Positioniersteuerung Präzise und dynamisch im Hochleistungsbereich positionieren

Redakteur: Ute Drescher

Mit der Maxpos 50/5 lanciert Maxon eine neue Generation von Positioniersteuerungen im High-Performance-Bereich. Der kompakte EtherCAT Slave eröffnet neue Möglichkeiten in Bezug auf Präzision, Dynamik und Synchronisation. Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auch unter harten Anforderungsbedingungen sind weitere Pluspunkte.

Firmen zum Thema

Maxpos 50/5 – EtherCAT SlaveDigitale Positioniersteuerung für DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit Hall-Sensoren und Encoder bis 250 Watt.
Maxpos 50/5 – EtherCAT SlaveDigitale Positioniersteuerung für DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit Hall-Sensoren und Encoder bis 250 Watt.
(Bild: Maxon)

Die eisenlosen Maxon DC-Motoren und bürstenlosen EC-Motoren (BLDC) sind durch ihren Aufbau prädestiniert für Anwendungen, in denen hohe Dynamik und Langlebigkeit gefordert sind. Typische Bereiche hierfür sind die Robotik, die Medizintechnik 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 schritthalten konnte.

Mit der neuen Positioniersteuerung Maxpos 50/5 können diese Kerneigenschaften der Motoren nun aber genutzt werden. Dank neueer FPGA-Technologie (Field Programmable Gate Array) lassen sich hohe 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 Ether-CAT Master zur Bahnplanung realisierbar. Die Unterstützung von Distributed Clocks und CoE (CAN Application Layer over Ether-CAT) 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 Feedbackmöglichkeiten ermöglichen den Einsatz verschiedener permanentmagneterregter DC-Motoren und EC-Motoren (BLDC) mit digitalen Hall-Sensoren und Encodern bis 250 W. 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-Encoder bis hin zu Absolut-Encodern mit SSI-, EnDat2.2- oder BiSS-C-Schnittstelle. Natürlich sind auch galvanisch getrennte I/Os mit an Bord, um verschiedene Peripheriekomponenten wie End- oder Referenzschalter mit einbinden zu können.

Rundum geschützt und einfach zu betreiben

Wie von Maxon gewohnt, wartet auch die Maxpos 50/5 Positioniersteuerung mit 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 verschiedener Prozessdaten ergänzen die Möglichkeiten. Die Dokumentation unterstützt den Kunden zusätzlich darin, in kürzester Zeit zu einem abgestimmten Antriebssystem zu gelangen. Die gesamte Konfiguration lässt sich über USB oder Ethernet vornehmen. (ud)

(ID:42862451)