Digital Single Axis Controller

Transkript

1 Digital Single Axis Controller

2 Die Idee des intelligenten Hydraulikantriebs - eine Vision? DSAC (Digital Single Axis Controller) Sie benötigen für Ihre Maschine/Anlage einen hydraulischen Servoantrieb? Wie wäre es, wenn dieser Antrieb soviel Intelligenz mitbringt, dass er Ihnen beim Einbau die Arbeit für die Konfiguration und Optimierung weitgehend abnimmt? Wäre es nicht eine tolle Sache, wenn Sie mit den vielen Einzelteilen wie Servoventil, Endstufe, Messsystem, usw. kaum mehr in Berührung kämen? Sie schliessen einfach Ihr Notebook an und die Achse "spricht" zu Ihnen über ein Kommunikationsprogramm. Das wäre doch Plug and Play! Und wenn mal was schief läuft, so sagt Ihnen der Antrieb auch gleich warum er nicht so kann wie Sie möchten... So versteht das Engineering-Team von OHE einen intelligenten Hydraulikantrieb! Unsere Entwicklungsbemühungen zielen genau darauf ab und mit dem Produkt DSAC steht Ihnen schon heute einiges von dieser Vision zur Verfügung! Stetig sinkende Preise für die Mikroprozessoren werden in Zukunft dazu führen, dass Intelligenz in nahezu jeden Komponenten eingebaut sein wird. Es ist deshalb an der Zeit, die resultierenden, enormen Möglichkeiten zu nutzen! Anwendungsbeispiel 1 Robotersteuerung mit "Gefühl" Das Operationscockpit liefert dem Arzt nicht nur Bildinformationen, sondern auch Motioninformationen direkt vom Werkzeugeingriff. Der Operateur sitzt weit entfernt vom Roboter auf einem HEXAMOVE mit sechs heitsgraden. Geschwindigkeiten können besser eingeschätzt werden und überlagerte Vibrationen warnen vor Gefahrenstellen. Die telemetrische Robotersteuerung erhält damit eine völlig neue Sensitivität.

3 Hardware Elektronikmodule Der DSAC passt sich Ihren Anforderungen an. Ein Hauptprint enthält bereits alle Grundfunktionen. Ein Steckplatz für ein Zusatzmodul bietet weitere Schnittstellen oder zusätzliche I/O-Signale. Das Herzstück ist ein Motorola Prozessor, der in C programmiert wird, womit eine Echtzeitfähigkeit auch für dynamische Hydraulikantriebe garantiert werden kann. Der Hauptprint enthält bereits eine Onboard-Auswerteelektronik für ein kapazitives Wegmesssystem. Andere Wegmesssysteme können über analoge Schnittstellen oder über den SSI- bzw. Inkremental-Eingang angeschlossen werden. Die Leistungsendstufe kann sowohl Servowie auch Proportionalventile direkt ansteuern. Zusätzliche Analogeingänge erlauben es, auch den Ventilregelkreis über den DSAC zu schliessen. Bauraumbedarf Der DSAC lässt sich dort platzieren, wo es das Systemlayout verlangt und wo die Intelligenz wirklich gebraucht wird. Für den Schaltschrankeinbau kann eine einfache Grundplatte oder ein Gehäuse mit DIN-Schienendeckel verwendet werden. Die Elektronik kann jedoch auch im Prozessumfeld oder sogar in den Antrieb integriert werden. Ein stabiles metallisches Gehäuse schützt hier alle empfindlichen Teile vor Umwelteinflüssen. Schnittstellen Die Kommunikation mit dem DSAC kann über Feldbusmodule, oder konventionell mit frei programmierbaren Digital- und Analog Signalen erfolgen. Die Parametrierung erfolgt über eine DSAC Setup Software mit Windowsoberfläche oder über das einfache Hyperterminal. Für den Zugriff wird eine RS232 Schnittstelle und ein Spezialkabel benutzt. Alle Kommunikations-, Analog- und Digitalsig nale können in einem Schnittstellenkabel zusammengefasst werden. Die Stromversorgung und der Leistungsausgang auf das Ventil ist in separaten Kabeln geführt. Schwingen wie ein Uhrwerk Dieser Oszillierantrieb verfügt über einen integrierten Sinusgenerator und eine automatische Amplitudenkorrektur. Die zwei Parametersignale (Sollamplitude, Sollfrequenz) können kontinuierlich und stufenlos eingestellt werden. Mehrere Tonnen Last schwingen so mühelos und exakt mit bis zu 12 Hz und 50 mm Hub. Anwendungsbeispiel 2

4 Die Software DSAC-Setup Die einfache Art Ihre Achse zu konfigurieren Zu dem DSAC ist das Windows-Programm DSAC-Setup erhältlich. Das Programm visualisiert sämtliche Informationen von der Elektronik übersichtlich auf dem Bildschirm und ermöglicht Ihnen das Einstellen einer Vielzahl von Parametern. Ihr Notebook oder PC wird über ein serielles Verbindungskabel siehe Zubehör mit der Elektronik verbunden. Starten Sie anschliessend das Programm und es werden automatisch sämtliche Parameter von der Elektronik an die Applikation DSAC-Setup übertragen. Das Einstellen und Konfigurieren von Regelungsstrukturen wird mit diesem Programm sehr einfach. Aktuelle Signalflussbilder sind übersichtlich grafisch dargestellt. Das Programmfenster ist für die Funktionen in verschiedene Karteikarten unterteilt, so dass die benötigten Parameter und Funktionen sofort gefunden werden. Änderungen an den Einstellungen werden sofort wirksam und können so einfach überprüft werden. Sind Sie mit den Einstellungen zufrieden, so werden die Parameter auf Befehl in das EEPROM geladen und sind damit auch nach einem Ausschalten der Elektronik sofort wieder verfügbar. Der DSAC bietet zwei getrennte Regelkreise, die separat einstellbar sind. Für beide Regelkreise steht eine separate Karteikarte zur Verfügung, auf der alle zugehörigen Parameter angezeigt werden. Besonders einfach ist die Auswahl von Signalquellen. Wählen Sie aus der Liste zum Beispiel einfach jenen Kanal aus, über welchen der Sollwert zugeführt wird. Beispielsweise kann dies in analoger Form (+/- 10 VDC) über einen der analogen Eingänge oder auch ein interner Signalgenerator sein (z.b. Sinus, Rechteck, usw.). Eine ähnliche Liste steht auch für den Istwert und für den Reglerausgang zur Verfügung. Anwendungsbeispiel 3 Beispielsweise kann der Reglerausgang auf die integrierte Endstufe, auf einen beliebigen analogen Ausgang oder auch auf den Eingang des zweiten Regelkreises (Kaskadenregelung) geführt werden. Neben den Reglern stehen weitere wertvolle Funktionen zur Verfügung. Über die Karteikarte Kalibrierung werden analoge Eingänge abgeglichen und der Eingang für ein SSI- oder ein inkrementales Wegmesssystem eingestellt. Weitere Menüs bieten die Möglichkeit, den Zustand der Schnittstellen online anzuzeigen oder sogar eine kleine Messdatenerfassung zu starten. Funktionen zur Fehlerdiagnose helfen Ihnen dabei, Fehler an der Antriebsachse systematisch aufzuspüren und so wertvolle Zeit einzusparen. Als weiteres Beispiel können digitale Eingänge und Ausgänge für SPS- Funktionalität genützt werden. Die Möglichkeiten, die Intelligenz dezentral auf die Antriebsachse zu verlegen wird dadurch enorm erweitert, da auch Wegeventile, Sicherheitselemente oder andere Komponenten eingebunden werden. Eine Vielzahl weiterer Funktionen macht aus dem kleinen und kompakten Elektronikprint eine intelligente Antriebsachse, die Sie in ihrer Leistungsfähigkeit überzeugen wird. Die neusten Informationen erhalten Sie, wenn Sie sich die vollständige Produktedokumentation via Internet ( herunterladen. Proportionalhydraulik wird damit einfacher als je zuvor! Kraft- oder Wegregelung? Dieser Zylinderantrieb kann beides. Eine beliebige Startposition wird im Wegregelkreis, mit eingebautem Wegsensor angefahren. Die Umschaltung auf die Kraftregelung erfolgt manuell oder kann lastabhängig aktiviert werden. Die Kraftmessdose zwischen Kolbenstange und Werkzeug misst die exakte Last für den Kraftregelkreis.

5 Digitaler Achsregler für die Hydraulik mit integrierter Endstufe und Messsystemelektronik Das Achsmodul DSAC (Digital Single Axis Controller) ist weit mehr als ein einfacher Regler. Das Produkt integriert alle notwendigen Elektronik- und Softwareteile auf einer einzigen Platine. Der Kern bildet ein digitaler Regler mit einem Echtzeitsystem. Zusammen mit der integrierten Elektronik für Wegmesssysteme, der Leistungsendstufe für einen weiten Bereich von Stetigventilen und weiterer Schnittstellen wird so aus Ihrem Hydraulikzylinder eine intelligente Antriebsachse. Eine detaillierte Produktebeschreibung erhalten Sie via Internet unter der Adresse Mikroprozessor Zykluszeit für Regler Analoge Eingänge Auflösung Eingänge Analoge Ausgänge Versorgungsspannung Bus-Anbindungen (optional) Print Motorola MC ms (Messung, Steuerung und Regelung, Ausgabe Stellwert) +/- 10 V DC (Single Ended oder Differential) oder ma 12 Bit (16 Bit auf Anfrage) +/- 10 V DC (12 Bit) + 24 V DC CAN, INFO-Link, Profibus, Interbus, DeviceNet (siehe Dokumentation) EMV gerechte Ausführung, SMD-Technik Schnittstellen (Standard) Eingänge: A/D 0 A/D 1 A/D 2 A/D 3 Digitaler Eingang 0 Digitaler Eingang 1 Digitaler Eingang 2 Digitaler Eingang 3 Ausgänge: D/A 0 D/A 1 Digitaler Ausgang 0 Digitaler Ausgang 1 Digitaler Ausgang 2 Schnittstellen (optional) Eingänge: Digitaler Eingang 4 Digitaler Eingang 5 Digitaler Eingang 6 SSI-Eingang oder Inkrementalgeber-Eingang Ausgänge: Digitaler Ausgang 3 Digitaler Ausgang 4 Digitaler Ausgang 5 Digitaler Ausgang 6 Internes Wegmesssystem Hydraulikzylinder (KMS) Sollwertvorgabe (z.b. Signal von Schieberposition Prop.-Ventil) (z.b. gabe Endstufe) (z.b. Dämpfung der Kreisverstärkung) (z.b. Ist-Wert-Ausgabe von Wegmessung) (z.b. Alarmsignal für Schleppfehler) Eingang für SSI-Wegmesssystem Eingang für OS-Wegmesssystem, Drehgeber oder andere, inkrementale Wegmesssysteme (Zählerfrequenz max. 1 MHz). Hinweise: - Die digitalen Eingänge 5 und 6 können wahlweise auch als Ausgänge konfiguriert werden! - Wird der Wegmesssystemeingang (SSI oder Inkrementalgeber) nicht verwendet, so stehen drei weitere digitale Kanäle (Ein- oder Ausgänge) zur Verfügung. Diese können einzeln wahlweise als TTL/RS422- oder als 24 VDC- Schnittstelle konfiguriert werden!

6 DSAC - Bestellinformation Typenschlüssel DSAC - ADC - 1 = Spannung Erweiterungen - Software - Kabellänge 0 = keine S = Standard 0 = kein Kabel 2 = Strom 1 = SSI 2 = Inkremental 2 = 2 Meter 5 = 5 Meter Der Typenschlüssel umfasst den Grundprint und je nach Angabe in der Katagorie Erweiterungen den Zusatzprint, der auf die Hauptelektronik aufgesteckt werden kann. Der Zusatzprint ist notwendig, wenn Sie SSI-Wegmesssystem oder Inkrementalgeber verwenden wollen, oder auch wenn Sie einfach mehr digitale Schnittstellen benötigen. DSAC - Zubehörteile Verbindungskabel RS232 zwischen PC/Notebook und DSAC Aluminiumgehäuse zu DSAC für Montage auf Hydraulikzylindern (Standardkabel) (ohne Zuzatzprint) Gehäusedeckel mit DIN35-Schienen-Schnappenheit DSAC-Setup Software (mit Zuzatzprint) Oelhydraulik Hagenbuch AG Rischring 1/Postfach CH-6031 Ebikon/LU Tel. +41 (0) Fax +41 (0) ohe@hagenbuch.ch V1/200103/D