Schrittmotorsteuerungen SmartStep
Integrierte Schrittmotorsteuerungen für kompakte und präzise Positionierantriebe
Viele Maschinenbauer suchen einen kompakten Positionierantrieb, der sich einfach integrieren lässt, ohne dass eine komplexe SPS Programmierung oder zusätzliche Steuerungstechnik erforderlich ist. Klassische Schrittmotorlösungen bestehen aus Motor, externer Endstufe und übergeordneter Steuerung. Diese Architektur benötigt Schaltschrankplatz, verursacht Verdrahtungsaufwand und erhöht die Systemkomplexität. Besonders bei Serienmaschinen oder kompakten Geräten wird diese Struktur schnell zum Nachteil.
Integrierte Schrittmotorsteuerungen lösen dieses Problem. Bei SmartStep Schrittmotorsteuerungen werden Motor, Leistungselektronik und Bewegungssteuerung zu einer anschlussfertigen Einheit kombiniert. Dadurch entsteht ein kompakter Positionierantrieb, der ohne externe Endstufe betrieben werden kann. Bewegungsabläufe werden direkt im Antrieb gespeichert und ohne übergeordnete SPS ausgeführt. Das reduziert den Engineeringaufwand und vereinfacht die Integration in Maschinen erheblich.
SmartStep steht damit für integrierte Schrittmotorsteuerungen, die als vollständige Positionierantriebe eingesetzt werden können. Vom einzelnen Motor bis zum kundenspezifischen Antriebssystem entsteht eine kompakte Lösung für präzise Bewegungsaufgaben.
Was ist eine integrierte Schrittmotorsteuerung
Eine integrierte Schrittmotorsteuerung kombiniert Schrittmotor, Endstufe und Bewegungslogik in einem kompakten Gehäuse. Der Motor wird damit zu einem vollständigen Positionierantrieb. Alle Funktionen zur Bewegungsausführung befinden sich direkt im Antrieb.
Bei klassischen Lösungen wird der Schrittmotor über Motorleitungen mit einer externen Steuerung verbunden. Zusätzlich übernimmt eine SPS oder Bewegungssteuerung die Positionierung. Diese Struktur erhöht den Verdrahtungsaufwand und benötigt zusätzlichen Platz im Schaltschrank. Gleichzeitig entstehen zusätzliche Schnittstellen, die Fehlerquellen darstellen können.
Integrierte Schrittmotorsteuerungen verfolgen einen anderen Ansatz. Die Elektronik befindet sich direkt am Motor. Dadurch entfällt die Motorverkabelung zwischen Steuerung und Antrieb. Gleichzeitig kann die komplette Bewegungslogik im Antrieb ausgeführt werden. Der Motor wird damit zu einem eigenständigen Positionierantrieb, der über einfache Signale gesteuert wird.
Diese Architektur ermöglicht kompakte Maschinenkonzepte, reduziert die Anzahl der Komponenten und vereinfacht die Inbetriebnahme. Besonders bei dezentralen Antrieben oder Serienmaschinen ergeben sich daraus deutliche Vorteile.
Integrierte Schrittmotorsteuerung vs klassische Steuerung
Der Unterschied zwischen integrierten Schrittmotorsteuerungen und klassischen Antriebskonzepten liegt in der Systemarchitektur. Während klassische Lösungen mehrere Komponenten benötigen, vereint die integrierte Lösung alle Funktionen im Antrieb.
Klassische Lösung:
Schrittmotor
externe Endstufe
übergeordnete Steuerung oder SPS
Motorleitung
Schaltschrankplatz
aufwendige Verdrahtung
Integrierte SmartStep Lösung:
Schrittmotor mit integrierter Steuerung
keine externe Endstufe
autarker Betrieb möglich
minimale Verdrahtung
kein Schaltschrankplatz notwendig
anschlussfertiger Positionierantrieb
Durch diese Integration reduziert sich die Systemkomplexität erheblich. Gleichzeitig sinkt der Engineeringaufwand und die Inbetriebnahme wird vereinfacht.
Autarker Positionierantrieb ohne SPS
Ein zentraler Vorteil der SmartStep integrierten Schrittmotorsteuerungen ist der autarke Betrieb. Bewegungsabläufe werden direkt im Controller gespeichert und im Betrieb selbstständig ausgeführt. Eine übergeordnete SPS ist für viele Anwendungen nicht erforderlich.
Der Antrieb übernimmt die komplette Bewegungssteuerung. Die Maschine stellt lediglich Startsignale zur Verfügung. Anschließend fährt der Motor definierte Positionen an oder führt gespeicherte Bewegungsabläufe aus. Dadurch wird der Schrittmotor zu einem eigenständigen Positionierantrieb.
Diese Struktur ist besonders bei Serienmaschinen, Laborgeräten oder kompakten Automatisierungssystemen sinnvoll. Wiederkehrende Bewegungen können einmal definiert und anschließend in beliebigen Geräten eingesetzt werden. Der Engineeringaufwand reduziert sich erheblich.
Bewegungsabläufe direkt im Schrittmotor speichern
SmartStep Schrittmotorsteuerungen verfügen über eine integrierte Ablaufsteuerung. Bewegungsabläufe können direkt im Controller gespeichert werden. Diese werden über IO Signale oder Kommunikationsschnittstellen gestartet.
Typische Funktionen der integrierten Steuerung sind Positionstabellen, Absolutpositionierung, Relativbewegungen, Geschwindigkeitsfahrten und Referenzfahrten. Zusätzlich lassen sich Beschleunigungsrampen und Bremsrampen definieren. Auch Schleifen, Timerfunktionen und Triggerbedingungen können im Antrieb gespeichert werden.
Dadurch können komplette Bewegungsabläufe ohne externe Steuerung umgesetzt werden. Der Motor arbeitet eigenständig und führt gespeicherte Positionen reproduzierbar aus. Besonders bei Serienmaschinen reduziert sich dadurch der Programmieraufwand erheblich.
Bewegungen über IO Signale starten
In vielen Anwendungen sollen Bewegungen über einfache digitale Signale ausgelöst werden. SmartStep integrierte Schrittmotorsteuerungen unterstützen diese Art der Integration. Der Antrieb kann direkt über digitale Eingänge gesteuert werden.
Ein Eingang kann beispielsweise eine Referenzfahrt starten. Ein weiterer Eingang kann eine definierte Position anfahren. Über zusätzliche Eingänge können Geschwindigkeiten umgeschaltet oder Bewegungen gestoppt werden. Diese Struktur ermöglicht eine sehr einfache Integration in Maschinen.
Die übergeordnete Steuerung muss keine Bewegungsprofile berechnen. Sie stellt lediglich Startsignale zur Verfügung. Der Antrieb übernimmt die Bewegungsausführung selbstständig.
Parametrierung über PSC2 Software
Die Konfiguration der SmartStep Schrittmotorsteuerungen erfolgt über die Software PSC2. Bewegungsabläufe werden grafisch erstellt und in den Controller übertragen. Nach der Parametrierung arbeitet der Antrieb vollständig autark.
In PSC2 werden Positionen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen definiert. Zusätzlich können IO Funktionen zugewiesen und Ablaufsteuerungen erstellt werden. Auch Referenzfahrten oder Timerfunktionen lassen sich konfigurieren. Die Bewegungslogik wird direkt im Antrieb gespeichert.
Der große Vorteil besteht darin, dass keine SPS Programmierung erforderlich ist. Bewegungsabläufe können direkt im Schrittmotor definiert werden. Das vereinfacht die Inbetriebnahme und reduziert den Engineeringaufwand.
Vorteile integrierter Schrittmotorsteuerungen
Integrierte Schrittmotorsteuerungen bieten technische und wirtschaftliche Vorteile. Durch die Kombination von Motor und Elektronik entsteht ein kompakter Positionierantrieb mit reduziertem Integrationsaufwand.
Der Bauraum reduziert sich, da keine externe Endstufe erforderlich ist. Gleichzeitig sinkt der Schaltschrankbedarf. Besonders bei Maschinen mit mehreren Achsen kann dies entscheidend sein. Auch der Verdrahtungsaufwand reduziert sich deutlich, da keine Motorleitungen zwischen Steuerung und Motor erforderlich sind.
Durch die reduzierte Verkabelung sinkt die Anzahl der Fehlerquellen. Gleichzeitig verbessert sich das EMV Verhalten, da keine langen Motorleitungen vorhanden sind. Die Inbetriebnahme wird vereinfacht und Montagezeiten werden reduziert.
Gerade bei Serienmaschinen entstehen dadurch erhebliche Vorteile. Der Positionierantrieb kann vormontiert geliefert werden und direkt in die Maschine integriert werden. Montagefehler werden reduziert und die Wiederholbarkeit steigt.
Typische Einsatzbereiche integrierter Schrittmotorsteuerungen
Integrierte Schrittmotorsteuerungen werden überall dort eingesetzt, wo kompakte Positionierantriebe benötigt werden. Besonders häufig finden sich diese Lösungen in Laborautomation, Medizintechnik oder Dosiersystemen. Auch in Ventilverstellungen oder Verpackungsmaschinen werden integrierte Schrittmotorsteuerungen eingesetzt.
In Automatisierungsanlagen ermöglichen integrierte Schrittmotorsteuerungen dezentrale Antriebskonzepte. Jeder Antrieb übernimmt seine Bewegungsaufgabe selbstständig. Die Maschinensteuerung bleibt schlank und übersichtlich.
Durch die Kombination aus Motor und Steuerung entstehen wirtschaftliche Positionierantriebe für Seriengeräte. Gleichzeitig bleibt die Integration einfach und reproduzierbar.
Vom integrierten Schrittmotor zum kundenspezifischen Antriebssystem
SmartStep integrierte Schrittmotorsteuerungen können zu kundenspezifischen Antriebssystemen erweitert werden. Auf Basis des integrierten Motors lassen sich Linearaktuatoren, Getriebe oder angepasste mechanische Schnittstellen realisieren.
Auch kundenspezifische Stecker, Kabel oder Softwarefunktionen sind möglich. Dadurch entsteht ein kompletter Positionierantrieb, der exakt auf die Anwendung abgestimmt ist. Besonders bei Serienmaschinen reduziert dies den Integrationsaufwand erheblich.
Der komplette Antrieb kann vormontiert geliefert werden und direkt in die Maschine eingebaut werden. Dadurch verkürzt sich die Inbetriebnahmezeit und die Systemzuverlässigkeit steigt.
SmartStep integrierte Schrittmotorsteuerungen
SmartStep Schrittmotorsteuerungen verbinden präzise Schrittmotoren mit integrierter Elektronik zu einem kompakten Positionierantrieb. Bewegungsabläufe werden direkt im Antrieb gespeichert und ohne externe Steuerung ausgeführt. Dadurch entsteht ein anschlussfertiges Antriebssystem für industrielle Anwendungen.
Die integrierten Schrittmotorsteuerungen eignen sich für einfache Positionieraufgaben ebenso wie für komplexe Bewegungsabläufe. Durch die kompakte Bauform, den autarken Betrieb und die einfache Integration bieten SmartStep Systeme eine wirtschaftliche Lösung für präzise Bewegungsaufgaben in Maschinen und Geräten.