Einstellbare Bewegung: So können Sie Ihren I/O™-Linearantrieb präzise steuern und einstellen

Die Steuerung eines elektrischen I/O-Linearantriebs basiert auf einer integrierten Steuerung oder H-Brücke, die die Polarität der Spannung zum DC-Motor schaltet. Hier können Sie von einer Niederstromschaltung profitieren, da ein hohes digitales Signal von nur wenigen mA den Linearantrieb in Bewegung setzt.

Die integrierte H-Brücke öffnet eine Vielzahl von Steuerungsmöglichkeiten von der Platine aus, wie z. B. Geschwindigkeit und Rampen.

Die H-Brücke hat vier Schalter, in diesem Fall Transistoren, die oben und unten an der H-Brücke mit der Stromversorgung verbunden sind. Diese Transistoren ersetzen mechanische Relais. Die H-Brücke bietet eine recht einfache Steuerung der Ein- und Ausfahrbewegung eines Linearantriebs. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist – wozu zwei der Transistoren aktiviert sein müssen, damit der Strom diagonal am Motoranschluss vorbei fließt – bewegt sich der Motor in eine Richtung.

Der I/O-Linearantrieb kann mit einem Analogsignal gesteuert werden. In diesem Fall ist der Eingang variabel und nicht einfach ein- oder ausgeschaltet. Das analoge Eingangssignal kann genutzt werden, um entweder die Position oder die Drehzahl zu steuern.

Die Servosteuerung wird zur Steuerung der Linearantriebsposition verwendet. Dies geschieht mit einem analogen Eingangssignal, z. B. 4–20 mA, das die gesamte Hublänge des Linearantriebs abdeckt. Dies ist insbesondere bei Anwendungen relevant, bei denen der Linearantrieb im Normalbetrieb mehrere Zielpositionen anfahren muss.

Die Proportionalsteuerung ähnelt der Servosteuerung, jedoch steuert das analoge Signal statt der Kolbenposition die Geschwindigkeit und Richtung des Linearantriebs. Eine gängige Art der Proportionalsteuerung ist der Joystick, bei dem die Mittelstellung neutral ist und eine Bewegung nach hinten oder vorne den Linearantrieb in die entsprechende Richtung bewegt.

Vordefinierte Positionen sind nützlich, wenn Sie den Linearantrieb stets in genau dieselbe Position bringen möchten. Dies kann z. B. über Drucktasten gesteuert oder als Befehl an Ihre SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) eingegeben werden. Das digitale Eingangssignal wird hoch, wenn die Zielposition erreicht ist, aber die Zielposition geht nicht über diesen Punkt hinaus.

Im Lernmodus kann der Linearantrieb eine neue Endlage erlernen. Dies geschieht auf der Grundlage von vordefinierten Zonen für die Hublänge und einem Stromgrenzwert, um die neue Endlage auszulösen – ähnlich einem Hindernis. In einigen Fällen kann es eine gute Idee sein, eine Funktion hinzufügen, um nach dem Auftreffen auf ein Hindernis einen „Schritt zurück“ zu machen – so kann eine neue Endlage gesetzt werden, die ein Stück weit von der mechanischen Blockierung entfernt ist. Das kann dazu beitragen, die Lebensdauer des Linearantriebs zu verlängern, und für eine gleichmäßigere Bewegung sorgen.

Im Lernmodus kann auch die Geschwindigkeit des Linearantriebs eingestellt werden, wenn Sie möchten, dass er beim Erlernen eines Hindernisses langsamer läuft.

Der Lernmodus kann direkt in Actuator Connect™ oder durch Kurzschließen der roten und schwarzen Kabel durchgeführt werden.

Durch Aktivieren des Lernmodus über die Kabel können Sie diesen Prozess einfach direkt in der Anwendung starten – sogar mehrmals während der Lebensdauer des Linearantriebs. Der Linearantrieb behält stets die Zonen-, Geschwindigkeits- und Stromeinstellungen, die Sie bei der Bestellung angegeben haben oder die Sie in Actuator Connect konfiguriert haben, und verwendet diese, um die neuen virtuellen Grenzwerte festzulegen.