INP-Thementage zum Thema
"Hybride Energielösungen"
vom 28.-29.10.2021 in Speyer

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Das Modellvehikel lernt langsam zu fahren!!!

Studenten bei INP entwickeln komplexe Geschwindigkeitsregelung steuerbar über eine SPS - ein Bericht von Sven Fiesser

Seit ein paar Jahren ist es bei uns schon im Einsatz. Fast jeder Student hat sich an ihm versucht und herumgebastelt. Was ist gemeint?

Natürlich das elektrisch betriebene Modellvehikel der Studierenden.

Kurz vorab für diejenigen Leser, die unser Modellvehikel nicht kennen: Vor ein paar Jahren hat Hans-Gerd Knoll, unser Ausbildungsleiter, einen Ring aus Modelleisenbahnschienen (praktisch auf einem Holzrahmen montiert) mit dazugehöriger Stromversorgung und Modellvehikel mitgebracht, um diese mit INP-Hausmitteln automatisieren zu können. Da wir die meiste Zeit in Projekten eingesetzt waren, blieb das Modellvehikel leider erst einmal eine Zeit lang liegen. Es wurde erst aus dem Schrank geholt, als ich in meiner ersten und zweiten Praxisphase während des Bachelorstudiums etwas projektfreie Zeit hatte. Also hieß es für mich: Ran ans Vehikel!

Nach ein paar Wochen Tüftelei hatte ich es geschafft, dass die Eisenbahn über Befehle aus einer speicherprogrammierbaren Steuerung vorwärts oder rückwärts fahren konnte. Auch eine Ampelschaltung und ein Notaustaster waren Teil des Funktionsumfanges. Anscheinend hat das automatisierte Modell so überzeugt, dass uns unser Vorgesetzter auftrug, es mit auf kommende Infoveranstaltungen zu nehmen. Nachdem einer meiner Studienkollegen aus demselben Matrikel und ich das Modell optisch hergerichtet hatten, konnten wir es dann auch zum ersten Mal auf dem Studieninformationstag der DHBW Mannheim vor zwei Jahren präsentieren und den angehenden Studies die Automatisierungstechnik mithilfe des Modells näherbringen.

Als die Jahre dann so vorbeizogen, haben sich einige Dinge am Modell verändert: Studienanfänger und Praktikanten haben die komplette Verdrahtung erneuert und für eine Positionsüberwachung unterhalb der Schienen induktive Näherungsinitiatoren befestigt. Aber eine Sache, die besonders mir seit meinem ersten Bachelorsemester am Herzen lag, hat immer noch gefehlt: Die stufenlose Regelung der Geschwindigkeit. Jetzt sind wir endlich beim Thema der Überschrift angelangt: Unser Vehikel lernt langsam zu fahren!

Wenn man das nun so liest, könnte man doch glatt denken: „Was soll daran bitte so schwer sein?“ Naja, man hätte die Überschrift auch auf „Entwicklung eines Voltage-mode geregelten Buckconverters mit Ansteuerung durch ein 0-20mA Signal“ abändern können, aber das hätte sich gleich wieder so trocken wie das Thema einer Studienarbeit angehört. Jetzt noch einmal langsam für den Laien: Der Buckconverter bzw. auf Deutsch der Tiefsetzsteller, wandelt eine verschieden große Eingangsspannung (in meinem Fall 24 Volt Gleichspannung), je nachdem wie ich ihn ansteuere, in eine kleinere Gleichspannung um (hier waren es zwischen 0 und 18 Volt). Um die gewünschte Ausgangsspannung einzustellen, wird dies über den analogen Ausgang einer speicherprogrammierbaren Steuerung (stellt euch dieses Gerät als einen kleinen Computer für die Automatisierungstechnik vor) vorgegeben. Nachdem ich den ersten Prototypen simuliert und anschließend getestet hatte (es funktionierte wie es sollte… zum Glück!), haben wir die Spannungsregelung erst einmal auf die Seite gelegt, damit der nächste Elektrotechnikstudienanfänger eine übergeordnete Geschwindigkeitsregelung projektieren kann (die Geschwindigkeit des Modellvehikels verhält sich nämlich nicht linear zur der geregelten Spannung).

Glücklicherweise kommen ja bald schon die nächsten Studienanfänger, damit das Projekt nicht zu lange ruht. Allein mit der Geschwindigkeitsregelung ist es jetzt noch lange nicht getan: Als nächstes ist geplant, das Modell über Profibus anzusteuern und eine kleine Simulation eines Kraftwerkes miteinzubringen. Sollten Sie, werte Leserinnen und Leser, es bis hierher geschafft haben und zufälligerweise noch Ideen für unser Modell haben, zögern Sie nicht, uns diese mitzuteilen. Natürlich können Sie auch mal vorbeikommen, um unsere Arbeit genauer zu betrachten.   


Pressekontakt

Alix Hertel Leiterin Marketing & Kommunikation

Alix Hertel

Leiterin Marketing & Kommunikation

INP Deutschland GmbH

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