Referenzaufzug
Modellaufzuganlage mit CANopen-Komponenten
Die Hochschule Heilbronn ist seit vielen Jahren durch Kongresse und Tagungen im Bereich von Aufzügen bekannt. Nun startet dort ein Forschungsprojekt, das verschiedene Aspekte der Automatisierung von Aufzügen mit CANopen zum Gegenstand hat, z. B. Konformitätstests „in the loop“ und die Möglichkeiten der Telemetrie und Ferndiagnose. Anregungen und Beratungen zu dem Projekt kommen derzeit von Herrn Hellmich, Böhnke + Partner, Bergisch Gladbach.
Auch Sie könnten Teil dieses Projekts sein!
Um eine möglichst realistische Testumgebung zu erhalten, bearbeitet zunächst eine Gruppe aus vier Studenten der Masterstudiengänge Maschinenbau und Mechatronik der Hochschule Heilbronn unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Ansgar Meroth ein Projekt, in dem eine Modellaufzugsanlage im Maßstab 1:10 gebaut und via originaler CANopen-Komponenten vernetzt werden soll. Alle Komponenten sollen durch ein entsprechendes Funktionsmodell in der Software Vector CANoe und MathWorks Matlab/Simulink simuliert werden, so dass nicht vorhandene Komponenten in Echtzeit funktional ersetzt werden können.
Die entstehende Modellanlage soll der Demonstration des CANopen-Standards dienen sowie eine Möglichkeit bieten, neue Bauteile auf Konformität zu überprüfen. Sie unterscheidet sich grundsätzlich vom bisherigen, in der MG Lift, erstellten Demonstrator durch eine höhere mechanische Detailtreue. Dank der offenen Architektur können die Demonstratoren auch kombiniert werden.
Modell
Die Zielsetzung des Modellaufbaus sieht vor, eine Aufzugsanlage im Maßstab 1:10 zu konstruieren und aufzubauen. Dabei sollen zwei Schächte mit je drei Stockwerken und einem Fahrkorb pro Schacht realisiert werden. Der nachzubildende Funktionsumfang soll, soweit möglich, dem tatsächlichen Funktionsumfang echter Aufzüge entsprechen. Allerdings werden auf Grund der Miniaturisierung und der besseren Bedienbarkeit sämtliche Ruf- und Stockwerkwahlpanels nicht direkt am Modell angebracht, sondern getrennt an einem separaten Schaltschrank.
Da ein Einsatz dieses Modells auf Messen möglich und erwünscht ist, werden möglichst viele Bauteile transparent oder mit Fenstern versehen sein, um einen besseren Einblick zu ermöglichen. Weiterhin wird das Modell optisch abgesichert werden, sodass der Betrachter nicht in bewegliche Teile oder an stromführende Bauteile greifen kann. Um den Einsatz auf Messen zu ermöglichen, wird das Modell transportabel sein. Hieraus ergeben sich weitere Anforderungen an das Modell. Das Modell kann mit Abmaßen von ca. 1200 mm x 600 mm x 400 mm (HxBxT) mit einem PKW transportiert werden. Ebenso werden eine Teilbarkeit des Modells und Transportsicherungen der beweglichen Teile sichergestellt.
Vernetzung
Die in der Modellaufzuganlage verwendeten technischen Einrichtungen sollen nach Möglichkeit den originalen Bauelementen aus realen Aufzügen entsprechen. Dabei werden Steuergeräte mit dem CANopen-Protokoll verwendet.
Ziel ist es, zusätzlich zur Vernetzung des Modells mit CANopen-Bauelementen das gesamte Aufzugsmodell mit allen elektronischen Bauteilen in der Software Vector CANoe und MathWorks Matlab/Simulink nachzubilden. Durch das Mithören des CAN-Signals der Modellaufzuganlage kann in beiden Programmen der aktuelle Zustand der Aufzüge dargestellt werden. Desweiteren sollen CAN-Signale aus beiden Programmen an das Modell geschickt werden können, sodass eine Fernsteuerung durch einen Computer möglich wird (z. B. Betätigung einer Ruftaste). Auf diese Weise können auch nicht vorhandene reale Komponenten oder bestimmte Szenarien reproduzierbar simuliert werden. Zusätzlich wäre ein virtueller dritter Aufzugsschacht denkbar. Eine Implementierung der Diagnosefunktionen in beide Programme ist im weiteren Verlauf oder im Anschluss an dieses Projekt geplant.
Aktueller Stand
Das Modell wurde erstmals auf den Heilbronner Lifttagen gezeigt. Die Inbetriebnahme steht noch aus. Weitere Features, insbesondere im Bereich der Sicherheit sind in Planung.
Konstruiert wurde das System mit Hilfe der Software CATIA V5 R19 von Dassault Systèmes.
Die Abbildung der Steuerungen in Matlab/Simulink und CANoe ist ebenfalls in vollem Gange. Nach Fertigstellung der Abbildung geht es an die reale Vernetzung der Bauelemente.
Sponsoren
Da einige Bauteile des Aufzugmodells sehr kostenintensiv sind, allen voran die elektronischen Bauteile, soll hier mit Sponsoren zusammen gearbeitet werden. Diese bekommen am Modell selbstverständlich die Möglichkeit, entsprechend Firmenlogos und dergleichen anzubringen.
Zu den bisherigen Sponsoren gehören die Firmen:
- Böhnke + Partner GmbH Steuerungssysteme
- SafeLine-Deutschland GmbH
- SCHAEFER GmbH
- SICK AG
- Henning GmbH & Co. KG
- Murrplastik Systemtechnik GmbH
- Breuell & Hilgenfeldt GmbH - ebmpapst Service Center
- …wird mit Ihrer Hilfe fortgesetzt….
Falls Interesse an einem Sponsoring besteht, melden Sie sich bitte bei Herrn Meroth unter folgender Adresse: ansgar.meroth (at) hs-heilbronn.de