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Diese Dokumentation beschreibt die Inbetriebnahmesoftware DRIVEGUI.exe für die Parametrierung und Inbetriebnahme der Servoverstärker. Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Funktionen und Parameter finden Sie in der ASCII-Befehlsreferenz (Teil der Online-Hilfe der Software)
Die Inbetriebnahmesoftware muss auf einem Personal-Computer (PC) installiert werden. Der PC ist mit einer Übertragungsleitung mit dem Servoverstärker verbunden. Die Inbetriebnahmesoftware stellt die Kommunikation zwischen PC und Servoverstärker her.
Sie können mit wenig Aufwand Parameter ändern und die Wirkung sofort am Antrieb erkennen, da eine ständige Verbindung (online Verbindung) zum Verstärker besteht. Gleichzeitig werden wichtige Istwerte aus dem Verstärker eingelesen und am PC-Monitor angezeigt (Oszilloskop-Funktionen).
Eventuell im Verstärker eingebaute Interface-Module (Erweiterungskarten) werden automatisch erkannt und die erforderlichen zusätzlichen Parameter zur Lageregelung oder Fahrsatzdefinition zur Verfügung gestellt. Sie können Datensätze auf einem Datenträger speichern (archivieren) und wieder laden. Die Datensätze können Sie ausdrucken.
Die Online-Hilfe ist wie eine Internetseite aufgebaut und zu bedienen.
Das Navigationsfenster mit Inhaltsverzeichnis ist nur sichtbar, wenn Sie die Online-Hilfe über die Menüleiste des Inbetriebnahme-Programms aufgerufen haben. Wenn Sie die Kontexthilfe verwenden oder F1, wird nur das Informationsfenster und das Suchfenster eingeblendet. In jedem Fall können Sie über das Symbol "Startseite" die Onlinehilfe in Volldarstellung neu öffnen.
Die Schaltfläche "Ein-/Ausblenden" aktiviert/deaktiviert die Volltextsuche. Benutzen Sie Platzhalter (? bzw. *) wie unter Windows üblich.
Wenn beim ersten Aufruf des Hilfesystems das Fenster zur Eingabe des Suchbegriffs trotz Betätigen der Schaltfläche EINBLENDEN nicht erscheint, ist die Spaltenbreite des Suchfensters durch das Betriebssystem mit "0" vordefiniert. Verändern Sie in diesem Fall die Spaltenbreite durch Ziehen der grauen Spaltentrennlinie am linken Fensterrand wie unter WINDOWS üblich.
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Symbol / Warnwort |
Bedeutung |
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Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen wird. |
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Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen kann. |
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Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zu leichten Verletzungen führen kann. |
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Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist auf eine Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zu Beschädigung von Sachen führen kann. |
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Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist auf wichtige Informa- tionen hin. |
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Warnung vor einer Gefahr (allgemein). Die Art der Gefahr wird durch den nebenstehenden Warntext spezifiziert. |
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Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung und deren Wirkung. |
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Warnung vor Gefahren durch heiße Oberfläche. |
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Warnung vor Gefahren durch hängende Last. |
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Warnung vor Gefahren durch automatischen Anlauf. |
Dieses Kapitel hilft Ihnen, Gefährdungen für Personen und Sachen zu erkennen und zu vermeiden.
Dokumentation lesen
Lesen Sie vor der Montage und Inbetriebnahme die Betriebsanleitungen des Servoverstärkers und des verwendeten Motors. Falsches Handhaben des Servoverstärkers kann zu Personen- oder Sachschäden führen. Der Betreiber muss daher sicherstellen, dass alle mit Arbeiten am Servoverstärker betrauten Personen die Betriebsanleitung des Servoverstärkers gelesen und verstanden haben und dass die Sicherheitshinweise in diesem Handbuch beachtet werden.
Risikobeurteilung erstellen
Der Maschinenhersteller muss eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und geeignete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden an Personen oder Sachen führen können. Aus der Risikobeurteilung leiten sich eventuell auch zusätzliche Anforderungen an das Fachpersonal ab.
Fachpersonal erforderlich
Für Arbeiten wie Transport, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung darf nur qualifiziertes Personal eingesetzt werden. Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Transport, Installation, Inbetriebnahme von elektrischen Antrieben vertraut sind.
Das Fachpersonal muss ebenfalls IEC 60364 / IEC 60664 und nationale Unfallverhütungsvorschriften kennen und beachten.
Hardware Revision prüfen
Prüfen Sie die Hardware Revisionsnummer (siehe Typenschild). Diese Nummer muss mit den Angaben auf der Titelseite der Betriebsanleitung übereinstimmen.
Technische Daten beachten
Halten Sie die technischen Daten und die Angaben zu den Anschlussbedingungen (Typenschild und Dokumentation) ein. Wenn zulässige Spannungswerte oder Stromwerte überschritten werden, können die Geräte geschädigt oder zerstört werden. Ein ungeeigneter Motor oder fehlerhafte Verdrahtung beschädigen die Systemkomponenten. Prüfen Sie die Kombination aus Verstärker und Motor. Gleichen Sie die Nennspannung und den Nennstrom der Komponenten ab.
Elektrostatische Aufladung beachten
Die Servoverstärker enthalten elektrostatisch gefährdete Bauelemente, die durch unsachgemäße Behandlung beschädigt werden können. Entladen Sie Ihren Körper, bevor Sie den Servoverstärker berühren.
Vermeiden Sie den Kontakt mit hoch isolierenden Stoffen (Kunstfaser, Kunststofffolien etc.). Legen Sie den Servoverstärker auf eine leitfähige Unterlage.
Automatischer Wiederanlauf
Der Antrieb kann abhängig von der Parametereinstellung nach dem Einschalten der Netzspannung, bei Spannungseinbrüchen oder Unterbrechungen automatisch anlaufen. Es besteht die Gefahr von tödlichen oder schweren Verletzungen für Personen, die in der Maschine arbeiten.
Wenn der Parameter AENA auf 1 gesetzt ist, warnen Sie an der Maschine mit einem Warnschild (Warnung: Automatischer Wiederanlauf nach Einschalten!) und stellen Sie sicher, dass ein Einschalten der Netzspannung nicht möglich ist, während sich Personen im gefährdeten Bereich der Maschine aufhalten. Wenn Sie einen Unterspannungsschutz benutzen, beachten Sie Kapitel 7.5 der EN60204-1:2006.
Heiße Oberflächen
Während des Betriebes können Servoverstärker heiße Oberflächen besitzen. Die Oberflächentemperatur kann 80°C überschreiten. Gefahr leichter Verbrennungen! Messen Sie die Temperatur und warten Sie, bis der Servoverstärker auf 40°C abgekühlt ist, bevor Sie ihn berühren.
Erdung
Stellen Sie die ordnungsgemäße Erdung des Gerätes mit der PE-Schiene im Schaltschrank als Bezugspotential sicher. Ohne niederohmige Erdung ist keine personelle Sicherheit gewährleistet und es besteht Lebensgefahr durch elektrischen Schlag.
Ableitstrom
Da der Ableitstrom zu PE mehr als 3,5 mA beträgt, muss in Übereinstimmung mit der Norm EN61800-5-1 der PE-Anschluss entweder doppelt ausgeführt oder ein Anschlusskabel mit einem Querschnitt von >10 mm² verwendet werden. Abweichende Maßnahmen sind in Übereinstimmung mit regionalen Vorschriften möglich.
Hohe Spannungen
Halten Sie während des Betriebs der Geräte den Schaltschrank geschlossen. Das Fehlen von optische Anzeigen gewährleisten nicht die Spannungsfreiheit. Leistungsanschlüsse können Spannung führen, auch wenn sich der Motor nicht dreht.
Ziehen Sie keine Stecker während des Betriebs. Es besteht die Gefahr von Tod oder schweren gesundheitlichen Schäden beim Berühren freiliegender Kontakte. In ungünstigen Fällen können Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Warten Sie nach dem Trennen der Servoverstärker von den Versorgungsspannungen mehrere Minuten, bevor Sie spannungsführende Teile (z.B. Kontakte, Gewindebolzen) berühren oder Anschlüsse lösen.
Kondensatoren im Servoverstärker führen mehrere Minuten nach Abschalten der Versorgungsspannungen gefährliche Spannungen. Messen Sie zur Sicherheit die Spannung im Zwischenkreis und warten Sie, bis die Spannung unter 50V abgesunken ist.
Verstärkte Isolierung
Im Motor eingebaute Temperaturfühler, Motorhaltebremsen und Rückführsysteme müssen mit einer verstärkten Isolierung (gem. EN 61800-5-1) gegenüber Systemkomponenten mit Leistungsspannung versehen sein, entsprechend der geforderten Prüfspannung der Applikation.
Parameter vor dem Einschalten prüfen
Auf Datenträger gespeicherte Datensätze sind nicht gesichert gegen ungewollte Veränderung durch Dritte. Nach Laden eines Datensatzes müssen Sie daher grundsätzlich alle Parameter prüfen, bevor Sie den Servoverstärker freigeben.
Geräte nicht verändern
Die Setup-Software kann verwendet werden, um die Einstellungen des Verstärkers zu ändern. Jede weitere Veränderung führt zum Erlöschen der Gewährleistung. Öffnen der Geräte bedeutet Verlust der Gewährleistung und alle Zertifikate der Geräte verlieren ihre Gültigkeit.
Am Gehäuse sind Warnsymbole angebracht. Beschädigte Warnsymbole müssen sofort ersetzt werden.
Die Servoverstärker werden als Sicherheitsbauteile in elektrische Anlagen oder Maschinen eingebaut und dürfen nur als integrierte Komponenten der Anlage in Betrieb genommen werden.
Der Maschinenhersteller muss eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und geeignete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden an Personen oder Sachen führen können.
Bei Einsatz der Servoverstärker im Wohnbereich, in Geschäfts- und Gewerbebereichen sowie Kleinbetrieben müssen Sie zusätzliche Filtermaßnahmen treffen.
Einbau und Verdrahtung
Sie dürfen die Servoverstärker nur im geschlossenen Schaltschrank unter Berücksichtigung der auf Seite definierten Umgebungsbedingungen betreiben. Um die Schaltschranktemperatur unter 40°C zu halten, kann Belüftung oder Kühlung erforderlich sein.
Verwenden Sie nur Kupferleitungen zur Verdrahtung. Die Leiterquerschnitte ergeben sich aus der Norm EN 60204 (bzw. Tabelle 310-16 der NEC 60°C oder 75°C Spalte für AWG Querschnitte).
Spannungsversorgung
Syxx0 : Die Servoverstärker der Serie S3xx0/S7xx0 (Überspannungskategorie III gem. EN 61800-5-1) können direkt an dreiphasigen, geerdeten Industrienetzen (TN-Netz, TT-Netz mit geerdetem Sternpunkt, max. 42kA symmetrischer Nennstrom) bei 208V-10%, 230V, 240V, 400V oder 480V+10% angeschlossen werden.
Syxx6 : Die Servoverstärker der Serie S3xx6/S7xx6 (Überspannungskategorie III gem. EN 61800-5-1) können direkt an einphasigen oder dreiphasigen, geerdeten Industrienetzen (TN-Netz, TT-Netz mit geerdetem Sternpunkt, max. 42kA symmetrischer Nennstrom) bei 110V-10% bis 230V+10% angeschlossen werden.
Periodische Überspannungen zwischen Außenleitern (L1, L2, L3) und Gehäuse des Servoverstärkers dürfen 1000V (Amplitude) nicht überschreiten.
Gemäß EN 61800 dürfen Spannungsspitzen (< 50µs) zwischen den Außenleitern 1000V nicht überschreiten. Spannungsspitzen (< 50µs) zwischen Außenleitern und Gehäuse dürfen 2000V nicht überschreiten.
Motoren
Die Servoverstärker sind ausschließlich dazu bestimmt, geeignete bürstenlose Synchron-Servomotoren, Asynchronmotoren oder Gleichstrom-/VoiceCoil-Motoren drehmoment-, drehzahl- und/oder lagegeregelt anzutreiben.
Die Nennspannung der Motoren muss höher oder mindestens gleich der vom Servoverstärker gelieferten Zwischenkreisspannung dividiert durch √2 sein (UnMotor ≥ UDC/ √2).
Sicherheit
Die Sicherheitsfunktion STO ist ausschließlich dazu bestimmt, einen Antrieb funktional sicher gegen Wiederanlauf zu sichern. Um die funktionale Sicherheit zu erreichen, muss die Schaltung des Sicherheitskreises die Sicherheitsanforderungen der EN 60204, EN 12100, EN 62061 bzw. EN 13849-1 erfüllen.
Wenn STO von einer Steuerung automatisch angesteuert wird, muss sichergestellt sein, dass der Ausgang der Steuerung gegen Fehlfunktion überwacht wird.
SIL3/PLe wird bei zweikanaligem Ansteuern der Eingänge STO1-ENABLE und STO2-ENABLE nur erreicht, wenn das sichere Schalten der Impulssperre periodisch getestet wird.
Bei Verwendung der Safety Karte S3 bzw. S4 beachten Sie die Bedienungsanleitungen der Sicherheitskarten.
Eine andere Verwendung als in der bestimmungsgemäßen Verwendung beschrieben ist nicht bestimmungsgemäß und kann zu Schäden bei Personen, Gerät oder Sachen führen.
Der Betrieb des Servoverstärkers in folgenden Umgebungen ist verboten:
Der bestimmungsgemäße Betrieb des Servoverstärkers ist untersagt, wenn die Maschine, in die er eingebaut wurde,
Die Ansteuerung von Haltebremsen durch den Servoverstärker alleine darf nicht in Anwendungen verwendet werden, wo mit der Bremse die funktionale Sicherheit gewährleistet werden soll.
Die Sicherheitsfunktion STO darf nicht verwendet werden, wenn der Antrieb aus folgenden Gründen stillgesetzt werden soll :
Integriert in diese Online-Hilfe ist eine Objekt-Referenz der Firmware des Servoverstärkers. Alle Funktionen und Parameter werden mit allen Features beschrieben.
Die Objekt-Referenz öffnet sich in einem eigenen Bildschirmfenster: ASCII Objekt-Referenz
Dieser Abschnitt ist eine kurze Einführung in die Technik der Servoantriebe.
Was ist ein Servoantrieb?
Ein Servoantrieb umfasst grundsätzlich einen intelligenten Servoverstärker und einen Servomotor, der in Verbindung mit einer SPS oder CNC für komplexe, spezialisierte Bewegungen in eine oder mehrere Richtungen sorgt. Diese komplexen und spezialisierten Bewegungen, die für die Automation industrieller Aufgaben notwendig sind, werden als Motion Control bezeichnet.
Servoantriebe werden in vielfältigen Bereichen zur Automation eingesetzt - im Automobilbau, bei der Rohölveredelung, in der Textilindustrie, bei Verpackungssystemen, in der Lagerhaltung und vieles mehr.
Servoantriebe mit geschlossenem Regelkreis
In einem Servoantrieb werden Rotorlage und Drehzahl vom Rückführsystem im Motor zurück zum Servoverstärker gemeldet. Der Servoverstärker wertet die Rückmeldung aus, vergleicht die Werte mit den Vorgaben und erzeugt dann entsprechende Ströme, um den Motor auf die vorgegebene Drehzahl zu regeln. Dieser Ablauf wird in einem geschlossenen Regelkreis ständig wiederholt. Ein Regelkreis, der die Position der Welle oder Last regelt, wird Lageregelkreis genannt, ein Regelkreis, der die Drehzahl des Motors auf dem vorgegebenen Wert hält, ist ein Drehzahlregelkreis.
Bestandteile eines Servoantriebs
Ein Servoantrieb besteht aus:
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Servomotor |
Ein Servomotor treibt eine Achse einer Maschine an. Servomotoren werden durch Magnetfelder angetrieben. Sie haben ein von den Permanentmagneten erzeugtes stationäres Magnetfeld und ein von der Statorwicklung erzeugtes Drehfeld. Sie arbeiten nach dem Prinzip des Synchronmotors. Der Rotor eines drehenden Motors ist an beiden Enden gelagert. Jeder Motor hat mindestens zwei magnetische Pole, zumeist aber vier oder sechs. Durch den Servoverstärker wird der Statorstrom im Motor so erzeugt, dass ein steuerbares Drehmoment an der Motorwelle zur Verfügung steht. Servomotoren drehen (fahren) in zwei Richtungen – positiv und negativ. Zwei Arten der Drehwinkelmessung sind in der Antriebstechnik gebräuchlich – in Grad und in RAD, wobei eine Umdrehung 360° oder 2π RAD entspricht. Der Servoverstärker arbeitet mit Servo-Synchronmotoren und mit Direktantrieben (rotatorisch oder linear). Außerdem können Asynchronmotoren und Gleichstrommotoren betrieben werden. Weitere Informationen finden Sie in den Motorhandbüchern. Motor Optimierung Die besten Laufeigenschaften eines Servomotors können nur durch die richtige Optimierung des Servoverstärkers erreicht werden. Angefangen bei voreingestellten Parametern (Stromregler wird automatisch durch Wahl des verwendeten Motors optimiert) muss der Drehzahlregler so eingestellt werden, dass sich bei einer Sprungantwort ein möglichst schnelles Einschwingen des Drehzahlistwertes auf den Sollwert ergibt. Hierbei ist darauf zu achten, dass dieses Einschwingen mit nur einem Überschwinger erreicht wird. Wenn der Positionsregler eingesetzt wird, so muss dieser anschließend so eingestellt werden, dass sich ein möglichst kleiner Schleppfehler (Abweichung zwischen Positionssollwert und Istwert) ergibt. Bitte beachten Sie auch die Hinweise zum Setup unbekannter Motoren. |
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Last |
Die Last sind Teile einer Maschine, die von einem Motor angetrieben werden. Der Motor muss so ausgelegt sein, dass die Anforderungen an die Dynamik und Laufruhe der Maschine erfüllt werden. Ein Servosystem liefert Antriebsenergie an die Last z.B. über folgende mechanische Anbindungen: Direktantrieb Der Motor ist direkt mit z.B. einem Rundtisch verbunden. Spindelantrieb Der Motor bewegt die Last über eine Spindel. Zahnstange und Ritzel Der Motor bewegt über ein Zahnrad eine Last, die mit einer Zahnstange verbunden ist. Riemenantrieb Der Motor bewegt die Last über einen Zahnriemen. |
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Rückführeinheit |
Jeder Servoverstärker benötigt eine Rückführeinheit, die die aktuelle Position und Drehzahl des Motors zur Verfügung stellt. Abhängig von der Rückführeinheit werden die Informationen als digitale oder analoge Signale übermittelt. Zwei Arten von Rückführeinheiten werden unterstützt: |
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Servoverstärker |
Der Servoverstärker besteht aus einer dreiphasigen Leistungsendstufe, der Spannungsversorgung und einem Microcontrollersystem. Die verschiedenen Regelkreise sind vollständig digital im Microcontrollersystem realisiert. |
Die Servomotoren sind mit verschiedenen Rückführeinheiten (auch Feedback genannt) erhältlich, u.a. mit:
In einem System, welches mit geschlossenen Regelkreisen arbeitet, wird die von der Rückführeinheit erfasste Position zur Kommutierung des Motors benutzt.
Außerdem ist noch eine Kaskadenregelung für Strom-, Drehzahl- und Positionsregelung integriert. Die Drehzahlinformation wird durch die Ableitung der Position berechnet.
Der Stromregler wird auch als Drehmomentregler bezeichnet, da das Drehmoment direkt proportional zum Strom ist.
Resolver
Den Resolver kann man sich als Transformator vorstellen, dessen Kopplungen der Sekundärwicklungen (Sinus und Cosinus) sich mit der Position der Antriebswelle ändern. Damit kann eine absolute Position innerhalb einer Umdrehung bestimmt werden. Der Resolver wird mit einer sinusförmigen Spannung erregt. Die Erregerspannung und die beiden Ausgangsspannungen haben eine kleine Amplitude und sind empfindlich gegen Störungen.
Der Servoverstärker kann zwei- und mehrpolige Resolver unterstützen, um die aktuelle Position und Drehzahl der Motorwelle zu berechnen.
Encoder
Encoder sind optische oder induktive Messsysteme, die am Ausgang Signale zur aktuellen Position des Motors zur Verfügung stellen. Es werden zwei Arten von Encodern unterschieden: rotatorische und lineare Encoder. Rotatorische Geber werden bei Standardmotoren auf der Motorwelle montiert. Lineare Encoder werden typischerweise an der Last direkt montiert.
Übersicht
Bewegungsabläufe werden einheitlich in einem Diagramm, genannt Bewegungsprofil, dargestellt. Das Verstehen und Umsetzen von Bewegungsprofilen in der Anwendung ist ein wichtiger Schritt, um die bestmögliche Systemleistung zu erreichen.
Das Bewegungsprofil ist die Darstellung einer oder mehrerer Bewegungsabläufe über der Zeitachse.
Vorgegebene Bewegung: die Bewegung, die der Motor idealerweise fehlerfrei ausführen sollte, wenn er eine Drehzahl- oder Lagevorgabe erhält.
Tatsächliche Bewegung: die Bewegung, die tatsächlich vom Motor ausgeführt wird, wenn er eine Drehzahl- oder Lagevorgabe erhält.
Die Lücke zwischen Sollwert und Istwert schließen
Die beste Systemleistung wird erreicht, wenn die Abweichung zwischen vorgegebener und tatsächlicher Bewegung möglichst gut ausgeregelt werden kann. Die Abweichung wird Schleppfehler genannt. Den Servoantrieb zu optimieren bedeutet, die relevanten Parameter im Verstärker so einzustellen, dass die Abweichung statisch und dynamisch möglichst optimal ausgeregelt werden kann.
Merkmale von Bewegungsprofilen
Die Profile haben folgende Merkmale, die allen Bewegungsabläufen gemein sind:
Es werden Sollposition, maximale Geschwindigkeit und Beschleunigungs-/Bremsrampen definiert.
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Merkmal |
Bedeutung |
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Bewegung |
Bewegung wird durch den Befehl, eine Zielposition anzufahren, gestartet. Durch das Bewegungsprofil mit Rampen und maximaler Geschwindigkeit werden immer wieder neue Positionssollwerte vorgegeben. Die Position, an der die Bewegung gestoppt wird, wird als Zielposition bezeichnet. |
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In Position |
Wenn die tatsächliche Position des Antriebs in den Bereich der Zielposition kommt, wird die Differenz mit dem In-Positionsfenster verglichen. Ist die Differenz kleiner als das In-Positionsfenster, so wird eine In-Positionsmeldung ausgegeben. |
Übersicht
Ein wichtiger Schritt zur Erhöhung der Maschinensicherheit ist das Festlegen sicherer Arbeitsbereiche und Arbeitsbegrenzungen.
Zwei Arten der Einstellung
Es gibt zwei Arten, Betriebsbereiche und Betriebsgrenzen festzulegen:
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Einstellungsart |
Bedeutung |
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Abschaltung bei Überschreitung der Arbeitsbereiche |
Im Servoverstärker sind verschiedene Überwachungsmöglichkeiten eingebaut, die bewirken, dass Strom, Drehzahl oder Position so begrenzt werden, dass gefährliche Zustände zum Abschalten des Verstärkers führen um Maschinenschaden zu vermeiden. Zum Beispiel muss jede Positionierachse die in Positionsregelung arbeitet, mit Hardware-Endschaltern ausgerüstet sein. Diese sollen ein Verfahren der Achse in die mechanischen Endanschläge verhindern. Zusätzlich können noch Software-Endschalter definiert werden. Die Differenz zwischen Soll- und Istposition wird Schleppfehler genannt. Eine Überwachung des Schleppfehlers über ein Schleppfehlerfenster verhindert ein Durchgehen des Motors. |
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Begrenzung der Arbeitsbereiche |
Die Arbeitsbereiche definieren die Bedingungen, unter denen der Servoverstärker sicher arbeitet. Einige von diesen Arbeitsbereichen sind:
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Übersicht
Wenn der Servoverstärker in Positionsregelung mit Fahrsätzen betrieben wird, können verschiedene Beschleunigungs/Bremsprofile ausgewählt werden. Welche Art bei einer Maschine eingesetzt werden soll, hängt davon ab, wie die Mechanik aufgebaut ist und welche Dynamik gefordert ist. Wenn es sich bei der Maschine um eine schwingfähige Mechanik handelt (Beispiel Roboterarm), so ist es ratsam die Sinus²-Rampe zu verwenden. Bei dieser Rampenart wird das Drehmoment linear verändert, so dass sich für den Drehzahlverlauf ein quadratischer Verlauf ergibt. Damit wird eine Schwingungsanregung der Mechanik verringert. Nachteil dieser Rampenart ist, dass sich die Beschleunigungs/Bremszeit bei gegebenem Drehmoment des Motors im Vergleich zu Trapezform verdoppelt.
Wenn es sich bei der Anwendung um eine mechanisch schwingungsarme Maschine handelt, die hochdynamisch beschleunigt/abgebremst werden soll, so empfiehlt sich der Einsatz der Trapez-Rampe. Hierbei kommt es zu einem Drehmomentsprung am Anfang und am Ende einer Beschleunigungs/Bremsrampe (zeitoptimal).
Die folgende Tabelle beschreibt die zwei grundsätzlichen Arten des Beschleunigens/Bremsens : linear und quadratisch. Ein Bewegungsprofil kann eine Kombination beider Arten umfassen.
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Methode |
Beschreibung |
|---|---|
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Trapez |
Brems-/Beschleunigungsrate mit konstanter Geschwindigkeitszu-/abnahme. |
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Sinus² |
Um einen Ruck zu vermeiden, wird der Antrieb innerhalb der Beschleunigungs-/Bremsrampe kontinuierlich beschleunigt/gebremst. Das Drehzahldiagramm gleicht einer Sinus²-Kurve. |
Weitere Kurvenformen sind als Profiltabellen hinterlegt. Es ist möglich, eigene Profiltabellen zu erstellen.
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Verbindung zu Kollmorgen       
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