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O+P Fluidtechnik 10/2018

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STEUERUNGEN UND

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN PAM-199-P DEN SCHRITT IN DIE DIGITALISIERUNG WAGEN PAM-199-P-ETC PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Ethernet basierten Feldbusschnittstellen haben den Einzug in die industriellen Anwendungen geschafft und werden durch Industrie 4.0 erheblich vorangebracht. Die EtherCAT-Variante beinhaltet hier eine Sonderstellung, da über den Dienst CoE (CANopen over Ethernet) eine CANopen kompatible Struktur implementiert wurde. Anwender, die bisher CANopen einsetzten, können so ohne eine komplett neue Einarbeitung auf einen erheblich schnelleren Feldbus umsteigen. Der digitale Leistungsverstärker PAM-199-P ist seit Jahren als robustestes Gerät auf dem Hydraulikmarkt etabliert. Konsequent entwickelt, um die typischen Ventile der verschiedenen Hydraulikhersteller ansteuern zu können, ist eine flexible Einstellung aller relevanten Parameter möglich. Der Vorteil für den Anwender ist, dass er sich nur einmal einarbeiten muss. Die klassischen Funktionen wie unterschiedliche Eingangssignale, Rampenbildner, MIN-MAX Einstellung ohne gegenseitige Beeinflussung, Kennlinienlinearisierung und Signalüberwachungen werden ergänzt durch eine funktional erweiterte Software zur Magnetansteuerung, die sowohl eine freie PWM-Frequenzeinstellung erlaubt, als auch die Möglichkeit eines zusätzlichen unabhängigen Dither bietet. Neben den schon beschrieben Eigenschaften verfügt der kurzschluss- und übertemperaturfeste PAM-199-P über einen Spannungsbereich von 10 bis 30 V, eine USB-Schnittstelle sowie verschiedene Modi, z. B. zur Ansteuerung von einem Wegeventil mit zwei Magneten oder von zwei getrennten Drosselventilen. Um dies möglichst preiswert zu realisieren, ist eine Integration der EtherCAT-Schnittstellen in einen Mikrocontroller erforderlich. Eine solche Lösung ist in der XMC4000-Prozessorfamilie von Infineon zu finden. Diese Prozessoren sind in Hinblick auf die technischen Daten optimal für hydraulische Anwendungen wie mobile Steuergeräte, On-Board-Elektronik aber auch für externe Lösungen geeignet. Die Rechenleistung ist sehr hoch, somit kann also viel „Intelligenz“ für eine erweiterte Diagnose bzw. für zusätzliche Regelaufgaben implementiert werden. Das Besondere dabei ist, dass der ARM CORTEX M4 Kern um eine EtherCAT-Schnittstelle erweitert wurde. Weitere Eigenschaften sind analoge Eingänge mit 12 Bit sowie analoge Ausgänge mit 12 Bit, eine Ethernet- und eine USB-Schnittstelle sowie CAN-Bus. VON ANALOG ZU DIGITAL Zurzeit findet ein Wechsel von analogen Signalen hin zur Digitalisierung bzw. Industrie 4.0 statt. Einer der letzten Schritte ist nun durch die Integration einer EtherCAT-Schnittstelle vollzogen worden. Neben der sicheren und schnellen Sollwertübertragung stehen dem Anwender z. B. auch die aktuellen Stromwerte, der Ansteuerungsgrad des Ventils und Fehlerinformationen zur Verfügung. Ein weiterer und vielleicht der wichtigste Vorteil ist die Parametrierung direkt über die SPS. Dabei ist die Parametrierung selbst nicht ausschlaggebend (sie könnte weiterhin über die W.E.St.-Bedienoberfläche WPC-300 erfolgen). Vielmehr ist es wichtig, dass die SPS die Parameter kennt und somit auch speichern 32 O+P Fluidtechnik 10/2018

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN kann. Im Fall eines Austausches des Leistungsverstärkers werden so die richtigen Parameter von der SPS übertragen, und ohne weitere Parametrierung kann die Maschine wieder in Betrieb genommen werden. Stillstandzeiten werden minimiert. Das Entwicklungsziel, einen Leistungsverstärker in derselben Preisklasse wie die analogen Leistungsverstärker zu realisieren, ist mit dem PAM-199-P-ETC gelungen. Die Bauform hat sich nicht geändert, die Verkabelung wird durch Standard-Schnittstellenstecker vereinfacht. Die serielle Schnittstelle (USB) wurde bei - be halten, so dass der Anwender wie gewohnt und mit derselben Parametriersoftware (WPC-300) die Einstellungen vornehmen kann. Die Funktionen des PAM-199-P-ETC Leistungsverstärkers sind identisch mit dem Standard-Leistungsverstärker PAM-199-P mit POINTIERT FELDBUSSCHNITTSTELLE IST NICHT NUR KOMPLEXEN ACHSREGLERN VORBEHALTEN STANDARD LEISTUNGSVERSTÄRKER LASSEN SICH ÜBER DIGITALE SCHNITTSTELLEN ANSTEUERN ANSTEUERUNG EINES WEGEVENTILS MIT ZWEI MAGNETEN... ... ODER ZWEIER GETRENNTER DROSSELVENTILE 01 Strukturbild Leistungsverstärker 02 Der XMC4000-Microcontroller verfügt über einen ARM CORTEX M4 Prozessor mit 144 MHz, eine Floating-Point- Unit, PWM-Ausgänge und verschiedene Derivate mit ausreichend Speicher analogen Schnittstellen. Er lässt sich als Leistungsverstärker sowohl für Wegeventile mit zwei Magneten als auch als Leistungsverstärker für zwei unabhängige Druck- oder Drosselventile einsetzen. Der maximale Magnetstrom von 3 A ist für fast alle Anwendungen aus reichend. Dadurch ergeben sich folgende Vorteile: n eine nahtlose Integration in das Automatisierungssystem, der Leistungsverstärker wird zum integralen Bestandteil des Systems n eine bessere Diagnose, alle Signale/Informationen sind im Datenprotokoll verfügbar n eine einfache Verkabelung zu den Magneten und standardisierte Kabel auf der EtherCAT- Seite n Kosteneinsparung auf der SPS-Seite, denn keine digitalen und analogen IOs sind e rforderlich n ein einfacher Austausch im Fehlerfall; über die Maschinensteuerung können die Module automatisch parametriert werden n eine Ferndiagnose ist grundsätzlich möglich Zudem ist eine direkte Verbindung zur PAM-199-P-ETC mit der Software WPC-300 möglich, so dass die Inbetriebnahme der verbundenen Achse auch unabhängig von der übergeordneten Steuerung erfolgen kann. Zusammenfassend lässt sich also erkennen, dass optimierte Produkte den bezahlbaren Schritt in die viel erwähnte Digitalisierung ermöglichen. Die Feldbusschnittstelle ist also nicht nur den komplexen Achsreglern vorbehalten, sondern auch einfachere Produkte wie die Standard-Leistungsverstärker lassen sich kostengünstig über digitale Schnittstellen ansteuern. www.w-e-st.de Die Nr. 1 in Auswahl und Kompetenz – SF. 30‘000 Filtertypen ab Lager. Für den Mobil- und Industriebereich. SF-Filter GmbH | DE-78056 VS-Schwenningen |Phone +49 7720 80 91-0 24h Lieferung sf-filter.com laufer SF-Filter.indd 1 05.02.2018 11:23:36 O+P Fluidtechnik 10/2018 33

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