Praktikum Mikrorechentechnik

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Studiengang / Studienrichtung

Elektrotechnik (ET)
Mechatronik (MT)
 

Lehrende

Umfang

Prüfung

Keine Prüfung erforderlich

 

Inhalt

• Bewegungssteuerung für profibusgekoppelte Drehstromantriebe:
  
  Verantwortlich: Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. G.-H. Geitner
  
  Zur Verfügung stehen zwei Versuchsaufbauten mit jeweils drei elektrischen Antrieben und zwei PC\'s. Die drei Elektroantriebe erhalten ihre Drehzahlsollwerte von PC 2 und liefern die Drehzahlistwerte an den Rechner zurück. Der zu programmierende Algorithmus zur Steuerung der Bewegung der drei Antriebe wird von PC 2 ausgeführt. Die Drehzahlsollwerte können zustandsgesteuert in Abhängigkeit der Drehzahlistwerte und / oder zeitgesteuert durch Auslesen eines Zeitgebers verändert werden. Der Ablauf dieser Bewegungssteuerung soll zyklisch sein. Die Programmierung des Bewegungsablaufes erfolgt an PC 1 (Host). Dabei findet die Programmiersprache Standard-ANSI-C Anwendung. Das C Programm wird in ein Formularfile für eine sogenannte S-Funktion eingebunden. Anschließend erfolgt die Erzeugung einer DLL unter MATLAB. Durch die Verwendung der aus einer S-Funktion generierten DLL kann der in C programmierte Bewegungsablauf zur Vorgabe von Drehzahlsollwerten im nächsten Schritt mit SIMULINK an PC 1 (Host) getestet werden. Für diesen Test steht ein vollständig parametriertes Prozeßmodell mit Nachbildung der Kaskadenregelungen der Elektroantriebe bereit. Wahlweise können Rampen-generatoren verwendet werden. Bei fehlerfreier Realisierung der Bewegungssteuerung durch das C Programm kann im folgenden Schritt durch PC 1 (Host) der Echtzeitmaschinenkode für PC 2 (Target) erzeugt werden. Hierzu ist das Prozeßmodell der geregelten Antriebe durch einen bereits vollständig parametrierten Treiberblock zu ersetzen. Über diesen Treiber kommuniziert das C Programm per Profibus mit den Elektroantrieben, d.h. die Datenübertragung für Soll- und Istwerte der Drehzahl wird realisiert. Nach Kodegenerierung durch eine vorhandene Stapeldatei wird der Echtzeitkode per Ethernet zu PC 2 (Target) übertragen und kann gesteuert von PC 1 (Host) aus an den realen Elektroantrieben erprobt werden. Wertet das C Programm SIMULINK Blöcke zur Vorgabe von Konstanten aus, so ist online, also bei laufendem Betrieb der Bewegungssteuerung, eine Änderung von Parametern, z.B. Sollwerten oder Zeitbedingungen, möglich. Sowohl für die Simulation, als auch für die Kodegenerierung steht jeweils ein komplettes Beispiel zur Verfügung. Der Versuchsaufbau ist zweimal - jedoch mit unterschiedlichen Antrieben - vorhanden.
  
   
• Ansteuerung eines Schrittmotors mit R8C/13:
  
  Verantwortlich:
  
  Ziel des Versuches ist es, einen Mikrocontroller vom Typ Renesas R8C/13 so zu programmieren, dass ein Schrittmotor über ein entsprechendes Prozessinterface angesteuert werden kann. Das zu erstellende Programm kann je nach konkreter Aufgabenstellung ausgehend von einfachen Grundfunktionen schrittweise bezüglich Schwierigkeit und Funktionsumfang erweitert werden. Dabei sollen Fähigkeiten bei der hardware-nahen Programmierung anhand einer weit verbreiteten technischen Anwendung erworben bzw. gefestigt und der Umgang mit entsprechenden Entwicklungswerkzeugen geübt werden. Das Programm ist in der Programmiersprache C zu erstellen. Für den Programmtest stehen Debugg-Software und eine Controllersteuerung mit Schrittmotor zur Verfügung. Als Entwicklungssystem und Simulationssystem dient ein PC mit dem Betriebssystem Windows Vista. Das Zielsystem mit dem Mikrocontroller ist über eine RS232-Schnittstelle mit dem PC verbunden.