Opgave 5 Sequentieel positioneren van meerdere postities

Transcriptie

1 Opgave 5 Sequentieel positioneren van meerdere postities Leerdoelen Na het voltooien van deze opgave: Kun je een volgordebesturing configureren in een stappenmotorcontroller. Kun je posities controleren met behulp van FCT in een testcyclus. Probleembeschrijving Voor een autobandentestbank moet een volgordebesturing ontwikkeld worden. Voor gebruik en ingebruikname is het raadzaam de individuele positie te testen. Om de regeling van de stappenmotor te optimaliseren, moet de stijging / daling van de ingestelde waarde voor snelheid voorzien worden van een hellingshoek. De ingestelde waarde en de actuele waarde van de snelheid moet worden gemeten en geregistreerd in een diagram. De basisinstellingen moeten worden aangepast met behulp van FCT. Positieschets Stappenmotor-system Festo Didactic GmbH & Co. KG

2 Projectopdracht 1. Realiseren van een volgordebesturing en testen van de posities. 2. Configureren en uitvoeren van een meting en de meetgevens vastleggen in een diagram Hulpmiddelen Technische gegevens (Hoofdstuk D) Werkinstructies (welke) Waarschuwing De elektrische voeding mag niet worden ingeschakeld voordat alle aansluitingen zijn aangesloten en nagekeken door de docent. De voeding moet uitgeschakeld worden zodra de opgave is voltooid en voordat de componenten worden verwijderd. Festo Didactic GmbH & Co. KG

3 VAR 1: Realiseren van een (tijdafhankelijke) volgordebesturing en testen van de posities. 1. Controleren van de startvoorwaarden. (zie opgave 2) 2. Systeem aanzetten. (zie opgave 2) 3. Aanmaken van een project in Festo Configuration Tool (FCT) (zie opgave 2) 4. Opstellen van een positielijst. Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position List"om de belangrijkste instellingen voor de positielijst te configureren. Opmerking Omdat we de stappenmotor zonder encoderkabel willen toe te passen moeten we in de configuratie kiezen voor EMM-ST-57-S! Verlaag de stroom- en grenswaarden voor de motor op de pagina Motor Data als gebruik gemaakt wordt van de een 24V voeding (4.5A) van Festo. Nominal current: 2.5 A/boost current: 3.0 A/thermal current: 2.5 A 5. Opstellen van een positielijst. Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position List"om de belangrijkste instellingen voor de positielijst te configureren. Position record list / Postitielijst No. Mod Position [U] Profile Command Objective Input Nr. Modus Positie [omw.] Profiel Commando Volgende actie Ingang 1 O TIM 2 2 O TIM 3 3 O TIM 4 4 O TIM 5 5 O TIM 6 6 O END 58 Festo Didactic GmbH & Co. KG

4 Opmerking Er kunnen 63 posities vrij geprogrammeerd worden. De posities worden genummerd van 1 tot 63. Positie 0, het referentiepunt, wordt niet vermeld in de tabel. Lees de hoofdstukken Position control en Travel programm in de handleiding "Motorcontroller CMMS-ST..." of de helpfile programming help "Help" Contents of Installed Plug-ins Festo CMMS-ST". 6. Instellen van de bewegingsprofielen. Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position Profiles" om de belangrijkste instellingen voor de profiellijst te configureren. Position record profiles No. Speed Accel. Deceleration Smooth[%] Time [ms] Start d. [ms] Final speed Startcond. [rpm] [rpm/s] [rpm/s] [rpm] 0 500,0 500,0 500, Ignore ,0 1000,0 1000, Ignore ,0 1500,0 1500, Ignore ,0 1250,0 1250, Ignore Opmerking Voor een exacte beschrijving van de individuele instelling, lees de hoofdstukken Position control en Travel program in de handleiding "Motorcontroller CMMS-ST..." of de helpfile programming help "Help" Contents of Installed Plug-ins Festo CMMS-ST". Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 7. Configureren van de meting in FCT. In "Workspace", selecteer de pagina " Trace Configuration " om de meting in te stellen. Meet instellingen (E/NL) Keuze (E/NL) Trace Channel 1 / Meetkanaal 1 Numeric data Setpoint velocity / Nummerieke gegevens ingestelde waarde Trace Channel 2 / Meetkanaal 2 Numerical data motor current actual value Nummerieke gegevens actuele motor stroom Trace Control / Meetinstellingen: Time Base /Tijdbasis Delay / Vertraging Trigger Control / Start signaal: Trigger Edge / Start flank Trigger Mode / Startsignaal Modus Display Mode/ Weergave Modus: Paint curves to / Geef de curves weer op 800* 0,00 Digital Data /Digitaal startsignaal - Positioning started/rising Rising / Opgaande flank Normal / Normaal Actual page / Huidige pagina Paint over old curves / Lijnen toevoegen aan huidige diagram *Deze waarde is een factor voor de duur van de meting. De duur van de meting in seconden word in het veld Sample Time aangegeven. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren. Laadt dan het project naar de motorcontroller. Activeer FCT Device Control om de motorcontroller met behulp van het bedieningspaneel in FCT(HMI) te bedienen. 8. Controleer de hardware handmatig (Zie opgave 2) 9. Activeer het systeem via het bedieningspaneel en FCT. Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar naar boven). Simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar omhoog). Keuzeschakelaar voor positie [Set Selection] staat op 0 Keuzeschakelaar voor de aansturing [Analog / Digital] staat op digitaal (schakelaar omlaag). Keuzeschakelaar voor de ingangen [Internal / External] staat ingesteld voor de ingangssimulator op het paneel; internal (schakelaar omhoog). Schakel [Power Enable], [Controller Enable] aan (schakelaar omlaag). 10. Homing uitvoeren (Zie opgave 4 stap 10) 60 Festo Didactic GmbH & Co. KG

6 11. Configureer een testcyclus en voer de metingen uit. Door gebruik te gebruik maken van de testcyclus, wordt geen rekening gehouden met de commandos in de positielijst (TIM). Zet de simulatieschakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop]aan (schakelaars omlaag). Open het " Manual Move" of "Optimise" tabblad in het HMI venster. Voeg posities toe aan de testcyclus en rangschik de posities in de gewenste volgorde. Klik op een positie in de positie lijst. Klik op Add onder Test Cycle Haal het vinkje weg bij Cyclic zodat de bewegingsvolgorde stopt na de laatste positie. Klik op "Start Trace" om de meting klaar te zetten. Klik op "Run Sequence" om de testbesturingvolgorde en de meting te starten. In "Workspace", open de pagina "Trace Data" om het digram te bekijken. Wacht tot het diagram verschijnt. Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 12. Start de besturingsvolgorde uit de positielijst in het geheugen van de motorcontroller en registreer de meetresultaten. Door gebruik te gebruik maken van besturingsvolgorde van de positielijst worden de commandos (TIM) wel uitgevoerd Gebruik de posities uit het geheugen van de motorcontroller door "MEM" mode te selecteren (klik op "FCT" tot je ziet). Klik op "Start Trace" om de meting te starten. Selecteer de eerste positie en klik op "Run to position", om de positionering en de meting te starten. In "Workspace", open de pagina"trace Data". Wacht tot het diagram verschijnt. 62 Festo Didactic GmbH & Co. KG

8 Opmerking Positie instellingen met een eindsnelheid <> 0 kunnen niet gebruikt worden als individuele positie instelling, omdat de snelheidsinstelling alleen bereikt kan worden in een cyclus. 13. Afsluiten van FCT Kies in het menu project voor save, klik op het icoon van de diskette (derde icoon) of de toescombinatie Ctrl+S om het project op te slaan. Verbreek de dataverbinding en sluit FCT af. Klik op het interfacesymbool om de verbinding te verbreken. Kies "Project" en "Exit" in het hoofdmenu om het programma FCT af te sluiten. 14. Systeem uitschakelen. Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel Zet de schakelaar [Power Enable] en [Controler Enable] uit (schakelaar naar boven) Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar naar boven). Schakel het systeem uit. Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeeltegedeelte (24V/DC) uit. Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 VAR 2: Realiseren van een (positie afhankelijke) volgordebesturing en testen van de posities. 1. Controleren van de startvoorwaarden (Zie opgave 2). 2. Systeem aanzetten (Zie opgave 2). 3. Aanmaken van een project in Festo Configuration Tool (FCT) (Zie opgave 2). 4. Controleer de instellingen voor de kerncomponenten op de pagina Configuration en de eigenschappen van de toepassing op de pagina Application Data. Opmerking Omdat we de stappenmotor zonder encoderkabel willen toe te passen moeten we in de configuratie kiezen voor EMM-ST-57-S! Verlaag de stroom- en grenswaarden voor de motor op de pagina Motor Data als gebruik gemaakt wordt van de een 24V voeding (4.5A) van Festo. Nominal current: 2.5 A/boost current: 3.0 A/thermal current: 2.5 A 5. Opstellen van een positielijst. Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position List"om de belangrijkste instellingen voor de positielijst te configureren. Position record list / Postitielijst No. Mod Position [U] Profile Command Objective Input Nr. Modus Positie [omw.] Profiel Commando Volgende actie Ingang 1 O MC 2 2 O MC 3 3 O MC 4 4 O MC 5 5 O MC 6 6 O END 64 Festo Didactic GmbH & Co. KG

10 Opmerking Er kunnen 63 posities vrij geprogrammeerd worden. De posities worden genummerd van 1 tot 63. Positie 0, het referentiepunt, wordt niet vermeld in de tabel. Lees de hoofdstukken Position control en Travel programm in de handleiding "Motorcontroller CMMS-ST..." of de helpfile programming help "Help" Contents of Installed Plug-ins Festo CMMS-ST". 6. Instellen van de bewegingsprofielen. Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position Profiles" om de belangrijkste instellingen voor de bewegingsprofielen te configureren. Bewegingsprofiel No. Snelheid Versnelling Vertraging Filter[%] Tijd [ms] Start d. [ms] Eind snelheid Startcond. [rpm] [rpm/s] [rpm/s] [rpm] Ignore Ignore Ignore Ignore Opmerking Voor een exacte beschrijving van de individuele instelling, lees de hoofdstukken Position control en Travel program in de handleiding "Motorcontroller CMMS-ST..." of de helpfile programming help "Help" Contents of Installed Plug-ins Festo CMMS-ST". Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 7. Configureren van de meting in FCT. In het venster "Workspace", selecteer de pagina " Trace configuration" om de meting in te stellen. "Configure measurement data" parameters Selection Trace kanaal 1 / Meetkanaal 2 Numeric data Setpoint velocity / Nummerieke gegevens ingestelde waarde Trace kanaal 2 / Meetkanaal 2 Numeric data motor current actual value / Nummerieke gegevens actuele motorstroom Trace Control / Meetinstellingen: Time Base /Tijdbasis Delay / Vertraging Trigger Control / Start signaal: Trigger Edge / Start flank Trigger Mode / Startsignaal Modus Display Mode/ Weergave Modus: Paint curves to / Geef de curves weer op 900* 0.00 Digital Data /Digitaal startsignaal - positioning started/rising Rising / Opgaande flank Normal / Normaal Actual page / Huidige pagina Paint over old curves / Lijnen toevoegen aan huidige diagram *Deze waarde is een factor voor de duur van de meting. De duur van de meting in seconden word in het veld Sample Time aangegeven. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren. Laadt dan het project naar de motorcontroller. Activeer FCT Device Control om de motorcontroller met behulp van het bedieningspaneel in FCT(HMI) te bedienen. 8. Controleer de hardware handmatig (Zie opgave 2) 9. Activeer het systeem via het bedieningspaneel en FCT. Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar omhoog). Simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar omhoog). Keuzeschakelaar voor positie [Set Selection] staat op 0 Keuzeschakelaar voor de aansturing [Analog / Digital] staat op digitaal (schakelaar naar beneden). Keuzeschakelaar voor de ingangen [Internal / External] staat ingesteld voor de ingangssimulator op het paneel; internal (schakelaar naar boven). Schakel [Power Enable], [Controller Enable] aan (schakelaar omlaag). 10. Homing uitvoeren (Zie opgave 4 stap 10) 66 Festo Didactic GmbH & Co. KG

12 11. Configureer een testcyclus en voer de metingen uit. Zet de simulatieschakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop]aan (schakelaars omlaag). Open het " Manual Move" of "Optimise" tabblad in het HMI venster. Voeg posities toe aan de testcyclus en rangschik de posities in de gewenste volgorde. Klik op een positie in de positie lijst. Klik op Add onder Test Cycle Haal het vinkje weg bij Cyclic zodat de bewegingsvolgorde stopt na de laatste positie. Klik op "Start Trace" om de meting te starten. Klik op "Run Sequence" om de testbesturingvolgorde en de meting te starten. Klik op "Stop Trace" om de meting te stoppen. In het venster "Workspace", open de pagina"trace Data". Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 12. Start de besturingsvolgorde uit de positielijst in het geheugen van de motorcontroller en registreer de meetresultaten. Zet de schakelaar [Limit0], [Limit1] en [Stop] aan (schakelaar naar beneden). Gebruik de posities uit het geheugen van de motorcontroller door "MEM" mode te selecteren (klik op "FCT" tot je ziet). Klik op "Start Trace" om de meting te starten. Selecteer de eerste positie en klik op "Run to position", om de positionering en de meting te starten. Klik op "Stop Trace" om de meting te stoppen. In het venster "Workspace", open de pagina"trace Data". 68 Festo Didactic GmbH & Co. KG

14 13. Afsluiten van FCT Kies in het menu project voor save, klik op het icoon van de diskette (derde icoon) of de toescombinatie Ctrl+S om het project op te slaan. Verbreek de dataverbinding en sluit FCT af. Klik op het interfacesymbool om de verbinding te verbreken. Kies "Project" en "Exit" in het hoofdmenu om het programma FCT af te sluiten. 14. Systeem uitschakelen. Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel Zet de schakelaar [Power Enable] en [Controler Enable] uit (schakelaar naar boven) Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar naar boven). Simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar naar boven). Potentiometer voor de analoge ingang 0 [Ain0] geheel linksom draaien (stand 0V). Keuzeschakelaar voor de aansturing [Analog / Digital] staat op digitaal (schakelaar naar beneden). Keuzeschakelaar voor de ingangen [Internal / External] staat ingesteld voor de ingangssimulator op het paneel; [Internal] (schakelaar naar boven). Schakel het systeem uit. Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeeltegedeelte (24V/DC) uit. Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 Beantwoord de volgende vragen. In FCT, you can optimise the controller data of the controller (Page Optimise controller data/tab). Explain the following terms. Position controller / Positie Controller De positie controller wordt gebruikt voor de positie instellingen. De positie controller is dominant aan de snelheids controller. De ingangsvariabele is het verschil tussen de gewenste en de actuele positie, de uitgangsvariabele is de ingestelde waarde voor de snelheid. De positie controller kan alleen worden gebruikt in combinatie met de positie controller of de synchronisatie controller. Gain / Verstekingsfactor De versterkingsfactor geeft aan met welke waarde het verschil tussen de gewenste en de actuele positie versterkt word in de P-regelaar. Correction Velocity / Correctie op de snelheid Deze parameter specificeert de maximum snelheid. Stel deze variabele in op ca.. + / -500 Tpm. Dead Range / Toegestane positieafwijking Hier kunt u het bereik ingeven tussen de gewenste en de actuele waarde waarbinnen de positie controler niet zal worden geactiveerd. De specificatie van een dode bereik is nodig voor minder stijve aandrijvingen, bijvoorbeeld als gevolg van versnellingsbakken of tandriemen. Algemene aanbevelingen zijn hier niet mogelijk. De toegestane positie afwijking nagenoeg nul zijn in het geval van aandrijvingen zonder speling. Wat gebeurt er als de versterkingsfactor te klein / te groot geconfigureerd is? Als de versterkingsfactor te lag is duurt het stabiliseren van een positie te lang. Als de versterkingsfactor te hoog is gaat systeem oscilleren in de stop procedure. Verklaar de volgende termen van de motorgevens. Boost current Stroom voor versnelling en vertraging Holding current Houdstroom bij stilstand 70 Festo Didactic GmbH & Co. KG

16 Verklaar de volgende termen van de motorgevens. Destination / Bestemming Voor alle opdrachten anders dan "END" wordt hier het volgende positie opgegeven. Deze positie wordt pas uitgevoerd als aan de voorwaarde is voldaan. Start condition / startvoorwaarde Startvoorwaarde bij een cyclische beweging. Ignore: Het starten van de volgende beweging is alleen mogelijk als de motor stil staat. Delay: Bij een startsignaal gegeven wordt de huidige beweging afgemaakt. Direct daarna word de volgende beweging gestart. Interrupt: Bij een startsignaal gegeven wordt de huidige beweging niet afgemaakt. De volgende beweging wordt direct gestart. Voer de volgende Projectopdrachten uit en beschrijf de resultaten in onderstaande tabel. Actie Start een Test Cycle door op Run Sequence te klikken vanuit een willekeurige positie. Beschrijving De motor draait in de richting van de eerste positie in de Test cycle lijst. Klik tijdens het uitvoeren van de Test Cycle op Stop Sequence. De motor maakt de huidige beweging af en stopt daarna. Klik vervolgens weer op "Start sequence" De motor draait in de richting van de eerste positie in de Test cycle lijst. In "MEM" mode, klik op een positie in de positielijst. De motor draait in de richting van de geselecteerde positie en beweegt volgens de instellingen van het bewegingsprofiel. Klik tijdens het positioneren op "Stop" De motor stopt onmiddelijk. Klik vervolgens op "Run to position" De motor draait in de richting van de geselecteerde positie en beweegt volgens de instellingen van het bewegingsprofiel. Festo Didactic GmbH & Co. KG