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MARS-2000
Sollwertvorgabesystem
für Servohydraulische Prüfmaschinen

Prüfmaschinen in der mechanisch-technologischen Werkstoffprüfung benötigen PC-gestützte Mess-, Regel- und Kontrollsysteme als Lösung zum Messen, Steuern und Prüfen. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Sollwertevorgabe-System. Dies soll praktisch an alle gängigen servohydraulischen Prüfmaschinen ohne Schwierigkeiten anschließbar sein. Dadurch wird sichergestellt, dass ein modernes Sollwertevorgabe-System auch bei der Modernisierung bzw. bei der Umrüstung veralteter Prüfmaschinen eingesetzt werden kann.

Der Schwerpunkt der technischen Konzeption eines Sollwertevorgabe-Systems liegt bei der Istwerterfassung der Prüfparameter, der automatischen Ermittlung der Prüfkriterien und einer professionellen und übersichtlichen Darstellung mittels Protokoll und Diagramm. Ferner sind Datensicherung, statistische Auswertung, Überwachung der Prüfparameter u.v.m. weitere Bestandteile der technischen Konzeption. In der Regel ist ein weitestgehend automatischer Prüfablauf über ein frei programmierbares Steuerprogramm mit Editor gewünscht.

Das gemeinsam von ATDO und BMW entwickelte Sollwertvorgabesystem MARS-2000 dient zur Erzeugung von Sollwertsignalfolgen für servohydraulische Prüfmaschinen für ein- und mehraxiale Belastungen. Es umfasst ein ohne Anpassungsschwierigkeiten anschließbares, in Hard- und Software autonomes System, das die Sollwerte an den Regelverstärker des Regelkreises weitergibt. Durch die klare Trennung von PC und externem Prozessrechner mit eigenem Signalprozessor erfolgt eine Kompensation mangelnder Echtzeitfähigkeit von Windows. Der Istwert des geregelten Vorganges wird von der Prüfmaschine abgenommen, um hiermit einen Soll- / Istwertvergleich durchzuführen und möglicherweise eine Amplituden- und/oder Frequenzkorrektur der Sollwerte vorzunehmen.

Abbildung 1: Rückansicht des ATDO MARS2000 Sollwertvorgabesystems in der PRO Ausführung

Neben der bewährten Amplitudenadaptiven Regelung (APC- Adaptive Peak Control) kommt auch eine innovative und patentierte Frequenzadaptive Regelung zum Einsatz.

Bei der Adaptiven Regelung werden die Parameter des Reglers automatisch an die Regelstrecke angepasst. Dadurch lassen sich zeitvariante Regelstrecken verwenden. Typisch für den Ablauf einer Adaptiven Regelung sind dabei die Identifikationen, die indirekt oder direkt erfolgen können, und die daraus resultierenden Entscheidungsprozesse, die über eine Modifikationsstufe die einstellbaren Parameter während des eigentlichen Prozessablaufs ändern.

So wird beim MARS-2000 System die Möglichkeit eröffnet mittels APC den Prüfablauf erheblich zu beschleunigen, da APC durch Implementierung der Frequenzadaptiven-Regelung noch besser an die Möglichkeiten der Prüfmaschine anpassbar ist.

Dies ist aber nicht der einzige Vorteile gegenüber der "Matrix kontrollierten" Adaption. Vielmehr ist der Prüfablauf wesentlich genauer durch die einzelne Behandlung der Umkehrpunkte. Außerdem ist APC auch bei mehrkanaligen versuchen einsetzbar.

Alle Benutzereingaben erfolgen über ein eigens für das MARS-2000 System entwickeltes Windows- Terminalprogramm. Dabei können alle Sollwertvorgabekanäle und alle Messkanäle in ihren eigenen physikalischen Grenzwerten parametriert werden.

Die Gewinnung der Steuerdateien mit den nötigen Sollwerten erfolgt ganz einfach durch den Import transienter Messreihen (Zeit-Dateien) oder das manuelle Editieren und Erzeugen von Umkehrpunkt-Dateien. Hierzu stellt das Terminalprogramm entsprechende Filter zur Verfügung.

Während des Versuchs sind alle Sollwertvorgabe- und Messkanäle darstellbar. Durch diesen online verfügbaren Soll- Istwertvergleich ist eine direkte Beurteilung der momentanen Soll-, Istwert-Abweichung möglich. Die Anzeige der Signalhöhe erfolgt dabei in den gewählten physikalischen Größen. Eine Zoom-Funktion für detaillierte Darstellung ist ebenfalls vorhanden, sowie eine Darstellung über das Auswerteverfahren Level-Crossing. Im Weiteren wird der Benutzer bei der Versuchsdurchführung über die gesamte Versuchskonfiguration informiert. Dies beinhaltet unter anderem den Prozentsatz der im momentanen Zyklus schon abgelaufenen Sollwerte, sowie den Versuchsstatus in Form des gerade laufenden Blocks, Zyklus und der Gesamtwiederholungen. Außerdem werden der Zeitpunkt des Versuchsstarts und die bisher in den einzelnen Kanälen in Kraft und Weg ereichten Maximal- und Minimalwerte angezeigt.

Abbildung 2: Grafischer Soll-, Istwertvergleich zur einfachen visuellen Beurteilung etwaiger Abweichungen

Abbildung 3: Übersichtliche Darstellung aller wichtigen Parameter während der Versuchsdurchführung

Im Fehlerfall bei Grenzwertüber- oder Unterschreitung wird der Versuchsablauf augenblicklich gestoppt und eine Alarmmeldung ausgegeben. Durch die praktische "Restart" Funktion wird aber eine positionsgenaue Versuchwiederaufnahme bei evtl. Versuchsunterbrechungen sichergestellt. Dadurch werden kosten- und zeitintensive komplette Neustarts verhindert.

Weitere Informationen zum MARS2000 System »

Am Dieburger Berg 18, 64354 Reinheim
Fon: ++49-6162-919002; FAX: ++49-6162-919003