Programmierlösungen für Drehgeber

Durch den Einsatz programmierbarer Encoder reduziert sich die Variantenvielfalt und die Encoder-Parametrierung lässt sich schneller an Applikation oder Produktionsparameter anpassen. Sick, ein Hersteller programmierbarer Inkremental- und Absolut-Encoder, ist davon überzeugt, dass der Einsatz von Rotativ-Encoder und ihren Seilzugkombinationen die Kosten für Beschaffungs-, Lager- und Servicelogistik reduziert.

Der PGT-10-S ist
ein Zwerg für die Jackentasche. Er wurde für die Programmierung ohne PC entworfen.Bei der ersten Gruppe, den Inkremental-Encodern, lassen sich unter anderem folgende Parameter anpassen: die Impulszahl, die elektrische Schnittstelle, der Nullimpuls bzw. die Nullimpulsposition, die Nullimpulsbreite sowie die Signalfolge, beziehungsweise die Drehrichtung.

Bei der zweiten Gruppe, den Absolut-Encodern, können die Anwender die Single- beziehungsweise Multiturn-Auflösung vorgeben, die Zählrichtung oder das Geschwindigkeitsformat anpassen, voreingestellte Werte zurücksetzen und durch die Programmierung einer Rundachsfunktion die Anzahl der Umdrehungen als Kommazahl festlegen, beziehungsweise eine gegebene Messstrecke wunschgemäß auflösen. Somit sind Kommawerte pro Umdrehung möglich. Die Rundachsfunktion ermöglicht verschiedene Auflösungen und soll mögliche Schleppfehler verhindern, die durch selbst durchgeführte Berechnungsformeln auf Steuerungsseite bei Rundungsfehlern entstehen können.

Dazu kommen Diagnosemöglichkeiten, die in letzter Zeit an Bedeutung gewonnen haben. Bei dieser Überprüfung programmierbarer Absolut-Encoder ist das Ziel, dass Maschinen und Anlagen seltener ausfallen. Um all diese Einstellungen ohne großen Mehraufwand zu treffen, sind entsprechende Programmierlösungen nötig. Mit „einer für alle“ ist es dabei allerdings nicht getan, denn die Anwendergruppe ist heterogen: Bei OEMs wie auch bei Systemintegratoren gehören in der Regel Entwickler, Maschinenbediener und Wartungspersonal dazu.

Die Personengruppen haben unterschiedliche Anforderungen an den Direktzugriff auf die Encoder und an deren Funktionen. Dem will Sick mit abgestuften Encoder-Programmierlösungen gerecht werden, was die folgenden Beispielen verdeutlichen.

Webserver für die Programmierung per Webbrowser

In der Druck- und Papierindustrie spielt die Programmierbarkeit von Incremental- und Absolut-Encodern für zahlreiche Anwendungen eine Rolle, zum Beispiel bei der Anpassung auf unterschiedliche Materialstärken bei der maschinellen Verarbeitung. Bild: Sick

Besonders stolz ist die Firma auf die EtherNet/IP-Encoder AFM60. Es handelt sich um die ersten Geräte ihrer Art, die über einen aktiven Webserver als Programmiertool verfügen, über einen integrierten FTP-Server für Firmware-Updates in der Applikation sowie über Funktionsblöcke für die intelligente Feldbus-Integration. Dies hat Auswirkungen auf Programmierung und Diagnose: So vereinfacht sich die Inbetriebnahme und der Programmieraufwand wird geringer. Außerdem können Maschinenbauer, Integratoren und Endkunden über Notebook, iPad oder die HMI-Bedienoberfläche jederzeit auf die Encoder zugreifen.

Die Webserver-Programmierlösung ist passwortgeschützt, wahlweise über eine Steuerungsschnittstelle oder einen Webbrowser. Die Anbindung und Fehlersicherheit bei der Installation wurden verbessert. Der Encoder ist unter anderem für Handlingssysteme, Produktionsmaschinen, Drucksysteme sowie Mess- und Prüfeinrichtungen geeignet.

Die Funktionsblöcke der EtherNet/IP-Encoder können Anwender inklusive Bedienungsanleitung von www.mysick.com herunterladen. Beim Betrieb der Maschinen und Anlagen steigern die EtherNet/IP-Encoder den Bedienkomfort und die Bediensicherheit, da der Anwender, beispielsweise bei einer Formatverstellung oder einem Chargenwechsel, die Encoder-Parameter per Webserver direkt über die Bedienoberfläche der Maschine ändern kann, ohne dabei in die Programmstruktur der Steuerung einzugreifen. Entsprechendes gilt im Wartungsfall: Auch hier kann der Servicetechniker über das Bedienpanel der Maschine den Webserver starten und Parameter im Encoder aufrufen, prüfen und verändern. Muss ein Encoder getauscht werden, wird die Programmierung auf der Steuerungsseite gespiegelt und durch einen Download in das neue Gerät zurückübertragen.

Die Webserver-Programmierlösung ist dafür gedacht, Anwendern ohne schnittstellenspezifisches Fachwissen „von der ersten Umdrehung“ an Möglichkeiten zu bieten für die Encoder-Implementierung während der Inbetriebnahme, für den Zugriff auf Parameter und Diagnosedaten während des Anlagenbetriebes sowie für Service- und Wartungsarbeiten.

Klein, leicht und damit für jede Hosen- oder Jackentasche bestens geeignet ist das Programmiergerät PGT-10-S für Inkremental- und Absolut-Encoder. Die Plug-and-Play-Einheit verfügt über eine integrierte Spannungsversorgung und lässt sich dadurch autark einsetzen. Kundendienst- und Wartungsmitarbeiter verändern mit Hilfe der vier Tasten des mobilen Handgerätes beispielsweise entsprechend der Applikation die Parameter für Strichzahl, Nullimpulsbreite, Zero Set und Ausgangspegel, die im elektronischen Typenschild eines Encoders werksseitig vorgegebenen sind.

Zudem erlaubt das Gerät das Speichern und Klonen einmal festgelegter Einstellungen auf beliebig viele Encoder. Im Service, wo Einstellungen regelmäßig wiederkehren, erleichtert dies nicht nur die Arbeit sondern vermindert auch das Risiko falscher Programmierungen. Zur schnellen Basisdiagnose genügt ein Blick auf das Display des PGT-10-S mit der aktuellen Positionsangabe des Encoders.

Als Universal-Programmiergerät zwischen einem PC und programmierbaren Inkremental- und SSI-Absolut-Encodern für Motorenherstellern und Maschinenintegratoren konzipierte die Firma das PGT-08-S. Das Besondere an dem Tool ist seine graphische Bedienoberfläche. Die Visualisierung erlaubt es, auf dem PC komplexere Programmierungen per Maus und Tastatur durchzuführen. Die Bediensoftware SOPAS sorgt für regelmäßige Updates von Treibern, Software und Programmierfunktionen. Das Speichern und Laden von Programmiereinstellungen vom beziehungsweise auf den PC ermöglicht es, diese zu vervielfältigen und gezielt zurückzuverfolgen.

Automatische Direktprogrammierung

Das PGT-08-S ist eine
Universal-Programmierschnittstelle zwischen
PC und programmierbaren Inkremental- und SSI-Absolut-Encodern, gedacht für Motorenhersteller und Maschinenintegratoren.

Die beiden Werkzeuge PGT-10-S und PGT-08-S sind darauf ausgelegt, die Programmierung des Encoders außerhalb der laufenden Applikation vorzunehmen. Dies ist bei den folgenden Programmierlösungen auch in der Applikation möglich, das heißt im eingebauten Zustand und im laufenden Betrieb einer Maschine oder Anlage. Dies gilt beispielsweise für die Parameteranpassung per RS-485 über einen PC, aber auch aus einer kundenseitigen Maschinensteuerung heraus. Gespeicherte Werte von Inkremental- und SSI-Absolut-Encodern können so in Echtzeit geändert werden, ohne die Encoder elektrisch abzuklemmen oder mechanisch auszubauen.

Dies ist ein Vorteil gegenüber nicht programmierbaren Encodern, zum Beispiel mit Dip-Schaltern, die im eingebauten Zustand oft schwer oder gar nicht zugänglich sind. Eine Programmiersoftware ist nicht erforderlich – die Programmierung erfolgt direkt über Steuerungsbefehle. Eine digitale I/O-Karte managt den schnellen Wechsel zwischen Schreib- und Lesezyklen. Encoder der Produktfamilien AFS60 SSI/AFM60 SSI und AFS/AFM60 SSI können so bestmöglich in ein kundenspezifisches und herstellerunabhängiges Steuerungsumfeld integriert werden und applikationsspezifische Auswertefunktionen wahrnehmen.

Diese Art Encoder einzubinden eignet sich beispielsweise für Digital-Druckmaschinen: Abhängig von der Papierstärke nimmt die Steuerung im Encoder eine Änderung der auszuwertenden Strichzahl vor, um die Rotationsgeschwindigkeit beim Verarbeiten oder Bedrucken anzupassen.

Viele Encoder lassen sich über eine Feldbusschnittstelle programmieren. Auch dabei ist es möglich, die Parameter zu verändern ohne die elektrische Verbindung während des Prozesses zu trennen. Bei den ethernetbasierten Encodern von Sick sollen vordefinierte Funktionsbausteine komplexe Programmieraufgaben erleichtern und mögliche Fehlerquellen einer individuellen Parametrierung minimieren. Über die Feldbusschnittstellen eröffnen sich den Anwendern zudem Diagnoseoptionen, zum Beispiel für die vorbeugende Instandhaltung oder für Wartungs- und Servicearbeiten in der Betriebspause einer Maschine.

Autor: Heiko Krebs, Sick, www.sick.com