Ellipse-A Mini AHRS für ferngesteuerte Gesteinsbrecher ausgewählt
Unser Ellipse-A ist in den ferngesteuerten Rockbreakern von Transmin für eine genaue Armpositionierung integriert.
“Die Fähigkeit der Sensoren, Maschinenvibrationen standzuhalten und die Notwendigkeit einer Kalibrierung oder Neukalibrierung der Sensoren zu beseitigen, eliminiert die After-Sales-Wartung und ermöglicht einen effizienteren Workflow.” | Michael H., Senior Automation & Controls Engineer bei Transmin
Transmin ist ein australisches Unternehmen mit Sitz in Perth. Sie bieten innovative, speziell entwickelte Geräte und Dienstleistungen für den Bergbau sowie für die Schüttgutverarbeitung. Seit 1987 produziert das Unternehmen:
– Gesteinsbrecher,
– Schwerlast-Behälterisolationsschieber,
– Flachbanddosierer,
– Banddosierer und
– Verpackte Reagenzanlagen für Kalk und Flockungsmittel.
Ihr Steuerungssystem für Gesteinsbrecher heißt RockLogic und wurde entwickelt, um Geschwindigkeit, Produktivität und Sicherheit zu maximieren.
Echtzeit-Haltung/Relative Position des Gesteinsbrecherarms
Transmins RockLogic Gesteinsbrecher verwenden das hochleistungsfähige Attitude and Heading Reference System (AHRS) Ellipse-A, um die Orientierung zu überwachen und die relative Position der Arme des Gesteinsbrechers zu bestimmen.
Wir haben die Ellipse-A direkt an den Armen installiert und an das SPS-System von Transmin angeschlossen, das das gesamte System autonom betreibt.
Bediener können die Gesteinsbrecher von Transmin lokal oder ferngesteuert bedienen. Darüber hinaus unterstützt das AHRS die Kollisionsvermeidung.
Mit unserer Ellipse-Linie bieten wir eine präzise relative Positionierung, die Kollisionen mit umliegenden Geräten und Schäden sowohl am Gesteinsbrecher als auch am Standort verhindert.
Ellipse-A ist ein Miniatur-AHRS in Industriequalität, das 3D-Roll-, Nick- und magnetische Richtung liefert. Das gewählte Modell verfügt über ein robustes IP68-Gehäuse, das staub- und wasserdicht ist.
Die Anbindung der Ellipse-A an das SPS-System des Unternehmens war dank des CAN-Bus-Protokollstandards der Ellipse-Serie unkompliziert. Eine standardkonforme Schnittstelle zum Anschluss des Sensors ermöglicht eine sofortige und mühelose Installation und Verwendung.
Mini AHRS, Maxi Vibrationsbeständigkeit
Gesteinsbrecher erzeugen zweifellos eine Menge an Vibrationen und Stößen aufgrund von sowohl schnellen Bewegungen als auch dem Hämmern auf Gestein. Das Unternehmen konzentrierte sich in erster Linie auf die Bewältigung dieser Vibrationen.
Einen hochpräzisen und robusten Inertialsensor für diese extremen Bedingungen zu finden, stellte eine Herausforderung dar.
Vergleichstests mit mehreren auf dem Markt befindlichen Sensoren zeigten die überlegene Qualität und Leistung der Produkte von SBG Systems, was Transmin dazu veranlasste, sich für die Ellipse-A zu entscheiden. Unsere neue Linie von Ellipse-Sensoren ist bekannt für ihre Robustheit.
Wir haben Ellipse Beschleunigungsmesser und Gyroskope aus den auf dem Markt erhältlichen High-End-Komponenten ausgewählt.
Im Laufe der Jahre haben wir unsere Ellipse-Algorithmen entwickelt und verbessert, um den spezifischen Dynamiken von schweren Maschinen gerecht zu werden.
Wir haben Messungen erhalten, die kohärent und robust bleiben, ohne Drift. Anschließend hilft die Filterung bei der Handhabung von Vibrationen, und auch Installationsparameter können die Lösung verbessern.
“Die Ellipse werden seit Jahren eingesetzt und haben immer einen dauerhaften Betrieb gewährleistet.” | Michael Hamilton, Senior Automation & Controls Engineer bei Transmin.
Australische Wüste: Warum ist die Kalibrierung so wichtig?
Die Felshämmer von Transmin werden hauptsächlich in Australien und seiner Wüste eingesetzt, wo die Temperaturen typischerweise zwischen 0 und 45 °C liegen und unter der Sonne sogar auf 60 °C ansteigen können.
Wie kann man eine solche Zuverlässigkeit unter solch extremen Bedingungen gewährleisten?
Alle Ellipse Miniatursensoren profitieren von einer individuellen High-End-Kalibrierung mit mehrachsigen Drehtischen und Temperaturkammern, die eine hohe Leistung von -40 °C bis 85 °C ermöglicht.
Dank eines strengen Auswahlverfahrens werden nur Sensoren, die die Spezifikationen erfüllen, für die Auslieferung behalten. Auf diese Weise baut SBG Systems Vertrauen zu seinen Kunden auf.
Schließlich erfordern die MEMS-basierten Produkte von SBG Systems keine regelmäßige Kalibrierung, wodurch Transmin die Mühe erspart bleibt, die Sensoren selbst neu zu kalibrieren oder Qualitätskontrollen hinzuzufügen.
Transmin ist hauptsächlich in ganz Australien tätig, aber auch in Chile, Südafrika und Kanada. Die meisten ihrer Operationen werden in schwer zugänglichen abgelegenen Gebieten durchgeführt, wie z. B. Untertageminen und abgelegenen Bergbaugebieten usw.
Daher wäre es nicht so effizient, für Wartungsarbeiten den ganzen Weg zurück zum Hauptstandort fahren zu müssen, wie es mit einem kalibrierten Sensor der Fall ist.
Ellipse-A erleichtert Remote-Operationen und trägt somit auch zur Senkung der Wartungskosten bei. Es ermöglicht den Geräten, täglich ohne Unterbrechungen kontinuierlich zu arbeiten, was eine enorme Zeitersparnis bedeutet.
“Die fehlende Notwendigkeit einer Kalibrierung oder Neukalibrierung der Sensoren macht eine After-Sales-Betreuung der Sensoren überflüssig. Dies könnte als effizienter angesehen werden, da ein Produkt bereitgestellt wird, das nach der Installation und Inbetriebnahme keine weiteren Wartungsarbeiten benötigt.” kommentierte Michael H.
Ellipse-A
Ellipse-A ist ein erschwingliches und leistungsstarkes Attitude and Heading Reference System (AHRS). Es beinhaltet eine erstklassige Magnetfeldkalibrierung für optimalen Kurs und ist für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Dynamik geeignet.
Dieser robuste Inertialbewegungssensor ist werkseitig von -40°C bis 85°C kalibriert und liefert Roll-, Nick-, Gier- und Seegangsdaten.
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Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den Anwendungen, die wir vorstellen. Wenn Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!
Was ist der Unterschied zwischen AHRS und INS?
Der Hauptunterschied zwischen einem Attitude and Heading Reference System (AHRS) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und dem Umfang der von ihnen bereitgestellten Daten.
AHRS liefert Orientierungsinformationen, insbesondere die Lage (Nick-, Rollwinkel) und den Kurs (Gierwinkel) eines Fahrzeugs oder Geräts. Es verwendet typischerweise eine Kombination von Sensoren, darunter Gyroskope, Beschleunigungsmesser und Magnetometer, um die Orientierung zu berechnen und zu stabilisieren. Das AHRS gibt die Winkelposition in drei Achsen (Nick-, Roll- und Gierwinkel) aus, wodurch ein System seine Orientierung im Raum verstehen kann. Es wird häufig in der Luftfahrt, bei UAVs, in der Robotik und in Marinesystemen eingesetzt, um genaue Lage- und Kursdaten zu liefern, die für die Fahrzeugsteuerung und -stabilisierung entscheidend sind.
Ein INS liefert nicht nur Orientierungsdaten (wie ein AHRS), sondern verfolgt auch die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs im Zeitverlauf. Es verwendet Trägheitssensoren, um die Bewegung im 3D-Raum zu schätzen, ohne auf externe Referenzen wie GNSS angewiesen zu sein. Es kombiniert die in AHRS (Gyroskope, Beschleunigungsmesser) enthaltenen Sensoren, kann aber auch fortschrittlichere Algorithmen für die Positions- und Geschwindigkeitsverfolgung enthalten und sich oft mit externen Daten wie GNSS integrieren, um die Genauigkeit zu verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich AHRS auf die Orientierung (Lage und Kurs) konzentriert, während INS eine vollständige Suite von Navigationsdaten einschließlich Position, Geschwindigkeit und Orientierung bereitstellt.
Was ist relative Position?
Die relative Position bezieht sich auf die Verschiebung einer sich bewegenden Plattform, gemessen relativ zu einem bekannten Startpunkt und nicht zu einem absoluten geografischen Koordinatensystem. Anstatt den Standort in Bezug auf Breitengrad, Längengrad und Höhe auszudrücken, beschreibt die relative Position, wie weit und in welche Richtung sich die Plattform von ihrem ursprünglichen Bezugsrahmen bewegt hat.
Ein INS berechnet dies durch die Integration gemessener Beschleunigungen und Rotationsraten über die Zeit: Die Beschleunigungssensoren bestimmen Geschwindigkeitsänderungen, und diese Geschwindigkeiten werden dann erneut integriert, um Positionsänderungen zu erhalten, wobei alles innerhalb eines definierten Koordinatensystems, wie dem Body Frame oder einem lokalen Navigationsrahmen, ausgedrückt wird.
Da die relative Position nicht auf externe Signale angewiesen ist – GNSS, Funkfeuer oder Landmarken – ist sie in GPS-verweigernden Umgebungen, Indoor-Anwendungen, Unterwassernavigation oder jeder Mission, bei der nur die Bewegung seit dem letzten bekannten Punkt erforderlich ist, äußerst wertvoll.
Die Genauigkeit der relativen Position verschlechtert sich jedoch im Laufe der Zeit aufgrund von Drift, die durch Sensorabweichungen und Rauschen verursacht wird. Aus diesem Grund kombinieren INS-Lösungen häufig Trägheitsdaten mit unterstützenden Quellen wie GNSS, Odometern, DVLs oder Barometern, um das Fehlerwachstum zu begrenzen. Letztendlich bietet die relative Position eine kontinuierliche und autonome Möglichkeit, Bewegungen zu verfolgen, und bildet das Rückgrat von Koppelnavigations-, Führungs- und Steuerungssystemen in vielen Luft- und Raumfahrt-, Schiffs- und Robotikanwendungen.
