Positioniersteuerung im High-Performance-Bereich Langsam war gestern

Redakteur: Silvano Böni

>> Mit der Maxpos 50/5 lanciert Maxon Motor eine Positioniersteuerung im High-Performance-Bereich. Der kompakte EtherCAT-Slave überzeugt durch seine Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auch unter harten Anforderungsbedingungen. Dank neuester FPGA-Technologie lassen sich zudem höchste Regeltaktraten bei gleichzeitig minimal kurzen Zykluszeiten erreichen.

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Digitale Positioniersteuerung Maxpos 50/5 für DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit Hall-Sensoren und Encoder bis 250 W.
Digitale Positioniersteuerung Maxpos 50/5 für DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit Hall-Sensoren und Encoder bis 250 W.
(Bild: maxon)

Die eisenlosen Maxon-DC-Motoren und bürstenlosen EC-Motoren (BLDC) sind durch ihren Aufbau prädestiniert für Anwendungen, in welchen hohe Dynamik und Langlebigkeit gefordert sind. Typische Bereiche hierfür sind die Robotik, die Medizinaltechnik oder der Spezialmaschinenbau. Bei hohen Anforderungen wirkte in der Vergangenheit manchmal der eingesetzte Regler oder dessen eingeschränkte Anbindungsmöglichkeit an den Master limitierend, da er nicht mit der grossen Dynamik der Motoren Schritt halten konnte. Mit der Positioniersteuerung Maxpos 50/5 können diese Kerneigenschaften der Motoren nun aber ideal genutzt werden. Dank neuester FPGA-Technologie lassen sich höchste Regeltaktraten bei gleichzeitig minimal kurzen Zykluszeiten erreichen. Anspruchsvolle Motion-Control-Aufgaben mit 100 kHz Stromreglertakt und 100 μs effektiver Zykluszeit für die Kommunikation werden so mit einem geeigneten EtherCAT Master zur Bahnplanung realisierbar. Die Unterstützung von Distributed Clocks und CoE (CAN Application Layer over EtherCAT) mit den «Cyclic Synchronous Modes» erlaubt zudem die präzise Synchronisation von beliebigen Mehrachssystemen. Alternativ dazu stehen auch profilbasierte Betriebsarten für Position und Drehzahl zur Verfügung. Die hohe Rechenleistung erlaubt zudem eine feldorientierte Sinuskommutierung von EC-Motoren (BLDC) bis hin zu einer Drehzahl von 200 000 min–1.

Volle Konnektivität

Die vielfältigen Feedbackmöglichkeiten ermöglichen den Einsatz verschiedenster permanentmagneterregter DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit digitalen Hall-Sensoren und Encodern bis 250 Watt. Der weite Versorgungsspannungsbereich von 10 bis 50 VDC sowie die Anschlussleistung von 5-A-Dauer- und 15-A-Spitzenstrom eröffnen ein breites Anwendungsfeld. Es können gleichzeitig zwei verschiedene Encoder verwendet werden. Dies ermöglicht beispielsweise eine Dual-Loop-Regelung im Master zur Kompensation von mechanischem Spiel und Elastizität im Antriebssystem, was ideal für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Präzision ist. Das Spektrum reicht von digitalen Inkremental-Encodern über analoge Sinus-Cosinus Inkremental-Encodern bis hin zu Absolut-Encodern mit SSI-, EnDat2.2- oder BiSS-C-Schnittstelle. Natürlich sind auch galvanisch getrennte I/Os mit an Bord, um verschiedenste Peripheriekomponenten wie End- oder Referenzschalter mit einbinden zu können.

Rundum geschützt und einfach zu betreiben

Wie gewohnt, wartet auch die Maxpos 50/5-Positioniersteuerung mit umfangreichen Schutzfunktionen gegen Überstrom, Übertemperatur, Unter- und Überspannung, Spannungstransienten, Kurzschluss der Motorleitungen sowie gegen Verlust des Feedbacksignals auf. Motor und Last lassen sich mit einer einstellbaren Strombegrenzung optimal schützen.

Ein neu gestaltetes Bedienkonzept für die grafische Benutzeroberfläche «Maxpos Studio» sorgt zusammen mit etablierten Werkzeugen wie dem Startup Wizard oder dem automatischen Regulation Tuning für eine einfache und intuitive Inbetriebnahme. Weitere Hilfsmittel wie ein kompletter Diagnostic Wizard zur Problembehebung oder ein frei konfigurierbarer Datenrekorder zur Aufzeichnung verschiedenster Prozessdaten ergänzen die Möglichkeiten. Die umfangreiche Dokumentation unterstützt den Kunden zusätzlich darin, in kürzester Zeit zu einem ideal abgestimmten Antriebssystem zu gelangen. Die gesamte Konfiguration lässt sich über USB oder Ethernet vornehmen. <<

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