Die digitale Servosteuerung Nservo wurde zum Leistungs- und Funktionsupgrade für analoge Servo-Antriebe entwickelt, zum Anschluß an der Firewire-basierten digitalen Automatisierungsplattform A32000. Die Nservo wurde weiter verbessert und enthält jetzt Befehls- und Rückmeldungsschnittstellen zwischen der A3200 und Piezo-/Keramik-Servomotorantrieben sowie Galvo-basierten Servosystemen.
Diese Funktion ist für Benutzer vorhandener Piezo- und Galvo-Antriebe interessant, ist aber auch ein Vorteil für Systementwickler, die neu geschaffene Bewegungs- und Maschinensteuerungsanwendungen mithilfe dieser Technologie in Betracht ziehen. Sie liefert außerdem Herstellern und Systemintegratoren, die eine beliebige Mischung aus Servo-, Piezo-, Keramik- oder Galvo-betriebenen mehrachsigen Positionierungssystemen einsetzen, die Möglichkeit des Upgrades und Verlängerung der Lebensdauer ihrer Kapitalinvestition indem sie die bei Leistung und Funktion eingeschränkten Bewegungs- und Maschinensteuerungssysteme durch die preisgekrönte digitale Automatisierungsplattform A3200 ersetzen und gleichzeitig ihre vorhandenen Servo-Antriebe, Motoren und Positionierungssysteme behalten.
Die digitale Automatisierungsplattform A3200 von Aerotech ist ein Windows®-basiertes Software-Maschinen- und Bewegungssteuerungssystem mit dezentraler und vollständig deterministischer Steuerungsarchitektur nach IEEE-1394 (Firewire), die eine Bewegungs-Steuerung (Nmotion) und optionale Module für Visualisierung (Nview), Soft-PLC (Nlogic) und Bildverarbeitung (Nvision) kombiniert.
Die Programmiermöglichkeiten sind extrem flexibel und umfassen nativen RS-274 G-Code und erweitertes AeroBASIC. Vollständige .NET-Fähigkeit wird zusammen mit C, C++, VisualBASIC und optionaler LabVIEW-Programmierung realisiert. Darüber hinaus kann das Soft-PLC-Modul eine optionale branchenüblichen Programmierschnittstelle IEC-61131 enthalten. Mit umfassenden erhältlichen Tools für Bildverarbeitung bietet die A3200 eine vollständige Programmierumgebung für alle Funktionen zur Maschinen- und Bewegungssteuerung. Diese Plattform wird außerdem durch spezielle Inbetriebnahme- und Einrichtungs-Tools unterstützt, und das hohe Maß an Integration reduziert die Verkabelung, senkt die Einrichtungskosten und verbessert die Zuverlässigkeit.
Das Firewire-Netzwerk der A3200 liefert Kommunikation mit jeder Nservo-Digitalsteuerung, die wiederum über dreiphasige Ausgänge mit +/-10V und Quadraturencoder mit 32 MHz oder über optionale Resolver-basierte Rückmeldungsoptionen mit dem vorhandenen analogen Verstärker des Kunden verbunden ist. Die A3200 kann bis zu 32 synchronisierte Bewegungsachsen steuern. Hierzu wird eine Servo-Update-Rate von 20 KHz verwendet (von einfachen Punkt-zu-Punkt-Bewegungen bis hin zu komplexen elektronischen Getrieben, Fahrwegsänderungen "on the fly", Software-Camming und Geschwindigkeitsprofilen). Hochgeschwindigkeits-E/A-Funktionen für Registrierung und Positionsabfrage sind enthalten sowie der bekannte PSO-Befehl (Position Synchronised Output), der die Laserfunktion bei mehrachsiger Positionierung präzise synchronisiert.
Die Nservo-Digitalsteuerung ist in Zwei- oder Vier-Achsen-Versionen erhältlich, die jeweils mit zwei Firewire®-Anschlüssen und einer optionalen 10-Base-T Ethernet-Schnittstelle ausgestattet sind, die als Interface zu E/A-, PLC- und anderen Steuerungskomponenten anderer Hersteller verwendet werden kann. Jede Einheit wird über einen Weitbereichs-Spannungseingang (100 bis 240 V mit 50 oder 60 Hz) mit Strom versorgt. Eine umfassende Anordnung digitaler und analoger E/A-Optionen beinhaltet auch zugeordnete, opto-isolierte Eingänge mit 24V für Achs-Endschalter, Referenzpunktschalter und Not-Aus-Schalter, weitere elf opto-isolierte Allzweckeingänge mit 24V sowie Hochgeschwindigkeitseingänge zur Positionsabfrage. Für jede Achse steht ein zugeordneter Ausgang zur Antriebsaktivierung mit weiteren acht Allzweckausgängen (5-24V) zur Verfügung. Die analoge E/A-Erweiterung umfasst vier 16-Bit-Eingänge sowie zwei 16-Bit-Ausgänge. Alle E/A-Verbindungen erfolgen über steckbare Schraubklemmen-Anschlüsse.
Für die Verbindungen zu den vorhandenen Antrieben bietet das Nservo-Modul für jede Achse einen dreiphasigen Ausgang mit +/- 10 V. Zwei Ausgänge werden direkt von den Nservo-DACs angesteuert, und der dritte Ausgang dient der Erzeugung der dritten Phase für Drehstrommotoren. Verbindungen für Encoderrückmeldungen gehören zum Standard, wobei Resolver-Rückmeldungsoptionen lieferbar sind. Zu den weiteren Merkmalen, die eine einfache Systemverbindung mit dem Servo-Modul ermöglichen, zählen Ausgänge zur Bremsansteuerung sowie eine integrierte Spannungsversorgung (5 V DC, 500 mA) für Encoder und Achsendschalter. Jede Einheit bietet darüber hinaus einen programmierbaren 48-Bit-E/A-Block, der vom Benutzer mit Hilfe der A3200-Software als E/A-Byte-Muster definiert werden kann.
Drei Nservo Varianten ermöglichen den Anschluß an nahezu alle existierenden analoge Servosysteme. Die NServo-Option -TB wird für alle Servo-Verstärker und Piezo-/Keramik-Antriebe anderer Hersteller verwendet, bei denen die erforderlichen Anschlüsse über steckbare Schraubklemmen gemacht werden. Die -DB-Variante wird für System-Upgrades von vorhandenen Aerotech-Verstärkern verwendet. Hierzu zählt beispielsweise die BA-Serie, bei der 25-polige Stecker vom Typ "Sub-D" für Verbindungen zu Verstärkern und Encodern genutzt werden. Das Modell -OP wird für ältere Produkte von Aerotech verwendet. Hierzu zählen beispielsweise die Antriebs-Racks DR300, DR500, DR600 und DR 800, bei denen die Verbindung zu den Racks mit Hilfe der OP-Kabelbaugruppe über einen einzigen Anschluss erfolgt.
Für weitere motorisierte Achsen sowie für vollständig neue Systeme kann das Bewegungsmodul der A3200 um die voll ausgestatteten Ndrive-Servoverstärker von Aerotech ergänzt werden. Diese sind in einer Reihe von Leistungsoptionen von 10A bis 100A bei einer 2- oder 3-phasigen Spannungsversorgung von bis zu 320V erhältlich. Diese Servoantriebe mit CE-Zulassung sind mit PWM (pulsweitenmodulierten) und linearen Leistungsteilen mit digitaler Strom-, Beschleunigungs- und Positionsregelung für verbesserte Bewegungsstabilität sowie mit Encoder- oder Resolver-Feedback erhältlich. Jeder Ndrive enthält eine Anzahl E/A- und eine optionale Ethernet-Schnittstelle zur Systemerweiterung durch Geräte anderer Hersteller. 19-Rack-Versionen (Npaq) und Schrittmotorantriebe (Nstep) sind ebenfalls erhältlich.
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