Anwendungsspezifische Lösungen

Das grosse Angebot an Prozesssteuerungen, Antrieben, Sicherheitskomponenten, usw. führt schnell und einfach zur gewünschten Automatisierung von Maschinen oder Prozessen. Was aber ist die Alternative, wenn Standardkomponenten zu teuer sind oder die Anforderungen nicht erfüllen?
Es gibt ein Leben jenseits von Standardprodukten! Und dieses Leben ist erst noch überaus spannend und interessant, weil es ganz vielfältige Möglichkeiten erschliesst, die bei klassischen Automatisierungslösungen fehlen. Hier ein Beispiel von vielen, mit denen Stettbacher Signal Processing AG (SSP) ihr Konzept von anwendungsspezifisch optimierten industriellen Lösungen zu überzeugen weiss. Der Auftraggeber stellt Maschinen und Einrichtungen für die zerstörerische Materialprüfung her. Das Produkte-Spektrum reicht dabei von kleinen Tischgeräten für die Zahnprothetik bis zu Installationen für die Prüfung von Brückenelementen aus Eisen-Beton und Stadion-Dächern mit Stahlkonstruktionen. Entsprechend liegen die aufgebrachten Kräfte zwischen wenigen Newton und bis über 10 MN. Insbesondere bei der Prüfung grösserer Konstruktionen werden gleichzeitig mehrere Hydraulik-Pressen eingesetzt. Die entstehenden Kräfte sind während dem Versuch ganz genau zu regeln und exakt zu messen. Bei mehreren Hydraulik-Zylindern im System ist die Kraft in jedem Zylinder individuell, aber präzis synchronisiert mit den anderen Zylindern zu regeln. Da sich alle diese Anforderungen mit käuflichen Komponenten kaum sinnvoll umsetzen liessen, wurde bei SSP die Entwicklung eines programmierbares Mess- und Regel-Gerät für bis zu zehn Hydraulikzylindern in Auftrag gegeben. SSP verfeinerte das Konzept und beschloss, je ein Gerät pro Zylinder zu entwickeln. Jeder Controller sollte sich modular mit bis zu zwölf steckbaren Messverstärkern (die Teil der Entwicklung waren) für alle gängigen Sensortypen ausrüsten lassen. Die Entwicklung wurde auf diese Weise realisiert. Dabei wurde die Abtastrate des Controllers auf 8 und 16 kHz (wählbar) festgelegt, Messwerte werden mit 24 Bit erfasst, intern wird mit 64 Bit gerechnet. Werden mehrere Controller via Kabel miteinander verbunden, so stellen sie automatisch fest, dass sie nun Teil eines Gesamtsystems sind. In diesem Fall werden sie automatisch synchronisiert und es besteht sogar die Möglichkeit, Messwerte und Befehle in Echtzeit unter den Geräten auszutauschen. Nebst anderen Zusatzfunktionen ist die Bildung von sogenannten virtuellen Messkanälen eine nützliche Konzept-Erweiterung. Diese virtuellen Kanäle entstehen, in dem beliebige Messwerte, respektive Serien von Messwerten, miteinander verrechnet werden (programmierbar durch den Anwender). Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Mittelwerte aus verschiedenen Messungen bilden, oder Grössen ableiten, die gar nicht (direkt) messbar sind, beispielsweise Materialeigenschaften, wie Dehnungskoeffizienten, oder versuchsbezogene Kennwerte, wie etwa ein Rissquerschnitt.

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