Motivation und Hintergrund
In einer vergangenen Bachelorarbeit wurde bei uns ein Model einer Wickelanlage mit SPS-basierter Regelung entworfen und umgesetzt. Das vorhandene Testmodell soll nun umgebaut und mit Soft- und Hardware der Firma Mitsubishi ausgestattet werden. „Gemeinsam mit Mitsubishi werde ich eine Steuerungsbasis für Wickelapplikationen erarbeiten, welche dann in Zukunft flexibel für verschiedene Motoren- und Anlagengrößen eingesetzt werden kann“, erzählt Aaron.
Aaron Laufs ist aktuell Student an der Fachhochschule Aachen im Fachbereich Automatisierungs- und Antriebstechnik. Im Anschluss hat er zuerst eine Ausbildung zum Elektroniker für Betriebstechnik gemacht und noch während dieser Ausbildung sein Fachabitur auf Abendschule nachgeholt. Nach seiner Ausbildung und einiger Berufserfahrung entschied Aaron sich zum Vollzeitstudium, welches ihn nun seit Anfang dieses Jahres zu QA geführt hat. Sein Praxissemester ist nun abgeschlossen und wir freuen wir uns, dass Aaron die nun anstehende Bachelorarbeit auch bei uns absolvieren möchte.
Der Testaufbau
Das Modell aus Fischertechnik simuliert annährend reale Bedingungen. Eine Vorschubeinheit in der Mitte zwischen den zwei Wickeleinheiten gibt die Geschwindigkeit vor. Auf der linken Seite wird eine Tänzerregelung realisiert. Bei diesem Verfahren wird das Material hinter dem Wickler über einen vertikal frei beweglichen Tänzer geführt. Der Tänzer sollte möglichst immer in einer mittleren Position bleiben, die Regelung reagiert auf Abweichungen von dieser Position. Die Wegmessung erfolgt durch ein Schiebepotentiometer. Für das zweite Verfahren, die Zugkraftregelung, kommt eine feste Umlenkrolle zum Einsatz, an deren Fundament Kraftsensoren angebracht sind. Hier kommt der Zug auf die Rolle als Regelgröße zum Einsatz.
Inhalt und Ausblick
In den kommenden Monaten wird Aaron Schritt für Schritt die Steuerungsbasis mit Mitsubishi Komponenten entwickeln. Nach einer Einarbeitung in die Hardware, die Wickelapplikation und den Regelkreis müssen die Regelgrößen ermittelt und der Regelkreis umgesetzt werden. Dafür werden Bausteine mit der Software GX Works 3 erstellt, welche physikalische Berechnungen durchführen. Im Anschluss wird der gesamte Regelkreis simulativ in der Software abgebildet und erste Tests durchgeführt. Danach geht es an den Umbau des Modells. Hierzu stellt unser Premium System Partner Mitsubishi uns unter anderem den Motion Controller RD78G4, eine Servoverstärker der J5-Serie und den Servomotor HK-KT12W zur Verfügung. Die Software wird auf einer MELSEC iQ-R-Serie Steuerung laufen.
Wir freuen uns auf diese spannende und innovative Bachelorarbeit und wünschen Aaron viel Erfolg in den kommenden Monaten.
