Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 07/2015, 09.07.2015

Eine Karte für viele Anwendungen

Die Auswahl der richtigen Elektronikkarte für die industrielle Proportionaltechnik kann den Anwender schnell überfordern – das Angebot ist gross. Die «Technische Rundschau» hat bei der Wandfluh AG nachgefragt und sich auf den neuesten Stand der Technik bringen lassen.

Autor: Stefan Fuhrer Wandfluh AG

Der Einsatz von Elektronikkarten in der industriellen Proportionaltechnik ist sehr vielfältig. Wird ein weiches Umschalten des Ventils verlangt, kann dies über eine Rampenfunktion realisiert werden. Müssen immer wiederkehrend die gleichen Drucksollwerte vorgegeben werden wie bei einer Pressenanwendung, kann dies mit den Festsollwerten realisiert werden. Wandfluh hat Produkte im Angebot, die den Grossteil der Anforderungen abdecken. Eines davon ist die «SD7»-Schaltschrank-Elektronik.

Sie ist für den Einbau in einen Schaltschrank geeignet, da auf eine Hutschiene aufschnappbar. Es gibt sie in den Ausführungen Verstärker (Open loop, ohne Istwertsignal) und Regler (Closed loop, mit Istwertsignal). Bei beiden Ausführungen wurde eine Basic- und eine Enhanced-Version entwickelt.

Ein grosser Vorteil gegenüber früheren Karten ist die flexible Zuordnung der Ein- und Ausgänge. Die Basic-Version besitzt zwei Analog- und zwei Digitaleingänge sowie zwei Digitalausgänge. Die Enhanced-Version besitzt vier Analog- und acht Digitaleingänge sowie einen Analog- und vier Digitalausgänge. Beide Versionen besitzen zwei Magnetausgänge.

Früher war jedem Ein- oder Ausgang eine fixe Funktion zugeordnet, beispielsweise die Gerätefreigabe immer auf dem Digitaleingang 1. Hat man diese Freigabe fest auf «Ein» gesetzt, stand der Digitaleingang 1 nicht für eine andere Funktion zu Verfügung. Nun kann der Anwender bestimmen, welche Ein- oder Ausgänge für welche Funktion benutzt werden sollen.

Der Soll- oder Istwert kann wahlweise als Spannungssignal (0 bis 10 V oder - 10 bis + 10 V), als Stromsignal (0 bis 20 mA oder 4 bis 20 mA), als PWM-Signal (0 bis 100 % PW) oder als Frequenzsignal (5 bis 5000 Hz) vorgegeben werden; die beiden letzteren Einstellungen sind nur bei der Enhanced-Version möglich. Beim Istwert können auch direkt digitale Sensoren vom Typ «SSI» (Synchron Serial Interface) angeschlossen werden. Diese Signalart ist bei Anwendungen zu empfehlen, bei denen eine sehr hohe Genauigkeit gefordert ist.

Bei den Regler-Karten lässt sich zwischen verschiedenen Reglermodi wählen. Somit können mit der gleichen SD7-Elektronik Regelsysteme für Druck-, Volumenstrom-, Geschwindigkeits- und Positionsregelungen aufgebaut werden. Mit den PID-Parametern (Proportional, Integral, Differential) kann das Regelverhalten optimal auf das vorhandene System angepasst werden.

Zudem sind n-Punkt-Reglermodi integriert. Damit kann beispielsweise eine einfache Temperaturüberwachung aufgebaut werden. Dabei werden anstelle von Proportionalventilen Schaltventile angesteuert. Bei diesen ist eine Leistungsreduktion einstellbar.

Bei der SD7-Enhanced-Regler-Version ist ein Profilgenerator integriert. Damit können sieben Profile mit total 50 Sequenzen erstellt werden. Eine Sequenz besteht aus dem Sollwert, der Beschleunigung, der Geschwindigkeit, der Verzögerung und einer Stoppzeit. Die Sequenzen können beliebig auf die sieben Profile verteilt werden.

Ebenfalls in dieser Version ist ein Analogausgang integriert. Es ist wählbar, welches Signal (Sollwert, Stellwert, Istwert oder Regeldifferenz) den Ausgangswert bestimmen soll. Wird als Signaltyp zum Beispiel der Stellwert gewählt, kann ein Fremdventil angesteuert werden. Es kann aber auch ein als SSI-Signal eingelesenes Istwertsignal als Analogwert an eine Anzeige ausgegeben werden.

Alle SD7-Elektronik- Versionen sind mit Feldbus-Schnittstellen erhältlich. Unterstützt werden Profibus DP, CANopen, J1939 und HART. Über den Feldbus können Steuersignale und Parameterwerte ausgetauscht werden, es können aber auch Zustands- und Diagnosedaten ausgewertet werden.

Die Parametrierung der SD7-Elektronik erfolgt über die «Paso SD7»-Software. Auf der grafischen Benutzeroberfläche ist der gesamte Signalfluss übersichtlich dargestellt. Der Anwender sieht sofort, wo im Signalfluss die Parameter einfliessen. Das mühsame Suchen in einer Menustruktur entfällt. Die aktuellen Werte der verschiedenen Signale wie Sollwerteingang, Magnetstrom oder Zustand der digitalen Ein- und Ausgänge können in Echtzeit direkt auf der Benutzeroberfläche dargestellt werden.

Ausserdem steht eine Signalaufzeichnungsfunktion (Oszilloskop-Funktion) zur Verfügung. Damit wird die Einstellung eines komplexen Regelsystems vereinfacht. So kann zum Beispiel das Verhalten der verschiedenen Signale beim Einfahren in eine Position grafisch dargestellt werden.

Das angeschlossene Ventil kann auch direkt über die Paso-SD7-Software betätigt werden. Dies kann von Nutzen sein, wenn beispielsweise die externe Ansteuerung noch nicht vorhanden ist, aber zu Testzwecken die Hydraulik bewegt werden muss.


Wandfluh AG
3714 Frutigen, Tel. 033 672 72 72
sales@wandfluh.com



Die grafische Benutzeroberfläche der Parametriersoftware «Paso SD7» bildet den gesamten Signalfluss übersichtlich ab. (Bilder: Wandfluh)


SD7-Elektronikkarte in Enhanced-Ausführung: Sie besitzt vier Analog- und acht Digitaleingänge, einen Analog- und vier Digitalausgänge sowie zwei Magnetausgänge.