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Die Virtuelle Maschine
Spitzentechnologie der Firma ELMA-Tech AG
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Die ELMA-Tech AG vertreibt modernste Anlagen für die Lösung komplexer Vor-gänge in der Lichtbogen-, Plasma- und Punktschweißtechnik. Dazu zählen Licht-bogensensorik für Schweißroboter, vollelektronische Schweißstromquellen für spritzfreien Pulsbetrieb, hochwertige TIG-Stromquellen für Flugzeugbau und Nukleartechnik und Wechselstromtechnik mit hochfrequenzfreier Umkommutie-rung, sowie qualitätssichernde Punktschweißanlagen für Reparatur und Fertigung im Automobil-Bereich. |
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Die Anfänge der Virtuellen Maschine
Kernkomponente aller ELMA-Tech-Entwicklungen ist die Virtuelle Maschine. Dabei handelt es sich um ein Prozess-Steuerungssystem speziell für schnell ablaufende Vorgänge. Es vereinigt die Vorteile der zyklischen SPS-Steuerungen und der sequentiell arbeitenden Mikrocontrollersteuerungen mit ereignis-gesteuerten Echtzeitbetriebssystemen. Die erste, 1997 bereits umgesetzte, Implementierung der Virtuellen Maschine erreichte eine Rotations-, d. h. minimale zyklische Reaktionszeit auf Änderungen der I/O-Peri-pherie, von 500 µs.
Die neue Virtuelle Maschine Aufgrund der komplexeren technischen Anforderungen stößt die alte Virtuelle Maschine an ihre Grenzen. Aus diesem Grund erhielt Lachmann & Rink Ende 2006 den Auftrag zur Entwicklung einer neuen Steuerung mit bis zu 10 mal schnelleren Rotationszeit, d. h. minimale Zyklus- und vor allem auch Reaktionszeiten von 50 µs, Zyklusfrequenzen von bis zu 20 kHz für die gesamte I/O-Peripherie. Dazu kamen Forderungen nach einer Portierung von mehreren 1000 Altsystemen auf das neue System. |
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Im Anschluss an die Pflichtenheftphase wurde die Lösung zunächst überprüft, optimiert und im Februar 2008 schließlich ein erster Prototyp gefertigt. Diese neue Virtuelle Maschine ist modular aufgebaut und in der Endausbaustufe in mehreren Varianten verfügbar.
Kernkomponente bleibt die komplett neu gestaltete Prozessverarbeitung mit integrierter I/O-Peripherie und einer minimalen Reaktionszeit von 50 µs zur externen Elektronik. Die Aufgabe der Prozess-abwicklung übernimmt dabei ein digitaler Signalprozessor (DSP). Für den Anschluss nachfolgender Prozesselektronik stehen bis zu 32 digitale Ein- und Ausgänge, sowie 12 konfigurierbare analoge Eingänge und 12 ebenfalls frei verfügbare analoge Ausgänge zur Verfügung. Dazu kommen weitere Peripheriebaugruppen. Über ein zweites Prozessorsystem und eine mehrkanalige und sehr schnelle Kommunikationseinheit können der Ablaufsteuerung unterbrechungsfrei alle externen prozess- und benutzerspezifischen Vorgaben übermittelt bzw. Istwerte zur Anzeige, Übertragung per Ethernet usw. abgeholt werden.
Für die Eingabe und Anzeige von Daten durch den Benutzer stehen bereits in der Standardausführung verschiedene direkt in die Virtuellen Maschine integrierte Eingabeelemente sowie ein 1/4 VGA S/W-Display zur Verfügung. Das eingesetzte Betriebssystem Windows CE gestattet bei Bedarf aber auch den Anschluss beliebiger weiterer Eingabeelemente. Die Ausgabe der Daten kann über die vorhandene Ethernetschnittstelle auch auf beliebigen anderen Geräten erfolgen.
Lachmann & Rink liefert das komplette Gerät (Hardware) und die zugehörige Software. Aufgrund verschiedener Kundenwünsche gab es schon diverse Erweiterungen. Über 1000 Geräte, die Lachmann & Rink bis Juli 2011 geliefert hat, leisten weltweit zuverlässig ihren Dienst in den unterschiedlichen und rauen Umgebungen.
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(Juli 2011)