Sollwertmodule

Sollwertmodule sind elektronische Baugruppen, die in der Hydraulik und Regelungstechnik eingesetzt werden, um Steuergrößen wie Druck, Geschwindigkeit oder Position vorzugeben und zu regeln.

Ihre Hauptfunktion besteht darin, Sollwerte zu erzeugen, die als Referenz für Regelkreise dienen, beispielsweise zur Ansteuerung von Proportionalventilen in Hydrauliksystemen.

Sollwertmodule sind in der Regel parametrierbar und erlauben eine analoge oder digitale Vorgabe von Sollwerten.

Die Einstellung erfolgt häufig über Potentiometer, digitale Schalteingänge oder eine Kombination daraus. Viele Module können mehrere Sollwerte (z. B. bis zu 16 Sollwerte und Rampenzeiten) speichern.

Die Parametrierung wird oft durch Softwaretools oder Konfigurationsoberflächen unterstützt, was die Inbetriebnahme erleichtert.

Viele Sollwertmodule verfügen über integrierte Funktionen zur Signalverarbeitung und Verknüpfung von analogen und digitalen Signalen.

Typische Funktionen sind:

• Multiplikation (*)
• Division (/)
• Addition (+)
• Subtraktion (-)
• Minimum (min)
• Maximum (max)

Dadurch lassen sich Eingangssignale flexibel miteinander verknüpfen und an unterschiedliche Regelaufgaben anpassen.

Rampenfunktionen dienen dazu, Sollwertänderungen über eine definierte Zeit zu verrampen, also sanfte Beschleunigungs- und Verzögerungsprofile zu erzeugen.

Moderne Sollwertmodule können beispielsweise Vier-Quadranten-Rampen bereitstellen, um ruckfreie Kraft- und Bewegungssteuerungen zu ermöglichen – sowohl beim Beschleunigen als auch beim Abbremsen in beide Richtungen.

Dies reduziert mechanische Belastungen, schont Komponenten und trägt zu einer längeren Lebensdauer der Anlage bei.

Die Ventiladaption ermöglicht die Anpassung des Sollwertmoduls an die Kennlinie des verwendeten Ventils, um ein reproduzierbares Regelverhalten zu erreichen.

Dazu gehören Kompensationsfunktionen, beispielsweise zur Korrektur von Totbereichen (MIN, MAX, POL) oder zur Linearisierung von Nichtlinearitäten.

Einige Module unterstützen zusätzlich Merkmale wie einen Überdeckungssprung oder eine geknickte Verstärkungscharakteristik, um das Ausgangssignal auf das Verhalten des jeweiligen Proportionalventils abzustimmen.

Sollwertmodule kommen in unterschiedlichen Bereichen der Automatisierungs- und Antriebstechnik zum Einsatz, insbesondere in hydraulischen und elektrohydraulischen Systemen.

Typische Anwendungen sind:

• Steuerung von Wege-, Drossel- und Proportionalventilen
• Regelung von Pumpen- und Motorfunktionen
• Eil- und Schleichgangsteuerungen
• Zeit- oder ablaufgesteuerte Bewegungsprofile

Einsatzgebiete finden sich insbesondere im Maschinenbau, Fahrzeugbau, in der industriellen Automatisierung und in mobilen Arbeitsmaschinen.

Bei der Auswahl eines Sollwertmoduls sollten mehrere technische und anwendungsspezifische Kriterien berücksichtigt werden:

• Art und Anzahl der Sollwerte (z. B. analog, digital, programmierbar)
• Art und Anzahl der Ein- und Ausgänge (digitale Schalt- oder analoge Eingänge, Potentiometereingänge)
• Kompatibilität mit den verwendeten Ventilen oder Aktoren
• Verfügbare Rampen-, Verarbeitungs- und Verknüpfungsfunktionen
• Schutzart, Gehäusematerial und Eignung für die jeweilige Einsatzumgebung
• Unterstützung durch Konfigurationssoftware und ggf. Diagnosefunktionen

Sollwertmodule sind üblicherweise in kompakten Metall- oder Kunststoffgehäusen untergebracht, die für industrielle oder mobile Umgebungen ausgelegt sind.

Aufgrund der elektronischen Ausführung sind sie im Betrieb weitgehend wartungsarm. Wichtig ist jedoch ein geeigneter Schutz vor:

• mechanischer Belastung und Vibration
• Feuchtigkeit und Verschmutzung
• starken elektromagnetischen Störfeldern

Eine fachgerechte Montage und Beachtung der Umgebungsbedingungen trägt wesentlich zu einer langen, störungsarmen Lebensdauer der Module bei.