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antriebstechnik 10/2017

antriebstechnik 10/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 03 Software-in-the-loop Schema Verhalten der Steuerung und des Antriebreglers beim Auftreten von denkbaren Systemfehlern in der Vorschubachse abgesichert werden. Aufgrund der Vielzahl möglicher Fehlerfälle und -kombinationen sind manuelle Tests an realen Achsen zeitaufwendig und für Fehlerfälle, die beispielsweise zu Sachschäden führen, gar nicht umsetzbar. In SimulationX können deshalb an jeder Modellkomponente Einzelfehler und ihre Wirkung auf An-/Abtrieb definiert werden. Der Fehler „Blockade“ eines Bandantriebes führt z. B. zu einer Winkelgeschwindigkeit von Null am Abtrieb. Ein Fehler „Bandriss“ verursacht am Abtrieb hingegen ein Drehmoment von Null. Diese Fehler einzelner Komponenten resultieren allein oder in Kombination mit weiteren Einzelfehlern, zu einem Gesamtsystemfehler wie bspw. „Kein Antriebsmoment am Schlitten“ oder „Crash des Schlittens“. Letzterer Gesamtsystemfehler tritt bspw. auf, wenn der Regler des Stellmotors inaktiv ist, die Bremse versagt, Gravitation auf die Achse wirkt, das Getriebe nicht selbst hemmt und keine Endanschläge vorhanden sind. Eine derartige Minimalkombination von Einzelfehlern, die gemeinsam einen Gesamtsystemfehler auslösen, wird als „Cut Set“ bezeichnet und entspricht einem Testfall. Die Eine Kopplung zu dem kommerziellen Steuerungsprogramm Beckhoff TwinCAT sowie die Integration von Fehlermodellen für die Steuerungsentwicklung, ist für die physikalische Systemsimulation komplett neu. Christoph Schramm, Applikationsingenieur, ESI ITI GmbH Die Innovation eines solchen Simulationsmodells besteht in der Eigenschaft, dass das Vorschubachsenmodell als vorbereiteter, validierter Modellblock zur Verfügung steht. Der Anwender braucht das Modell nur noch konfigurieren und parametrieren. Damit gelingt auch Simulationseinsteigern effizientes Modellieren, ein sicherer Umgang mit dem Tool und letztlich eine zuverlässige Ergebnisfindung. Christian Friedrich, wissenschaftlicher Mitarbeiter, IWM TU Dresden SimulationX Fehlerbaumanalyse ermöglicht es, alle Cut Sets aus den definierten Einzelfehlern der Systemkomponenten und Ausgangsabweichungen zu bestimmen und grafisch als Fehlerbaum darzustellen. Die entwickelte Modellbibliothek für Vorschubachsen enthält neben der Definition von Einzelfehlern auch Elemente welche diese physikalisch abbilden. Der Fehler „Reibung zu hoch“ wird bspw. durch ein weiteres, beliebig zuschaltbares, Reibmoment realisiert. Damit können aus den Cut Sets Fehlertestfälle generiert und deren physikalisches Verhalten simuliert werden. Zusätzlich lassen sich mithilfe des SimulationX Variantenassistenten zahlreiche Fehlertestsimulationen automatisieren. Der Anwender braucht lediglich das gewünschte Systemverhalten für die simulierten Fehler festlegen und abschließend bewerten. Validiertes Modell, schnelle Ergebnisse Es wurde ein neues Bibliothekskonzept am Beispiel linearer Vorschubachsen für Werkzeugmaschinen entwickelt. Auf der Grundlage ersetzbarer Teilmodelle mit spezifischen Schnittstellen und einem Konfigurationsassistenten, können mehr als 1 000 mögliche Konfigurationen unterstützt und in einem übersichtlichen und schnellen Modell zusammengestellt werden. Die Innovation eines solchen Simulationsmodells besteht in der Eigenschaft, dass das Vorschubachsenmodell als Block zur Verfügung steht. Der Anwender braucht das Modell nur noch zu konfigurieren, das heißt Art und Typ von Antrieb, Übersetzungsgetriebe und Führung auszuwählen und es zu parametrieren, sprich Motorleistung, Reibparameter etc. einzustellen. Neu ist außerdem die Integration von Fehlermodellen z. B. für Fälle wie Zahnradbruch, Antriebsblockade oder Riemenriss, die insbesondere bei der Steuerungsentwicklung zum Einsatz kommen können. Eine derartige Simulation von Fehlerfällen im Software-in-the-Loop- Modell durch externe Testumgebungen ist für physikalische Systemsimulationen komplett neuartig. www.simulationx.com 68 antriebstechnik 10/2017

AS-i Motormodul für die schnelle und geschützte Montage im Kabelkanal Das Unternehmen Bihl+Wiedemann bietet schon lange kostensparende Fördertechnikund Antriebslösungen mit AS-Interface an. Speziell für die schnelle und geschützte Montage im Kabelkanal hat das Unternehmen eine neue Gehäusevariante entwickelt, die eine flache Bauform (B × H × T: 90 × 60 × 18 mm) aufweist und sich damit für vielfältige Montagesituationen in diversen Materialflussapplikationen eignet. Neuestes Produkt ist das AS-i Motormodul BW3409 zur Steuerung von zwei 24 V Rollenantrieben. Es verfügt über vier digitale Eingänge, zwei digitale und zwei analoge Ausgänge sowie einen integrierten Passivverteiler für den Anschluss von AS-i und 24 V Hilfsenergie über Profilkabel. Die Sensor-Eingänge werden aus AS-i versorgt, die restlichen Eingänge sowie die Ausgänge aus Aux. Die Drehinformationen werden über einen AS-i AB-Slave übertragen und die entsprechende Geschwindigkeit über AS-i Parameter eingestellt. Der Anschluss der Motorrollen erfolgt über zwei M8-Kabelbuchsen, für die weiteren Eingänge stehen zwei M12-Kabelbuchsen zur Verfügung. www.bihl-wiedemann.de 3-D-Simulation mit Produktivcode Mit einem Visualisierungstool beschleunigt B&R die Entwicklung von Automatisierungslösungen mit dem Transportsystem Supertrak. Es visualisiert die simulierte Bewegung aller Shuttles und synchronisierter Subsysteme wie Robotik und CNC in 3-D. So können Maschinenkonzepte und Ablaufprogramme vorab validiert und die Inbetriebnahme beschleunigt werden. Das Tool und umfangreiche Simulationsmöglichkeiten sind in die Software Automation Studio integriert. Alle Simulationen basieren auf realem Maschinencode. Im Simulationsmodus erfolgt die 3-D-Visualisierung in der Entwicklungsumgebung, sodass der Prozess bereits vor der Inbetriebnahme optimiert werden kann. Anschließend wird der Maschinencode mit wenigen Klicks auf die Ziel-Hardware übertragen. Zur Laufzeit verarbeitet das Visualisierungstool Sensorsignale in Echtzeit und ermöglicht die Darstellung der Maschinenbewegungen auf der Maschinenvisualisierung. Der Maschinenprozess lässt sich so optimal überwachen. www.br-automation.com Rücklaufsperren für extreme Rutschdrehmomente www.ringspann.de Ringspann hat die Baureihe FXR von High-Tech-Rücklaufsperren mit integriertem Drehmomentbegrenzer und mechanischer Löseeinrichtung erweitert. In den High-Speed-Rücklaufsperren FXRW und FXRU kommen hochbelastbare Carbon- Reibbeläge mit höchsten Flächenpressungen zum Einsatz. Sie ermöglichen trotz kompakter Dimensionen extreme Rutschdrehmomente bis 140 000 Nm. Bei der Konstruktion von Mehrfachantrieben mit schnell laufenden Wellen eröffnen sie neue Perspektiven hinsichtlich Sicherheit und Bauraum-Optimierung. Geeignet sind die Rücklaufsperren z. B. zur Absicherung schnell laufender Getriebe-Eingangswellen der ersten und zweiten Getriebestufen. Die Variante FXRU gibt es auch mit einer einfachen mechanischen Löseeinrichtung. So erübrigt sich der Einsatz hydraulischer Lösesysteme. Sie können auch in schmutzigen und staubigen Umgebungen eingesetzt werden, z. B. in Förderanlagen der Schüttgut-, Bergbauund Schwerindustrie. bis IP65 zertifiziert Kabeldurchführung Mit dem Stecker durch die Wand Die teilbare Kabeldurchführung KEL-U / KEL-ER für Leitungen mit Stecker. Garantieerhalt konfektionierter Leitungen schnelle Montage hohe Packungsdichte Zugentlastung gemäß DIN EN 62444 bis IP65 zertifiziert bis MOTEK Stuttgart | 09.10. – 12.10.17 Halle 7 | Stand 7312 www.icotek.com