Suchen

Elektronikentwicklung MassgeschneiderteElektroniklösungen

Redakteur: Silvano Böni

>> Wenn erstmals Elektronik und Software in Maschinen oder Anlagen integriert werden sollen, fehlt vielen Unternehmen häufig das notwendige Know-how für deren Entwicklung und Fertigung. Doch wie kommt ein Unternehmen ohne eigene Elektronikentwicklung zu einem massgeschneiderten und kostenoptimierten Mess- und Regelsystem? Das beschriebene Beispiel zeigt einen typischen Entwicklungsprozess mit einem externen Spezialisten auf dem Gebiet.

Firma zum Thema

Prüfmaschine für Betonkonstruktionsteile im Brückenbau.
Prüfmaschine für Betonkonstruktionsteile im Brückenbau.
(Bild: Stettbacher)

Die Firma Walter+Bai AG aus Löhningen ist seit 40 Jahren spezialisiert in der Entwicklung und Herstellung von Prüfsystemen für eine Vielzahl von statischen und dynamischen Anwendungen. Die Maschinen werden weltweit eingesetzt für die Qualitätskontrolle von Werkstoffen und Komponenten. Für die Steuerung der Maschinen wurde ein neuer, anspruchsvoller Mehrkanalregler entwickelt. Damit werden jeweils mehrere hydraulische oder elektromechanische Antriebe parallel und synchron geregelt. Pro Antrieb müssen mehr als ein Dutzend verschiedene hochauflösende Sensorsignale auf einer Rate von je 8 Hz erfasst und aufbereitet werden. Dabei können Kräfte von bis zu 20 MN und Temperaturen von weit über 1000 °C auftreten, daher sind ausgefeilte Sicherheitsmechanismen Pflicht. Ausserdem muss das Mess- und Regelsystem dynamische Prüfsequenzen selbstständig und in Abhängigkeit der Messwerte durchführen und kontrolliert beenden können. Grosse Datenmengen werden gesammelt und über Netzwerk zur weiteren Verarbeitung und Analyse verschickt. Zudem müssen externe Geräte und sekundäre Regelkreise bedient werden.

Planung des Systems

Schon vor Projektbeginn war klar, dass sich die gestellten Anforderungen nicht oder nicht zweckmässig mit einer SPS-basierenden Lösung erfüllen liessen. Allerdings hatte Walter+Bai nebst groben Minimalanforderungen kein Pflichtenheft ausgearbeitet. Der Firma fehlte die Erfahrung im Bereich Elektronik, um allfällige Lösungsstrategien zu bewerten und die kostenmässigen Implikationen einzelner Anforderungen abzuschätzen. Erschwerend kam dazu, dass das Produktespektrum sehr vielfältig ist und der neue Regler Interfaces zu einer Vielzahl von verschiedenen Sensoren und Aktoren bieten sollte. Das Ziel war ein Gerät, welches nebst den geforderten Basisfunktionen in einem vernünftig amortisierbaren Kostenrahmen ein Optimum an Funktionalität und Flexibilität bietet.

Bildergalerie

(ID:37413430)