Glossar zu den miControl Produkten

30A-60V             analog-in             digital-in             digital out             dc             bldc             stepp             linear             homing             mpu            

digital-control             user-application             pwm             can             pb             et             mb             rs232             usb             sincos

 
60V-15A / 60V-30A / 60V-50A / 60V-100A
Dieses Symbol gibt Auskunft über die maximale Versorgungs Spannung des Leistungsteils und den maximalen Abgabestrom. Unsere Regler können mit einer Versorgungsspannung bis zu 60 V und einen maximalen Strom von 10 - 100 Ampere (Produktspezifisch) betrieben werden. Die Elektronik kann mit maximal 30 Volt versorget werden.

Analog Eingang (analog in)
Über Analog Eingänge können Analoge Sollwerte vorgegeben werden. Die häufigste Anwendung ist die Drehzahlregelung mittels Potentiometer oder gespeist von einem Analogen Ausgang einer übergeordneten Steuerung mittels 0-10 Volt bzw. -10 bis +10 Volt. Über den Analogen Eingang kann aber auch die Stromstärke begrenzt oder Positionen vorgegeben werden. Je nach Regler finden sie 1 oder 2 Analoge Eingänge mit folgenden Spezifikationen:
Signal-Typ +/- 10V, 12 Bit, differentiell
Signal-Typ +/- 10V, 12 Bit, single ended
Signal Typ 0..10V, 12 Bit, single ended

Digitale Eingänge (digital in)
Die Regler besitzen bis zu 8 Digitale Eingänge wobei die Low-Schaltwelle von -30V – 5V definiert ist und die High-Schaltwelle von 8V – 30V.

Digitale Ausgänge (digital out)
Die Ausgangsspannung der digitalen Ausgänge entspricht der angelegten Eingangsspannung. Alle digitalen Ausgänge können bis zur einer Last von 2,5 A resistiv (der Strom ist der Spannung proportional, Strom und Spannung sind stets in Phase) und induktiv (die Spannung ist der zeitlichen Änderung des Stroms proportional, die Spannung eilt dem Strom voraus) belastet werden.

Bürstenbehaftete Motoren (DC Motor)
Der DC Motor auch Gleichstrommaschine, Gleichstrommotor, Kommutator Motor  oder Kommutator Maschine genannt, wird mit Gleichstrom betrieben, beziehungsweise erzeugt Gleichstrom. Im Gegensatz zu Wechselstrommotoren haben Gleichstrommotoren eine gute Regelbarkeit und ein besseres Anlaufverhalten. In einen Gleichstrommotor befindet sich ein mechanischer Wechselrichter welcher auch Kommutator (Polwender) genannt wird, er ist auf der Achse der rotierenden Maschine angebracht. Somit wird im Motorbetrieb durch die Polwender eine Art Wechselspannung erzeugt, die den Rotor zum Drehen bringt.

Bürstenlose Motoren (BLDC Motor)
BLDC auch bürstenloser Gleichstrommotor gennant (englisch Brushless DC Motor, abgekürzt BLDC- oder BL-Motor sowie auch electronically commutated Motor, kurz EC-Motor) hat im Gegensatz zu bürstenbehafteten Motoren keine Bürsten zur Stromwendung. Die Bürsten werden hier durch eine elektronische Schaltung ersetzt und sind dadurch Wartungsfrei. Diese weisen durch die elektronische Ansteuerschaltung weitergehende Steuermöglichkeiten auf. Vom mechanischen Aufbau sind bürstenlose Gleichstrommotoren abgesehen von der fehlenden Bürstenplatte identisch mit Bürstenbehafteten Motoren.

Schritt Motoren (Stepper Motor)
Schrittmotoren sind Synchronmotoren die über den Rotor (drehbares Motorteil mit Welle) durch ein schrittweise rotierendes elektromagnetisches Feld (Statorspulen nicht Drehbares Motorteil) um einen minimalen Winkel (Schritt) gedreht werden können.

Linear Motor
Der Linearmotor (englisch Linear Motor) ist wie ein DC oder BDLC Motor eine elektrische Antriebsmaschine. Im Gegensatz zu den anderen, rotierenden Antriebsmaschinen,  wird der Linearmotor auf geradlinigen oder auf einer gekurvten Bahn durch das erzeugte Magnetfeld "geschoben". Diese Bewegung nennt man auch Translationsbewegung. Bei dem Linearmotor  ist der Stator (Erregerwicklung) auf einer ebenen Strecke angeordnet. Damit der Läufer sich bewegt wird der Linearmotor von den angebrachten Magnetfeldern über eine Fahrstrecke "gezogen".

Homing mode
Homing legt bei  Micontrol Reglern verschiedenste Referenzierungsmethoden fest. Es kann zwischen allen üblichen Endschaltern und der Homing Methode auf Block gewählt werden. Zu den unterschiedlichen Flanken Verhaltensmustern der Endschalter existieren zahlreiche Möglichkeiten diese zu berücksichtigen. Alle Homing Methoden sind in der Firmware bereits enthalten und können über definierte Paramter verwendet werden.

MPU2
Die Geräte der Firma miControl sind vielseitig einsetzbar. Um die vorhandene Funktionalität optimal an die Gegebenheiten in der Anwendung anzupassen, hat der Nutzer die Möglichkeit anwendungsspezifische Programme zu schreiben. MPU ist die Abkürzung für "Motion Process Unit". Dies ist eine von miControl entwickelte Einheit zur Programmierung von logischen Verknüpfungen und Abläufen (SPS-Funktionalität). Die erste Version der MPU basierte auf einer assemblerähnlichen Syntax. Um schnellere Entwicklung zu ermöglichen, wurde MPU2 entwickelt. Die zweite Version, das sogenannte MPU2 ist eine Hochsprache. Die gesammte Programmierumgebung ist angelehnt an die Programmiersprache "Python".

Digital Control
Die Regler sind komplett digital aufgebaut. Alle analogen Werte werden intern digital verarbeitet. Dies ermöglicht eine genauere Verarbeitung der Signale und bietet somit höherer Prozesssicherheit.

User Application
Quasi alle miControl Produkte sind frei Programmierbar und somit können ganz einfach kundenspezifische Applikationen auf ihne abgelegt werden. Dies ermöglicht komplexe Bewegungsabläufe bei sehr geringem Bus Traffic. Die von ihnen oder unseren Applikations Ingenieuren erstellten Fahrprofile können auch ganz einfach über digitale EIngänge getrigert werden. Auch Geräte übergreifende Programme sind einfach umzusetzten so das eine Gruppe von Reglern Abläufe in Abhängigkeit von einander ausführen und ihre jeweiligen I/Os dabei allen Geräten zur Vefügung stehen. Eine Dreiachs Lösung, aufgebaut aus 3 mcDSA-E45-modul Reglern kann ihnen dadurch neben den drei Achsen 24 digitale EIngänge, 6 Ausgänge und 6 Analog EIngänge zur Verfügung stellen und somit z.B. neben der Antriebs Steuerung gleichzeitig als I/O Insel verwendet werden. Somit sind ihnen in der dezentralen Automatisierung quasi keine Grenzen gesetzt.

100% PWM
PWM (Pulsweitenmodulation) ist eine Modulationsart (von lat. modulatio = Takt, Rhythmus) bei der eine technische Größe zwischen zwei Werten wechselt (z.B. elektrischer Strom). Bei konstanter Frequenz wird der Tastgrad eines Rechteckimpulses modelliert, das heißt die Breite der ihn bildenden Impulse. Um in der Steuerungstechnik einen Motor (analoges Gerät) mit Hilfe von digitalen Signalen anzusteuern nutzt man die Tiefpasswirkung einer Kapazität oder Induktivität. Ein kleines Beispiel ist die Steuerung von Servos dort wird ein analoger Wert von einen Potentiometer modelliert und im Servo wieder demodeliert. Alle Controller mit der Bezeichnung mcDSA-Xx5 bzw. Xx7 bieten 100% PWM und können dadurch das maximale Potential aus einem Motor herausholen.

CANopen Interface
CANopen ist das auf der internationalen Norm (EN 50325-4) CAN-basierende Protokoll für Embedded Steuerung. Es arbeitet auf einem Layer 7.
Die CANopen-Spezifikation umfasst die Anwendungsschicht und das Kommunikation Profil sowie Applikations-, Geräte- und Schnittstellen-Profile. CANopen bietet sehr flexible Konfigurationsmöglichkeiten. CANopen-Netzwerke werden in einem sehr breiten Spektrum von Anwendungsbereichen wie Maschinensteuerungen, medizinischen Geräten, Off-Road-und Schienenfahrzeugen, maritimer Elektronik, Gebäudeautomation sowie Stromerzeugung genutzt. Am CAN Bus können bis zu 127 Endgeräte angeschlossen werden die alle über eine eigene ID verfügen. Die Busgeschwindigeit kann zwischen 125KBaud und 1MBaud variiert werden, bei höheren Geschwindigkeiten reduziert sich jedoch die maximale Leitungslänge. Mit dem CAN Bus sind Leitungslängen von rund 100 Metern problemlos realisierbar.

Profibus Interface
Profibus (Process Field Bus) wurde Anfang 1989 vom BMBF gefördert und ist in der Automatisierungstechnik als Feldbus sehr verbreitet. 1991/1993 wurde der Profibus in der DIN 19245 definiert und ist 1996 in die EN 50170 überführt worden. Seit 1999 ist er aber nochmals in der IEC 61158/IEC61784 festgelegt worden. Es gibt drei verschiedene Arten der Kommunikation, den Profibus DP, den Profibus PA und den Profibus FMS. Die meistgenutzte Variante ist aber der Profibus DP (Decentralized Peripherals), den wir auch zur Kommunikation in den Antriebsregler einsetzen.
Profibus DP, wo das DP für dezentrale Peripherie steht, wird zur Ansteuerung von Sensoren und Aktoren durch eine zentrale Steuerung benötigt. Er wird häufig in der Fertigungsindustrie eingesetzt. Bei dem Profibus DP hat man großen Wert darauf gelegt Standdiagnosemöglichkeiten in den Vordergrund zu stellen. Die Verkabelung erfolgt über verdrillte Zweidrahtleitungen oder/und Lichtwellenleiter (LWL) und kann bis zu 12 Mbit/s übertragen. Zusätzliche Einsatzgebiete sind die von „verteilter Intelligenz“, das heißt Vernetzung von mehreren Steuerungen untereinander. Wie eben schon geschrieben gibt es beim Profibus drei verschiedene Arten der Kommunikation. Es gibt aber auch unter dem Profibus DP in der Anwenderschicht drei verschiedene Erweiterungen die festgeschrieben wurden. Dies sind DP-V0, DP-V1 und DP-V2. Diese Stufen wurden wie folgt definiert:

DP-V0: der zyklische Austausch der Daten und Diagnosen, von Geräten die dieses Unterstützen ist in DP-V0 definiert.
DP-V1: in DP-V1 werden die Alarmbehandlung und der azyklische Datenaustausch definiert. Geräte die diese Erweiterung unterstützen findet man meistens in der Verfahrungstechnik.
DP-V2: hier wird der Isochrone (v. griech.: iso = gleich + chronos = Zeit) Datenaustausch, Uhrzeigersynchronisation und der Slave- Querverkehr erweitert. Diese Anforderung wird meist in Robotersteuerungen und in der Fertigungsindustrie eingesetzt.

EtherCAT Interface
Die Firma Beckhoff initiierte mit EtherCat ein Echtzeit-Ethernet. Das im IEC-Standard IEC61158 offengelegte Protokoll ist gleichermassen für harte wie weiche Echtzeitanforderungen in der Automatisierungstechnik geeignet. Der vom Master versendete Ethernet Frame, der auch unter dem Standard Protokoll  IEEE 802.3 bekannt ist, wird nicht wie bei den anderen bekannten Industrial Ethernet Lösungen in jeder Anschaltung zunächst empfangen, danach interpretiert und die Daten weiterkopiert. Jedes Ethercat Slave Gerät entnimmt sich selbst bestimmte Daten, während ein Telegramm durchlaufen wird. Ebenso werden Eingangsdaten in einem durchlaufenden Telegramm eingefügt. Dadurch muss ein Frame nicht vollständig empfangen werden bevor es verarbeitet wird, es kann mit der Verarbeitung so früh wie möglich beginnen. Das Versenden von einem Frame erfolgt auf dem gleichen Prinzip mit einem minimalen Versatz von wenigen Bitzeiten.

Modbus Interface
Modbus ist in der Industrie zu einem De facto Standard entwickelt worden und es handelt sich um ein offenes Protokoll. Die Version Modbus TCP ist ein Teil der Norm IEC 61158 und wurde 2007 ins Leben gerufen. Das Kommunikationsprotokoll basiert auf Master/Slave wobei es zwei verschiedene Versionen gibt, einmal die über serielle Schnittstellen und die zweite Version über Ethernet. Mit dem Modbus kann ein Master mehrere Slaves bedienen. Es gibt drei verschiedene Arten der Datenübertragung Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP wobei jedes Gerät (Master/Slave) eine eindeutige Adresse hat. Die ID 0 ist für Broadcast reserviert und kann Nachrichten über den Bus versenden dieses wird aber meistens vom Master initiiert und der Slave antwortet.

RS232 Interface
RS-232 ist ein Standard der schon in den frühen 60er Jahren von US Amerikaner eingeführt wurde. Es beschreibt die Definition von einer seriellen Schnittstelle und wurde für eine Punkt zu Punkt Verbindung von Telefonleitungen über Modems, an Mainframes, Computern und Terminals genutzt.
Die aktuelle Version die aus dem Jahre 1997 stammt heißt offiziell TIA-232-F (ANSI/EIA). Das EIA steht dabei für Elektronic Industries Alliance.

USB Interface
Beim USB (Universal Serial Bus) werden die einzelnen Bits nacheinander übertragen. Ein Vorteil von USB Geräten ist, dass sie während des Betriebes in den USB Port eingesteckt werden können da sie das Hot-Plug-In erfüllen. Es wird also automatisch erkannt was für ein Gerät in den USB Port eingesteckt wird.  Die Datenübertragung zwischen den Geräten erfolgt Symmetrisch, dieses ist ein Verfahren womit die Signale möglichst störungstolerant übermittelt werden sollen. Die Verkabelung wird über zwei verdrillte Kabel vollzogen. Durch eine Leitung wird das Datensignal übertragen und durch die andere das invertierte Signal. Die Differenzspannung beider Signale wird dann durch den Spannungsempfänger gemessen. Die Differenzspannung beider Signale 1- und 0- ist dadurch doppelt so groß. Dadurch werden die eingestrahlten Störungen besser eliminiert. Die anderen zwei Leitungen sind dann für die Stromversorgung des externen USB Gerät zuständig. Es können über einen Host (Master) bis zu 127 Geräte angeschlossen werden wobei für die Kopplung ein sogenannter Slave (Hub) angeschlossen werden muss. Der Master und die sogenannten Hubs (Verteiler) werden dann wie in einer Baumstruktur verlegt wobei alle im Master (Host-Controller) enden.

Sin/Cos Interface
SinCos Geber sind Rückführungs Systeme die über zwei Spuren analoge, um 90 Grad versetzte sinusförmige Signale ausgeben. Solche Rückführungen bieten mit ihrem orthogonalen System enorm hohe Auflösungen. Die mcDSA-Xx2 und Xx7 bieten die Möglichkeit solche Geber zu verwenden. Aktuell sind sie häufig in Linear Motoren zu finden, tauchen aber auch immer häufiger bei BLDC Motoren auf da sie eine kostengünstige Variante für hohe Auflösungen darstellen.