Anwenderprogramme und ihre Funktionen

Jeder PI Controller wird mit einem umfangreichen Softwarepaket ausgeliefert. Die mitgelieferten Anwenderprogramme unterstützen den Benutzer bei der Einrichtung und Parametrisierung des Gesamtsystems. Für die Ausführung von Bewegungskommandos und weitere Optimierungen ist kein eigener Programmieraufwand nötig. Intuitiv bedienbare Oberflächen, ausführliche Online-Hilfen, grafische Visualisierungen und einfache Automatisierungsmöglichkeiten sorgen für einen schnellen Einstieg und problemlose Bedienung.

PIMikroMove®

Mit PIMikroMove® können alle Positioniersysteme von PI übersichtlich und komfortabel angesteuert werden, unabhängig von Antriebsprinzip, Zahl und Konfiguration der Achsen. Alle angeschlossenen Controller und Achsen werden in einer einheitlichen grafischen Umgebung angezeigt. Mehrere Achsen können durch verschiedene Controller angesteuert und über PIMikroMove® im selben Fenster kommandiert werden. Über das Position Pad können Bewegungen von zwei oder mehr unabhängigem Achsen mit der Maus oder einem Joystick gesteuert werden, und das auch vektoriell.

Weitere nützliche Funktionen sind über komfortable Bedienelemente zugänglich:

 

  • Datenrekorder zur Analyse des Systems
  • Funktionsgenerator zum einfachen Erzeugen benutzerdefinierter Bewegungsprofile
  • Visualisierung der Position von Parallelkinematiken
  • GCS-basierte Hostmakros als Ergänzung zur Makrofunktionalität der Controller mit identischer Syntax und zusätzlichen Steuerbefehlen. Beliebig viele Controller können in einem Makro angesprochen werden
  • Tuning Tool für digitale Piezocontroller
  • Scan-Fenster, d. h., abhängig von der Position einer oder mehrerer Achsen können Werte ermittelt und dargestellt werden, z. B. analoger oder digitaler Eingang oder Position einer anderen Achse
  • Unterstützung von Fast Alignment Aufgaben mit Darstellung der ermittelten Daten (Link auf das Video: PI Fast Multi-Channel Photonics Alignment System

PITerminal

Für die interaktive Arbeit mit Kommandos in kundenprogrammierten Anwendungen steht mit PITerminal auch ein Terminal-Programm zur Verfügung, mit dem GCS-Kommandos direkt an den Controller geschickt werden können.

Datenrekorder

Die Datenrekorderfunktionalität wird durch die Integration in PIMikroMove® zu einem einfach zu bedienenden Werkzeug für die Analyse von Daten und Messwerten. Es ermöglicht die parallele Aufzeichnung aus mehreren Datenquellen als Funktion der Zeit und die schnelle Visualisierung.

Alle Controller verfügen über einen internen Datenspeicher. Dadurch ist die präzise Aufzeichnung auch sehr schneller Operationen möglich. Die Konfiguration und Selektion der Datenquellen und der Triggerart kann komfortabel über das Datenrekorder-Fenster in PIMikroMove® vorgenommen werden.

Typische Datenquellen sind:

  • Kommandierte und aktuelle Achsenposition
  • Kommandierte Achsengeschwindigkeit und -beschleunigung
  • Motor-Ausgangsspannung je Achse
  • Statusinformationen
  • Eingangsspannungen der analogen Eingänge
  • Systemrelevante interne Signale

 

Aufgezeichnete Messwerte werden im Datenrekorder-Fenster in PIMikroMove® sofort grafisch dargestellt. Durch hochentwickelte Funktionen kann direkt eine präzise Analyse und Auswertung der Daten stattfinden. Im integrierten Anwenderdialog kann direkt ein Impuls kommandiert werden. Die Sprungantwort wird aufgezeichnet und grafisch dargestellt, was eine schnelle Analyse des Systemverhaltens erlaubt und für das Tuning des Positionierverhaltens genutzt werden kann.

Beispiele für integrierte Funktionen:

  • Cursor- und Messfunktionen
  • Zoomfunktionen, um auch kleinste Signalbewegungen exakt bewerten zu können
  • Filter- und Analysefunktionen wie z.B. FFT, Algebra, Ableitungen und Statistik
  • Einstellbare Optionen zur Darstellung der Daten
  • Import und Export von Datensätzen aus und in gängige Datenformate wie z.B. csv
  • Export als Grafik-Datei und standardisierte Druckausgaben

 

 

Tuning Tools

Positioniersysteme von PI werden mit vorkonfigurierten Betriebsparametern ausgeliefert. Im Idealfall wurden die Betriebsparameter bereits passend für die Applikation ermittelt. Abhängig von der Hardware sind die Parameter auf den Controller oder im ID-Chip gespeichert, oder sie können über PIMikroMove aus einer Parameterdatenbank geladen werden.

Im Allgemeinen stehen für jedes System Betriebsparameter für einen robusten Betrieb zur Verfügung.

Eine kundenseitige Optimierung für bestimmte Applikationsanforderungen wird durch folgende Tools unterstützt:

 

Datenrekorder

Der Datenrekorder liefert wichtige Informationen darüber, wie gut die Regelung arbeitet. Diese Informationen sind für eine optimale Parametrisierung von fundamentaler Bedeutung. Hierfür stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

  • Aufzeichnen von Sprungantworten im geregelten und ungeregelten Zustand
  • Einfache Analyse der Signale (Ableitung, Differenzen zwischen zwei Signalen, Berechnung des Signalspektrums via FFT)
  • Bei Piezoaktoren und Piezosystemen: Anzeige der Übertragungsfunktion im Bode-Diagramm
  • Bei Hexapoden: Anzeige der Übertragungsfunktion eines Einzelbeins

 

Piezo Dynamic Tuner

Mit dem Piezo Dynamic Tuner kann die Frequenz- bzw. Sprungantwort eines Systems ermittelt und die Einstellung der Regelparameter des Controllers vorgenommen werden. Der Benutzer kann die Regelparameter einstellen und die entsprechende Systemantwort beobachten. Die Art der Systemanregung und Datenaufnahme sind konfigurierbar, um eine optimale Charakterisierung des Systems zu ermöglichen. Der Piezo Dynamic Tuner verfügt über zahlreiche, leistungsfähige Features zur statistischen Analyse, zur Ermittlung der Einschwingzeit und für den Import und Export der gemessenen Daten.

  • Maßgeschneiderte Lösung für Piezostelltische
  • Direkter Zugriff auf die Regel- und Filterparameter
  • Unterstützung bei der Berechnung der Regelparameter

Funktions- und Frequenzgenerator

Viele Controller bieten über den integrierten Funktionsgenerator die Möglichkeit, Positionswerte in internen Tabellen abzulegen und sie einmalig oder zyklisch in Echtzeit abzufahren. Damit können z.B. vordefinierte Bewegungsformen wie Sinus, Rampe oder Sägezahn, aber auch beliebige benutzerdefinierte Bahnpunkte kommandiert werden. Anwendungen hierfür sind z.B. die Analyse des dynamischen Verhaltens des Systems, Scans, Shaker-Anwendungen etc.

Auf Seiten der Benutzersoftware stehen je nach Vorkenntnissen des Anwenders das Funktionsgenerator-Tool oder das Frequenzgenerator-Tool zur Verfügung.