Welche Maßnahmen sind bei sehr kleinen Antrieben erforderlich?

ANTWORT:

Sehr kleine Antriebe haben normalerweise auch ein sehr kleines Arbeitsvolumen der Druckkammer(n). Das bedeutet, dass die resultierenden Stellzeiten sehr klein sind. Da die Mindestimpulslängen der Piezoventile nicht beliebig klein werden können, bewirken die "Luftquanten" recht große Sprünge der Antriebsbewegung, was zu einer groben und damit ungenauen Regelcharakteristik führen kann.

Aus diesem Grund hat SIPART PS 2 eine (einfachwirkendes Gerät) oder zwei (doppelwirkendes Gerät) integrierte Luftdrosseln, um die Stellzeiten zu verlängern bzw. die "Luftquanten" zu verkleinern. Durch die Einstellung dieser Drossel(n) (Rechtsdrehung schließend) können auch sehr kleine Antriebe ein optimales Regelverhalten erreichen. Es empfiehlt sich bei den Antriebsstellzeiten von 0,1 bis 1,5 sec diese durch Drosselung auf > 1,5 sec zu erhöhen wenn die Prozessbedingungen keine kürzeren Stellzeiten verlangen.

Bei sehr kleinen Schubantrieben ist auch oftmals der resultierende Hub sehr klein (< 10 – 12 mm). Da bei Schubantrieben die Hubbewegung über eine Hebelmechanik in eine Drehbewegung umgeformt wird, wird der daraus resultierende Fehler (bedingt durch Lose, Hysterese und Elaszität) bei kleineren Hüben im Verhältnis immer größer.

In solchen Fällen empfiehlt sich die Verwendung des "Split-Anbaus" (getrennte Montage von Stellungssensor und Positioner) mit Hilfe des NCS-Sensors (siehe FAQ12). Dadurch wird sowohl o.g. mechanischer "Hysteresefehler" vernachlässigbar als auch die Montage des Positioners vereinfacht, denn der Anbau des Stellungsreglers an sehr kleine Antriebe (die meistens größer sind als der Positioner selbst) erfordert meistens Sonderkonstruktionen, die bei Verwendung des NCS weitgehend entfallen.