Lamon Lode De SIMOTION D controller I

Lamon Lode

De SIMOTION D controller

I

VOORWOORD Tijdens het laatste jaar krijgt iedereen de mogelijkheid om zich te bewijzen door middel van een eindwerk. De kennis die in de voorbije 3 jaren werd opgedaan kan nu praktisch worden omgezet door het eindwerk. De laatste jaren neemt de vraag naar automatisatie binnen de positionering steeds toe. Vandaar dat het interessant is om zich hier in te specialiseren. Dit kon dankzij dit eindwerk.

De meeste mensen die werken in de wereld van de automatisatie, zijn meestal vertrouwd met de klassieke Siemens PLC’s zoals de S7 – 300, S7 – 400 reeks. Het nadeel van zo’n systeem is dat de implementatie van drives gecompliceerd is. Daarom werd er een nieuw systeem op de markt gebracht, namelijk SIMOTION. Dit was de uitgelezen gelegenheid om dit voor mezelf te ontdekken.

Om zo’n groot project op zichzelf te doen is het natuurlijk niet gemakkelijk. Vandaar dat ik bij deze een aantal mensen wil bedanken die me hierbij hebben geholpen.

In de eerste plaats wil ik de Hogeschool West–Vlaanderen bedanken om me de gelegenheid te geven mezelf te laten ontwikkelen door dit eindwerk. Ik wil dhr. Bart Vanwalleghem bedanken voor zijn inzet en steun.

Daarnaast wil ik de dhr. Stefaan d’Hert willen bedanken die me geholpen heeft om bepaalde problemen op te lossen.

Uiteindelijk wil ik mijn ouders en mijn zus bedanken voor de morele steun die ze me dit voorbije jaar hebben gegeven.

Lamon Lode


II

INHOUDSOPGAVE Voorwoord.............................................................................................................................II Inhoudsopgave..................................................................................................................... III Figurenlijst............................................................................................................................ V Tabellenlijst ........................................................................................................................VII 1 Basisprincipes................................................................................................................ 8 1.1 Inleiding omtrent positionering. ............................................................................ 8 1.2 Het SIMOTION systeem. ...................................................................................... 9 1.2.1 Inleiding tot dit systeem. ............................................................................... 9 1.2.1.1 De systeembenadering............................................................................... 9 1.2.1.2 De systeemcomponenten. ........................................................................ 10 1.2.2 De verschillende hardwareplatvormen. ....................................................... 11 2 studie omtrent PROFIBUS. ......................................................................................... 12 2.1 Inleiding PROFIBUS........................................................................................... 12 2.1.1 PROFIBUS voor Sinamics. ......................................................................... 12 2.1.2 De telegramstructuur toegepast voor de SIMOTION D435 v3.2................ 14 2.2 PROFIBUS binnen het SIMOTION gebeuren. ................................................... 15 2.2.1 Proces – en parameterdata. .......................................................................... 15 2.2.2 De telegrammen........................................................................................... 16 2.2.2.1 De standaardtelegrammen. ...................................................................... 16 2.2.2.2 Fabrikantspecifieke telegrammen............................................................ 16 2.2.2.3 Vrije telegrammen (p0922 = 999). .......................................................... 17 2.2.3 Uitleg van het statuswoord en de setpunten. ............................................... 18 2.2.3.1 Statuswoord 1 (STW1). ........................................................................... 19 2.2.3.2 Snelheidsetpoint B (NSET_B 32 bit). ..................................................... 21 2.2.3.3 Statuswoord 2 (STW2). ........................................................................... 21 2.2.3.4 Koppelreductie (TRQRED)..................................................................... 22 2.2.3.5 Encoder 1 controle woord (GC_CTW1) ................................................. 23 2.2.3.6 De positie - afwijking (XERR)............................................................... 24 2.2.3.7 De versterkingsfactor voor de positiecontrole (KPC). ............................ 25 2.2.3.8 Het controle statuswoord 1 (ZSW1)........................................................ 25 2.2.3.9 Actuele snelheidswaarde B (NACT_B: 32 bit) ....................................... 25 2.2.3.10 Het controle statuswoord 2 (ZSW2).................................................... 25 2.2.3.11 Het berichtwoord (MSGW). ................................................................ 25 2.2.3.12 Encoder 1: actuele positiewaarde (G1_XACT1)................................. 28 2.2.3.13 Encoder 1 actuele positiewaarde 2 (G1_XACT2)............................... 29 2.2.4 Motioncontrol met PROFIBUS. .................................................................. 30 2.2.5 PROFIBUS bij de SIMOTION C230 – 2 controller. .................................. 31 2.2.6 PROFIBUS bij de SIMOTION D435 controller. ........................................ 34 3 De SIMOTION D. ....................................................................................................... 35 3.1 De instellingen..................................................................................................... 37 3.1.1 De hardware instellingen. ............................................................................ 37 3.1.2 De software instellingen. ............................................................................. 40 3.1.2.1 De instellingen van de drive. ................................................................... 40 3.1.2.2 Nu kunnen we het systeem testen op drive niveau.................................. 42 3.1.2.3 Instellen van de communicatie tussen de pc en de plc. ........................... 44 3.1.2.4 Instellingen van de SIMOTION. ............................................................. 45

Lamon Lode


III

3.2 Het creëren van een motietaak............................................................................. 48 3.3 De verschillende overgangsverschijnselen.......................................................... 55 3.3.1 Bij het joggen. ............................................................................................. 55 3.3.2 Bij het afleggen van een traject naar een bepaalde eindpositie. .................. 56 4 Didactische toepassing: CAM-applicatie .................................................................... 57 4.1 Inleiding............................................................................................................... 57 4.2 Overzicht van de output cam TO......................................................................... 58 4.2.1 Algemene informatie. .................................................................................. 58 4.2.2 De verschillende types van de outputcam. .................................................. 59 4.2.3 De camparameters. ...................................................................................... 61 4.3 De master – slave applicatie ................................................................................ 64 4.3.1 De applicatie – omschrijving....................................................................... 64 4.3.2 Het aanmaken van de variabelen. ................................................................ 65 4.3.2.1 De I/O variabelen..................................................................................... 65 4.3.2.2 De globale variabelen. ............................................................................. 68 4.3.3 Het aanmaken van de as. ............................................................................. 68 4.3.4 Het aanmaken van de cam. .......................................................................... 71 4.3.4.1 Het instellen van een cam met Camtool. ................................................. 73 4.3.5 Het programma. ........................................................................................... 75 4.3.5.1 De backgroundtask. ................................................................................. 75 4.3.5.2 De motiontask “Automatische mode”. .................................................... 77 4.3.5.3 De motiontask “joggen”. ......................................................................... 81 4.3.5.4 De motiontask “showtime”...................................................................... 83 4.3.6 Het optimaliseren van de toepassing. .......................................................... 83 4.3.6.1 Het optimaliseren van de snelheidsregelkring......................................... 83 4.3.6.2 Het optimaliseren van de positieregelkring. ............................................ 87 5 Besluiten. ..................................................................................................................... 89 Bronvermelding. .................................................................................................................. 90

Lamon Lode


IV

FIGURENLIJST Figuur 1.1: Het regelproces van een drive............................................................................. 8 Figuur 2.6: De SIMOTION P .............................................................................................. 11 Figuur 2.7: SIMOTION C ................................................................................................... 11 Figuur 2.8: SIMOTION D ................................................................................................... 11 Figuur 2.1: Telegramstructuur voor datatransmissie........................................................... 13 Figuur 2.2: De componenten en telegramstructuur. ............................................................ 15 Figuur 2.3: De structuur van de verschillende telegrammen............................................... 17 Figuur 2.4: Genormaliseerde snelheid................................................................................. 21 Figuur 2.5: TRQRED setpunt.............................................................................................. 22 Figuur 2.6: Het verdelen en het setten van Gx_XACT1. .................................................... 29 Figuur 2.7: Prioriteiten voor de functies en G1_XACT2. ................................................... 29 Figuur 2.8: Overzicht van de motioncontrol via PROFIBUS (1 master en 3 slaves). ........ 31 Figuur 2.9: De positie van de X8 en X9 interface. ............................................................. 32 Figuur 2.10: De positie van de X126 en de X136 interface. ............................................... 34 Figuur 3.1: Proefopstelling van de SIMOTION D. ............................................................. 35 Figuur 3.2: Een nieuw toestel toevoegen............................................................................. 37 Figuur 4.3: De PG/PC interface........................................................................................... 38 Figuur 4.4: De hardware configuratie.................................................................................. 38 Figuur 4.5: Het operatingpanel van de SIMOTION D........................................................ 39 Figuur 3.6: De verschillende topologie tussen hard - en software. ..................................... 40 Figuur 3.7: Restore factory settings..................................................................................... 41 Figuur 3.8: Initialisatie van de automatische overdracht..................................................... 41 Figuur 3.9: Het drivetype selecteren. .................................................................................. 42 Figuur 3.10: Expert list van een drive. ................................................................................ 43 Figuur 3.11: het operating panel.......................................................................................... 44 Figuur 3.12: De hardwareconfiguratie. ............................................................................... 44 Figuur 3.13: het invoegen van de assen............................................................................... 45 Figuur 3.14: De as gegevens................................................................................................ 46 Figuur 3.15: Encodergegevens. ........................................................................................... 47 Figuur 3.16: instellingen van de resolutie. .......................................................................... 48 Figuur 3.17: De backgroundtask. ........................................................................................ 50 Figuur 3.18: De motiontask: "Beweging". .......................................................................... 51 Figuur 3.19: Enabled en homing. ........................................................................................ 52 Figuur 3.20: De module "joggen"........................................................................................ 53 Figuur 3.21: De module "disabled" ..................................................................................... 53 Figuur 3.22: De toekenning van de deelprogramma’s in het Execution Level. .................. 54 Figuur 4.1: De verschillende soorten camprofielen............................................................. 57 Figuur 4.2: Positie - gebaseerde cam waarbij de startpositie kleiner is dan de eindpositie. 59 Figuur 4.3: Positie - gebaseerde cam waarbij de startpositie groter is dan de eindpositie. . 59 Figuur 4.4: Tijdgebaseerde cam. ......................................................................................... 59 Figuur 4.5: De eenrichtingsoutputcam. ............................................................................... 60 Figuur 4.6: Voorbeeld van een telcam................................................................................. 60 Figuur 4.7: Het outputcamgedrag bij de switch on/off........................................................ 61 Figuur 4.8: Hysterese........................................................................................................... 62 Figuur 4.9: Schakelgedrag bij variërende derivatieve actietijden. ...................................... 63 Figuur 4.10: De logische OF operatie bij 2 outputcams...................................................... 63 Figuur 4.11: De opstelling van de eindapplicatie. ............................................................... 65

Lamon Lode


V

Figuur 4.12: De I/O variabelen op driveniveau................................................................... 66 Figuur 4.13: Instelling voor de I/O data. ............................................................................. 67 Figuur 4.14: Het adres instellen voor digitale I/O data ....................................................... 67 Figuur 4.15: De homingmode bij master en slave............................................................... 69 Figuur 4.16: Vermindering van de max. snelheid bij de slave. ........................................... 70 Figuur 4.17: Een cam aanmaken. ........................................................................................ 71 Figuur 4.18: Camdiagrammen............................................................................................. 72 Figuur 4.19: Meerdere cams op 1 master. ........................................................................... 74 Figuur 4.20: Overizcht van de backgroundtask................................................................... 75 Figuur 4.21: De 1ste module. .............................................................................................. 76 Figuur 4.22: Overzicht van "Automatische mode" ............................................................. 77 Figuur 4.23: De module enables.......................................................................................... 77 Figuur 4.24: De module homing. ........................................................................................ 78 Figuur 4.25: De module camming....................................................................................... 79 Figuur 4.26: De camparameters instellen. ........................................................................... 80 Figuur 4.27: Vrijgave van het programma. ......................................................................... 80 Figuur 4.28: Overzicht van "joggen"................................................................................... 81 Figuur 4.29: De module Joggen. ......................................................................................... 81 Figuur 4.30: Programma voor snelheidsaanpassing. ........................................................... 82 Figuur 4.31: Fabrieksinstellingen van de snelheidsregelaar................................................ 84 Figuur 4.32: Het aanleggen van een stap op snelheidsniveau. ............................................ 85 Figuur 4.33: Trace instellingen voor snelheidsoptimalisatie............................................... 85 Figuur 4.34: Meting van de snelheidsregelaar bij de master voor optimalisatie................. 86 Figuur 4.35: Meting van de snelheidsregelaar bij de master na optimalisatie. ................... 86 Figuur 4.36: De fabrieksinstellingen bij de slave (snelheidsregelaar). ............................... 87 Figuur 4.37: De positieregelaar op Simotionniveau............................................................ 88

Lamon Lode


VI

TABELLENLIJST Tabel 1.1: De verschillende hardwareplatformen................................................................ 11 Tabel 2.1: Master - slave eigenschappen............................................................................. 12 Tabel 2.2: Overzicht van het statuswoord en de actuele setpunten. .................................... 18 Tabel 2.3: Overzicht van het 105 telegram.......................................................................... 18 Tabel 2.4: STW1. ................................................................................................................ 19 Tabel 2.5: STW2. ................................................................................................................ 21 Tabel 2.6: Encoder 1 controlewoord. .................................................................................. 23 Tabel 2.7: Het berichtwoord MSGW. ................................................................................. 26 Tabel 3.8: Toekenning van de X8, X9 connector................................................................ 32 Tabel 4.1: Effectieve richting en gedrag. ............................................................................ 61 Tabel 4.2: Overzicht van de I/O variabelen......................................................................... 68 Tabel 4.3: Overzicht van de globale variabelen. ................................................................. 68 Tabel 4.4: Overzicht van de camtypes................................................................................. 73

Lamon Lode


VII

1 BASISPRINCIPES. 1.1 Inleiding omtrent positionering. Dit is een eindwerk die al sedert een aantal jaren actief op zoek is naar een aantal nieuwe mogelijkheden van moderne commerciële aandrijfcomponenten. Eerst werd er getest met een applicatie waarbij de SIMODRIVE 611U drive op een X–Y tafel geïmplementeerd werd. In de nabijheid van de drive werd er vervolgens een speciale kaart, de FM 357, geplaatst naast de digitale in en uitgangen van de plc. Deze kaart werd speciaal ontwikkeld om het gebruik van een drive eenvoudiger te maken bij de standaard PLC’s. Nadien werd de SIMOTION in de 2 voorbijgaande jaren geïnstalleerd in het systeem.

Om eerst en vooral de werking van SIMOTION beter te begrijpen is het noodzakelijk om de basis van een drive te begrijpen. Bij positioneertoepassingen wordt er gebruik gemaakt van verschillende drives die op de bijhorende servomotoren geplaatst worden. De drive op zich bestaat uit een regelkring van 3 regelaars, namelijk een positie –, een snelheids – en uiteindelijk een koppelregelaar. De positie en de snelheid moeten eerst worden teruggebracht tot een koppelvraag, dit omdat de motor enkel op koppel kan geregeld worden. De positie van het systeem wordt bepaald door de resolver die binnenin de servomotor geplaatst is. Wanneer de drive stand-alone staat, dan

moeten deze 3

regelaars zelf in de SIMODRIVE instellen. Maar dit is echter niet het geval, indien gekozen wordt voor een aansturing via de SIMOTION – controller. De SIMOTION neemt dan de taak van de positionering over.

POSITIECONTROLLER

x°

SNELHEIDSCONTROLLER

PI regelaar

Kp

-

KOPPELCONTROLLER

Stroom kring

K

Mechanisch syst.

1 s

-

Figuur 1.1: Het regelproces van een drive

Lamon Lode


8

1.2 Het SIMOTION systeem. 1.2.1

Inleiding tot dit systeem.

Vele sectoren vanuit de mechanische materiaalproductie – industrie hebben één gemeenschappelijke probleem: de vraag naar betere controle bij motiontaken. De verschillende positioneerbewegingen die een machine, een loopband, … moet maken wordt de dag van vandaag complexer en moet nauwkeuriger gebeuren. Dat moet leiden tot betere prestaties van de productielijn en het sneller leveren aan de klanten. Vroeger werden deze positioneerapplicaties opgelost door het gebruik van mechanische componenten met diverse elektronisch gestuurde componenten.

Op zo’n manier werken had echter een groot nadeel, bij iedere kleine functionele wijziging een aanpassing aan de mechanische componenten vereiste. Er werd dus veel gesleuteld om de nieuwe wijziging tot stand te brengen. Dit zorgde voor veel tijdverlies, een extra verhoging van de inventaris (meer vervangingsonderdelen), een nieuwe configuratie en opleiding, m.a.w. een grote kost voor het bedrijf.

Vandaar dat men zocht naar een alternatief waar de meeste mechanische componenten via een eenvoudige software konden worden aangepast. SIMOTION speelt hier handig op in. SIMOTION biedt een brede waaier aan universele oplossingen voor mogelijke motioncontrole.

1.2.1.1 De systeembenadering.

De systeembenadering van SIMOTION bestaat uit 3 grote delen: •

Enerzijds maakt SIMOTION gebruik van de PLC functionaliteit die gebaseerd zijn op de standaard IEC 61131 – 3 norm.

•

Anderzijds heeft men te maken met motioncontrol zoals de positiecontrole van bepaalde assen.

•

En tot slot omvat het systeem een aantal technologische functies zoals druk en temperatuurcontrole.

Lamon Lode


9

In een applicatie waarbij men gebruikt van een SIMOTION controller, zal de controller de taak van de positie – regelaar op zich nemen. De overige 2 regelaars bevinden zich nog steeds op drive niveau. De communicatie tussen controller en drive gebeurt via een PROFIBUS netwerk. Bij de Simotion D controller is dit zelfs een intern netwerk waarbij de communicatie een stuk sneller verloopt dan bij de SIMOTION C controller. Hoe deze communicatie tot stand wordt gebracht wordt in het volgende hoofdstuk beschreven.

1.2.1.2 De systeemcomponenten. Het ontwikkelsysteem. Het ontwikkelsysteem laat de motioncontrol, de logische en de technologietaken toe die in een geïntegreerd systeem moeten worden opgelost, het afleveren van de elk van noodzakelijke hulpmiddelen, het uitstrekken zich van programmering en parametertaak aan het testen en het opdragen aan diagnostiek.

De runtime software modules. Deze modules voorzien de verschillende motioncontrole - en technologie functies. Wanneer de geschikte modules gekozen worden , kan de basis systeemfunctionaliteit voor een bepaalde machine worden aangepast.

De hardware platvormen. De hardware platvormen voltooien het SIMOTION systeem op het gebied van motioncontrole. Een ontwikkelde toepassing die gebruik maakt van het technieksysteem en de bijbehorende runtime softwaremodules kunnen op diverse hardwareplatforms worden gebruikt. Dit zorgt ervoor dat het meest geschikte platform voor een bepaalde machine altijd kan worden geselecteerd.

Lamon Lode


10

1.2.2

De verschillende hardwareplatvormen.

Tabel 1.1: De verschillende hardwareplatformen.

SIMOTION op een industriële Typische applicaties: •

pc. SIMOTION P is de gebaseerde

de visualisatie op het

open versie op een industriële PC.

zelfde systemen geplaatst

De

worden.

SIMOTION

software,

Figuur 1.2: De SIMOTION P

visualisatie

en

standaard

PC •

Grote vraag naar data

applicaties werken op slechts 1

processing en data back –

platform.

up.

Drives

en

I/O

zijn

rechtstreeks hierop gekoppeld via •

De

een PROFIBUS DP netwerk.

technologie gewenst is.

SIMOTION in de controller.

Figuur 1.3: SIMOTION C

Als de motion control en

vrijheid

van

pc

Typische applicaties:

SIMOTION C is de modulaire •

In de modulaire S7 – 300

versie in de Simatic S7 reeks en kan

reeks.

uitgebreid worden volgens de S7 – •

Als analoge drivepoorten

300

gevraagd is.

series.

Drives

kunnen

gekoppeld worden d.m.v. analoge •

Als

toestellen of via het PROFIBUS DP

hoeveelheid en variatie

netwerk.

aan

men

een

signalen

grote

wilt

controleren aan de hand van communicatie. SIMOTION rechtstreeks in de Typische applicaties: •

drive.

Figuur 1.4: SIMOTION D

Bij compacte machines.

SIMOTION D is de compacte •

Voor

versie

geautomatiseerde

drive. concepten (bijv.

systemen. Hier is de complete

een machine met veel

functionaliteit van SIMOTION en

servo gestuurde assen).

de drive – control – run volledig •

Bij extreme tijdskritische

geïmplementeerd op de drive zelf.

Motion control vereisten.

voor

gedistribueerde

Dit betekent grote snelheden en compact.

Lamon Lode


11

2 STUDIE OMTRENT PROFIBUS. 2.1 Inleiding PROFIBUS. 2.1.1

PROFIBUS voor Sinamics.

PROFIBUS is een open internationale veldbus standaard voor een breed spectrum aan producten en proces – automatisatie applicaties. Deze veldbus werkt als een lineaire bus met actieve busafsluitingen (om reflecties op het einde van de lijn te vermijden). Bij Sinamics werkt men met de PROFIBUS DP omwille van zijn snelheid, efficiëntie, lage aansluitkosten en het eenvoudige “plug and play” – systeem.

Tabel 2.1: Master - slave eigenschappen.

Eigenschappen Bus node Zendberichten

Ontvangstberichten

•

Master

Slave

Actief

Passief

Toegelaten zonder extern

Slechts mogelijk op verzoek

verzoek

door master

Mogelijk zonder

Enkel ontvangen en

beperkingen

acknowledge toegelaten

Master

De master wordt opgedeeld in verschillende categorieën: -

Master klasse 1 (DPMC1): De centrale automatiseringsposten die de data met de slaves op een cyclische en acyclische wijze ruilen. De communicatie tussen verschillende masters is hier ook mogelijk. Bijvoorbeeld: SIMATIC S5, SIMATIC S7

-

Master klasse 2 (DPMC2): Dit zijn apparaten voor de configuratie, het overdragen van de operator controle en het opvolgen tijdens de busverrichting. Toestellen die slechts gegevens ruilen met de slaves op acyclische wijze. Bijvoorbeeld: programmeertoestellen, HMI toestellen (human machine interface)

Lamon Lode


12

•

Slaves

De slaves zijn passieve toestellen op het gebied van communicatie, die slechts een antwoord geven op een directe vraag van een master. De slaves kunnen ontvangen berichten of overdrachtberichten aan een master op verzoek van de master slechts erkennen. •

Bus acces node.

PROFIBUS werkt volgens de token – passing methode. De actie master wordt gebruikt in een logische ring waarin er een token tussen de verschillende masters wordt doorgegeven die recht geeft om hun berichten naar de slaves te sturen. Dit gebeurt binnen een bepaald tijdskader, zodat het netwerk toch deterministisch blijft. •

De opbouw van een PROFIBUS telegram voor cyclische en acyclische datatransmissie.

Om procesgegevens op cyclische wijze over te brengen en de acyclische diensten uit te voeren, de telegrammen met de volgende structuur worden gebruikt:

Figuur 2.1: Telegramstructuur voor datatransmissie.

Elk aandrijvingseenheid gebruikt één telegram om alle proces - en parameterdata te verzenden en te ontvangen en om alle acyclische diensten uit te voer onder één enkel PROFIBUS adres. De acyclische data wordt parallel met de cyclische data doorgestuurd, hoewel het een lagere prioriteit heeft. De totale lengte van de telegram neemt toe met het aantal drive objecten.

Lamon Lode


13

•

Opeenvolging van aandrijvingsvoorwerpen in het telegram.

De volgende aandrijfcomponenten kunnen procesdata ruilen:

2.1.2

•

Componenten

Drive objecten

1. Active Line Module

A_INF

2. Basic Line Module

B_INF

3. Motor Module

SERVO

4. Motor Module

VECTOR

5. Terminal Module 31

TM31

6. Terminal Board 30

TB30

7. Control Unit

CU

De telegramstructuur toegepast voor de SIMOTION D435 v3.2.

Het drivesysteem omvat de volgende componenten:

o Basic Line Module

B_INF

o Double Motor Module 1

SERVO

o Double Motor Module 2

SERVO

o Control Unit

CU

Voor de opstelling in het labo wordt het Siemens 105 telegram (de opbouw hiervan wordt in 2.2.3 besproken) gebruikt.

Lamon Lode


14

•

De componenten en telegramstructuur.

Figuur 2.2: De componenten en telegramstructuur.

De opeenvolging van de componenten/de voorwerpen kunnen worden gecontroleerd door gebruik te maken van parameter p0978[0... 15 ].

2.2 PROFIBUS binnen het SIMOTION gebeuren. 2.2.1

Proces – en parameterdata.

Tussen een master – slave applicatie kunnen er 2 types data verstuurd worden, namelijk de proces – en parameterdata. De procesdata is de data die binnen 1 cyclus kan verstuurd worden zoals een startpuls voor een motor. De parameterdata is de data dat over verschillende cyclussen zal verstuurd worden. Dit kan bijvoorbeeld de snelheid of de positie van de motor zijn.

SIMOTION zal de parameterdata opsplitsen in bepaalde telegrammen. Zo zijn er verschillende telegrammen mogelijk voor diverse drivetoepassingen. De selectie van parameterdata wordt ingesteld met parameter p0922, deze parameter beslist welke procesdata er wordt doorgestuurd tussen de master en de slave.

Lamon Lode


15

Vanuit het oogpunt van de slave zijn de woorden die ontvangen en verstuurd kunnen worden als volgt: •

Ontvangen woorden: controle woorden en setpunten.

•

Verzonden woorden: statuswoorden en actuele waarden.

2.2.2

De telegrammen.

Zoals eerder besproken zijn er verschillende telegrammen (parameterdata) mogelijk. Deze zijn:

2.2.2.1 De standaardtelegrammen. De standaardtelegrammen zijn gestructureerd met het overeenkomstige PROFIdrive Profiel v3.1. De interne procesdata zijn automatisch gelinkt in overeenstemming met het telegramnummer.

De volgende standaard telegrammen zijn mogelijk: -

Snelheidscontrole, 2 woorden

-

Snelheidscontrole, 4 woorden

-

Snelheidscontrole, 1 encoderpositie

-

Snelheidscontrole, 2 encoderposities

-

DSC, 1 encoderpositie

-

DSC, 2 encoderposities

2.2.2.2 Fabrikantspecifieke telegrammen. De fabrikantspecifieke telegrammen zijn gestructureerd in overeenstemming met de interne bedrijfspecificaties. Deze procesdata worden automatisch gelinkt met de overeenkomstige telegramplaatsen.

Lamon Lode


16

De volgende telegrammen kunnen via p0922 worden geplaatst:

-

102 Snelheidscontrole met torsievermindering, 1 encoderposities

-

103 Snelheidscontrole met torsievermindering, 2 encoderposities

-

105 DSC met torsievermindering, 1 encoderpositie

-

106 DSC met torsievermindering, 2 encoderposities

-

370 telegram voor infeed

2.2.2.3 Vrije telegrammen (p0922 = 999). De verzend - en ontvangsttelegrammen kunnen vrij gevormd worden door de BICO technologie te gebruiken om onderling de verzenden en de ontvangen woorden te verbinden met elkaar.

-

De onderlinge verbinding tussen de ontvangen telegrammen .

-

De onderlinge verbinding tussen de gezonden telegrammen.

Figuur 2.3: De structuur van de verschillende telegrammen.

Lamon Lode


17

2.2.3

Uitleg van het statuswoord en de setpunten.

Tabel 2.2: Overzicht van het statuswoord en de actuele setpunten.

Afkorting

Naam

STW1

Status woord 1

2

U16

r2089(0) (bit serial)

STW2

Status woord 2

4

U16

r2098(1)

NACT_A

Speed setpoint A (16 bit)

6

I16

r0063

NACT_B

Speed setpoint B (16 bit)

8

I32

r0063

G1_STW

Encoder 1 status woord

10

U16

r0481(0)

G1_XACT1

Encoder 1 actuele positie 1

11

U32

r0482(0)

G1_XACT2


12

U32

r0483(0)

G2_STW


14

U16

r0481(1)

G2_XACT1


15

U32

r0482(1)

G2_XACT2


16

U32

r0483(1)

G3_STW


18

U16

r0481(2)

G3_XACT1


19

U32

r0482(2)

G3_XACT2


20

U32

r0483(2)

MSGW

Message woord

102

U16

r2098(2) (bit serial)

321

U16

A_STW1

Sign. N° Data type

Status woord voor A_INFEED

Commentaar

r899, r2139 (bit serial)

Het datatype van de Profidriveprofiel v3.2: I16 = integer16, I32 = integer32, U16 = Unsigned16 en U32 = Unsigned32

De proefopstelling binnen het labo is een SIMOTION D435 versie 2, die gebruik maakt van het 105 Siemens Telegram. Daarom worden enkel de woorden van dit telegram uitgelegd. De uitleg van de overige woorden zijn terug te vinden op Doc on Web site (http://www.automation.siemens.com/doconweb/), bij het onderdeel: Sinamics S120 Installation and Start – up wizard – Telegrams and process data.

Tabel 2.3: Overzicht van het 105 telegram. Type

PZD1

Ontvangst

STW1

NSET_B

STW2

Zenden

ZSW1

NACT_B

ZSW2

Lamon Lode

PZD2

PZD3

PZD4

PZD5

PZD6

TRQRED G1_CTW MSGW

G1_STW

PZD7

PZD8

PZD9

PZD10

XERR

KPC

G1_XACT1

G1_XACT2


18

2.2.3.1 Statuswoord 1 (STW1). Statuswoord 1 wordt gebruikt om de belangrijkste eigenschappen van de drive zoals het zoeken naar fouten, het klaarzetten van de drive, … aan te passen.

Tabel 2.4: STW1.

Bit Betekenis 0 Klaar om te starten

Commentaar 1

Klaar om te starten: de voeding ligt aan, de elektronica is geïnitialiseerd, de startpulsen zijn niet actief

0 Niet klaar om te starten 1

1 Klaar 0

2 Werking toegelaten

1

Klaar: er is spanning bij de lijnmodule , het veld wordt opgebouwd Niet klaar: de oorzaak hiervan is dat er geen ON bevel aanwezig is Werking toegelaten: Laat de elektronica en startpulsen toe, dan opladen tot het actieve setpoint

0 Geen werking toegelaten 3

Fouten actief: de aandrijving is defect en is daarom uit 1 Fouten actief

Coasting actief (OFF2)

en is erkend en de oorzaak is verholpen. De actieve fouten zijn opgeslagen in de foutenbuffer.

0 4

dienst. De aandrijfschakelaars zullen remmen zodra de fout

Geen fout aanwezig: er is geen actieve fout in de foutenbuffer.

1 Geen OFF2 actief 0 Coasting actief (OFF2): een OFF2 bevel is actief

5

snelle stop actief (OFF3)

6 Opstart verboden

1 Geen OFF3 actief 0 Snelle stop actief (OFF3): een OFF2 bevel is actief 1

Opstart verboden: een nieuw start is slechts mogelijk als een OFF1 gevolgd wordt door een ON signaal

0 Geen opstartverbod

Lamon Lode


19

Bit Betekenis

Commentaar

7 1 Waarschuwing actief

Waarschuwing

actief:

operationeel,

er

de

is

aandrijving een

is

opnieuw

noodzakelijke

No

acknowledgement vereist. Het actieve alarm wordt opgeslagen in de alarmbuffer.

0 8

Geen waarschuwing actief: er is geen waarschuwing opgeslagen in het buffer. de setpoint actuele waarde wordt gecontroleerd binnen

De actuele snelheidssetpunt -

1

afwijking is binnen het

een tolerantieband. De actuele waarde binnen die band, dynamisch doorschot of tekort wordt toegelaten voor t < tmax.

tolerantiebereik 0 9

De

actuele

setpuntwaarde

ligt

niet

binnen

de

tolerantiegrens Vereiste controle: het programeerbare logicamechanisme wordt

Controle vereist

verzocht

om

controle

te

veronderstellen.

1 Voorwaarde voor toepassingen die werken volgens isochrone wijze: de aandrijving wordt met het PLC systeem gesynchroniseerd. 0 Lokale werking: enkel controle mogelijk op het toestel.

10

F of n bereikt of overschrijdt de vergelijkingswaarde

11

I, M of van P bereikt de overschreden grens

12

houdrem gesloten

1 F of n bereikt of overschrijdt de vergelijkingswaarde 0

F of n bereikt of overschrijdt niet de vergelijkingswaarde

1 I, M of P bereikt niet de limiet. 0 I, M of P bereikt de limiet. 1 rem houden actief. 0 rem houden niet actief.

13

alarm voor motor

1 Alarm actief.

overbelastingstemperatuur 0 Alarm niet actief. 14

n act => 0

1 Werkelijke snelheid >= 0, 0 Werkelijke snelheid < 0.

15

Alarm voor overbelastingstemperatuur bij de Spanningsmodule

Lamon Lode

1 Geen alarm aanwezig. 0

Het alarm is actief.


20

2.2.3.2 Snelheidsetpoint B (NSET_B 32 bit). -

Snelheidsetpoint met een resolutie van 32 bits waarvan 1 tekenbit.

-

Bit 31 bepaalt het teken van setpoint: o Bit 31 = 0 positief setpunt o Bit 31 = 1 negatief setpunt

-

De snelheid is genormaliseerd via parameter p2000.

-

NSET_B = 4000 0000 hex of 1 073 741 824 dec = snelheid in p2000.

Figuur 2.4: Genormaliseerde snelheid.

2.2.3.3 Statuswoord 2 (STW2). Tabel 2.5: STW2.

Bit

Betekenis

Commentaar

0

DDS eff, bit 0

1

DDS eff, bit 1

-

2

DDS eff, bit 2

-

3

DDS eff, bit 3

-

4

DDS eff, bit 4

-

5..7

gereserveerd

- -

8

Drive data set (5 bit counter)

1 ga naar vast einde Ga naar vast einde

0 ga niet naar vast einde

9 .. 11

gereserveerd

12

Slave sign-of-life bit 0

-

13


- gebruiksdata intigriteit (4 bit

14


- counter)

15

Lamon Lode


- -

-


21

2.2.3.4 Koppelreductie (TRQRED). Dit setpoint kan worden gebruikt om de koppelgrens die momenteel op de aandrijftoepassing actief is te verminderen. Wanneer de fabrikantspecifieke telegrammen van PROFIBUS met het besturingswoord TRQRED gebruikt worden, is de signaalstroom automatisch doorverbonden tot het punt waar de koppelgrens is genormeerd.

Figuur 2.5: TRQRED setpunt.

De TRQRED specificeert het percentage waardoor de koppelgrens moet worden verminderd. Deze waarde wordt intern omgezet in het bedrag waardoor het koppel via parameter p1544 moet verminderd en genormaliseerd worden.

Lamon Lode


22

2.2.3.5 Encoder 1 controle woord (GC_CTW1) Tabel 2.6: Encoder 1 controlewoord.

Bit

Betekenis

signaalstatus, uitleg

0

Als bit 7 = 0, dan zal de referentiemerker vereist toegekend te worden: Bitbetekenis

1

0 Functie 1 Referentiemerker 1 1 Gereserveerd 2

2 Gereserveerd FUNCTIES

3

3 Gereserveerd Als bit 7 = 1, dan meting op "on-the-fly" vereist toegekend te worden: Bitbetekenis 0 Functie 1 Probe 1 positieve zijde

Referentie merker

1 Functie 2 Probe 1 negatieve zijde

vinden of meting

2 Functie 3 Probe 2 positieve zijde

"on the fly"

3 Functie 4 Probe 2 negatieve zijde

4

Bit 6, 5, 4 betekent: 000 –

5 6

COMMANDO

001 Activeer functie x 010 lees waarde x 011 breek functie x af x: functie geselecteerd via bits 0 – 4)

7

1 MODE 0

8 .. 12

Lamon Lode

gereserveerd

Meting

tijdens

"on-the-fly"

(fijne

resolutie via p418) Vind referentiemerker (fijne resolutie via p418)

-


23

Bit

Betekenis

signaalstatus, uitleg Aanvraag voor cyclische transmissie

13

van de absolute actuele positiewaarde in Gx_XACT2. aanvraag voor cyclische absolute

1

waarde

Gebruikt voor (o.a.): - Bijhorende meting van de systeemcontrole - Synchronisatie gedurende de start up

0 14

1

Parking encoder

0 15

Geen aanvraag Aanvraag van parking encoder (handshake met Gn_ZSW bit 14) Geen aanvraag Aanvraag om de encoderfouten te resetten. Het signaal moet door de gebruik gereset worden.

erkenning van encoder fout

0/1

0

Geen aanvraag

2.2.3.6 De positie - afwijking (XERR). De positie – afwijking voor de dynamische servocontrole (DSC) wordt overgebracht in dit setpunt. Het formaat van XERR is identiek aan het formaat van G1_XACT1

Lamon Lode


24

2.2.3.7 De versterkingsfactor voor de positiecontrole (KPC). In de dynamische servocontrole (DSC) wordt de versterkingsfactor voor de positiecontrole overgebracht in dit setpunt.

Het formaat van de transmissie:

KPC wordt overgebracht in eenheid 0,001 1/s

Waardebereik:

van 0 tot 4000.0

Speciaal geval:

Wanneer KPC = 0 is, is de “DSC” functie gedeactiveerd

Voorbeeld:

A2C2A hex ≈ 666666 dec _ KPC ≈ 666.666 1/s ≈ KPC = 40 1000/min

2.2.3.8 Het controle statuswoord 1 (ZSW1) De opbouw van dit controle statuswoord is hetzelfde als het normale statuswoord 1, deze is terug te vinden in Tabel 2.4: STW1.

2.2.3.9 Actuele snelheidswaarde B (NACT_B: 32 bit) De actuele snelheidswaarde B is op dezelfde manier opgebouwd als het bijhorende setpunt (Zie hiervoor naar NSET_B).

2.2.3.10 Het controle statuswoord 2 (ZSW2) Het controle statuswoord is de antwoord van de drive op het statuswoord die door de controller werd verstuurd. De opbouw van dit controle statuswoord is hetzelfde als het normale statuswoord 2, deze is terug te vinden in Tabel 2.5: STW2.

2.2.3.11 Het berichtwoord (MSGW). Dit bericht houdt rekening met de toestandswaarden van de motor zoals de actuele snelheid, de temperatuur van de motor, … .

Lamon Lode


25

Tabel 2.7: Het berichtwoord MSGW.

Bit

Betekenis

Commentaar Ramp-up/ramp-down compleet 1

De ramp-up procedure is klaar wanneer het snelheidssetpunt is veranderd. Ramp-up start De start van de ramp-up procedure is

1/0

als volgt gedetecteerd: - Het snelheidssetpunt veranderd - Het gedefinieerde tolerantiegebied (p2164) bestaat

Ramp-up/ramp-down 0

De ramp-function generator is actief

compleet/ rampfunctie

0

generator actief

De ramp-up procedure is nog altijd actief eens het snelheidssetpunt veranderd is. De Ramp-up procedure is compleet Deze is compleet wanneer: - Het snelheidssetpunt constant is

0/1

- De actuele snelheidswaarde binnen een tolerantiegebied is - De actuele snelheid het snelheidssetpunt bereikt - De wachttijd (p2166) voorbij is. Het koppelgebruik < p2194

koppelgebruik <

1

p2194 1

- Het gebruik is kleiner dan de thresholdwaarde (p2194). - De Ramp-up is nog niet klaar. Het koppelgebruik > p2194

0

Deze waarde is groter dan de threshold waarde (p2194).

Toepassing: Dit bericht wijst erop dat de motor overbelast is en de aangewezen maatregelen moeten worden getroffen om de situatie te rectificeren (bijv. houd de motor tegen of verminder de last).

Lamon Lode


26

Bit

Betekenis

Commentaar |n_act| < p2161 1 De actuele snelheidswaarde is lager dan de vooropgestelde treshold (p2161).

|n act| < p2161

|n_act| > p2161

2

0 De actuele snelheidswaarde is groter dan de vooropgestelde treshold (p2161). Toepassing: om de mechanica, de overbrenging die niet mechanisch geschakeld wordt totdat de snelheid lager is dan de treshold.

3

|n act| < p2155

1 |n_act| > p2155 0 |n_act| < p2155

Toepassing: snelheidscontrole 4

Gereserveerd

-

5

Gereserveerd

Geen thermische overbelastingsalarm: De 1 temperatuur van de motor ligt binnen het

Geen thermische

tolerantiegebied.

overbelasting

Wel een thermische overbelasting: de 0 temperatuur van de motor is groter dan de

6

tresholdtemperatuur (p0604) Toepassing: De gebruiker kan aan dit bericht antwoorden door de last te verminderen, daardoor verhinderd men het overschrijden van de "temperatuur van de Motor te sluiten" fout nadat de vastgestelde tijd is verstreken. 1

voedingsgebied alarm.

Geen thermische 7

Wel een thermische overbelasting in het

overbelasting in het voedingsgebied

Geen thermische overbelasting in het

0

voedingsgebied. Als deze overbelasting blijft, schakelt de drive zichzelf uit na een tijd van 20 s.

Lamon Lode


27

Bit

Betekenis

Commentaar De afwijking van het snelheidssetpuntactuele

Snelheidsetpunt -

ligt

binnen

het

tolerantiebereik (p2163): Het signaal is

actuele waarde ligt in

8

waarde

uitgeschakeld nadat de tijd die in p2166

een tolerantiebereik

1 wordt gespecificeerd is verstreken.

van t_off

Het snelheidssetpunt actuele waarde ligt 0 buiten het tolerantiegebied

9 ,, 12

Gereserveerd

13

Pulsen zijn klaar

De pulsen (voor het activeren van de 1 motor) zijn toegelaten. 0 De pulsen zijn verboden

Toepassing: De kortsluitingbescherming van het anker moet slechts worden ingeschakeld wanneer de pulsen worden geremd. Dit signaal kan als één van vele voorwaarden worden geëvalueerd wanneer de ankerkortsluitingbescherming wordt geactiveerd. 14

15

Gereserveerd Gereserveerd

2.2.3.12 Encoder 1: actuele positiewaarde (G1_XACT1) -

Resolutie: encoderlijnen x 2n n: fine resolution, het aantal bits voor interne vermenigvuldiging. De fijnste resolutie is in parameter p0418 gespecificeerd.

-

Wordt gebruikt om de acyclische actuele positiewaarde aan de master over te brengen.

-

De overgebrachte waarde is een verwante, free – running actuele waarde.

-

Om het even welke overflow moet door de mastermechanisme worden gecontroleerd.

Lamon Lode


28

Figuur 2.6: Het verdelen en het setten van Gx_XACT1.

2.2.3.13 Encoder 1 actuele positiewaarde 2 (G1_XACT2) Verschillende waarden worden opgenomen in het G1_XACT2 woord zoals de onderstaande figuur laat zien.

Figuur 2.7: Prioriteiten voor de functies en G1_XACT2.

-

Resolutie: encoderlijnen x 2n n: fine resolution, het aantal bits voor interne vermenigvuldiging.

Lamon Lode


29

2.2.4

Motioncontrol met PROFIBUS.

De motioncontrole functie met PROFIBUS kan gebruikt worden om een isochrone drive te linken tussen een master en één of meerdere slaves via de PROFIBUS veldbus. •

Eigenschappen.

-

Geen extra parameters moeten in de busconfiguratie aanwezig zijn om deze functie te activeren. Het enige wat noodzakelijk is het initialiseren van de master en slave.

-

De vaste bemonsteringstijden worden gebruikt voor alle datacommunicatie.

-

De globale klokinformatie van de controle (GC) wordt voor het begin van elke cyclus doorgegeven.

-

De lengte van de klokcyclus is afhankelijk van de aandrijfconfiguratie: o Groot aantal drives lange cyclus o Groot aantal slaves lange cyclus

-

Een sign – of – life wordt gebruikt om de data overdracht en de klokimpuls – failure te controleren.

•

Overzicht van de closed – loop – controle.

-

Het aanvoelen van de actuele positiewaarde van de slave kan gebruik maken van: o Een indirect metend systeem (motorencoder) o Een extra direct metend systeem

-

De encoderinterface moet geconfigureerd worden binnen de procesdata

-

De control – loop is gesloten via PROFIBUS

-

De positiecontrole bevindt zich op de master

-

De stroom en snelheidscontrolesystemen en het meten van de actuele waarde die (encoderinterface) gebeuren door de slave.

-

De positiecontrole klokcyclus wordt over de veldbussen van de slaves overgebracht.

Lamon Lode


30

-

De slaves synchroniseren hun snelheid en / of stroomcontrolecyclus met de cylcus van de positioneercontroller op de master.

-

Het snelheid setpunt wordt gespecificeerd door de master.

Figuur 2.8: Overzicht van de motioncontrol via PROFIBUS (1 master en 3 slaves).

2.2.5

•

PROFIBUS bij de SIMOTION C230 – 2 controller.

PROFIBUS DP interface (X8 en X9).

Bij de SIMOTION C230 – 2 controller zijn er twee interfaces voorzien voor PROFIBUS DP connectie. De baudrate kan hier oplopen tot 12 Mbit/s, beide interfaces kunnen isochroon werken.

Als de twee interfaces (X8 en X9) isochroon werken, dan moeten ze allebei geconfigureerd worden op dezelfde DP cyclusklok. Er is echter een alternatief mogelijk, de X9 kan via een MPI interface geconnecteerd worden op een zelfde baudrate van 12 Mbit/s.

De volgende toestellen kunnen aangesloten worden via de PROFIBUS DP interfaces:

-

PG/PC

Lamon Lode


31

-

SIMATIC HMI toestellen

-

S7 controller met PROFIBUS DP

-

Verdeelde I/O (de digitale in – en uitgangen worden bij de positiecontrole cyclusklok bijgewerkt)

-

C230 – 2

-

De teleservice adapter

-

Drives met PROFIBUS DP (bijv. de SIMODRIVE 611U)

Figuur 2.9: De positie van de X8 en X9 interface.

Er wordt hiervoor gebruik gemaakt van een 9 pin subconnector. De uitleg van de overeenkomstige pin toekenning staat in de onderstaande tabel vermeld.

Tabel 2.8: Toekenning van de X8, X9 connector.

Lamon Lode

Pin

Naam

Type

1

Niet toegekend

-

2

M24

VO

3

B

I/O

4

RTS

O

5

M5

VO

6

P5

VO

7

P24

VO

8

A

I/O

9

Niet toegekend

-


32

De verklaring voor de signaalnamen:

-

A, B:

data in - / uitgangen (RS485)

-

RST:

zend request

-

P5:

voedingsvoorziening van 5V en 60 mA, bestendig tegen kortsluiting

-

M5:

referentiespanning van 5 V

-

P24:

voedingsspanning van 24 V en 150 mA, bestand tegen kortsluiting

en niet geïsoleerd -

M24:

referentiespanning van 24 V

Het signaaltype:

-

O:

-

I/O: signaal in - / uitgang

-

VO: spanningsuitgang

Lamon Lode

signaaluitgang


33

2.2.6

•

PROFIBUS bij de SIMOTION D435 controller.

PROFIBUS DP interface (X126 en X136).

Net zoals bij de SIMOTION C230 – 2 controller maakt de SIMOTION D435 controller gebruik van een 9 pin – subconnector. De maximale lengt voor een baudrate van 12 Mbit / s is 100 m. Op de onderstaande figuur is te zien waar de PROFIBUS DP interfase zich bevindt.

Figuur 2.10: De positie van de X126 en de X136 interface.

De SIMOTION D controller heeft als grote voordeel dat de drive rechtstreeks op de controller is geplaatst. De verbinding tussen de Sinamics drive en de SIMOTION D controller gebeurd via een apart PROFIBUS subnet. Dit heeft als grote voordeel dat de protocoloverhead beperkt blijft. Er moet niet meer worden meegegeven aan welk toestel het bericht dient gezonden te worden. De master (de SIMOTION D435 controller) moet ook niet meer gaan pollen, wat bij een normaal PROFIBUS netwerk die werkt volgens het master – slave principe wel het geval is. De boodschappencyclus is veel korter, dus kan de slave sneller reageren op de master.

Lamon Lode


34

3 DE SIMOTION D. Samen met de SIMOTION D, de SIMOTION functionaliteit en de controle - eenheid van het nieuwe SINAMICS S120 multi-as aandrijfsysteem zijn deze geïntegreerd in één module.

Het volledige systeem dat uit de controle en de aandrijving bestaat, is erg

compact en kan vooral snel antwoorden op het gevraagde. De SIMOTION D wordt aangeboden in drie prestatievarianten D425, D435 en D445. SIMOTION D heeft aan boord al twee interfaces PROFIBUS met PROFIdrive evenals twee Industriële interfaces ETHERNET. Een interface PROFINET is ook beschikbaar als optie.

SIMOTION D levert de volgende voordelen op: •

Rendabel door de integratie van motiecontrole, technologie en PLC functionaliteit direct in de aandrijving

•

Compacte bouw voor de vermindering van het volume van het controlekabinet

•

Snelle reactie door verwijdering van de interfaces

Figuur 3.1: Proefopstelling van de SIMOTION D.

Lamon Lode


35

De SIMOTION D bestaat uit 3 belangrijke delen: •

De Control unit 320 (CU320).

Deze unit is de centrale module waarin de open lus en gesloten lus functies zich bevinden, waar men een of meerdere lijn modules op kan aansluiten. De Control Unit communiceert met de bijbehorende componenten (de Modules van de Motor, De Modules van de lijn, De Modules van de sensor, Eind Modules, enz. zo) via de systeem - interne interface drive-CLiQ. •

De SINAMICS drive.

Alle S120 componenten van SINAMICS, met inbegrip van de motoren en de encoders, zijn onderling verbonden via een gezamenlijke periodieke interface driveCliQ genaamd. De gestandaardiseerde kabels en de schakelaars verminderen de verscheidenheid van verschillende delen . •

De 6EP1 voeding.

Deze voorziet een 24 V gelijkgerichte spanning op de SINAMICS drive en op het Control Unit.

Lamon Lode


36

3.1 De instellingen.

3.1.1

De hardware instellingen.

Net zoals bij de SIMOTION C moet er eerst een project worden aangemaakt vooraleer je effectief de hardware configuratie kan starten. Daarvoor moeten een aantal stappen ondernomen worden: •

Eerst moet er een nieuw project worden aangemaakt: Project New. Geef het project een naam en plaats.

•

Dubbel klik nu op new Device in de Project Navigator (het linkse scherm). Er zal nu een Open HW config dialoogvenster openen.

Figuur 3.2: Een nieuw toestel toevoegen.

•

Er wordt hier gewerkt met een D435 v3.2, dus dit wordt dan ook gekozen in dit menuvenster.

Eens het juiste toestel zich in het project bevindt moet er natuurlijk nog een link gelegd worden tussen de Pc en de SIMOTION plc. Dit noemt men de PG/PC interface. We zien dat er op figuur 3.1 de PG/PC interface internet is. Er wordt meteen na het toevoegen van het device een nieuw dialoogvenster geopend. Zorg dat de instellingen gebeuren zoals aangeduid op de onderstaande figuur, klik ten slotte op OK om te bevestigen.

Lamon Lode


37

Figuur 3.3: De PG/PC interface.

Eens de link gelegd is tussen de Pc en de plc zal er nu een nieuw venster openen. Dit is de hardware configuratie. Deze ziet er als volgt uit:

Figuur 3.4: De hardware configuratie.

Klik op de knop save and compile (

) en download (

) vervolgens het programma in

de SIMOTION D. Indien de SIMOTION vraagt om een complete restart uit te voeren, klik op No.

Lamon Lode


38

Indien er een foutmelding optreedt waarbij de systeemdata niet kan worden gedownload in de D435 module, moet de SIMOTION D eerst worden gereset. Ga hiervoor uit de hardware configuratie, werk in de online mode (

). Klik met de rechtermuis op de D435

Target device Operating mode… . Dan wordt het volgende scherm getoond.

Figuur 3.5: Het operatingpanel van de SIMOTION D.

Plaats de plc eerst in stop voordat je kunt resetten. Eens de plc gereset is, kan je opnieuw de hardwareconfiguratie proberen te downloaden.

Bij de online mode wordt de toestand van ieder device weergeven met een icoon. Er zijn verschillende toestanden:

•

Alles is in orde. Het toestel is fysiek aanwezig met de juiste instellingen.

•

Men kan geen verbinding maken met het toestel. Het toestel is ook fysiek niet aanwezig.

•

Het toestel is fysiek aanwezig, maar men maakt geen communicatie tijdens de online mode.

•

Het toestel is online, maar er zijn elementaire fouten aanwezig. Dit kunnen onder andere de PG/PC instellingen, de drive instellingen, … zijn.

•

Het element is online, maar de drive onder de controle eenheid is niet correct.

•

Het element is online, maar de parameterdata is verkeerd.

Lamon Lode


39

3.1.2

De software instellingen.

Eens de hardware configuratie achter de rug is, is het mogelijk om de aanwezige servomotor(en) te gaan instellen. Daarvoor moeten een aantal software instellingen gebeuren, en om deze tot een goed einde te brengen moeten de drive en de SIMOTION instellingen correct gebeuren.

3.1.2.1 De instellingen van de drive.

o Ga online op de D435 en op de SINAMICS Integrated (

).

Controleer eerst of de 2 toestellen (de D435 en de SINAMICS Integrated) zijn ingesteld om online te gaan. Klik hiervoor bovenaan in het menu Target system Select target devices…. Als er een toestel niet is aangevinkt, deze aanvinken en OK

Als er een dialoogvenster op het scherm verschijnt met de melding “de data tussen de SIMOTION en het project is verschillend”, druk op close. Want de instellingen hiervoor worden pas later gedaan.

Figuur 3.6: De verschillende topologie tussen hard - en software.

Lamon Lode


40

Download nu het project. Bij de vraag copy RAM to ROM is het niet noodzakelijk om op yes te klikken.

Om problemen te vermijden, wordt de SINAMICS integrated vervolgens terug ingesteld op de fabrieksinstellingen. Ga hiervoor klikken met de rechtermuis op de SINAMICS (in de Project Navigator), en kies vervolgens voor “Target Device” “Restore factory settings”.

Figuur 3.7: Restore factory settings.

o Voer nu de automatische configuratie uit. Deze kan men terugvinden in de Project Navigator onder SINAMICS_Integrated. Dan zal men volgend scherm krijgen:

Figuur 3.8: Initialisatie van de automatische overdracht.

Lamon Lode


41

Klik nu op Start automatic Configuration. Er wordt nu een nieuw dialoogvenster getoond waarin men het type van de drive moet kiezen. Verander beide drives naar Servo. Klik uiteindelijk op voltooien, en sluit ten slotte af.

Figuur 3.9: Het drivetype selecteren.

o Download de gegevens naar de SIMOTION D. Kopieer het RAM naar de ROM. Dit is om de interne memory card te overschrijven.

3.1.2.2 Nu kunnen we het systeem testen op drive niveau. Eerst moet de infeed correct worden ingesteld. Ga hiervoor in de Project Navigator D435 SINAMICS_Integrated Drives Servo_02. Klik hier met de rechtermuis, en kies vervolgens Expert Expert List … We zien de parameterlijst van de eerste motor. Typ in het combomenu 864 in (1), dit is de parameter voor de infeed. Plaats deze parameter op 1 (2). . Doe net hetzelfde voor de andere motor.

Lamon Lode


42

1

2

Figuur 3.10: Expert list van een drive.

Opnieuw in de Project Navigator, onder de SERVO_02, kiezen we nu voor Commisioning Control panel. Hiermee kunnen we de assen testen.

Bovenaan in het control panel valt meteen op dat we hier enkel de keuze hebben tussen de SINAMICS_Integrated – SERVO_02 en de SINAMICS_Integrated – SERVO_03, dit komt omdat we op drive niveau werken. Kies hier een servo uit. Klik vervolgens op Assume control priority. Bij het volgende scherm enkel op accept klikken. Nu moet de as actief gemaakt worden, dit kan door op Enables te klikken.

Lamon Lode


43

Figuur 3.11: het operating panel.

3.1.2.3 Instellen van de communicatie tussen de pc en de plc. o Configureer de hardware (met de wizard)

Je moet in de offline mode zijn voordat je met deze instellingen kunt beginnen. Ga hiervoor met de muis op de SINAMICS_Integrated gaan staan, rechts klikken. En kies vervolgens de “Open Configuration”.

Dan wordt het volgende scherm verkregen:

Figuur 3.12: De hardwareconfiguratie.

Verander het motortype van vector naar servo sturing en het message frame type van de twee servodrives naar “SIEMENS telegram 105”. Dit is om de woorden van de parameterdata te bepalen die intern tussen de drive en de SIMOTION D gebruikt wordt.

Lamon Lode


44

Klik nu op de “Align with HW Config”. Er komt een melding die ons vertelt dat het PROFIBUS (DP Slave) zal opnieuw geconfigureerd worden. We kiezen voor “Yes”.

o Save and Compile.

Sla en compileer het programma om vervolgens online te gaan. Als er tijdens het online een dialoogvenster op het scherm komt die een verschil tussen de SIMOTION D en de software aanduidt, klik op nee. Download uiteindelijke de hardware.

3.1.2.4 Instellingen van de SIMOTION. Vooraleer je een as kunt configureren, ga je terug naar de offline mode. De configuratie van een as gebeurt in een aantal verschillende stappen.

Insert axis (Onder de project navigator, vinden we de SIMOTION D435 terug axes) Hiermee wordt er een wizard geopend. Bij de eerste as vinken we speed control en positioning aan. Synchronous operation is enkel belangrijk als de as bijvoorbeeld een bepaalde cam volgt t.o.v. een andere as. In deze stap geven we ook de naam van de as mee. Eenmaal dit gebeurd is, bevestigen we door op OK te klikken.

Figuur 3.13: het invoegen van de assen.

Lamon Lode


45

Axis type Hier kunnen we kiezen welk type as we hebben. We kiezen voor een lineair type dat elektrisch is aangestuurd. Het gaat om een standard mode en standard motor. Eens de instellingen zijn aangepast, klik vervolgens op OK.

Figuur 3.14: De as gegevens.

Units In dit menu worden per grootheid de eenheden bepaald. Deze eenheden staan standaard correct ingesteld, dus hier hoeft er niks veranderd te worden. Klik gewoon op continue >.

Modulo Een modulo as is een as die constant kan verder draaien, en waar dus geen einde aan zit. Dit kan bijvoorbeeld een loopband zijn waarop eventueel een T – verter op geschakeld is. Bij deze applicatie is dit niet van toepassing, dus gewoon op continue > klikken.

Lamon Lode


46

Drive assignment. In de hardwareconfiguratie werd er standaard een drive aangemaakt. Dit is namelijk de SINAMICS_Integrated die intern via PROFIBUS gekoppeld is aan de control unit. Eenmaal de SINAMICS_Integrated is ingesteld kan je een drive (SERVO_02 of SERVO_03) kiezen. Er wordt ook gebruik gemaakt van een message frame type. Deze werd in de Alignment bepaald. Dit telegramtype is vastgelegd door Siemens, dat meegeeft hoeveel frames er in één bericht gaan. We kiezen voor een frame 105. Ook moet het nominale toerental van de motor worden ingesteld, dit kan men aflezen op de kenplaat van de motor, namelijk 6000 tr/min. Klik vervolgens op continue >.

Encoder assignment. Hier wordt de terugkoppeling van de drive ingesteld. Dit zijn gegevens die voor elke opstelling verschillend zullen zijn. De encoder mode is sine. Het is een rotatieve encoder. Bij de SIMOTION D applicatie dient de Encoder mode gewijzigd te worden in Resolver. Als de instellingen correct zijn ingegeven, drukken we vervolgens op continue >.

Figuur 3.15: Encodergegevens.

Lamon Lode


47

In het volgende scherm wordt nog de hoeveelheid pulsen per omwenteling gevraagd. Dit vinden op de resolver zelf, en is in dit geval 4 pulsen / omw (het gaat hier om een 4 – polige

servomotor)

met

een

vermenigvuldigingsfactor

gelijk

aan

0.

Deze

vermenigvuldigingsfactor kan ook ingesteld worden op 2048, maar we wensen een fijne resolutie vandaar dat deze op 0 wordt ingesteld. Klik opnieuw op continue >.

Figuur 3.16: instellingen van de resolutie.

De as is nu correct geconfigureerd. Klik op finish.

3.2 Het creëren van een motietaak. Wanneer de hardwareconfiguratie en de assen zijn ingesteld, dan kan er een programma in de SIMOTION D geschreven worden. Bij de vroegere versie van de SIMOTION Scout werkte men met de Mcc Charts, bij de nieuwste versie maakt men gebruik nu van Mcc Units.

Lamon Lode


48

De units maken gebruik van fysische variabelen. Deze fysieke variabelen zoals positie, snelheid, de versnelling en de tijd hangen van de as technologie af. De eenheden voor het meten van de fysieke onbekenden tijdens de parameterbepaling, de programmering, het testen en diagnose worden hier gespecificeerd.

Zo is het mogelijk om in een bepaalde Mcc Unit meerdere Mcc Charts te gaan creëren. Let er wel bij op dat enkel de units bij de SIMOTION D terecht kunnen in het Execution Systeem. Dit geeft als gevolg dat de background en de verschillende bewegingstaken in verschillende units kan worden ingedeeld.

Het gebruik van de SIMOTION Scout om een programma aan te maken wordt nu verder uitgelegd a.h.v. een basisapplicatie. De bedoeling in deze applicatie is het testen van de 2 motoren via de SIMOTION D controller. Voor de eenvoud draait de 1ste motor gedurende 12 seconden naar links, vervolgens draait de 2de motor gedurende 12 seconden naar rechts. De omschakeling van tussen het wel en niet draaien van een motor gebeurd via een globale variabele “puls_start”. Bij het starten van de applicatie wordt er automatisch gecontroleerd of dat beide motoren zijn gehomed.

Het eerste wat er aangemaakt wordt bij een drive – applicatie is het aanmaken van alle nodige variabelen, in dit geval zijn het slechts 2 globale variabelen, namelijk

-

Puls_start: deze variabele beslist welke motor er mag draaien.

-

Startmotiontask: deze variabele zorgt ervoor dat het programma volledig kan worden uitgevoerd. Als een motor draait kan er geen 2de commando meer worden uitgevoerd.

Vervolgens wordt de backgroundtask aangemaakt. Deze backgroundtask is de ruggengraat van het programma. Je kan dit het beste vergelijking met de organisatieblok “OB 1” vanuit STEP 7 waarin alle functies worden opgeroepen. Hier worden geen functies maar wel motiontasks opgeroepen. Deze backgroundtask wordt cyclisch uitgevoerd.

Lamon Lode


49

•

Selecteer in de Project Navigator het toestel waar het programma wordt gewenst (D435).

•

Onder programs is het nu mogelijk om bepaalde elementen te gaan invoegen, zoals ook de Mcc Unit.

•

Bij het toevoegen van een Mcc Unit moet er een naam worden meegegeven. Kies hier een willekeurige naam, bevestig met OK.

•

De interface van Mcc Unit is toch ietwat verschillend met die van de Mcc Chart. We kunnen hier een aantal variabelen definiëren, zoals onder andere parameterdata, eventuele I/O (hiervoor zijn extra I/O modules nodig), … Voor een basisapplicatie maken we hiervan nog geen gebruik.

•

Nadat er een Unit is aangemaakt, wordt er volgens een Chart aangemaakt. In de Chart zal het effectieve programma terechtkomen.

Figuur 3.17: De backgroundtask.

Lamon Lode


50

•

Vervolgens wordt er een nieuwe Unit gecreëerd voor de beweging, namelijk “Beweging”. In een programma kan men gebruik maken van een aantal modules. Deze modules hebben als voordeel dat de programmacode een stuk overzichtelijk wordt. Daarom bevat het programma “Beweging” 3 modules zoals op de Figuur 3.18 vermeld.

Figuur 3.18: De motiontask: "Beweging".

Lamon Lode


51

o In de eerste module zorgen we ervoor dat de beide assen beschikbaar worden gesteld. Dit kan enkel gebeuren als de “switch axis enabled” puls op een logische 1 wordt geplaatst. Het is niet noodzakelijk om op het einde van het programma de assen opnieuw disabled te maken.. Er wordt meteen ook gecontroleerd indien beide assen gerefereerd zijn. Het specifieke commando dat hiervoor kan gebruikt worden is “naam as.positioningstate.homed = no”. Als aan deze voorwaarde voldaan is, dan wordt de as gehomed. In deze basisapplicatie is homing niet van belang, maar er zijn applicaties (zoals bij het cammen) waar het wel verplicht is om de homing op toe te passen.

Figuur 3.19: Enabled en homing.

Lamon Lode


52

o De jogmodule zal uiteindelijk de motoren laten bewegen. Als de puls_start hoog is zal de 1ste motor links draaien. Dit kan ingesteld worden met het blokje “Start Axis position – controlled” (terug te vinden in de taakbalk bovenaan onder “single axis command”). Het enige wat hierbij van belang is dat de richting die wordt meegegeven (dubbel klikken op het blokje) positief is. Bij de 2de motor zal de richting logischer wijze negatief worden ingesteld.

Figuur 3.20: De module "joggen".

o In de derde en tevens laatste module moet ervoor gezorgd worden dat de globale variable “startmotiontask” terug op false wordt geplaatst zodat het programma opnieuw kan gestart worden.

Figuur 3.21: De module "disabled"

Lamon Lode


53

•

Zorg ervoor dat er zich een lege unit met een lege Mcc Chart bevindt die tecfault heet. Deze wordt opgeroepen als er technologische fouten optreden bij de drives. Na het schrijven van het programma in de verschillende Units met hun bijhorende

Mcc Charts moeten deze nog ingesteld worden in het Execution Level. Dit bepaalt het cyclische verloop van het. Er zijn maximaal 20 motiontasks mogelijk en nog een aantal speciale taken zoals synchronisation tasks.

Onder Execution Levels Operating Levels Motion Task, kan je de Motie. Mcc toevoegen aan de 1ste motiontask. Dit zie je terug op Figuur 3.22.

Figuur 3.22: De toekenning van de deelprogramma’s in het Execution Level.

Net onder de Motion Tasks vind je de Background Task terug. Voeg het passende programma hierin.

Lamon Lode


54

Er zijn verschillende systeemonderbrekingen mogelijk. De tijd die de background in een cyclus nodig heeft kan te groot zijn, het versturen van de data kan te lang duren, maar er kunnen ook technologische fouten optreden bij de motoren zelf. Daarom voeg je bij SystemInterruptTask TechnologicalFaultTask die lege Mcc Chart in om problemen te vermijden.

3.3 De verschillende overgangsverschijnselen. Een bepaalde as kan met meerdere taken geprogrammeerd zijn, vandaar dat men verschillende overgangsverschijnselen heeft om van de ene naar de andere taak over te gaan. Deze verschillende taken zitten in een soort buffer opgeslagen en kunnen opgeroepen of verwijderd worden.

3.3.1

•

Bij het joggen.

Substitute (

)

Stel dat er twee assen geprogrammeerd zijn. De eerste as voert een bepaalde beweging uit en het overgangsverschijnsel wordt bij de 2de as geactiveerd. Dan zal de 1ste as stoppen met de beweging en neemt de 2de as het commando over. •

Attach(

)

Als er een as een beweging uitvoert en er wordt een beweging via “attach” eraan gekoppeld, dan zal de SIMOTION eerst de beweging afwerken die momenteel werkt. Vervolgens zal de plc ervoor zorgen dat de 2de beweging werkt totdat er een nieuwe beweging actief wordt. •

Attach and discard existing command (

)

Het commando dat opgeslagen is in het voorraadbuffer van de as wordt verwijderd en niet meer uitgevoerd.

Lamon Lode


55

•

Superimpose(

)

Stel dat de 1ste as een bepaalde beweging uitvoert in een bepaalde richting en er wordt aan de 2de as een bewegingscommando “superimpose” meegegeven, dan zullen de beide assen hun beweging afwerken.

3.3.2 •

Bij het afleggen van een traject naar een bepaalde eindpositie.

Inleiding.

Net zoals bij het vorige, as – positie – controller, is het mogelijk om die 4 overgangsverschijnselen te gebruiken om van de ene naar de andere beweging over te gaan. •

Blending (

)

Veronderstel dat er een as vooruit beweegt, en de volgende beweging gaat naar een specifiek vooropgestelde positie (absoluut of relatief), dan zal deze beweging pas geactiveerd kunnen worden bij de vertraging van de oorspronkelijke beweging.

Lamon Lode


56

4 DIDACTISCHE TOEPASSING: CAM-APPLICATIE 4.1 Inleiding. In de SIMOTION Scout wordt een master – slave aandrijving meestal uitgevoerd m.b.v. de camtool. Camming is een servo – equivalent van een mechanische nok die door een master wordt aangedreven. Een typische nok is een onregelmatig gevormde schijf, aangedreven door een schacht, waarbij een lopwiel langs de omtrek van het camprofiel rijdt. De vorm van de nok is bepalend voor de positie van de slave. Algemeen kunnen we dus stellen dat de roterende positie van de input de outputpositie bepaalt. Een vlotte cam – opstelling heeft het bijkomende voordeel dat de outputsnelheid zich vlot beweegt tussen de verschillende masterpunten.

Figuur 4.1: De verschillende soorten camprofielen.

Lamon Lode


57

In de Figuur 4.1 zijn een aantal camprofielen afgebeeld. Enerzijds zijn er de radiale of schijf cams (figuur 4.1: a, b, c en d), hier is de beweging van de slave loodrecht op die van de master. Deze vorm van cam wordt bijvoorbeeld toegepast in een verbrandingsmotor. Anderzijds is er ook nog de cilindrische cam, waar de beweging van de slave parallel loopt met die van de master. Dit werd vroeger vaak toegepast in klokmechanismen en wordt nu hoofdzakelijk gebruikt bij naaimachines.

4.2 Overzicht van de output cam TO. 4.2.1

Algemene informatie.

Het technologievoorwerp van de outputcam: •

Genereert positie – afhankelijke omschakelingssignalen.

•

Kan toegewezen worden aan bepaalde assen, hetzij synchrone assen of externe encoders.

•

De assen kunnen virtueel of reëel zijn.

De verschillende omschakelingssignalen onderscheiden verschillende types van outputnok: •

De software cam:

De omschakelingssignalen worden intern in het gebruikersprogramma gebruikt door het evalueren van de werkelijke staat van de systeemvariabele. •

De hardware cam:

De omschakelingssignalen zijn externe outputsignalen op de I/O apparaten door de digitale uitgangen toe te wijzen aan de outputcam. Bijvoorbeeld, digitale modules van het type ET 200 I/O kunnen gebruikt worden voor een outputcam.

Lamon Lode


58

4.2.2

De verschillende types van de outputcam.

Er zijn verschillende types van outputcam met verschillende omschakelingseigenschappen beschikbaar: •

De positie – gebaseerde cam.

Het omschakelingssignaal wordt geleverd tussen de switch – on en de switch – off. Als de startpositie kleiner is dan de eindpositie, dan zal het schakelgebied zich tussen deze twee posities bevinden zoals op de Figuur 4.2 te zien is.

Figuur 4.2: Positie - gebaseerde cam waarbij de startpositie kleiner is dan de eindpositie.

Als de eindpositie groter is dan de startpositie, dan zal het schakelgebied buiten deze twee posities bevinden zoals op de te zien is.

Figuur 4.3: Positie - gebaseerde cam waarbij de startpositie groter is dan de eindpositie.

•

De tijd – gebaseerde cam.

Het omschakelingssignaal is gespecificeerd tussen de switch – on en een zekere tijd later nadat de switch – on zijn positie heeft bereikt.

Figuur 4.4: Tijdgebaseerde cam.

Lamon Lode


59

•

De eenrichtingsoutputcam.

Het signaal van de omschakeling wordt geleverd wanneer de as de omschakelingspositie bereikt en wordt door de gebruiker dan terug gereset.

Figuur 4.5: De eenrichtingsoutputcam.

•

De telcam.

Deze cam kan worden ingesteld zoals een tijd – of positie – gebaseerde cam. De telcam kan enkel gebruikt en geactiveerd worden door het gebruikersprogramma. •

Hoge snelheid/nauwkeurige outputcam (hardware – gebaseerde cam).

Terwijl de outputcammen gewoonlijk gebruikt worden in de IPO klokcyclus of als positiecontrole klokcyclus, leveren de hoge snelheidsoutpucam verhoogde outputnauwkeurigheid t.o.v. de positie – controle cyclus.

Elke telcam heeft een beginnende en een huidige telwaarde.

De huidige telwaarde voor de outputcam wordt steeds met 1 verminderd als de outputcam zich omschakelt. Als de huidige telling 0 heeft bereikt, wordt de systeemvariabele de outputcamoutput geset. Tezelfdertijd wordt de huidige telwaarde terug gereset naar zijn oorspronkelijke toestand. De begin en huidige telwaarde worden geprogrammeerd d.m.v. setOutputCamCounter.

Figuur 4.6: Voorbeeld van een telcam.

Lamon Lode


60

4.2.3

•

De camparameters.

Gedrag.

Het volgende diagram toont het gedrag van de outputcam bij het in – en uitschakelen zonder hystere activering of deactiveringstijd.

Figuur 4.7: Het outputcamgedrag bij de switch on/off.

Het gedrag van de omschakeling hangt enkel van de positie af (het positie setpunt of de daadwerkelijke positie). De mislukking van de aandrijving heeft geen effect op het omschakelingsgedrag van de toegewezen outputcam. •

Effectieve richting.

Een effectieve richting kan vooraf bepaald worden wanneer de outputcams geactiveerd worden. De outputcam schakelt slechts wanneer de bewegingsrichting en de effectieve richting identiek zijn.

De volgende mogelijkheden zijn beschikbaar:

Tabel 4.1: Effectieve richting en gedrag.

Effectieve richting Positief Positief en negatief Negatief

Gedrag Cam schakelt enkel in voor een positieve beweging Cam schakelt onafhankelijk van de bewegingsrichting in Cam schakelt enkel in voor een negatieve beweging

Laatst geprogrammeerde Cam schakelt bij de laatst geprogrammeerde beweging in.

Lamon Lode


61

•

Hysterese.

Deze parameter is voornamelijk bedoeld bij trillende mechanismen. Als de werkelijke positiewaarde wegens mechanische invloeden dreigt te schommelen, dan zal door specificatie van een hysterese de schakeltoestand van de outputcam niet mee veranderen.

Figuur 4.8: Hysterese.

Voorwaarden voor de hysterese:

-

De hysterese is niet geactiveerd voordat de richting is omgekeerd.

-

De bewegingsrichting wordt niet opnieuw gedefinieerd binnen de hysterse.

-

Binnen de hysterese is de schakeltoestand van de positiegebaseerde outputcam niet veranderd.

-

Als de duur van de op tijdgebaseerde cam binnen de hysterese verloopt, dan zal de tijdsgebaseerde cam onmiddellijk uitschakelen nadat de outputcam de ON duur is verlopen.

•

De afgeleide actietijden (activering/deactiverings tijd).

De activering/de deactiveringstijden van de outputcam TO worden dynamisch gecompenseerd d.m.v. de afgeleide – actietijden. Zo worden de outputcams dynamisch verplaatst, onafhankelijk van de actuele snelheid.

Lamon Lode


62

Bijvoorbeeld, een klep die bij 200° zou moeten openen, met een activeringstijd van 0,5 s:

-

moet bij een snelheid van 10 °/s bij 195° gecontroleerd worden

-

moet bij een snelheid van 20 °/s bij 190° gecontroleerd worden

Deze dynamische verschuiving vindt automatisch plaats m.b.v. de outputcam TO. De montages voor de activering - en deactiveringstijden kunnen positieve of negatieve waarden bezitten. Een negatieve activeringstijd moet ingegeven worden als de outputcam voor de geprogrammeerde start van de outputcam moet worden ingeschakeld.

Figuur 4.9: Schakelgedrag bij variërende derivatieve actietijden.

•

Logische operaties. Door het instellen van de logische operatie configuratie gegevenselementen kan de

outputcam gespecificeerd worden aan een uitgang door gebruik te maken van het EN of OF operatie.

Figuur 4.10: De logische OF operatie bij 2 outputcams.

Lamon Lode


63

4.3 De master – slave applicatie

4.3.1

De applicatie – omschrijving.

De eindapplicatie bestaat uit een master – slave principe waarmee de kracht en de eenvoud van SIMOTION wordt uitgetest. De gebruiker bezit de mogelijkheid om te kiezen tussen 3 verschillende modes a.h.v. een joystick.

De eerste mode is de automatische mode. Hierbij zullen master en slave eerst automatisch gehomed worden. Dit is belangrijk voor de synchronisatie tussen verschillende motoren. Daarna zal de master aan bepaalde snelheid roteren. Deze snelheid wordt niet te hoog ingesteld door de mechanische beperkingen van de applicatie. Als de master over een hoek van 180° verdraaid is, zal de slave het uiteinde van de cam volgen wanneer de master terug voorbij zijn nulpunt komt. Dit wordt zo gedaan omdat de slave de tijd krijgt om in te pikken op de master. Hiermee wordt aangetoond dat het softwarematig perfect mogelijk is om een cam te programmeren, en dat de fout relatief klein zal zijn.

De tweede mode is de jogmode. De gebruiker is in staat om de slave vooruit of achteruit te joggen. Er zijn 2 sensoren op het einde van de as geplaatst, deze zorgen voor een softwarematige beveiliging. Als de slede boven zo’n inductieve sensor komt is het niet meer mogelijk om in dezelfde richting te bewegen. Maar het is wel mogelijk om terug in de andere richting te joggen.

De derde mode is het volgen van een willekeurig traject op een virtuele as. Net zoals in de eerste mode zullen de master en slave eerst homen. Daarna wordt de virtuele as geactiveerd die zal ronddraaien. De master en slave volgen dan samen een aparte cam.

Lamon Lode


64

Op de figuur hieronder staat een schematische voorstelling van de eindopstelling:

Figuur 4.11: De opstelling van de eindapplicatie.

4.3.2

Het aanmaken van de variabelen.

Om zo’n complexe applicatie tot een goed einde te brengen is het eerst belangrijk dat de juiste configuratie wordt gemaakt. Deze configuratie loopt conform met wat er in 3.1 staat. Er moet echter een uitbreiding worden gemaakt in de hardwareconfiguratie. Er wordt gebruik gemaakt van een aantal digitale ingangen zoals bijvoorbeeld voor de 2 beveiligingssensoren, de joystick. Deze ingangen bevinden zich op de X122 interface van de SIMOTION D controller. De verbinding tussen de hardware I/O punten en de software gebeurt wel op drive niveau, maar voor op SIMOTION niveau te kunnen werken dient het Siemens 105 telegram uitgebreid te worden.

4.3.2.1 De I/O variabelen. De I/O variabelen worden automatisch op drive niveau aangepast. Zo is het mogelijk om in de online mode te werken en te controleren dat de juiste aansluitingen zijn gemaakt. Om deze waarden te kunnen zien moet je in de project navigator naar SINAMICS CU Digital In/ Outputs gaan, zodat men volgend scherm bekomt:

Lamon Lode


65

Figuur 4.12: De I/O variabelen op driveniveau.

Om de I/O variabelen te kunnen gebruiken bij het programmeren dient eerst en vooral het Siemens 105 telegram aangepast te worden. Ga naar de hardwareconfiguratie van de SIMOTION D435 controller (rechts klikken op D435 in de project navigator). Dan bekomt men het scherm zoals aangeduid in Figuur 3.4: De hardware configuratie.

Dubbelklik nu vervolgens op de SINAMICS S120 drive of klik met de rechtermuistoets en kies vervolgens voor object properties. Kies in het bovenste menu voor Configuration. Hier ziet men welke dat er wordt verstuurd tussen drive en controller. De bovenste 2 plaatsen zijn al reeds ingevuld. Maar kies bij de 3de plaats voor: Standaard telegram 1, PZD – 2/2 zoals op de onderstaande figuur vermeld staat:

Lamon Lode


66

Figuur 4.13: Instelling voor de I/O data.

Dan klikt men vervolgens op “Detail” (naast Survey). Bij het volgende scherm op OK klikken. We kunnen het adres waar de digitale inputs worden binnen gelezen gaan wijzigen. We stellen dit in op 296 zoals op de volgende bladzijde vermeld staat:

Figuur 4.14: Het adres instellen voor digitale I/O data

Lamon Lode


67

Eens de hardware instellingen voorbij zijn kunnen we dit gaan compileren en downloaden in de controller. Voor het testen waar de verschillende digitale ingangen zich bevinden maakt men in de I/O variabelen het best een woord aan. Dit woord kan op verschillende manieren worden ingesteld, kies bij de Data Type voor binair zodat het meteen duidelijk wordt om welke bits het gaat.

Tabel 4.2: Overzicht van de I/O variabelen.

Naam variabele

I/O adres

Data type

Beveiligingsensor_1

PI296.1

BOOL

Beveiligingsensor_2

PI296.2

BOOL

Jog_vooruit

PI297.1

BOOL

Jog_achteruit

PI297.2

BOOL

4.3.2.2 De globale variabelen. De globale variabelen maakt men intern aan (een voorbeeld hiervan is de StartMotiontask) en kunnen het programma een stuk vereenvoudigen.

Tabel 4.3: Overzicht van de globale variabelen.

4.3.3

Naam variabele

Type variabele

Joggen_actief

BOOL

Showtime_actief

BOOL

Automatisch_actief

BOOL

Keuze_mode

INT

Het aanmaken van de as.

Voor de eindapplicatie worden er 3 assen gemaakt, 2 hiervan zijn werkelijke assen die gekoppeld zijn aan de SINAMICS drive. De andere as is zoals eerder vermeld een virtuele as. Het aanmaken van een as wordt in 3.1.2.4 besproken. Let wel op bij het aanmaken van een virtuele as. Hier is geen externe encoder aanwezig.

Lamon Lode


68

Er zijn echter een paar belangrijke instellingen die nog moeten gemaakt worden. Onder de as van de master en slave kiezen we als actieve homing een homing mode met encoder maar zonder BERO. Voor de slave wordt is het niet mogelijk om zoals bij de SIMOTION C controller een BERO in te stellen. Deze BERO is dan verbonden met een speciale kaart. Aan gezien de SIMOTION D controller niet over deze kaart beschikt is er een andere oplossing mogelijk voor dit probleem. We kunnen de BERO instellen op driveniveau. Ga in de project navigator naar drives, klik rechts op SERVO_02, de plaats waar de slave is aangekoppeld, en kies voor Expert List. Hier staan alle parameters vermeld. We kiezen bovenaan voor parameter 495 en plaatsen deze op DI/DO 9. Zodat de 1ste beveiligingsensor een signaal doorgeeft wanneer de slede over deze sensor rijdt.

We kiezen ervoor dat slave in negatieve richting moet aanrijden. Dit komt doordat de slede voorbij de 1ste sensor staat en moet terugrijden. Voor de eenvoud zal ook de master worden ingesteld dat de homing in negatieve richting gebeurd. Zodat de synchronisatie tussen deze 2 assen iets vlotter gebeurd.

Figuur 4.15: De homingmode bij master en slave.

Lamon Lode


69

Een tweede belangrijke instelling die moet worden gemaakt is de spoed bij de slave aanpassen, deze is hier 4 mm/tr. Als deze spoed wordt verminderd komt er een fout op het scherm bij veranderen van menu. Deze fout komt doordat de maximale snelheid nu te hoog staat, dus moet deze worden verminderd. Ga hiervoor naar axis slave Limits. Onderaan dit scherm staat de maximale snelheid ingesteld op 500 mm/s, verminder deze naar 200 mm/s.

In dit menu bestaat er ook nog de mogelijkheid om hard – en software limieten in te stellen. Dit zou handig kunnen zijn voor het instellen voor de beveiligingsensoren. We sturen deze digitale ingangen door met het PROFIBUS woord, vandaar dat dit niet wordt toegepast.

Figuur 4.16: Vermindering van de max. snelheid bij de slave.

Lamon Lode


70

4.3.4

Het aanmaken van de cam.

Binnen de SIMOTION Scout is er een softwarepakket “Camtool” aanwezig. Met deze software is het mogelijk om de hardware cam te vervangen door een software cam.

Voor we een cam kunnen instellen moet er eerst een cam worden aangemaakt. Ga hiervoor naar de D435 controller (in de project navigator) en klik op cams. Er zijn 2 manieren om een cam aan te maken. De eenvoudigste is via Cam with Camtool. Klik hier vervolgens op.

Figuur 4.17: Een cam aanmaken.

Eens de cam is aangemaakt zijn er een aantal diagrammen mogelijk waarbij de slave in functie van de master kunnen aanpassen. De master wordt op de X – as uitgezet, hetzij in mms voor een lineaire as of in graden voor een rotatieve as. De slave wordt op de Y – as uitgezet.

Lamon Lode


71

Zo onderscheiden we: •

s-diagram (positie in mm)

•

v-diagram (snelheid in mm/s)

•

a-diagram (versnelling in mm/s²)

•

i-diagram (jerk in mm/s³)

Figuur 4.18: Camdiagrammen.

Lamon Lode


72

4.3.4.1 Het instellen van een cam met Camtool. Bij het instellen van een cam is de master altijd weergegeven op de X - as en de slave op de Y - as.

Het ingeven van de cam kan op verschillende manier.

We

onderscheiden vijf verschillende cam - segmenten:

Tabel 4.4: Overzicht van de camtypes.

Type

Uitleg

Fixed point

Een fixed point is een gedefinieerde positie van de slave bij een gedefinieerde positie van de master. De snelheid en de versnelling op deze positie kan vrij gekozen worden.

Straight line

Een straight line definieert een gesynchroniseerd pad binnen de cam.

Sine curve

Een sine curve definieert een gesynchroniseerd pad binnen de cam.

Arc sine curve

Een Arc sine curve is berekend als een interpolatie tabel. Het aantal interpolatiepunten kunnen we zelf instellen in het properties Fx arc sine window.

Interpolation point

Een interpolation point is een specifieke positie binnen het s-diagram. Hier is het niet mogelijk de snelheid op dat moment mee te geven. Camtool berekent de snelheidcurve zodanig dat de snelheid in het laatst gebruikte interpolation point nul is.

SIMOTION Camtool gebruikt de VDI 2143 richtlijn om de overgangscurve tussen individuele cam segmenten te berekenen en om de snelheid, versnelling en jerk te berekenen.

Lamon Lode


73

Er kunnen ook meerdere cams op éénzelfde master worden uitgevoerd, dit in de veronderstelling dat er meerdere assen aanwezig zijn. Om dit te kunnen doen moet er wel nog een bijkomende instelling gedaan worden.

In de project navigator moet er onder de desbetreffende as naar het submenu axes_SYNCHRONOUS_OPERATION gegaan worden. Bij de configuration krijgen we dan volgend scherm te zien:

Figuur 4.19: Meerdere cams op 1 master.

Hier is het mogelijk de possible master setpoints in te stellen. Al de mogelijke masters staan er opgesomd, we moeten enkel nog deze die we willen gebruiken aanvinken.

Lamon Lode


74

4.3.5

Het programma.

4.3.5.1 De backgroundtask. De backgroundtask wordt cyclisch uitgevoerd. Deze taak start opnieuw van zodra de toegewezen programma’s zijn uitgevoerd. De cyclustijd van de taak hangt af van de runtime. De uitvoeringstijd wordt gecontroleerd. Backgroundtasks worden daarom gebruikt door programma’s die cyclisch worden uitgevoerd zoals de PLC taken.

De gebruiker heeft de keuze uit een aantal modes: •

Automatisch_actief

•

Joggen_actief

•

Showtime_actief

De keuze_mode is een variabele integer, en aan de hand van deze waarde is het mogelijk om te kiezen voor een verschillende mode. Voor de duidelijkheid plaatsen we ieder deelprogramma in een aparte module. Zodat het voor de gebruiker gemakkelijker is om te programmeren. Als er een bepaalde mode weg moet verwijdert men gewoon de module.

Figuur 4.20: Overizcht van de backgroundtask.

Lamon Lode


75

Iedere module wordt gelijkaardig geprogrammeerd. We vragen eerst af of de keuze_mode overeenstemt met de werkelijke mode in de module. Vervolgens wordt er voor gezorgd dat iedere motiontask slechts 1 keer wordt opgeroepen. Bij bepaalde motiontasks wordt er een synchronisatie gebruikt. Stel dat de motiontask steeds cyclisch wordt opgeroepen, dan zullen de assen nooit gesynchroniseerd worden.

Figuur 4.21: De 1ste module.

Zo wordt iedere motiontask slechts 1 keer uitgevoerd. Hetzelfde doen we voor het joggen en de willekeurige trajectvolging.

Lamon Lode


76

4.3.5.2 De motiontask “Automatische mode”.

Figuur 4.22: Overzicht van "Automatische mode"

Er wordt opnieuw gebruik van de modulestructuur. Elke module bevat een specifiek deel van het programma. •

Enables.

Hier worden de nodige enables om de drive te starten meegegeven. Deze enables zijn vervat in het 1ste statuswoord zoals in 2.2.3.1 besproken. De 2 assen (master en slave) worden gestart.

Figuur 4.23: De module enables.

Lamon Lode


77

•

Homing.

Figuur 4.24: De module homing.

Er zijn 2 mogelijke manieren van homen: actief en passief.

o Actief homing.

Een compensatie van de homepositie is pas effectief na synchronisatie met referentiemerker. Zodra de compensatie op de homepositie is toegepast heeft de aspositie een waarde gerefereerd naar deze homepositie. De as heeft een synchroniseer of homestatus zodra de homepositiemerker actief wordt.

o Passief homing

Een compensatie van de homepositie wordt niet meer aangepast. Het specifiëren van de benaderingssnelheid, de verminderde snelheid en de ingangsnelheid hebben geen effect op het verloop van de homing.

Lamon Lode


78

•

Camming.

Figuur 4.25: De module camming.

Voor de veiligheid wachten we eerst 10 ms voordat de master start met het ronddraaien aan 10 °/s. Vervolgens wordt de cam in werking gesteld. Bij de cam moeten er een aantal parameters worden meegegeven, zo is het bijvoorbeeld belangrijk om te zeggen welke de volg – en welke de leidas is. Daarnaast kan de synchronisatierichting, de duur van synchronisatie, … ingesteld worden.

De meeste cam - , gearingparameters staan standaard ingesteld in de SYNCHRONOUS_OPERATION (default). Hier zou je dit eventueel ook kunnen wijzigen. Bij Synchronisation tussen master en slave is het noodzakelijk om aandacht te zijn hoe dit te werk gaat. Men zou eventueel kunnen opteren voor “synchronize immediately”, maar dit is niet verstandig. De slave moet eerst een bepaalde afstand overbruggen voordat hij op zijn werkelijke startpositie is om de cam te volgen. Vandaar dat deze instelling op “synchronize before synchronisation point” wordt gebruikt. We kunnen dan dit punt instellen op 180° en gedurende een lengte van 100, zodat de slave in staat is om op een rustige manier te starten.

Lamon Lode


79

Figuur 4.26: De camparameters instellen.

Dan moet het programma nog worden vrijgegeven.

Figuur 4.27: Vrijgave van het programma.

Lamon Lode


80

4.3.5.3 De motiontask “joggen”. Net zoals bij de voorgaande motiontask moeten de as slave eerst enabled worden. Daarna wordt er een module joggen voorzien met afsluitend opnieuw de vrijgave van het programma. We bekijken enkel de module joggen omdat dit nieuw is.

Figuur 4.28: Overzicht van "joggen".

•

Joggen.

Figuur 4.29: De module Joggen.

Lamon Lode


81

Er zijn telkens 2 voorwaarden die moeten worden voldaan als er wordt gejogd in bepaalde richting: •

De jogknop moet actief zijn

•

De slede moet binnen de softwaregrenzen blijven Als de jogknop “joggen_vooruit” actief is en de slede is niet voorbij de 2de

beveiligingsensor, dan pas mag de slede vooruit bewegen. De snelheid waarmee de slede zich beweegt voor beide richtingen op 15 mm/s ingesteld. Er kan eventueel een latere uitbreiding voorzien worden waarbij de slede 2 snelheden aankan. Daarvoor moet er een extra programma geschreven worden die het best in ST wordt geprogrammeerd.

Figuur 4.30: Programma voor snelheidsaanpassing.

Daarna moet natuurlijk iedere snelheid die in joggen aanwezig is vervangen worden door snelheid. Dit is een goed voorbeeld om aan te tonen dat het programmeren in structered text toch soms een stuk eenvoudiger en korter is dan in de MCC programmeertaal.

Wanneer er een beveiligingssensor bereikt wordt, wordt de slave disabled gemaakt zodat deze as in staat is om te stoppen.

Lamon Lode


82

4.3.5.4 De motiontask “showtime”. Deze is volledig gelijkaardig met de automatische mode. Bij het aanleggen van de verschillende enables, net zoals bij de homing dient de virtuele as ook ingesteld te worden. Bij de module camming worden zowel master als slave op het zelfde moment gestart op de virtuele as.

4.3.6

Het optimaliseren van de toepassing.

Bij de SIMOTION versie 3 is het niet mogelijk om een auto tuning uit te voeren van een bepaalde as. Deze moet zelf handmatig worden aangepast. Eens de drive geconfigureerd is, dan worden de fabrieksinstellingen terug geset in drive. Maar door de mechanica van de applicatie is dit niet het ideale systeem. Vandaar dat de regelkring op snelheids – en op positieniveau dienen ingesteld te worden. Bij de master zullen deze instellingen minder dynamisch zijn dan bij de slave doordat de koppeling losser is en de masteras een zwaardere inertie bevat.

4.3.6.1 Het optimaliseren van de snelheidsregelkring. De snelheidsregelkring bevindt zich op driveniveau. We weten dat de snelheidsregelaar een PI regelaar is, dus zijn er 2 bepalende factoren: •

De versterkingsfactor P

•

De integratietijdsconstante τs

We kunnen deze wijzigen in de speed control bij zowel de master en de slave. Laten we de master van naderbij bekijken omdat deze een duidelijker beeld geeft van optimalisatie. Voor de slave gebeuren de instellingen op een identieke manier.

We merken dat de fabrieksinstellingen bij P = 0,141 Nm.rad en de Reset Time = 10 ms zoals de figuur hieronder staan ingesteld.

Lamon Lode


83

Figuur 4.31: Fabrieksinstellingen van de snelheidsregelaar.

We kunnen nu aan de hand van de trace een stap aanleggen op snelheidsniveau. We zorgen

dat

deze

stap

niet

te

hoog

en

te

kort

staat

ingesteld.

Dit

uit

veiligheidsoverwegingen. Zorg eerst ervoor dat de SERVO_02 openstaat. Daarna kan men via het menu Target system Trace de stap aanleggen. Eens de trace geopend is ga je naar Function generator (analoog met de stand – alone) en kies je “Function generator as commissioning tool”. Volg de instellingen zoals op het scherm hieronder.

Lamon Lode


84

Figuur 4.32: Het aanleggen van een stap op snelheidsniveau.

We moeten in het “Trace” menu nog kiezen wat we willen meten. De gewenste snelheidswaarde en de actuele snelheid willen we grafisch zien i.f.v. de tijd. We triggeren onmiddellijk.

Figuur 4.33: Trace instellingen voor snelheidsoptimalisatie.

Lamon Lode


85

Met de groene knop (

) bovenaan kunnen we het systeem starten. Daarna wordt er

nog een waarschuwing meegegeven, klik op “YES”. Nu kunnen we effectief meten. Daarvoor moet je de meting starten en naar het “Time diagram” venster gaan. We bekomen het volgende resultaat:

Figuur 4.34: Meting van de snelheidsregelaar bij de master voor optimalisatie.

We merken dat de master de aangelegde stap moeilijk volgt en dat er veel oscillaties optreden in het systeem. We kunnen online de versterkingsfactor en de integratietijdsconstante gaan wijzigen zodat we de aanpassingen meteen zien. We verhogen de P – factoren en laten de resesttime verminderen tot een waarde van 0,5 ms. Op een bepaald moment bekomen we een goed resultaat:

Figuur 4.35: Meting van de snelheidsregelaar bij de master na optimalisatie.

Lamon Lode


86

Deze meting gebeurde bij de volgende instellingen: •

P = 0,35 Nms/rad

•

τs = 0,5 ms

Het is mogelijk om de versterkingsfactor te laten stijgen, maar dan zal het systeem weer gaan oscilleren. Bij de slave zijn de fabrieksinstellingen relatief goed te noemen en is het niet noodzakelijk om deze te verbeteren.

Figuur 4.36: De fabrieksinstellingen bij de slave (snelheidsregelaar).

4.3.6.2 Het optimaliseren van de positieregelkring. De positieregelaar bepaalt de mate waarin de as de opgelegde waarde zal volgen. Hoe hoger deze waarde, hoe kleiner de fout t.o.v. de werkelijke waarde. Maar hoe hoger de versterkingsfactor wordt ingesteld, hoe groter de kans dat het systeem zal oscilleren. Er moet dus een evenwicht worden gevonden tussen deze 2 tegenstrijdigheden.

De positieregelaar bevindt zich op Simotionniveau. Klik hier op een aangemaakte as en ga vervolgens naar Closed Loop Control zodat het onderstaande scherm zichtbaar wordt:

Lamon Lode


87

Figuur 4.37: De positieregelaar op Simotionniveau.

De fabrieksinstelling staan voor de 2 assen op 10 ingesteld. Voor de slave is dit een goede waarde. De master zal echter oscilleren en wordt daardoor teruggebracht tot 2. Dit wordt niet meer gemeten via de trace (voor de master), we zien meteen of het systeem goed of fout is.

Lamon Lode


88

5 BESLUITEN. Gedurende het jaar zijn er veel problemen opgetreden. Zo was de opstart van de SIMOTION C controller een groot probleem. De communicatie tussen PC en controller gebeurde niet altijd even vlot. Tijdens het eerste deel van het jaar was het vooral zoeken en alles uittesten om inzicht te krijgen in de werking van de verschillende componenten. Door de verschillende softwarepakketten die in de SIMOTION Scout zijn geïntegreerd is het soms moeilijk als leek om je weg te vinden. Als men bepaalde instellingen wijzigt, heeft dit gevolgen voor iets anders. En dat maakt het complex. Maar met vallen en opstaan werd het toch gemakkelijker om met SIMOTION te werken. Op het einde van de 1ste semester kreeg ik een belangrijke keuze voorgeschoteld. Verder werken aan het project die in het voorbije eindwerk werd gebruikt, of de opstart van de SIMOTION D controller. Voor mij leek het interessanter om met de SIMOTION D controller te werken, zodat ik momenteel beide verschillende types onder de knie heb.

Bij de SIMOTION D controller hadden we meteen een aantal nieuwe problemen zoals de juiste configuratie van de resolvers, de assen, de hardwareconfiguratie. Een extra probleem bij de SIMOTION D controller is dat men het systeem enkel via de Scout terug in run kan plaatsen. Gelukkig zijn al deze problemen opgelost.

Tot slot moest ik een didactische master – slave aandrijfapplicatie bouwen op deze controller. De opbouw hiervan kan gebruikt worden voor labosessies. Bij deze applicatie lag de moeilijkheid in het synchroniseren van de verschillende cams. De soms onduidelijke uitleg die terug te vinden was op doc on web (hier staat de handleiding van SIMOTION online ter beschikking) maakte het voor mij niet eenvoudig om dit probleem op te lossen. Dankzij veelvuldige experimenten en het uitwisselen van ervaringen met Siemens medewerkers, ben ik er in geslaagd de proefopstelling succesvol op te starten.

Ik ben ervan overtuigd dat SIMOTION in de industrie een voordeel kan bieden t.o.v. andere PLC’s op het gebied van positionering. Eigen aan een dergelijke geïntegreerde aandrijfoplossing is een grondige kennis vereist is van verschillende domeinen (aandrijftechniek, regeltechniek, automatisering) om tot een goede oplossing te komen. Lamon Lode


89

BRONVERMELDING. Handleidingen: Scout extension camtool v2.1 documentation cd Scout documentation cd

Cursussen, eindwerken: Pollefliet, J., Elektronische vermogencontrole Capoen H, Overzicht van de belangrijkste industriële netwerken (ASI, PROFIBUS DP, Interbus en de CANbus) Hanssens, S., Positioneren met servomotoren, 2000 – 2001 Sabbe, C., Positioneren met servomotoren, 2001 – 2002 Hoorne, S., Integratie van een interpoleerkaart Behaegel, S., Integratie van een simotion c-230 controller in positioneerapplicatie Breemeersch L, Integratie van een simotion c-230 controller in positioneerapplicatie

Websites: http://siemens.nl/IND_Portal/downloads/Sieformatie0302.pdf http://www.ad.siemens.com.cn/en/products/mc/h_performance/simotion_e.asp http://www.automation.siemens.com/doconweb http://www.PLCprogramlama.com/downloads/(A0102)SIMOTION%20Overview.pdf

Lamon Lode


90

Lamon Lode De SIMOTION D controller I

Recommend Documents