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Autotuning

Die Tuning Funktionen passen die Defaultwerte des Herstellers an die Lastverhältnisse an, um Schleppfehler zu minimieren. Eine Optimierung der Regelkreise für hochdynamische oder hochpräzise Anwendungen muss manuell durchgeführt werden.

Das Autotuning kann mehrfach gestartet werden, da die Ergebnisse aufeinander aufbauen (Start Qualität).

Automatischer Anlauf!

Während der Tuning Funktionen wird der Servoverstärker freigegeben und die Last kann sich bewegen. Verletzungsgefahr! Um gefährliche Situationen zu vermeiden, beachten Sie folgende Hinweise:

Bei vertikalen Achsen: bewegen Sie die Last manuell in den unteren Totpunkt und stellen Sie die Bewegungsrichtung auf "nur negativ" oder "nur positiv" abhängig von der Anwendung, bevor Sie Test oder Tuning Funktionen starten.
Bei Feedbacks ohne Kommutierung: Führen Sie zunächst ein Wake&Shake durch.
Lösen Sie Feststellbremsen.
Führen Sie das Autotuning in 4 Schritten durch (siehe Screenshot). Alle Funktionen geben die Endstufe frei und führen zu Bewegungen der Motorachse:
1. Strom Tuning
2. Beobachter Tuning
3. Einstellungen für Autotuning testen
4. Autotuning

Die Inbetriebnahme-Software prüft automatisch, ob das Autotuning in der Firmware implementiert ist und aktiviert die Funktionalitäten. Sollte ihre Firmware das Autotuning nicht unterstützen, so wird die Seite zwar angezeigt, jedoch sind die Bedienelemente deaktiviert.

Voraussetzung:

Motor und Feedback müssen korrekt eingestellt sein. Bei Feedbacksystemen ohne Kommutierung muss Wake&Shake durchgeführt worden sein.
Die Last muss angekoppelt sein.
Der Antrieb darf nicht festgebremst sein.

Strom und Beobachter Tuner

Starte Strom Tuner	Diese Schaltfläche startet die Tuningfunktion für den Stromregler. Hierzu muss OPMODE auf 2 gesetzt sein.
Starte Beobachter Tuner	Diese Schaltfläche startet eine Optimierungsfunktion für den VLO-Parameter. VLO ist ein Parameter des Luenberger Drehzahl Beobachters. Eine zu starke Verkleinerung von VLO kann die Stabilität des Drehzahlregelkreises gefährden.

Testbetrieb

Die Achse ist nun soweit voreingestellt, dass ein erster Bewegungstest erfolgen kann. Wechseln Sie dazu auf die Seite „Oszilloskop“.

Unter dem Punkt „Service-Funktionen“ kann die Betriebsfunktion gewählt werden und die Bewegungsparameter eingegeben werden.

Horizontale/Rotatorische Achsen:

Bewegen Sie die Achse in Mittelstellung. Verwenden Sie für einen ersten Test- lauf die Funktion Reversierbetrieb. Stellen Sie die Parameter auf ungefährliche Werte ein.

ACHTUNG: Stoppen Sie die Bewegung manuell (Stop Schaltfläche oder F11)

Vertikalen Achsen:

Bewegen Sie die Achse zum unteren Totpunkt. Verwenden Sie für einen ersten Testlauf die Funktion Drehzahl (Geschwindigkeit) wählen. Stellen Sie die Parameter auf ungefährliche Werte ein.

ACHTUNG: Stoppen Sie die Bewegung manuell (Stop Schaltfläche oder F11)

Sollte ihre Achse mit den standard Drehzahlreglerparametern sich nicht bewegen, können Sie die Proportionalverstärkung „GV“ erhöhen, bis eine Bewegung gesehen wird. Die Änderung der Parameter kann auf der Oszilloskopseite unter „Regler Einstellungen“ während des Servicebetriebs vorgenommen werden.

Starten Sie während des Testbetriebs eine Oszilloskopaufnahme und speichern Sie das Bild als Referenzaufnahme, um nach dem Autotuning das Ergebnis zu vergleichen und zu bewerten. Zu diesem Zweck speichern Sie die Aufzeichnungen in einer Datei.

Nun können Sie mit dem Autotuning fortfahren. Wechseln Sie wieder zur Seite Autotuning.

Drehzahl-Tuner

TIPP: Die Flankensteilheit der Sprünge wird definiert durch ACC und DEC. Für gute Ergebnisse sollte eine möglichst große Flankensteilheit gewählt werden (Maschinenbeschränkung beachten!).

Zeit

In diesem Feld geben Sie die Zeit in ms an, die sich die Achse mit der unten angegebenen Geschwindigkeit bewegen soll. Dieser Wert wird sowohl in positiver als auch negativer Richtung verwendet, sofern die Bewegungsrichtung nicht eingeschränkt wurde. Hohe Trägheitsmomente benötigen längere Zeiten.

Geschwindigkeit

In dieses Feld geben Sie die Geschwindigkeit ein, mit der sich die Achse bewegen soll. Die Einheit der Geschwindigkeit ist abhängig von den getroffenen Einstellungen. Die Geschwindigkeit wird sowohl für die positive als auch negative Richtung verwendet, sofern die Bewegungsrichtung nicht eingeschränkt wurde.

Bewegungsrichtung

Hier wird angegeben, ob die Achse in beide Richtung verfahren darf oder Bewegungen nur in eine bestimmte Richtung erlaubt sind.

Bei vertikalen Achsen nicht den Reversier Modus benutzen!

Beachten Sie die Abhängigkeit der Drehrichtung von dem Parameter „DIR“, mit dem die Richtung definiert werden kann.

Applikation

Mit Hilfe der Auswahl der Applikation wird die Filterstrategie an die entsprechende Zielapplikation angepasst. Falls Filterparameter manuell ausgewählt werden wird automatisch auf Benutzerdefiniert gestellt.

Std System: PIDT2 – Filter (Frequenzen werden zu Beginn auf Std. gesetzt)

Direkt-Antrieb: Alle Filter deaktiviert

Oszillierendes System: BIQUAD-Filter (Frequenzen und Dämpfungen werden zu Beginn auf Std.gesetzt). Zur Zeit nicht implementiert!

Benutzerdefiniert: Es werden nur manuell ausgewählte Filter getuned.

Erw. Einstellungen

Feldbus: Setzen Sie diese Checkbox, falls die Positions-/Drehzahlvorgabe der Zielapplikation über einen Feldbus gesetzt werden. In diesem Fall wird eine modifizierte Tuningstrategie angewendet.

Vertikale Achse: Falls es sich um eine vertikale Achse handelt oder eine Achse auf die eine konstante Kraft wirkt (Feder oder ähnliches), dann muss diese Funktion aktiviert werden. Bei einer solchen Achse wird der Intergralanteil (GVTN) während des Tunings nicht abgeschaltet.

Tuning Schrittweite

Mit Hilfe dieses Schiebereglers kann die maximale Schrittweite begrenzt werden. So können empfindliche Aufbauten geschützt werden, in dem nur kleine Schritt- weiten zur Veränderung der Parameter verwendet werden. Jedoch erhöht die Reduktion der Schrittweite des Tuningsalgorithmus die Laufzeit des Algorithmus.

Gewünschte Steifigkeit

Um so kleiner der Integralanteil (GVTN) eingestellt wird, um so steifer ist die Achse. Der Schieber stellt den Wertebereich für GVTN ein:

Links : 0 ≤ GVTN ≤ 2000ms
Rechts: 0 ≤ GVTN ≤ 10ms

Zu tunende Variablen

Für erfahrene Benutzer: Sie können einzelne Parameter vom Tuning ausschließen oder nur einzelne Parameter tunen. Dies gilt auch für die Filterparameter. Werden die Filterparameter manuell gewählt, so wird automatisch die Zielapplikation auf Benutzerdefiniert gesetzt.

ASCII-Parameter	Beschreibung
GV	Proportionalverstärkungsfaktor
MRESBW	Bandbreite des Feedbacks
VLO	Beobachtervorsteuerung
GVTN	Integralanteil
ARLPF	Filter Tiefpassfrequenz
ARHPF	Filter Hochpassfrequenz
ARLPD	Filter Tiefpassdämpfung
ARHPD	Filter Hochpassdämpfung

Start Auto-Tuning

Klicken des Buttons startet die Autotuning Routine. Während des Tunings wird der Mauszeiger als „busy“ angezeigt und ein Fortschrittsbalken zeigt den Stand des Tunings an. Es ist möglich, während des Tunings beispielsweise die I²T Auslastung des Servoverstärkers auf der Monitor-Seite zu beobachten.

Das Tuning ist abgeschlossen, wenn der Statusbalken 100% anzeigt und der Button Start Autotuning wieder aktiviert ist. Sie können nun das Tuning mit anderen Parametern und Einstellungen erneut starten oder das Ergebnis mit Referenzmessungen vergleichen, indem Sie eine neue Oszilloskopaufnahme mit den gleichen Bewegungsparametern durchführen.

Stop + Disable

Klicken des Buttons stoppt die Autotuning Routine. Der Servoverstärker wird gesperrt und die aktuellen Werte befinden sich im flüchtigen Speicher. Ein Verlassen des Fensters führt ebenfalls zum Stop des Autotunings.

Start Qualität

Zustand zu Beginn der Autotuning Funktion

Aktuelle Qualität

Momentan erreichtes Ergebnis

Beste Qualität

Bestes bisher erreichtes Ergebnis

Autotuning senkt GV um 20% unter den ermittelten Maximalwert, um eine robuste Einstellungen zu liefern. Wenn es sich um hochdynamische Anwendungen handelt, können Sie GV wieder um 20% erhöhen.

Speichern Sie die ermittelten Werte im EEPROM.

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