Multiachs-Servosystem

Andreas Mühlbauer,

Kurze Regelzyklen kombiniert mit Mehrfachabtastung

Das Hochleistungs-Multiachs-Servosystem AX8000 von Beckhoff zeichnet sich durch hohe Dynamik und kurze Zykluszeiten aus.
Das kompakte Multiachs-Servosystem AX8000 unterstützt die von den EtherCAT-Klemmen her bekannte Oversampling-Technologie. © Beckhoff
Die Abtastung des Motorstroms erfolgt im μs-Takt, und die minimal einstellbare EtherCAT-Zykluszeit liegt bei 62,5 μs. Durch die Unterstützung der Oversampling-Technologie lassen sich die Prozessdaten bei Bedarf mehrmals innerhalb eines Kommunikationszyklus abtasten und über EtherCAT an die Steuerung übertragen.

Das hochdynamische EtherCAT-basierende Servosystem kann alle 62,5 μs neue Sollwerte vom Motion Controller im Industrie-PC zum Servoverstärker übertragen. Nun unterstützt die AX8000-Firmware zusätzlich die von den Beckhoff EtherCAT-I/Os bekannte Oversampling-Technologie. Diese erlaubt die mehrfache Abtastung der Prozessdaten innerhalb eines Kommunikationszyklus mit einem Oversamplingfaktor von bis zu 128 und die Übertragung aller Daten in einem Array über EtherCAT. Dadurch kann die übergeordnete Steuerung dem Antrieb innerhalb eines Kommunikationstakts mehrere Sollpositionen oder -geschwindigkeiten übermitteln, denen der Antrieb dann folgt. Weiterhin lassen sich im Antrieb Messgrößen mehrfach aufnehmen und die gepufferten Werte innerhalb eines Zyklus der Steuerung zur Verfügung stellen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise ein Chart in TwinCAT Scope View noch feiner auflösen.

Die Synchronisation mit anderen Antrieben – mit und ohne Oversampling-Funktionalität – ist mithilfe der verteilten Uhren (Distributed Clocks) des EtherCAT-Systems problemlos möglich. Anwendung findet das Oversampling-Verfahren in Präzisionsbearbeitungsmaschinen sowie in Maschinen und Anlagen, bei denen die Auswertung zeitlich hochaufgelöster Messwerte technologisch erforderlich ist.

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