II. Sprawozdanie · 1.7.1. Aby wybrać odpowiedni moduł zainstalowany w falowniku należy kliknąć przycisk Select… w celu wyświetlenia listy dostępnych modułów. 1.7.2. Moduł

ĆWICZENIE EA12

Serwonapęd z bezszczotkowym silnikiem prądu przemiennego

I. Program ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze środowiskiem L-Force Engineer firmy

LENZE oraz wykonanie w nim prostych sterowań silnikiem bezszczotkowym prądu

przemiennego (PMSM):

1. utworzenie nowego projektu,

2. aplikacja trybu prędkościowego – ACTUATOR SPEED,

3. aplikacja trybu pozycjonowania – TABLE POSITIONING.

II. Sprawozdanie

4. Schemat układu ćwiczeniowego

5. Dane znamionowe sterownika 9400 i silnika AC brushless

6. Opis dokonanych w ćwiczeniu modyfikacji układu sterowania typu ACTUATOR SPEED, należy dodać odpowiednie oscylogramy zarejestrowane podczas ćwiczeń laboratoryjnym.

7. Opis dokonanych w ćwiczeniu modyfikacji układu sterowania typu TABLE

POSITIONING, należy dodać odpowiednie oscylogramy zarejestrowane podczas ćwiczeń laboratoryjnym.

Literatura:

1. Sieklucki G., „Automatyka napędu”, Wydawnictwa AGH 2009

2. Materiały katalogowe firmy LENZE http://www.lenze.com/pl-pl/

3. „Czasooptymalny odporny algorytm sterowania serwonapędu elektrycznego”, Drabek T., Czasopismo „Elektrotechnika i Elektronika”, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2007, tom 26, zeszyt 1-2, s.14-22

4. Sieklucki G., Bisztyga B., Zdrojewski A., Orzechowski T., Sykulski R., „Modele i zasady sterowania napędami elektrycznymi”, Kraków 2014

III. Instrukcja do ćwiczenia.

Producencki schemat podłączenia sterownika przedstawia rysunek 1.

Dane znamionowe silnika AC brushless są następujące: typ: MCS06F41, UN =

320V, fN = 270Hz gwiazda, PN = 0.51kW, nN = 4050obr/min, IN = 1.5A, Imax = 5.3A

(chwilowo), cosφN = 0.83, stopień ochrony IP54, klasa izolacji „F”, dopuszczalna

temperatura otoczenia 40˚C. Podane parametry fazy silnika: Rs = 14.715Ω, Ls =

63.481mH.

Typ sterownika (servodrive): E94AMHE0034. Napięcie wejściowe stałe (DC)

325V lub 565V lub 705V, prąd wejściowy (DC), odpowiednio do napięć: 4.3A / 4.3A /

3.8A. Napięcie wyjściowe trójfazowe przemienne, regulowane płynnie: 0 – 230V / 0 –

400V / 0 – 500V, prąd skuteczny maksymalny ciągły, odpowiednio do napięć: 2.5A /

2.5A / 2.2A, częstotliwość wyjściowa regulowana 0 – 599Hz. Na stanowisku

ćwiczeniowym są 2 takie sterowniki i 2 silniki, ale w ćwiczeniu wykorzystuje się tylko

1 serwonapęd. Oba sterowniki obu serwonapędów zasilone są z jednego

prostownika niesterowanego (diodowego), typ: E94APNE0104.

L-force Engineer jest uniwersalnym oprogramowaniem dostarczonym przez firmę Lenze, współpracujący z wszystkimi produktami tejże firmy. Poniżej przedstawiono szczegółowe instrukcje :

Tworzenie nowego projektu w programie L-Force Engineer,

Aplikacja trybu prędkościowego – ACTUATOR SPEED,

Aplikacja trybu pozycjonowania – TABLE POSITIONING.

Rys. 1. Schemat ideowy połączeń serwonapędu 9400.

1. Tworzenie nowego projektu w programie L-Force Engineer.

1.1. W celu utworzenia nowego pliku projektu umożliwiającego pracę oraz komunikację ze

sprzętem znajdującym się na stanowisku laboratoryjnym należy otworzyć program EASY

Navigator znajdujący się na pulpicie komputera.

1.2. Następnie, z listy dostępnych aplikacji, należy wybrać i uruchomić program opatrzony

podpisem Configure a drive – rozpoczęcie pracy z L-Force Engineer.

Zostaniemy przeniesieni do okna tworzenia nowego projektu.

1.3. W nowo otwartym oknie, na pytanie czy otworzyć istniejący projekt programu Engineer

należy odpowiedzieć przecząco.

Następnie należy zaznaczyć opcję Select component from catalogue – ręczne dodawanie

elementów (urządzeń) do pliku projektu z katalogu firmy Lenze.

Aby przejść dalej należy kliknąć przycisk Next.

1.4. W zakładce Properties mamy możliwość m.in. zmiany nazwy pliku projektu, wpisania

numeru zamówienia, opatrzenia pliku komentarzem, co jest istotne w przypadku pracy z

dużą ilością plików.


1.5. Zakładka Storage location umożliwia wybór miejsca zapisania tworzonego pliku.

Aby zakończyć tą część etapu tworzenia nowego projektu należy kliknąć przycisk

Complete.

1.6. Po otwarciu się nowego okna, w zakładce Component należy wybrać odpowiedni typ

falownika.

Na stanowisku laboratoryjnym dysponujemy falownikiem serii 9400 HighLine.


1.7. Zakładka Device Modules pozwala na dostosowanie i odzwierciedlenie w pliku projektu

fizycznych modułów zainstalowanych w falowniku na stanowisku laboratoryjnym.

1.7.1. Aby wybrać odpowiedni moduł zainstalowany w falowniku należy kliknąć

przycisk Select… w celu wyświetlenia listy dostępnych modułów.

1.7.2. Moduł rozszerzenia dla MXI1 – z listy należy wybrać typ Ethernet.

Standardowy moduł Ethernet, do parametryzacji i diagnostyki przemienników

częstotliwości. Pozwala na połączenie z siecią Ethernet oraz integrację napędu z

ogólną strukturą IT (np. stanowiska kontrolne, przetwarzanie danych

produkcyjnych). Jest przeznaczony do zdalnego sterowania.

Aby przejść dalej należy kliknąć przycisk OK.

1.7.3. Moduł pamięci MMI – z listy należy wybrać typ MM220.

Koncepcja dwustopniowej kontroli elektronicznej i możliwość połączenia z

różnymi modułami pamięci umożliwia pomiary wewnątrz aplikacji oraz

uniezależnienie od sterownika nadrzędnego. Typ MM 220 przeznaczony jest dla

parametryzowalnych, konfigurowalnych serwosterowników do standardowych

aplikacji.


1.7.4. Moduł bezpieczeństwa MSI – z listy należy wybrać Safety Module SM0.

Zintegrowany moduł bezpieczeństwa zapewnia takie warunki w sterownikach i

napędach, aby zoptymalizować funkcje bezpieczeństwa. Planowanie i wydatki na

instalację ulegają redukcji. W porównaniu do standardowej ochrony zintegrowany

moduł zwiększa funkcjonalność i dostępność maszyny.


1.8. Zakładka Application pozwala użytkownikowi na dodanie odpowiedniej aplikacji do

projektu. Może być to aplikacja służąca na przykład do sterowania prędkością obrotową

silnika lub pozycjonowania wału silnika.

W zależności od części ćwiczenia należy wybrać aplikację Actuator – Speed (dobór

parametrów ramp prędkości dla prostych zadań związanych z zadawaniem wartości

prędkości obrotowej silnika) lub Table Positioning (zadawanie pożądanego położenia

wału, możliwość zadania do 75 profilów pozycjonowania).


1.9. Zakładka Additional Components - dodawanie pozostałych komponentów do projektu.

Należy wybrać jedynie silnik.


1.10. Zakładka Motor – pozwala na wybranie i dodanie do projektu określonego modelu

silnika. W tym celu należy posłużyć się tabliczką znamionową silnika znajdującego się na

stanowisku laboratoryjnym. Unikalny kod C86 pozwala na jednoznaczną identyfikację

żądanego silnika.

Następnie należy wybrać czujnik temperatury – pole Thermal Sensor. Z listy dostępnych

czujników temperatury należy wybrać KTY83-110.


1.11. Zakładka Motor – feedback – w tym miejscu należy dokonać wyboru sprzężenia

zwrotnego silnika. Na stanowisku laboratoryjnej sprzężenie zwrotne pochodzi od

resolvera. Należy zaznaczyć opcję Resolver, connected via: X7.


1.12. Zakładka Use present values – umożliwia podgląd parametrów wybranego silnika,

parametrów sprzężenia zwrotnego silnika oraz parametrów do pracy przy braku

obciążenia.

W celu zakończenia procesu tworzenia nowego projektu należy kliknąć przycisk Complete

2. Aplikacja trybu prędkościowego – Actuator Speed.

Tryb prędkościowy w napędzie serwo stosuje się dla:

• Przenośników (połączonych), • Eksdruderów- wytłaczarek,

• Stanowiska testowe,

• Wózków jezdnych,

• Prasy, • Systemy obróbki skrawaniem,

• Systemy dozowania napędu do sterowania nadrzędnego,

• Napędu pozycjonowania z zewnętrzną regulacją położenia, • Systemy wieloosiowe z zewnętrzną kontrolą toru.

2.1.1. Przed przystąpieniem do połączenia się ze sterownikiem i

rozpoczęciem komunikacji między stanowiskiem laboratoryjnym, a

komputerem należy zbuildować nowo utworzony projekt.

W tym celu, z górnego paska wyboru opcji programu należy wybrać

zakładkę Tools, następnie kliknąć polecenie Build Project…

(opcjonalnie można skorzystać ze skrótu klawiszowego F11).

2.1.2. Następnie należy kliknąć przycisk Build aby rozpocząć proces.

2.1.3. O pomyślnym zakończeniu procesu zostaniemy poinformowani

osobnym komunikatem.


2.1.4. Ostatnią czynnością jaką należy wykonać przed rozpoczęciem

komunikacji jest przesłanie danych i parametrów z programu do

sterownika.

W tym celu, z górnego paska wyboru opcji programu należy wybrać

zakładkę Online, następnie kliknąć polecenie Go online (opcjonalnie

można skorzystać ze skrótu klawiszowego F4).

O statusie naszego połączenia informowani jesteśmy na dolnym pasku

głównego okna programu.

2.1.5. Wybór ścieżki komunikacji.

Po wybraniu polecenia Go online program zażąda wyboru

odpowiedniego urządzenia oraz wybrania rodzaju połączenia między

sterownikiem, a komputerem.

Ćwiczenie przeprowadzane jest na sterowniku serii 9400 HighLine,

natomiast z listy możliwych rodzajów połączeń oznaczonej jako Bus

connection należy wybrać Diagnose Adapter.

Aby przejść dalej należy kliknąć przycisk Connect.

2.1.6. Adapter diagnostyczny wykorzystywany na stanowisku

laboratoryjnym.

2.1.7. Zakładka Settings - przesyłanie parametrów aplikacji do sterownika.

Jest to niezbędny krok umożliwiający zadawanie po przez aplikację

takich wartości jak żądana prędkość obrotowa, przyspieszenie lub

opóźnienie określające dynamikę hamowania silnika.


2.1.8. Zakładka Stop device – przesyłanie parametrów aplikacji odbywa się

przy zatrzymanym sterowniku. W oknie zakładki Stop device

użytkownik ma możliwość określenia czy urządzenia ma

automatycznie podjąć pracę po zakończonym transferze parametrów.

W tym celu należy zaznaczyć opcję Start device automatically after

transfer.


2.1.9. Użytkownik zostaje powiadomiony o zatrzymaniu pracy urządzenia.

Aby przejść dalej należy kliknąć przycisk Tak.

2.1.10. Zakładka Execution – wykonywanie transferu danych do użądzenia.

Należy zaczekać do zakończenia tego procesu.

Po pozytywnym zakończeniu transferu danych do urządzenia

następuje jego uruchomienie.

Można zacząć współpracę między komputerem, a stanowiskiem

laboratoryjnym.

2.2.1. Główne okno programu przy wybranym urządzeniu 9400 HighLine

dostarcza użytkownikowi informacji na temat elementów stanowiska

laboratoryjnego znajdujących się w pliku projektu, sygnalizuje błędy

urządzenia lub działania programu, informuje o aktualnym stanie

połączenia między komputerem, a sterownikiem, aktualnej prędkości

obrotowej silnika, położeniu wału silnika oraz m.in. o wartości prądu,

napięcia i momentu silnika.

Umożliwia również poruszanie się między zakładkami dostępnych

opcji programu.

2.2.2. W celu rozpoczęcia pracy z aplikacją Actuator Speed należy z drzewa

urządzeń dodanych do projektu wybrać 9400 HighLine, następnie

przełączyć się na zakładkę Application Parameters i wybrać z listy

nawigacyjnej wyświetlenie okna Overview.

2.2.3. W pierwszej kolejności przed zadaniem wartości prędkości obrotowej

silnika należy zmienić źródło jej zadawania.

Klikając w oknie Actuator Speed na przycisk oznaczony Analog input

1 należy przejść do zakładki Constant i wybrać wartość 0%.

Aby uruchomić silnik należy użyć przełącznika opisanego jako DI2.

Wartość prędkości obrotowej odczytuje się w głównym oknie

programu.

2.2.4. Z zakładki Constant proszę wybrać pozostałe wartości i przetestować

ich wpływ na wartość prędkości obrotowej silnika oraz kierunek

obrotów.

Maksymalna prędkość obrotowa silnika wynosi 4050 obr/min –

zadawane procentowe wartości prędkości obrotowej należy odnosić

do tej wartości.

2.2.5. Zmiana zadanej wartości prędkości obrotowej o wartość przypisaną w

polu Fixed setpoint 1 możliwa jest poprzez przełącznik DI4.

Proszę podać dowolną wartość akceptowalną przez program i zmienić

wartość prędkości obrotowej silnika podczas jego pracy.

2.2.6. Na stanowisku możliwe jest również wykonywanie nawrotu silnika.

W tym celu, podczas pracy silnika, należy użyć przełącznika DI3.

Proszę wykonać nawrót silnika.

2.2.7. Wszystkie możliwe do wykonania na stanowisku laboratoryjnym

polecenia dostępne są w zakładce Terminal assigment – przypisanie

poleceń do określonych wejść cyfrowych DI (Digital Input).

W polu okna System kolorem zielonym zaznaczone są aktualnie

aktywne wejścia cyfrowe.

W polu okna Application można zmieniać załączanie odpowiedniej

komendy w zależności od stanu przełącznika DI.

2.2.8. Profile prędkości obrotowej silnika zadawane są w postaci rampy.

W celu zmiany parametrów rampy prędkości należy przejść do okna

Ramp generator. Odpowiedni przycisk znajduje się w oknie

Overwiev.

Pole Fixed setpoints – zmiana wartości prędkości obrotowej silnika

(odniesiona do maksymalnej prędkości obrotowej silnika).

Pole Profile parameters – zmiana czasu przyspieszenia podczas startu

silnika (Tir0), zmiana czasu opóźnienia podczas hamowania silnika

(Tif0), zmiana podstawowego czasu profilu S-rampy (Tj0 –

ograniczenie zrywu silnika).

Przebiegi ramp prędkości można obserwować za pomocą funkcji

wbudowanego oscyloskopu.

2.2.9. Program umożliwia zadanie odpowiednich parametrów dla 15 profili

ramp. W tym celu należy z poziomu okna Ramp generator przejść do

okna All ramp parameters klikając odpowiedni przycisk.

2.3.1. Drugim sposobem na zadanie prędkości obrotowej silnika jest

skorzystanie z serwisowej aplikacji Manual Jog.

Aby przejść do okna aplikacji należy z listy nawigacyjnej dostępnych

aplikacji wybrać pozycję Manual Jog.

W lewej części okna aplikacji użytkownik ma możliwość przypisania

odpowiednich wejść cyfrowych DI do poleceń sterowania aplikacją i

silnikiem.

Pola znajdujące się w środkowej części okna służą do zadawania

wartości prędkości obrotowej oraz wartości parametrów rampy

prędkości (przyspieszenie, opóźnienie, czas S-rampy).

W prawej części okna aplikacji użytkownik informowany jest

zielonym kolorem diody o odblokowanym trybie pracy Manual Jog

(aktywowanie odbywa się odpowiednim stanem wejścia cyfrowego

DI6 – podgląd przypisanych poleceń do wejść cyfrowych znajduje się

w zakładce Terminal assignment).

Proszę uruchomić silnik zadając prędkość poprzez aplikację Manual

Jog.

2.4.1. Wbudowana funkcja oscyloskopu pozwala na rejestrację przebiegów z

obszernej listy dostępnych sygnałów oraz wyświetlanie na jednym

oscylogramie sygnałów z maksymalnie ośmiu kanałów.

Aby przejść do funkcji oscyloskopu należy wybrać zakładkę

Oscilloscope.

W celu dodania źródła sygnału do odpowiedniego kanału należy w

polu numeru kanału kliknąć prawym przyciskiem myszy i z

rozwiniętej listy wybrać polecenie Select signal source….

Obszerna lista dostępnych sygnałów umożliwia wybór spomiędzy

trzech głównych zakładek: Application variables, Motor control

variables oraz Formulae. W prowadzonym ćwiczeniu źródła

sygnałów należy wybierać z zakładki Motor control variables.

Aby usprawnić proces wyszukiwania interesujących nas sygnałów

należy posłużyć się narzędziem wyszukiwania i wpisać część nazwy

żądanej wielkości, np. Speed lub Torque.

2.4.2. Proszę przeprowadzić rejestrację sygnału aktualnej prędkości silnika

oraz prędkości zadanej.

Rejestrację należy przeprowadzić zaczynając od kliknięcia ikony

rozpoczęcia rejestracji, następnie proszę rozpędzić silnik do prędkości

zadanej oraz go wyhamować tak aby na oscylogramie znalazła się cała

rampa prędkości.

Pomocne będzie ustawienie czasu Time base na odpowiednio długi,

umożliwiający rejestrację całego przebiegu prędkości obrotowej.

Rejestrację proszę wykonać dla profilu rampy Linear ramps oraz

S-shaped ramps – wyboru profilu rampy prędkości dokonuje się w

oknie Overview, pole Profile mode okna Actuator Speed.

Wartość pola Delay określa opóźnienie w rozpoczęciu rejestracji co w

praktyce obcina oscylogram z czasu pomiędzy kliknięciem ikony

rozpoczęcia rejestracji, a wprawieniem wału silnika w ruch obrotowy.

Przebieg profilu Linear ramps:

Przebieg profilu S-shaped ramps:

Po wykonaniu rejestracji należy wyskalować otrzymane oscylogramy

zmieniając parametry pola 1/Div. W celu nałożenia na siebie

przebiegów należy ustawić taka samą wartość w polu Position.

2.4.3. Proszę wykonać rejestrację oscylogramu dla wykonanego nawrotu

silnika.

2.4.4. Proszę wykonać rejestrację oscylogramu zawierającego przebiegi

aktualnej prędkości obrotowej silnika, aktualnego momentu

obrotowego silnika oraz aktualnego prądu i napięcia na silniku.

2.5.1. Badanie wpływu regulatora prędkości (PID) na przebiegi prędkości

obrotowej oraz momentu obrotowego silnika.

Aby przejść do okna obrazującego przepływ sygnału w układzie

sterowania należy z listy drzewa nawigacyjnego przejść okna aplikacji

Speed follower.

Następnie należy wybrać opcję Signal flow.

Nastawy regulatora prędkości PID (Speed contro ller):

Vp – wzmocnienie

Tn – człon całkujący

Speed contr. D komponent – człon różniczkujący

Doboru nastaw regulatora należy dokonywać w obecności

prowadzącego ćwiczenia ponieważ zatwierdzenie ich

nieodpowiednich wartości może doprowadzić do uszkodzenia silnika.

2.5.2. Zmiana wartości członu różniczkującego na 0,5 ms – rejestracja

oscylogramu w celu określenia wpływu wprowadzonej zmiany

parametru regulatora na przebieg prędkości obrotowej oraz momentu

obrotowego silnika.

Oczywiście, w celu porównania należy zarejestrować najpierw

przebiegi dla domyślnych wartości nastaw regulatora prędkości.

W razie konieczności oscylogramy proszę zapisywać jako zrzuty

ekranu w programie paint.

Zmiana wartości członu różniczkującego na 0,7 ms.

2.5.3. Zmiana wartości członu całkującego na 500 ms – rejestracja

oscylogramu w celu określenia wpływu wprowadzonej zmiany

parametru regulatora na przebieg prędkości obrotowej oraz momentu

obrotowego silnika.

2.5.4. Równoczesna zmiana wartości członu całkującego i różniczkującego –

rejestracja oscylogramu w celu określenia wpływu wprowadzonej

zmiany parametru regulatora na przebieg prędkości obrotowej oraz

momentu obrotowego silnika.

2.5.5. Zmiana wartości wzmocnienia regulatora na 0,0001 Nm/rpm –

rejestracja oscylogramu w celu określenia wpływu wprowadzonej

zmiany parametru regulatora na przebieg prędkości obrotowej oraz

momentu obrotowego silnika.

3. Aplikacja trybu pozycjonowania wału silnika – Table Positioning.

Typowe zastosowanie parametryzowanych profili przejazdu (pozycjonowania)

bez zintegrowanego sterowania sekwencją: • Obrabiarki,

• Napędy siłowników dla magazynów i maszyn układających,

• Maszyny drukarskie,

• Robotyka / podawanie.

3.1.1. Przed przystąpieniem do pracy z aplikacją Table Positioning należy dokonać

transferu danych aplikacji do sterownika.

W tym celu z górnego paska wyboru opcji programu należy wybrać zakładkę

Online, następnie kliknąć polecenie Go online (Opcjonalnie można skorzystać

ze skrótu klawiszowego F4).

Następnie należy kontynuować proces w sposób opisany we wcześniejszej

części instrukcji do ćwiczenia.

3.2.1. Zestawienie przypisanych funkcji wykonywanych przez program do

odpowiednich wejść cyfrowych DI znajdują się w zakładce Terminal

assignment.

Przypisanie wykonywania poleceń przez aplikację do stanów wejść

cyfrowych DI można zmienić z poziomu głównego okna aplikacji lub po

przez ustawienie odpowiednich połączeń bloków funkcyjnych w Function

Block Editor.

3.2.2. Aby możliwe było wykonanie pozycjonowania wału silnika konieczne jest

wykonanie bazowania (określanie położenia wirnika silnika w punkcie zero).

Do tego celu służy aplikacja Homing - w przeciwnym razie użytkownik

zostanie poinformowany o błędzie.

Bazowanie - definiowanie punktu odniesienia (pozycja bazowa): • Napęd jest ustawiony w określonej pozycji bazowej,

• Wewnętrzny układ pomiarowy jest wyregulowany do punktu odniesienia

zewnętrznego systemu pomiarowego, • Pozycja bazowa jest zapamiętywana w module pamięci.

3.2.3. W głównym oknie aplikacji Homing użytkownik ma możliwość wyboru

rodzaju zakresu przejazdu (pole Traversing range) oraz trybu bazowania

(pole Homing mode).

Dodatkowo wyświetlane są informacje o stanie bazowania. Aktywne etapy

bazowania sygnalizowane są zielonymi diodami.

Homing jest to funkcja służąca do ustalenia umownego „zera” położenia serwosilnika. Jest ono przyjmowane przy tym położeniu, przy którym pojawi

się sygnał binarny na wybranym wejściu logicznym. Praktycznie, może on

pochodzić np. z czujnika krańcowego sterowanej instalacji. Działanie funkcji

polega na tym, że silnik kręci się tak długo, aż pojawi się wspomniany sygnał binarny; położenie, przy którym pojawił się, funkcja przyjmuje za równe 0.

Funkcję stosuje się tylko wtedy, gdy potrzebne jest pozycjonowanie

bezwzględne (absolute). W pozycjonowaniu względnym (relativ) serwonapęd realizuje tylko przesunięcia względem aktualnego położenia i zerowanie

położenia serwosilnika nie jest potrzebne. W ćwiczeniu należy wybrać

pozycjonowanie bezwzględne i dlatego funkcja Homing będzie musiał być

wstępnie uruchomiona (oczywiście tylko jeden raz).

W ramach wykonywanego ćwiczenia proszę wybrać w polu Traversing range

opcję modulo oraz w polu Homing mode opcję Set home pos. directly.

Po wybraniu odpowiednich opcji aplikacji Homing należy wykonać proces

bazowania. Sekwencja zadawania odpowiednich stanów logicznych wejść

cyfrowych DI niezbędnych do przeprowadzenia tego procesu znajduje się w

zakładce Terminal assignment.

O pomyślnym przebiegu procesu bazowania użytkownik informowany jest

zielonym kolorem diody Homing done.

Punkty odniesienia o różnych zakresach przejazdu:

Ograniczony:

Ograniczony zakres jeżdżenia z jednym punktem referencyjnym w całym

zakresie jazdy.

Modułowo: Cyklicznie powtarzające się punkty odniesienia w stałym cyklu.

Bez ograniczeń: Nie ograniczony zakres przejazdu, punktem odniesienia jest zawsze obecna

pozycja początku pozycjonowania.

3.2.4. Zadawanie parametrów aplikacji pozycjonowania wału silnika możliwe jest

dzięki blokowi funkcyjnemu L_PosPositionerTable1.

Aby otworzyć okno zadawania parametrów pozycjonowania należy najpierw

przejść do zakładki FB Editor, następnie w celu usprawnienia procesu

wyszukiwania bloku funkcyjnego L_PosPositionerTable1 należy posłużyć się

narzędziem wyszukiwania.

Dwukrotne kliknięcie prawym przyciskiem myszu na polu bloku funkcyjnego

L_PosPositionerTable1 otworzy okno zadawania wartości parametrów

pozycjonowania.

3.2.5. W nowo otwartym oknie użytkownik może wybrać numer profilu rampy

pozycjonowania oraz przypisać do niej określone wartości, takie jak żądane

przemieszczenie (Position profile), prędkość obrotową silnika podczas

procesu pozycjonowania (Speed profile), przyspieszenie (Acceleration

profile), opóźnienie podczas hamowania po osiągnięciu zadanego położenia

przez wał silnika (Deceleration profile) oraz czas ograniczenia zrywu silnika

(S-ramp t. profile).

Ponad to, można dokonać również wyboru trybu pozycjonowania.

W trakcie wykonywanego ćwiczenia należy wybrać pozycjonowanie w trybie

relatywnym – w polu Positioning mode proszę wybrać opcję Relative.

Stanowisko laboratoryjne umożliwia wybór między maksymalnie dwoma

zapisanymi profilami pozycjonowania jednak sam program jest w stanie

zapisać maksymalnie 50 profilów pozycjonowania.

Sekwencja zadawania odpowiednich stanów logicznych wejść cyfrowych DI

niezbędnych do przeprowadzenia tego procesu znajduje się w zakładce

Terminal assignment.

Znaczenie parametrów określających rampy pozycjonowania:

1. Przesunięcie serwonapędu (oznaczone A). Dotyczy tylko sterowania położeniem serwa. Jest ono

zadawane w jednostce pomiarowej zdefiniowanej przez użytkownika, także z ew.

uwzględnieniem wszystkich przekładni obecnych pomiędzy silnikiem a urządzeniem

napędzanym. Tak więc, jeżeli ruch urządzenia napędzanego jest ruchem postępowym to jednostką tą może być metr lub milimetr. Wartość przesunięcia może być zadana jako dodatnia

lub ujemna, co odpowiada ruchowi wirnika silnika w prawo lub w lewo. W ćwiczeniu najlepiej

przyjąć jako jednostkę pomiarową stopień kątowy [deg]. 2. Prędkość podczas ruchu serwonapędu ze stałą prędkością (B). Zadawana jest jako zmiana

położenia serwa w jednostkach użytych w punkcie 1 (A) w czasie mierzonym w sekundach.

Dlatego w ćwiczeniu należy przyjąć [deg/s]. Prędkość zadawana jest zawsze jako wartość dodatnia, także w przypadku ruchu „do tyłu” (zadane ujemne przesunięcie).

3. Przyspieszenie (C) podczas startowania napędu i opóźnienie (D) podczas jego hamowania.

Zadawane są jako zmiana prędkości w jednostkach użytych w punkcie 2 (B) w czasie

mierzonym w sekundach. Dlatego w ćwiczeniu należy przyjąć [deg/s2]. Wartości obu wielkości

zadawane są zawsze jako dodatnie.

4. Czas zmiany przyspieszenia i opóźnienia od wartości 0 do zadanej lub od zadanej do 0

(oznaczenie E). W ten sposób ogranicza się wartość zrywu napędu (zryw = da / dt ≈ ∆a / tE). Jeden i ten sam czas zadaje się dla wszystkich 4 punktów zmiany przyspieszenia na rampie

prędkości. Możliwe jest zadeklarowanie podwójnego czasu zmiany przyspieszenia (E1, E2),

celem zapewnienia płynniejszej zmiany samego zrywu. Czasy te podawane są w sekundach. W ćwiczeniu deklarujemy zawsze tylko jeden z tych czasów (tE1 ≠ 0, tE2 = 0). Rampa prędkości z

ograniczeniami zrywów określana jest często jako rampa typu „S” (S-ramp).

5. Prędkość serwonapędu po osiągnięciu zadanego położenia (F). Dotyczy tylko sterowania

położeniem serwa. Typowo prędkość ta powinna być oczywiście równa 0, ale można zadać

wartość niezerową, co skutkuje dalszą, po osiągnięciu położenia zadanego, zmianą położenia

serwa. Jednostka pomiarowa jak w punkcie 2 (B).

6. Punkty G, H na rys. 1b określają położenia przy wykryciu których następuje dodatkowa faza ruchu ze stałą prędkością. Może więc ona nie wystąpić w ruchu napędu, mimo jej wstępnego

zadeklarowania, jeżeli czujnik wykrywający te położenia nie da sygnału. Czujnik powinien

dawać sygnał binarny, wprowadzony na jedno z wejść binarnych sterownika 9400. Możliwość takiej modyfikacji on-line zadanego profilu prędkości oznacza po prostu sprzężenie zwrotne od

urządzenia napędzanego. W ten sposób może ono decydować o wielkości realizowanego przez

serwonapęd przesunięcia. Oczywiście jest ono wówczas większe od wstępnie zadanego w

punkcie 1 (A). Nazwa TP Window na rys. 1b pochodzi od określenia touch probe, które oznacza sygnał z czujnika.

7. Funkcją nie ujętą na rys. 1a, b, lecz bezpośrednio związaną z profilem prędkości, jest funkcja

Override. Umożliwia ona zmianę głównych parametrów profilu (prędkości, przyspieszenia i opóźnienia) w odpowiedzi na sygnał binarny, typowo pochodzący z czujnika podłączonego do

wejścia binarnego sterownika. Nowe wartości zmienianych parametrów podawane są na wejścia

analogowe sterownika lub ustalone wstępnie. Przy sterowaniu położeniem zmiana ta realizowana jest w taki sposób, żeby zapewnić realizację zadanego przesunięcia. Przykładowo,

przy obniżeniu zadanej prędkości ulegnie wydłużeniu czas ruchu tak, aby zrealizować zadane

przesunięcie.

3.2.6. W ramach ćwiczenia laboratoryjnego proszę dokonać rejestracji

oscylogramów dla domyślnych ustawień pozycjonowania – profile

pozycjonowania o numerach 4 i 5, następnie proszę samemu dokonać zmiany

w profilach ramp pozycjonowania i powtórzyć rejestrację oscylogramów.

Jako źródła sygnałów oscyloskopu należy wybrać z zakładki Motor control

variables takie pozycje jak:

Position.dnPositionSetpoint

Position.dnActualMotorPos

Position.dnContourningError

Speed.dnActualMotorSpeed

Wybór profilu pozycjonowania realizuje przełącznik DI7, natomiast sam

proces pozycjonowania inicjalizowany jest przełącznikiem DI6.

Aby ułatwić sobie proces rejestracji oscylogramów można ustawić sobie

wartość Delay na np. 15%.

Spodziewane przebiegi dla pierwszego domyślnego profilu pozycjonowania

(profil nr 4):

Spodziewane przebiegi dla pierwszego domyślnego profilu pozycjonowania

(profil nr 5):

II. Sprawozdanie · 1.7.1. Aby wybrać odpowiedni moduł zainstalowany w falowniku należy kliknąć przycisk Select… w celu wyświetlenia listy dostępnych modułów. 1.7.2. Moduł

Documents