinstmotoren aus dem eigenen Portfolio abgestimmt, aber nicht darauf begrenzt. Über Schnittstellen wie RS232, USB, CANopen oder Ethercat können die neuen Geräte in verschiedene Umgebungen integriert werden. Besonderer Wert wurde zudem auf eine einfache und leichte Inbetriebnahme gelegt. So steht eine verbesserte Anwendersoftware zur Verfügung; den elektrischen Anschluss erleichtern ein durchgängiges Steckerkonzept und ein vollständiger Satz an Zubehörleitungen. Für die schon bisher stark vertretenen Anwendungen und autarken Einsatzgebiete ohne übergeordnete Steuerung gibt es eine neue leistungsfähigere und trotzdem einfach anzuwendende Programmierumgebung. Zudem bieten Hard- und Software bei Bedarf Erweiterungsmöglichkeiten und können wie bisher auch kundenspezifisch angepasst werden. Da die Aufgaben und Einsatzumgebungen von Kleinstmotoren und den dazu gehörenden Steuerungen sehr komplex und verschieden sind, gibt es drei unterschiedliche Gerätezuschnitte: Die Motion Controller MC 5005 und MC 5010 mit Gehäuse und Steckanschlüssen sind für den Einsatz im Schaltschrank oder in Geräten konzipiert. Dazu können die Produkte zum komfortablen Einbau sowohl direkt als auch mittels Montagehilfsmitteln wie z.B. Hutschienenadapter montiert werden. Kombinationen aus Servomotoren und integriertem Motion Controller sind bereits vorkonfiguriert und erlauben den Einsatz direkt im Automatisierungsumfeld. Angeschlossen werden sie über Rundstecker gemäß Industriestandard. Ein intelligentes Baukastensystem ermöglicht die Integration diverser bürstenloser und bürstenbehafteter DC-Servomotoren in ein einheitliches Gehäuse. Der Motion Controller MC 5004 als offene Steckkarte ist für den Einbau in vorhandene Gehäuse ausgelegt. Ein optional verfügbares Motherboard erleichtert den Einstieg in mehrachsige Anwendungen.

Gemeinsame Basis und Software

Alle Ausführungen nutzen die gleiche Technikbasis, bieten die gleichen Schnittstellenoptionen, dieselbe Bedienphilosophie und die gleiche Funktionalität. Für nahezu alle denkbaren Applikationen steht damit eine passende Lösung bereit und Anwender aus unterschiedlichen Bereichen können von den flexiblen Anschlussmöglichkeiten, Betriebsarten und Regelungsmöglichkeiten profitieren. In neuem Look&Feel präsentiert sich der Motion Manager in der Version 6, der wie bisher kostenlos zum Download angeboten wird. Bekannte Funktionen wie die grafische Analyse von internen Signalen wurden weiterentwickelt. So stehen jetzt auch ein Software-Oszilloskop für Vorgänge direkt im Regler sowie viele andere Funktionen über grafische Dialoge direkt zur Verfügung. Durch die Assistenzfunktionen zum Verbindungsaufbau, der Motorauswahl und der Reglerkonfiguration ist die erste Inbetriebnahme nach wenigen Minuten erledigt. Weitere grafische Dialoge unterstützen den Anwender bei der Feinabstimmung der Applikation und beim Test der verschiedenen Betriebsarten. Diagnosefunktionen erlauben die laufende Überwachung des Antriebs. Die Verbindung zum Motion Controller ist dabei ohne Einschränkung sowohl über USB, RS232 oder CANopen möglich. Über Visual Basic können Bedienabläufe z.B. für die Inbetriebnahme oder für wiederkehrende Tests automatisiert werden. Neu ist auch die Projektverwaltung, die die Einstellungen und Daten eines Antriebs in einem Projektfile zusammenfasst und damit die Versionierung und Pflege vereinfacht.

Neue Funktionen und höhere Dynamik

Die in den Controllern integrierten Funktionen erleichtern dem Anwender den Umgang mit der Technik und schaffen flexible Einsatzmöglichkeiten. An den Motion Controller MC 5010, MC 5005 und MC 5004 lässt sich der jeweilige Motortyp einstellen, Anwender können also frei wählen, ob ein DC-Kleinstmotor, ein bürstenloser DC-Servomotor oder ein linearer DC-Servomotor angesteuert werden soll. Für die integrierten Servoantriebe ist der entsprechende Motor dagegen werksseitig bereits vorkonfiguriert. Wahlweise können dann Position, Geschwindigkeit oder Strom (Drehmoment oder Kraft) geregelt werden. Unterstützt werden dabei auch die für den synchronisierten Betrieb mehrerer Achsen üblichen Cyclic Modes CSP, CSV und CST aus dem CANopen- oder Ethercat-Umfeld. Über den integrierten Profilgenerator können alternativ Punkt-zu-Punkt-Bewegungen an die Dynamik der Anwendung angepasst werden, so sind auch komplexe Profile umsetzbar. Zusätzlich sind Position, Geschwindigkeit oder der Strom aber auch über analoge Vorgaben unabhängig vom Feldbus regelbar. Vielfältige Varianten für Referenzfahrten über Referenz- und Endschalter stehen ebenfalls zur Verfügung. Erstmalig ist als Standard auch eine Referenzierung an einem mechanischen Anschlag integriert. Durch eine neue Reglerstruktur konnte außerdem die Dynamik gegenüber den Vorgängerprodukten erhöht werden. Für den Schutz der Motoren und der Elektronik insbesondere im hochdynamischen Betrieb sorgen thermische Modelle für die Motorwicklung und die Leistungselektronik.

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Thematik: Allgemein
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
http://www.faulhaber.de

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