Success Story

Ansteue­rung von Ser­vo­an­trie­ben mit ctrlX

Im Rahmen seiner Bachelorarbeit an der FH Aachen hat Herr Sebastian Kröbel einen Funktionsbaustein entwickelt, welcher flexibel zur Ansteuerung von Servoantrieben mit dem Bosch Rexroth ctrlX System eingesetzt werden kann.

Die Ziel­set­zung

Als Cer­ti­fied Excel­lence Solu­ti­on Part­ner und offi­zi­el­ler Sys­tem­in­te­gra­tor der Fir­ma Bosch Rex­roth ist es für uns von gro­ßem Inter­es­se, die neue ctrlX CORE Steue­rung bei unse­ren Kun­den höchst effi­zi­ent ein­setz­ten zu kön­nen. Die Ziel­set­zung der Bache­lor­ar­beit war es, einen indus­trie­taug­li­chen Stan­dard zu ent­wi­ckeln, um unge­re­gel­te und gere­gel­te Antrie­be mit der ctrlX steu­ern zu kön­nen. Ein Steu­ern und Über­wa­chen der Antrie­be sowie Schnitt­stel­len zum HMI mit grund­le­gen­den Funk­tio­na­li­tä­ten, wie Betriebs­ar­ten, Benut­zer­ver­wal­tung und ein Alarm­hand­ling , soll­ten inte­griert werden.

Der Pro­jekt­auf­bau

Die ent­wi­ckel­te Soft­ware soll­te in einem Labor­auf­bau im Hau­se der Qua­li­ty Auto­ma­ti­on GmbH ein­ge­setzt und getes­tet wer­den. Der Auf­bau ent­hält die ctrlX CORE Steue­rung mit einem QA-Basis­pro­jekt inklu­si­ve der neu ent­wi­ckel­ten Funk­ti­ons­bau­stei­ne, ein HMI-Panel mit eigens ent­wi­ckel­ter Benut­zer­ober­flä­che im QA Cor­po­ra­te Design und einen Dreh­strom­mo­tor mit ent­spre­chen­dem Bosch Fre­quenz­um­rich­ter (EFC 5610). Zusätz­lich wur­de ein ctrlX Dri­ve Ser­vo­mo­tor mit Ser­vo­um­rich­ter in dem Labor­auf­bau instal­liert.
Der ent­wi­ckel­te Funk­ti­ons­bau­stein beinhal­tet alle in der Industrie not­wen­di­gen und gän­gi­gen Funk­tio­na­li­tä­ten. Wech­sel zwi­schen Hand- und Auto­ma­tik­be­trieb, das Ein­le­sen von digi­ta­len und ana­lo­gen Ein­gän­gen und von Soll- und Ist­wer­ten sowie Resets und Not­stopps sind abgebildet.

Pro­jekt­er­geb­nis

Der Umrich­ter lässt sich wie gewünscht über die ctrlX Steue­rung ansteu­ern. Für inter­ne Zwe­cke wur­den alle Varia­blen und der FB sehr genau doku­men­tiert. Die Betriebs­ar­ten abso­lu­te Posi­tio­nie­rung, rela­ti­ve Posi­tio­nie­rung, Geschwin­dig­keits­re­ge­lung und Dreh­mo­ment­re­ge­lung wur­den erfolg­reich imple­men­tiert. Bei der Posi­ti­ons­re­ge­lung wird nach dem Start­be­fehl eine Soll­po­si­ti­on mit Ram­pen­pro­fil ange­fah­ren. Das Ram­pen­pro­fil ent­hält Beschleu­ni­gung, Ver­zö­ge­rung und eine Maxi­mal­ge­schwin­dig­keit. Der Soll­wert wird ent­we­der abso­lut oder rela­tiv als Posi­ti­ons­off­set vor­ge­ge­ben. Bei der Geschwin­dig­keits­re­ge­lung wird nach dem Start­be­fehl eine Soll­ge­schwin­dig­keit mit Ram­pen­pro­fil ange­fah­ren. Das Ram­pen­pro­fil ent­hält Beschleu­ni­gung und Ver­zö­ge­rung. Die Dreh­mo­ment­re­ge­lung lässt sich kon­ti­nu­ier­lich steu­ern. Das Soll­mo­ment wird in Echt­zeit auf­ge­bracht. Somit las­sen sich Dreh­mo­ment­ver­läu­fe rea­li­sie­ren. Des Wei­te­ren wur­de ein Bau­stein ent­wi­ckelt, um die Ser­vos zum Antrieb einer Line­ar­ach­se zu ver­wen­den. Die­ser FB nutzt wie­der­um den Ser­vo-FB. Die Ach­se kann sich in der Initia­li­sie­rung selbst ver­mes­sen, wodurch sich die Ach­se rela­tiv und abso­lut posi­tio­nie­ren lässt und auch eine Geschwin­dig­keits­vor­ga­be mög­lich ist. Außer­dem wur­de eine HMI-Benut­zer­ober­flä­che erstellt, mit der das SPS-Pro­gramm gesteu­ert und über­wacht wer­den kann. Ent­hal­ten sind ver­schie­de­ne umschalt­ba­re Menüs, eine Benut­zer­ver­wal­tung und eine Alarm­ver­wal­tung mit Quittierfunktion. 
Ansprechpartner
Sebastian Kröbel,
Marcel Martis
Sebastian Kröbel, Bachelorand FH Aachen; Marcel Martis, Softwareentwickler
Schwerpunkte: Antriebstechnik, Steuerungstechnik
In Kooperation mit

Rexroth – A Bosch Company

Bosch Rexroth AG
Vertrieb Europa Mitte
Borsingstraße 15
40880 Ratingen
Nordrhein-Westfalen, Deutschland

www.boschrexroth.com

 

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