Pontos pozicionálás és zavarmentes átvitel

A Maturo rugalmas, PC-alapú vezérlés- és hajtástechnológiájával számos különféle felhasználási terület igényei és széles körű megrendelői követelmények elégíthetők ki.

A vállalat EMC-mérőkamrákban és terepi rendszerekben használatos pozicionáló körasztalok széles körét kínálja. Az asztalok átmérője 0,3-14 m, terhelhetőségük pedig 10 kg és 100 tonna közötti. Különböző magasságú, terhelhetőségű és mozgathatóságú kézi, félautomata és teljesen automata antennaárbocokkal, illetve háromlábú állványokkal pedig az antennák a kívánt sugárzási helyzetbe állíthatók. A teljes antennatartó-mozgató összeállítást három darab, házon belül kifejlesztett vezérlő működteti, melyek közül az új NCD akár nyolc darab többtengelyes eszközt is képes kezelni. Egy adott elrendezést antennaárbocok, forgóasztalok, forgóegységek, csúszósínek vagy egyéb pozicionálók tetszőleges kombinációja alkothat.

Markus Saller, a Maturo műszaki igazgatója szerint egy hagyományos EMC-alkalmazás elrendezése a következőképpen épül fel. Az elektromágnesesen árnyékolt térben általában egy forgóasztal, egy antennaárboc, valamint ez utóbbira erősített antenna található. A vezérlő – például a Beckhoff technológiáján alapuló, újonnan kifejlesztett NCD – a zavarvédelem érdekében optikai kábelen keresztül csatlakozik a külvilághoz. Az NCDvel vezérelhető a vizsgált eszköz és az antenna közötti mérési távolság, valamint a forgóasztal és az antenna helyzete. Egyre fontosabbá válnak a nagy pontosságú alkalmazások is, ahol akár 0,01°-os finomsággal kell beállítani a forgóasztalt. Ezt többek között antennák kalibrálásánál használják, továbbá olyan esetekben, amikor csökkenteni kell a szükséges mérési távolságot, ezzel együtt az EMC vizsgálótér méretét.

A PC-alapú vezérlés széles körű, bővíthető termékkínálatot tesz lehetővé

Az általános jellegű EMC-alkalmazások elrendezéseitől függetlenül a Maturo megoldásaival kapcsolatos elvárás, hogy számos különféle egyedi felhasználói követelményhez hozzáilleszthetők legyenek. Mint Stefan Lehner, a Maturo szoftverfejlesztési vezetője nyilatkozta, cégük döntésében lényeges szerepet játszott a Beckhoff PC-alapú vezérlésének és hajtástechnológiájának rendkívüli rugalmassága.

A Beckhoff széles termékválasztékkal rendelkezik, melynek további előnye a nagyfokú modularitás és bővíthetőség. Ennek köszönhetően mind a szokásos, mind a speciális funkciók könnyen megvalósíthatók a megrendelői igények szerint, például különféle interfészek vagy speciális biztonsági funkciók integrálásával. További előny a rendszer nyitottsága, ami megkönnyíti más gyártók rendszerelemeinek beépítését. Ebben kiváló támogatást nyújt az eredetileg a Beckhoff által kifejlesztett és azóta nemzetközileg elterjedt EtherCAT kommunikációs szabvány. Az EtherCAT-buszrendszer a gyakorlatban is bebizonyította, hogy rendkívül hatékony és könnyen kezelhető. A Beckhoff automatizálási technológiájának rugalmassága más szempontokból is előnyös a Maturo számára. Az egyik, hogy optikai átvitelt használ.

– Megoldásainkat optikai technológia nélkül meg sem lehetne valósítani. Kulcsfontosságú, hogy az ilyen jellegű kábelezés tökéletesen integrálható legyen az általunk használt vezérléstechnikába. Sok más rendszerrel ellentétben a PC-alapú vezérlés holisztikus rendszerintegrálást tesz lehetővé, nincs szükség közbenső LAN-optikai átalakítóra – fejtette ki Stefan Lehner.

Ezt az új NCD vezérlő valósítja meg: négy darab, EK1521 típusú EtherCAT optikai csatlakozóterminálján keresztül minden más eszköz megcímezhető. A testreszabott, CP6907 típusú vezérlőpanel segítségével optimálisan kezelhető a rendszer, a CX1020 típusú beágyazott PC pedig a szükséges számítási teljesítményt biztosítja. Az elrendezésbe beépített számos tengelyt a TwinCAT NC PTP szoftver vezérli. Az adatkezelés a TwinCAT XML adatszerver feladata, míg a TwinCAT TCP/IP szerver a magasabb szintű vezérlési mechanizmusokkal folytatott kommunikációt biztosítja.

Rugalmas, kompakt, nagypontosságú vezérléstechnika

Mint Stefan Lehner említette, a PC-alapú vezérlés további előnnyel is jár.

– Projektjeink megvalósítását sokszor a helyszűke nehezíti, ezért soha nem használunk szabványos vezérlőszekrényeket; az automatizálási elemeket tudnunk kell a legkülönbözőbb helyekre beszerelni, akár függőlegesen vagy felfüggesztve is, nem is szólva arról, hogy moduláris, elosztott elemekre van szükségünk. A PC-alapú moduláris vezérlés segíti az ilyen problémák megoldását, kiváltképp azáltal, hogy a vezérléstechnika egyedi igények szerint rugalmasan bővíthető. Például, csatornánként annyi be/kimeneti egységet használhatunk, amennyi éppen szükséges. A számukat később is bővíthetjük, ezért tervezéskor nem kell túlméreteznünk a be/kimeneti modulok számát.

További előny, hogy az EL7041 léptetőmotor- termináloknál és az EL7211 szervomotor- termináloknál az új ZB8610 típusú ventilátorbetétet használjuk, így helytakarékosabb elrendezéseket tudunk kialakítani. Korábban külső ventilátort használtunk, ami lényegesen több helyet és a telepítés tekintetében nagyobb erőfeszítést igényelt. Nagy pontossági követelmények esetén a Maturo az eXtreme Fast Control (XFC) megoldás adta lehetőségeket is kihasználja. – Az EL2262 típusú EtherCAT-terminálon keresztül 100-szoros túlminta-vételezéssel adhatjuk meg a pozíciókat, ami messze nagyobb felbontást eredményez, mint amekkorát az alapul szolgáló vezérlési ciklus lehetővé tenne. Csak így lehet 0,01°-os felbontás mellett viszonylag gyorsan elküldeni a szükséges parancsokat a hajtástechnikai alrendszernek. Az EtherCAT elosztott órajelein alapuló XFC-technológia alkalmazása az előfeltétele az üzemelés közben történő csatlakoztathatóságnak, ami tökéletesen támogatja az EtherCAT-alapú rugalmas buszelrendezések kialakítását.

Kompakt hajtástechnológia sok tengelyhez

Az EMC-vizsgálatok nagyfokú bonyolultságát jól tükrözi, hogy számos esetben igen sok mozgástengelyt kell kezelni. Nem ritkán akár 50 tengelyt is kell programozni, a forgóasztalokon kívül többek között különféle antennaárbocokat is, amelyek külön-külön akár hét tengellyel is rendelkezhetnek. A forgóasztaloknál ezt szervotengelyekkel oldják meg. Az antennaárbocok esetében, amelyek nagyobb nyomatékterhelésnek vannak kitéve, léptetőmotorokat használnak.

– A Beckhoff hajtástechnikai termékeinek széles választéka rendkívül sokat segít a szerteágazó követelmények kielégítésében. További előnyünkre szolgál, hogy az egykábeles technológia (OCT – One Cable Technology) megkönnyíti a telepítést és üzembe helyezést, beleértve az elektronikus adattáblák kezelését is. Különösen előnyös a Beckhoff kompakt hajtástechnológiája, konkrétan a szervo- és léptetőmotor termináljai, amelyeket mindenhol használunk, ahol lehet. A hajtáslánc könnyen és maximális rugalmassággal szerelhető össze egyedi igényeket kielégítő, rendkívül kompakt elrendezéssé – magyarázta Markus Saller.

A nyitóképen: Stefan Lehner, a Maturo szoftverfejlesztési vezetője, Uwe Kraus, a Beckhoff nürnbergi irodájának kereskedelmi vezetője és Markus Saller, a Maturo műszaki igazgatója egy teljesen automata EMC-antennaárboc mögött. (Szerzői jog: Beckhoff)