Einführung in die elektrische Antriebstechnik

ANTEIN, J.Best, WS2000/01 Seite 7
Digitale Signalverarbeitung unterscheidet sich von analoger Signalverarbeitung aber vor allem
in der Handhabung. Bei analoger Signalverarbeitung erfolgt die Inbetriebnahme (Anpassung
an Motor und Arbeitsmaschine) z.B. durch Einstellen von Potentiometern und Einlöten von
Widerständen und Kondensatoren, deren Werte zuvor typischerweise mit Hilfe von „Inbetriebnahme-Kästchen“,
Widerstandsdekaden etc. ermittelt wurden. Dies klingt zunächst
schlimmer als es ist: Man muss auch bedenken, dass es viele Serienanwendungen gibt, bei
denen die Ermittlung dieser Werte nur einmal bei der Erstinbetriebnahme erfolgen muss, für
alle weiteren Anwendungen müssen diese Werte nur übernommen werden. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn alle Potentiometer und anzupassenden Bauelemente auf einer eigenen, möglichst
steckbaren Leiterplatte, einem sogenannten „Motorprint“ untergebracht sind. Dies löst
übrigens auch das wichtige Serviceproblem: Geht ein Antriebsregelgerät defekt und muss
ausgetauscht werden, so braucht man nur das Motorprint und damit alle Einstellungen des
defekten Gerätes in das neue Gerät zu übernehmen.
Bei einem Digitalgerät werden die Einstellungen (Parameter) in einem nichtflüchtigen Speicher
abgelegt. Dies kann ein EEPROM, ein FLASH-PROM oder (seltener) ein batteriegepuffertes
RAM sein. Dazu muss der Anwender oder Inbetriebnehmer eine Möglichkeit haben,
diesen Parameterspeicher zu beschreiben. Dies kann über eine lokale Bedienung erfolgen, die
typischerweise aus einer LED- oder LCD-Anzeige und einigen wenigen Tasten besteht. Diese
lokale Bedienung kann fest in das Gerät eingebaut sein oder als separate (weglassbare) Einheit
zur Verfügung stehen. Eine Alternative besteht darin, den Antrieb mit einer geeigneten
Schnittstelle zu versehen (z.B. RS232), über die ein Personalcomputer (PC), vorzugsweise ein
Laptop, angeschlossen werden kann. Hiermit ist nicht nur eine komfortablere Bedienung über
ein geeignetes Inbetriebnahme- und Diagnoseprogramm möglich; nach erfolgter Inbetriebnahme
können die Parameter auf Datenträger (e.g. Diskette) gesichert werden und bei Bedarf
in weitere Antriebe geladen werden. Dem bereits beim Analogantrieb angesprochenen Serviceproblem
muss beim Digitalantrieb noch viel größere Beachtung geschenkt werden: Geht
ein Digitalgerät defekt und es wurde versäumt, die eingestellten Parameter in irgendeiner
Form zu sichern (auf Datenträger oder Papier, notfalls durch Aufschreiben), so ist ein Gerätetausch
problematisch. Dies gilt um so mehr, als ein Digitalgerät meist sehr viele Parameter
(z.B. 100) hat.
Ein Digitalantrieb kann über die Möglichkeit einer Anwenderprogrammierung verfügen.
Die Firmware (so nennt man die im Antrieb „fest“ abgelegte Software) verfügt dann über
sogenannte Funktionsblöcke. Das sind Programmteile, die bestimmte Funktionen erfüllen,
von einfachen logischen Verknüpfungen bis hin zu Reglern oder noch komplexeren Bausteinen.
Diese Funktionsblöcke können vom Anwender aktiviert werden und die Ein- und Ausgänge
der Funktionsblöcke können vom Anwender zu komplexen Applikationen verbunden
werden. Liegt eine solche Anwenderprogrammierung vor, so gelten für den Servicefall ähnliche
Überlegungen, wie für die Parameter: Es muss dafür gesorgt werden, dass bei einem notwendigen
Gerätetausch das Anwenderprogramm für den neuen Antrieb zur Verfügung steht.
Schließlich ist es bei einem Digitalgerät möglich, dass verschiedene Firmwareversionen vorliegen.
Dies ist, verglichen mit dem Analoggerät, wie eine andere Hardware zu betrachten:
Bei einem Gerätetausch muss dafür gesorgt werden, dass das Ersatzgerät über die gleiche oder
eine aufwärtskompatible Firmware verfügt. Die Firmware ist meist in einem (oder mehreren)
EPROM oder FLASH-PROM abgelegt. Im Falle des FLASH-PROMs kann es möglich sein,
über die PC-Schnittstelle eine andere Firmware zu laden.