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Bahnführungsrechner
HG S-73650

(mit Hardware-Komponente Control Unit HG G-61430)

Der Bahnführungsrechner dient zur Führung von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) nach virtuellen Leitspuren. Er hat folgende Aufgaben:

Bestimmung der aktuellen Position über Transponder, GPS oder externe Vorgabe.
Rekonstruktion der zu fahrenden Strecke (anhand von Segmentdateien).
Spurführung / Bahnführung (Fahrzeug auf Spur regeln).

Bahnführung nach virtuellen Spuren

Die Positionsbestimmung erfolgt über eine interne Sensorfusion von Transpondern und/oder GPS sowie einer Odometrie. Alternativ wird die Position von außen zur Verfügung gestellt. Die Odometrie lässt sich durch den Gyro HG G-84300 verbessern.

Die Sensorfusion berechnet die Position und die Ausrichtung des Fahrzeugs. Sie liefert dem Bahnführungsrechner einen Datensatz mit folgendem Inhalt (der sogen. Pose): X-Position / Y-Position / Geschwindigkeit / Fahrzeugausrichtung

Positionsbestimmung mit Sensorfusion

Der Bahnführungsrechner benötigt Informationen zur Fahrzeug-Geometrie sowie eine Segmentdatei. Segmente beschreiben Abschnitte des Kurses. Sie orientieren sich nicht an real vorhandenen Spuren sondern werden über ein Plug-In der Götting KG in dem CAD Programm Malz++Kassner CAD 6(link is external) virtuell definiert, sodass die Fahrzeugfähigkeiten bestmöglich auf die Anlage abgebildet werden. Jedes Segment besteht wiederum aus mindestens 4 Stützpunkten. Der Bahnführungsrechner errechnet aus den Positionen der Stützpunkte eine virtuelle Spur, der das definierte Fahrzeug folgen kann. Bestehende Kurse (segmente.csv, siehe Beispiel in den Downloads unten) lassen sich komfortabel online im Götting Track Editor bearbeiten.

Für jeden Stützpunkt kann festgelegt werden, welche Geschwindigkeit das Fahrzeug fahren soll. Der Bahnführungsrechner interpoliert linear, sodass ein gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil entsteht. Darüber hinaus können für jeden Stützpunkt Attribute vorgegeben werden, die besondere Aktionen definieren, z. B.

Tellerwende (drehen auf einem Punkt)
Stopp Distanz (anhalten im Segment)
Offsetfahren (um eine Fahrbahn durch die hochgenaue Automatikfahrt nicht nur an bestimmten Stellen zu beanspruchen kann mit Versätzen gearbeitet werden)
Lenkung invertieren (Spezialfall, um flächenbeweglichen Fahrzeugen bei Bedarf die Lenkrichtung an bestimmten Stellen des Kurses vorzugeben)
Umschalten des Positioniersystems auf bestimmten Strecken des Kurses (z. B. Transponder und GPS)

Beispielfahrzeuge

Geeignete und ungeeignete Fahrzeugtypen

Geeignet sind alle Fahrzeuge, die sich reproduzierbar und voraussagbar verhalten. Mehrere nicht gelenkte Achsen, Auflieger oder Knicklenker sind nicht geeignet. Die Räder sollten wenig schlupfen und möglichst hart sein.


Eine starre Achse sehr gut geeignet z. B. Gabelstapler	Symmetrische Lenkung sehr gut geeignet z. B. einige Schwerlastfahrzeuge	Zwei starre Achsen geringere Genauigkeit und teilw. schleifende Räder z. B. große Zugmaschinen	Koordinatenfahrwerk (flächenbeweglich) sehr gut geeignet z. B. Spezialfahrzeuge

Technische Daten Hardware HG G-61430ZD

Gehäuse	Aluminium
Abmessungen	ca. 210 mm x 105 mm x 69 mm (B x H x T)ca. 239 mm x 105 mm x 79 mm mit Feldbus Modul
Gewicht	ca. 800 g / ca. 950 g mit Feldbus Modul
Montage	Befestigung auf einer 35 mm Hutschiene nach EN50022 Montageort muss vor Feuchtigkeit geschützt sein, z. B. in einem Schaltschrank
Temperaturbereiche	Betrieb -25 bis 70° C / Lagerung -40 bis 85° C
Schutzart	IP 20
Schock / Vibration	DIN Hutschiene: 3,5 mm von 5-9 Hz, 1G von 9-150 Hz 10 Durchläufe pro Achse, 1 Oktave pro Minute
Relative Luftfeuchte	95 % (ohne Betauung) bei 25° C
Stromversorgung	Nennspannung 12 – 24 Volt (Maximalbereich 10 – 30 Volt)
Stromaufnahme	200 mA @ 24 Voltca. 300 mA @ 24 V mit Feldbus Modul

Schnittstellen

Bez.	Funktion	Bez.	Funktion
ETH	RJ 45, Ethernet	SIO 3	RS 232, nicht verwendet
USB	USB 1.1, Typ A (Logging auf Stick) & Typ B (Firmware Update) nicht gleichzeitig nutzbar	IO	3x Eingänge Schaltschwelle 0 – 24 V, Transponder-Antennen 1x Ausgang 0 – +Ub, Nothalt
SIO 1	RS 232, Kommunikation mit internem GPS Empfänger (optional)	ENCODER 1/2	Schaltschwelle 0 – 24 V, Anschluss der Inkrementalgeber
SIO 2	RS 232, Konfiguration der Ethernet Schnittstelle	PROG	Nur für den internen Gebrauch
CAN 1	CAN Bus 1, CAN Spez. V2.0 Teil B, Anschluss Götting Geräte (z. B. Gyro)	ANT 1/2	Mit Option GPS: 2 x TNC für GPS Antennen Sonst Blindstopfen
CAN 2	CAN Bus 2, CAN Spez. V2.0 Teil B, Anschluss Götting Geräte (z. B. Gyro)	Feldbus-Modul	Optionale Erweiterungen Profinet (HG G-61431ZA) / Profibus (HG G-61431YA)