Selber Systeme entwickeln

Regler - Warum das Rad neu erfinden? Ein flexibles System schafft applikationsspezifische Antriebssysteme. Man nehme leistungsfähige Elektronik, Standard-Feldbusanbindung plus I/Os. Nicht zuletzt der interne Technologiesteckplatz und die Wahlmöglichkeiten zur mechanischen Integration sorgen dann für schnelles Entwickeln.

10. Oktober 2005

Dezentrale Antriebskonzepte und Serienapplikationen lassen sich einfach und kostengünstig realisieren mit volldigitalen AC-Servoreglern der DIS-2-Reihe von Metronix. Die Regler eignen sich sowohl für die Steuerung dreiphasiger Synchronmotoren als auch für permanentmagneterregte Gleichstrommotoren. Aufgrund der umfangreichen Ausstattungskiste und der hohen Regelgüte sind die Geräte praktisch in jedes Antriebskonzept mit wenig Aufwand einzubinden. Von dieser Flexibilität profitieren OEM-Hersteller und Systemintegratoren, da sich die Entwicklung eines maßgeschneiderten Antriebssystems fast nur auf die mechanische Integration beschränkt.

Im laufenden Betrieb zeigt DIS-2 genaues und driftfreies Regelverhalten sowie kurze Zykluszeiten. Die Regler bieten einen vollständigen 4-Quadranten-Betrieb mit stetigen Übergängen. Bei Rotorlagerückführung über Resolver oder Inkrementalgeber mit Hallsensoren erfolgt der Betrieb mit einer sinusförmigen Strom­einprägung, was im Unterschied zu blockkommutierten Reglern für ein stetiges Drehmoment sorgt. Neben der RS232-Schnittstelle ist ein CANbus-Interface integriert; als Protokoll wird CANopen DS402 genutzt. Damit ist die Einbindung in ein CANbus-Netzwerk, Programmierung und Sollwertvorgabe über den Bus oder die Vernetzung mehrerer Regler untereinander kein Problem. DIS-2-Regler sind zahlreichen Gebern kombinierbar. Zur Wahl stehen Modellvarianten mit Geberauswertung für Hallsensoren oder Resolver - hierbei verbessert der Signalprozessor des Reglers mittels einer speziellen Filterung und Re­gelung die Rundlaufeigenschaften -, außerdem für Sin-/Cos-Geber mit HIPERFACE-Schittstelle, für Inkrementalgeber sowie für digitale Six-Step-Hall-Sensoren mit Blockkommutierung. Bis zu acht digitale Eingänge (24 V) stehen zur Verfügung. Das spart E/A-Baugruppen und entlastet die Steuerung.

Standardmäßig sind die Geräte in einem 110 x 80 x 56 mm großen Gehäuse unter­gebracht. Sie finden leicht einen Platz, entweder direkt am Motor oder auf einer separaten Grundplatte. In beiden Fällen erreicht die montierte Einheit die Schutzart IP 67.

Auf Basis der umfangreichen Standardausstattung lässt sich mit wenig Aufwand ein maßgeschneidertes Antriebskonzept realisieren. Statt bei null anzufangen, kann ein OEM-Hersteller dabei auf vorhandene, erprobte Regelungstechnologie zurückgreifen - das vermeidet viele Fehlerquellen und beschleunigt die Entwicklung. Zur Abstimmung mit dem Technologieumfeld wird das Gerät in einer der Standardgehäusevari­anten eingesetzt und getestet. Bei Bedarf schließt sich daran die Definition eines applikationsspezifischen Gehäuses bzw. die direkte Integration in die Maschine oder Anlage an. Das dafür eventuell notwendige Umlayouten der Platine ist eine Routine­aufgabe für den Elektronikentwickler. So lassen sich besonders kompakte, mechatronische Antriebseinheiten realisieren. Insgesamt kommt man mit der beschriebenen Vorgehensweise schneller zum Ziel als bei einer Entwicklung ›from scratch‹ - bei deutlich niedrigeren Kosten. Übrigens: Auch um die Tools für Programmierung und Diagnose braucht sich der Systemintegrator nicht zu kümmern. Das Windows-Programm DIS-Commander stellt ein komfortables Tool. Es beherrscht das Einstellen von Parametern und die Anzeige von Betriebsgrößen ebenso wie das Laden und Speichern von Parametersätzen, den Firmware-Upload und die Klartextausgabe der aktuellen Reglereinstellungen.

Rüdiger Eikmeier

FAKTEN

- Driftfreies Regelverhalten und kurze Zykluszeiten zeichnen Servoregler der DIS-2-Reihe von Metronix aus.

- DIS-2-Regler sind mit einer Vielzahl von Gebern kombinierbar.

- Für die Einbindung in übergeordnete Regelungen kann die Sollwertvorgabe über den Bus oder über die analogen Eingänge erfolgen.

Erschienen in Ausgabe: 07/2005