Elektronische Nockenschaltwerke
Dynamisches Nockenschaltwerk MCT3 für Winkelcodierer mit Binär-Eingang Programm: MCT3.2
Elektronische Nockenschaltwerke
Moderne Automationsanlagen erfordern Präzisionsantriebstechnik – Wendling realisiert die Dynamische Steuerung
Wendling Elektronik enwickelt schon seit über zehn Jahren elektronische Nockenschaltwerke. Ziel der Forschung ist es, mechanische Steuerungen nicht nur zu ersetzen, sondern die Funktion von Nockenschaltwerken um ein vielfaches genauer, einfacher, universeller anwendbar und verschleißfreier zu machen.
Technische Daten
| Spannungsversogung | Ub 15 – 30 V DC |
| Restwelligkeit | < 15% |
| Stromaufnahme | < 200 mA ohne Ausgangsbelastung |
| Anzahl der Ausgänge | 48 PNP-schaltend, kurzschlußfest |
| Ausgangsspannung der Ausgänge | Ub minus 1V, aktiv high |
| Ausgangsstrom pro Ausgang | 80 mA |
| Arbeitstemperatur | von 0 bis 60° C |
| Lagertemperatur | von -20 bis 70° C |
Art des Winkelcodierers
Gebräuchlich sind Winkelcodierer im Binär-Code oder im Gray- Code. Das MCT3 kann beide Arten verarbeiten. Die Type muß jedoch bei der Bestellung angegeben werden, wenn der Winkelcodierer von Ihnen beigestellt wird.
Funktionsbeschreibung
Dynamisches Nockenschaltwerk MCT3
Nach dem Einschalten der Betriebsspannung werden die Daten aus dem EEProm in den Arbeitsspeicher eingelesen. Das Gerät befindet sich in der Arbeitsstellung. In der Taste ‚RUN‘ leuchtet die grüne LED. Zwei vierstellige 7-segmentanzeigen zeigen die Stellung des Winkelcodierers, sowie die Geschwindigkeit an. Ab einer Geschwindigkeit von größer 10 Umdr./Min wird die Winkelanzeige dunkel geschaltet.
Die Grenzwerte können innerhalb der 360 Grad beliebig gesetzt werden. Der Anfangswert kann z. B. bei 350 Grad, der Endwert bei 10 Grad programmiert sein. Der Nocken ist dann von 350 bis 10 Grad aktiv.
In der Standardausführung sind die ersten 8 Nocken dynamisch programmierbar. Die dynamische Verschiebung wird nicht über Zeit, sondern über Winkelgrade erreicht. Der Wert für die Voreilung (dynamischer Wert) muß einzeln für jeden Kanal unter den Kanalnummern 51 bis 58 eingegeben werden.
Am einfachsten kann man diesen Wert wie folgt ermitteln: Man stellt die Geschwindigkeit auf 80 Umdrehungen ein und stoppt die Maschine. Die Differenz aus dem Sollwert (programmierter Nocken) und dem Istwert (angezeigter Wert) ist der Wert, der als dynamischer Wert programmiert werden muß. Die Berechnungsgrundlage für den Rechner ist 80 UPM. Wenn 80 UPM nicht gefahren werden kann, so läßt sich mit einer Verhältnisrechnung auch der dynamischen Wert ermitteln. Da man während des Betriebs programmieren kann, lassen sich auch durch praktisches Ausprobieren leicht Korrekturen vornehmen oder komplette Einstellungen machen. Bitte beachten: Die programmierten Werte werden erst mit dem Drücken der Taste ‚Set Sollwert‘ übernommen.
Das Programmieren im Teach-In Mode wird man in der Praxis so vornehmen, daß die Maschine an die Stelle gefahren wird, wo der Nocken aktiviert werden soll. Der vorgesehene Kanal muß angewählt und die Taste ‚Anfang‘ gedrückt sein. Durch Drücken der Taste ‚Set Istwert‘ wird jetzt der augenblickliche Istwert der Winkelanzeige als Anfangswert zwischengespeichert. Danach fährt man zu der Position, wo der Nocken ausgeschaltet werden soll, wählt die Taste ‚Ende‘ und drückt nochmals die Taste ‚Set Istwert‘. Durch Umschalten der Tasten ‚Anfang‘ und ‚Ende‘ kann man sich zu Kontrolle beide Werte noch einmal ansehen, bevor man die Werte mit der Taste ‚Set Sollwert‘ zur Auswertung übergibt.
Etwas allgemeines zu Nockenschlaltwerken
Das mechanische Nockenschaltwerk betätigt über Teilabschnitte eines Kreises einen Schalter, der über die Länge dieses Teilabschnittes geschlossen ist. Ein solcher Teilabschnitt ist als „Nocke“ definiert. Jeder Schalter stellt einen Ausgang dar. Mehrere parallel angeordnete Kreise ergeben die Anzahl der Ausgänge.
Dieses Grundprinzip wurde von den mechanischen Nockenschaltwerken übernommen. Die Programmierung einer Nocke auf einem Ausgang geschieht über die Eingabe eines Einschalt- und eines Ausschaltpunktes. Zwischen diesen Punkten ist der Ausgang eingeschaltet. Gegenüber den mechanischen Nockenschaltwerken sind mit den elektronischen Nockenschaltwerken nun neue Funktionalitäten möglich: So sind eine dynamischen Nockenverschiebung (Kompensation der Totzeit eines angeschlossenen Aktors), Winkel-Zeit-Nocken, elektronische Nullpunktverschiebung und vieles mehr möglich.