SPS-basierte Regelung einer Wickelanlage mit Soft- und Hardware von Mitsubishi

Im Rahmen sei­ner Bachelorarbeit ent­wi­ckelt Aaron Laufs eine Regelung für Wickelanlagen anhand eines Models mit Tänzer- und Zugkraftregelungen.

SPS-basierte Regelung einer Wickelanlage mit Soft- und Hardware von Mitsubishi

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. Nach der Schule 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. Nach einem erfolg­rei­chem Praxissemester 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.

SPS-basierte Regelung einer Wickelanlage mit Soft- und Hardware von Mitsubishi