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Success Story

Weisse Zähne dank Model-Based Design

Eine ästhetische und stabile Zahnkeramik ist für die Dentalbranche essenziell. Zühlke entwickelt eine kundenspezifische Temperaturregelung für den Brennprozess. Model-Based Design ermöglicht ein effizientes Design und eine frühzeitige Validation des Reglers.

Aufgabe

Die Brennöfen von Ivoclar Vivadent erlauben einen hochwertigen Brennprozess von Zahnkeramik. Für optimale Brennresultate ist ein exakter Temperaturverlauf während des Brennprozesses entscheidend. Schon geringe Abweichungen von den vorgegebenen Temperaturprofilen beeinflussen das Erscheinungsbild und die Festigkeit des Keramikzahns. Der Temperaturbereich erstreckt sich von 28°C bis 1200°C. Der Kunde fordert eine robuste Regelung, um Störeinflüsse zu verringern, die durch Fremdeinwirkungen bei geöffnetem Ofen oder Absaugen der Dämpfe entstehen. Die Trägheit des thermischen Systems und die Tatsache, dass nicht gekühlt werden kann, stellen weitere Herausforderungen an den Regelungsprozess dar.
 

Lösung

Zusammen mit dem Kunden entscheiden die vielseitig erfahrenen Zühlke Spezialisten, dass diese Problemstellung für Model-Based Design prädestiniert ist. Die Temperaturregelung wird in Matlab/Simulink entwickelt und direkt an der realen Regelstrecke ausgelegt. Somit werden alle dynamischen Eigenschaften des realen Ofens modelliert. Der Regler wird auf einem echtzeitfähigen PC ausgeführt, der via CAN mit den Aktoren und Sensoren der Regelstrecke kommuniziert. Dank der Ausführung des Reglers in Echtzeit lassen sich Kommunikationsschnittstellen (Timing, Interface) mit der bestehenden Kundenfirmware in einer frühen Projektphase testen.
Model-Based Design ermöglicht eine iterative, flexible Optimierung des Reglers, so dass eine neuartige und auf den Kunden abgestimmte Regelstruktur effizient und in kurzer Zeit entwickelt wird.

 

Kundennutzen

  • Dank der vielseitigen Erfahrung der Zühlke Spezialisten wird ein kundenspezifischer Algorithmus entwickelt, der auf die speziellen Eigenschaften der Regelstrecke abgestimmt ist.
     
  • Model-Based Design ermöglicht das Testen von Schnittstellen mit Kundenfirmware in einer frühen Entwicklungsphase. Entwicklungszeiten und -risiken werden massiv reduziert.
     
  • Die Algorithmen lassen sich durch die grafische Dokumentation übersichtlich und verständlich dem Kunden präsentieren.

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