AX8000 | Multiachs-Servosystem

eXtreme Fast Control im Antrieb

Das auf EtherCAT-basierende Multiachs-Servosystem AX8000 kombiniert leistungsfähige FPGA-Technologie mit Arm^® Multicore-Prozessoren. Die neue Mehrkanal-Stromregelungstechnologie ermöglicht extrem kurze Abtast- und Reaktionszeiten. Der vollständig in Hardware implementierte Stromregler vereint die Vorteile analoger und digitaler Regelungstechnologie: Auf Grenzwertabweichungen des Stroms kann innerhalb von 1 µs reagiert werden, die Stromregler-Zykluszeit liegt bei 62,5 µs bei einer Schaltfrequenz von 8 kHz. Die Verarbeitung der EtherCAT-Prozessdaten (Ist- und Sollwerte) kann ohne Prozessor nahezu verzögerungsfrei in Hardware erfolgen, sodass die minimale EtherCAT-Zykluszeit bei nur 62,5 µs liegt.

Eigenschaften des XFC-Servosystems AX8000

• EtherCAT-Zykluszeit ≤ 100 µs
• Unterstützung von Distributed Clocks
• extrem schnelle digitiale Eingänge
• Integration der Oversampling-Technology

Mittels Distributed Clocks erfolgt die präzise Synchronisierung mehrerer Antriebsachsen z. B. in einer Werkzeugmaschine. Latchen von Positionen ist über die schnellen digitalen Eingänge mit Timestamp möglich. Durch die Unterstützung der Oversampling-Technologie können die Prozessdaten bei Bedarf sogar mehrmals innerhalb eines Kommunikationszyklus abgetastet und über EtherCAT an die Steuerung übertragen werden. Die Werte werden in höherer Auflösung als der EtherCAT-Zykluszeit für Scope-Aufnahmen bereitgestellt. Anwendung findet das Oversampling-Verfahren in Präzisionsbearbeitungsmaschinen sowie in Maschinen und Anlagen, bei denen die Auswertung zeitlich hochaufgelöster Messwerte technologisch erforderlich ist.

One Cable Technology (OCT)

2011 hat Beckhoff die Einkabeltechnologie für Servomotoren unter dem Namen OCT vorgestellt. Diese Technologie hat bis heute den Servomarkt revolutioniert, weil nur noch eine Anschlussleitung für Motorstrom und Encoderfeedback benötigt wird. Das Multiachs-Servosystem AX8000 unterstützt OCT, die Einkabellösung für Power und Feedback. In Verbindung mit den Servomotoren der Serien AM8000 (Standard), AM8300 (Wasserkühlung), AM8500 (erhöhte Trägheit), AM8700 (eloxierte Oberfläche) und AM8800 (Edelstahl) reduziert sich die Verkabelung auf die obligatorische Motorleitung, über die dann auch die Feedbacksignale direkt übertragen werden. Wie bei der sensorlosen Regelung wird der Einsatz einer zusätzlich erforderlichen Feedbackleitung eingespart. Alle nötigen Informationen zur Regelung werden störsicher und zuverlässig über eine digitale Schnittstelle übertragen.

Antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen

Der AX8000 mit TwinSAFE unterstützt die typischen antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen und erfüllt die Anforderungen der EN ISO 13849-1:2015 (Kat. 4, PL e), EN 61508:2010 (SIL 3) und EN 62061:2005 + A1:2013/A2:2015 (SIL CL3).

• Stopp-Funktionen (STO, SOS, SS1, SS2)
• Geschwindigkeitsfunktionen (SLS, SSM, SSR, SMS) mit bis zu 8 Geschwindigkeiten
• Positionsfunktionen (SLP, SCA, SLI) mit Referenznocken
• Beschleunigungsfunktionen (SAR, SMA)
• Drehrichtungsfunktionen (SDIp, SDIn)
• Bremsfunktion (SBC, SBT)