Exakt abgestimmt

Motion Control - Kleine, intelligente Positioniersteuerungen werden in Verbindung mit Maxon-Motoren zu Komplettlösungen für exakte Positionier- und geregelte Drehbewegungen.

11. August 2006

›Epos‹, so die Bezeichnung der Posi­tioniersteuerungen, gibt es in drei Baugrößen: dem leistungsstärksten Modul mit maximal 70 V Versorgungsspannung und 10 A Dauerstrom, der mittleren Version mit 24 V Versorgung und 5 A Dauerstrom und schließlich als Mikroversion mit 24 V und 1 A, welche kaum größer als eine Streichholzschachtel ist. Damit kann man erstmals dynamische Hightech-Positioniersteuerungen im Leistungsbereich von ca. 700 W

bis herunter zu Mikroantrieben im Watt­bereich realisieren. In Verbindung mit Maxon-Motoren lassen sich perfekt abgestimmte Präzisionsantriebe für fast alle Gebiete der Automatisierungstechnik zusammenstellen. Die Posi­tioniersteuerungen bieten den Betrieb im Positions-, Geschwindigkeits- und Stromregel-Modus und können per Softwarekommando für den Betrieb mit DC-Motoren und EC-Motoren konfiguriert werden.

Bei bürstenlosen EC-Motoren wird eine sinusförmige Stromkommutierung und Space Vektor PWM-Modulation verwendet. Daraus folgen: hoher Motorwirkungsgrad, kleines Momentenrippel und geringes Motorgeräusch. Die Algorithmen sind auf einem schnellen digitalen Signalprozessor implementiert und garantieren daher beste Reglerperformance. Eingebaute Drosseln ermöglichen den problemlosen Betrieb, selbst mit niederimpedanten Motoren. Die Epos-Module haben sowohl freie digitale und analoge Eingänge als auch digitale Ausgänge für den Anschluss von Antriebsperipherie, Endschaltern etc.

Steuern wie beim Schrittmotor

Eine spezielle Betriebsart kann über den ›Step-direction‹-Modus realisiert werden. Damit ist eine Steuerungsmethode ähnlich wie bei einem Schrittmotor möglich. Jeder Step-Impuls wird umgesetzt in eine inkrementelle Drehbewegung des Motors. Auch die Quadratursignale eines Encoders werden von diesen Eingängen akzeptiert. Durch Konfiguration des Skalierungsfaktors kann ein elektronisches Getriebe einfach realisiert werden. Eingangsfrequenzen von 100 kHz bis zu 1 MHz sind je nach Hardwarevariante zugelassen.

Dies erlaubt eine Kommandierung oder eine elektronische Kopplung bis zu hohen Drehzahlen. Zur Inbetriebnahme stehen die ausführlichen Anwendungshinweise, Application Notes, in den Dokumenten ›Step Direction Mode‹ und ›Master Encoder Mode‹ zur Verfügung. In den meisten Anwendungen wird Epos jedoch über die RS232-Schnittstelle oder eine CAN Bus-Schnittstelle kommandiert. Der CAN Bus eignet sich speziell für die Vernetzung von mehreren Antrieben. Dieser Datenbus hat sich durch seine Verbreitung im Automobilbereich eine starke Position als Feldbus und Gerätebus in der Automatisierungsindustrie gesichert und zeichnet sich aus durch gute Leistungsfähigkeit für Motion control-Anwendungen, höchste Zuverlässigkeit, Sicherheit und niedrigste Anschaltkosten pro Busknoten. Standardisierte CANopen-Protokolle nach CiA (CAN in Automation) sind in die EPOS- Module implementiert. Die Kommunikation zwischen allen CAN-Busteilnehmern sowie sämtliche Motion-Control-Funktionen der Antriebe sind mit diesen Standardprofilen definiert. Damit ist größte Kompatibilität mit anderen Antriebsherstellern gegeben. CANopen wird von allen maßgeblichen SPS-Herstellern unterstützt.

Michael Schroff, Maxon Motor

Erschienen in Ausgabe: 05/2006