Opgave 2 Configuratie en inbedrijfstellen van een servomotor-systeem

Transcriptie

1 Opgave 2 Configuratie en inbedrijfstellen van een servomotor-systeem Leerdoelen Na het voltooien van deze opgave: Kun je een servomotor-systeem veilig inbedrijfstellen. Begrijp je de basisprincipes van de configuratie en parametrisatie van een servomotor- systeem in Festo Configuration Tool (FCT). Probleembeschrijving Voor gebruik moeten de afzonderlijke modules worden geconfigureerd en in bedrijf gesteld worden tot een compleet systeem met behulp van FCT. De basisinstellingen in FCT moeten worden aangepast. Gegevens van de toepassing: Direct op de as is een tandwiel geplaatst (PN573275), het massatraagheidsmoment van deze aandrijving is 2,5 [Kgcm 2 ]. De motorcontroller wordt aangestuurd met behulp van digitale in- en uitgangen. Situatieschets Servomotor-systeem Festo Didactic GmbH & Co. KG

2 Projectopdracht 1. Beschrijf de opbouw en werking van een servomotor. 2. Maak een project met behulp van FCT, configureer de modules en neem het servosysteem in gebruik. Hulpmiddelen Technische gegevens (Hoofdstuk D) Werkinstructies (blz. 10) Waarschuwing De elektrische voeding mag niet worden ingeschakeld voordat alle aansluitingen zijn aangesloten en gecontroleerd door de docent. De voeding moet uitgeschakeld worden zodra de opgave is voltooid en voordat de componenten worden verwijderd. 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

3 Functionele beschrijving Beschrijf de functie en werking van een servomotorsysteem Een servomotor is een elektrische aandrijving aangesloten op een gesloten regelkring. Typische eigenschappen zijn hoge dynamiek bij waardeveranderingen op de ingang en exacte positionering. Het systeem bestaat uit een elektromotor, sensoren voor snelheid of positie en een motorcontroller. De meetwaarden worden gemeten door tachograaf en incrementele of absolute encoders. De toepassing van absolute meetsystemen neemt toe. Bij een relatief meetsysteem (encoder) moet na het opstaten de slede naar een gedefinieerde positie gestuurd worden (meestal aangegeven met een naderingsschakelaar). Van daar uit wordt de verplaatsing van de slede relatief gemeten en wordt de absotute positie berekend. In veel toepassingen is refereren naar de eerste vastgestelde positie niet mogelijk is. De motorcontroller vergelijkt de gemeten waarde met de ingestelde waarde. Het regelsysteem van de motorcontroller zorgt, door het aansturen van de motor, ervoor dat de afwijking tussen gemeten waarde en ingestelde waarde tot nul gereduceerd wordt. Naast de positie, kan ook het koppel en de snelheid worden geregeld. DC-motoren, borstelloze DC-motoren, synchrone motoren en asynchrone motoren kunnen worden gebruikt als aandrijving in een servomotorsysteem. Opmerking: In tegenstelling tot de termen DC-motor of drie-fase motor, zegt de term servomotor niets over het fysieke operationele principe. Festo Didactic GmbH & Co. KG

4 Configuratie en inbedrijfstellen met behulp van FCT 1. Controleren van de startvoorwaarden. Zorg ervoor dat de voeding wordt uitgeschakeld. Schakel de voedingsspanning van het vermogensgedeelte (230V/AC) uit. Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeelte (24V/DC) uit. Zorg ervoor dat de PC, motorcontroller, motor en ingangssignalen correct met elkaar verbonden zijn met behulp van de aansluitkabels (zie opgave 1). Stop de besturing en schakel het vermogensgedeelte uit. Zet de schakelaar [Power Enable] en [Controller Enable] uit (schakelaar omhoog). Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel. Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar omhoog). 2. Systeem aanzetten. Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeelte (24V/DC) aan. Schakel de voedingsspanning van het vermogensgedeelte (230V/AC) aan De LED [READY] op de voorkant van de motorcontroller moet nu groen oplichten. 3. Aanmaken van een project in Festo Configuration Tool (FCT). Start FCT, kies "Project" en "Nieuw" in het hoofdmenu, klik op het eerste icoon "New Project" of de toetscombinatie Ctrl+N. 10 Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 Voer de naam van het project, een titel en naam van de auteur in en klik op "OK". Name: Opgave 2 Title: Configuratie en inbedrijfstellen van een servomotor-systeem Author: Je eigen naam Selecteer het controller type "CMMS-AS", voer een component naam in en klik op "OK". Componentname: TP1421 (dit is de type aanduiding van het leersysteem) Festo Didactic GmbH & Co. KG

6 4. Configureren en instellen van een servosysteem in FCT. Open in het venster "Workspace", de "Configuration" pagina voor het instellen van de kerncomponenten. Configuratie instellingen (E/NL) Keuze (E/NL) Option slot / Uitbreidingmodule Empty / Leeg * Motor Type / Type motor EMMS-ASxM Motor size / Afmeting van de motor 55-S Gearbox / Overbrenging None / Geen Axis type / Type aandrijving User defined rotating axis / Door de gebruiker gedefinieerde roterende-as Position Range / Positioneer bereik Unlimited / Oneindig Type of limit switch / Type naderingsschakelaar NC, Normally closed / NC, normaal gesloten ** * In de uitbreidingmodule op de voorkant van de motorcontroller kunnen optioneel insteekmodulen t.b.v. communicatie geplaatst worden. ** In deze opgave maken we nog geen gebruik van naderingsschakelaars voor de signalering van de eindstanden. Kies voor NC, normaal gesloten. Open in het venster "Workspace", de pagina "Application data". Definieer de besturingsinterface op het tabblad Operating Mode Settings en geef de eigenschappen van de toepassing in op het tabblad Environment. Applicatie instellingen (E/NL) Bedrijfsmodi (E/NL) Eigenschappen Control interface / Bedieningsinterface Digital I/O / Digitale I/O Used Operating Modes / Bedrijfsmodi Profile Position Mode / Positionering Modus Homing Mode / Homing Mode Eigenschappen voor massatraagheidsmoment 2,5 [kgcm 2 ] 12 Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 Bevestig eventueel de melding "Reset to default values" door op OK te klikken. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren en laadt dan het project naar de motorcontroller. Sluit de seriële interface kabel aan op de COM poort van de PC. Gebruik eventueel een USB adapter adapter. Sluit de seriële interface kabel aan op de sub-d connector [X5 Serial] van de motorcontroller. Selecteer de juiste communicatie poort en baudrate door in het menu Component te kiezen voor FCT Interface. Stel de baudrate in op Baud. Klik op het interfacesymbool om de verbinding tot stand te brengen. Festo Didactic GmbH & Co. KG

8 Kies voor Download om het project van de PC naar de motorcontroller te laden. Activeer FCT Device Control om de motorcontroller met behulp van de HMI (Human Machine Interface, hier kunnen we de gegevens van de motorcontroller zien en direct veranderen) van FCT te bedienen door op OK te klikken. 5. Controleren op foutmeldingen. Open in het HMI venster (onder in het scherm) het tabblad "Operate" om informatie zoals de status van het apparaat en dynamische gegevens te controleren. Indien het HMI venster niet automatisch is geopend, selecteer in het menu Project output in het menu View. Klik op "Acknowledge Error" op het tabblad "Output" onder Device Control om eventuele fouten en waarschuwingen te bevestigen. Opmerking Het besturen van aangesloten apparatuur is alleen mogelijk als er geen fouten weergegeven worden in het venster "Device status"! Om de fouten te bevestigen lees het hoofdstuk foutmeldingen in hoofdstuk 8.2 van de handleiding "Motorcontroller CMMS-AS-..." of raadpleeg de help file van FCT. Klik op het menu Help en kies voor Contents of Installed Plug-inskies voor Festo en kies voor CMMS-AS. In het hoofdstuk Diagnosis and error handling vindt u informatie over de foutmeldingen van de CMMS-AS motorcontroller. 14 Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 6. Handmatig controleren van de hardware. Controleer de waarde van de positie (Actual Position) door het met de hand verdraaien van de roterende aandrijving. Deze waarde neemt toe of af afhankelijk van de draairichting. 7. Activeren van het systeem via het bedieningspaneel en FCT Activeer de besturing en schakel het vermogensgedeelte aan. Schakel [Power Enable], [Controller Enable] aan (schakelaar omlaag). Activeer de controller met behulp van FCT. Selecteer in het HMI venster op het tabblad Operateonder Device Control de opties "FCT" en "Enable". De motor kan nu niet meer met de hand verdraaid worden. 8. 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. Festo Didactic GmbH & Co. KG

10 9. Systeem uitschakelen. Controleer de schakelaars van het bedieningspaneel Zet de schakelaar [Power Enable] en [Controler Enable] uit (schakelaar omhoog) Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar omhoog). Schakel het systeem uit. Schakel de voedingsspanning van het vermogensgedeelte (230V/AC) uit. Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeeltegedeelte (24V/DC) uit. 16 Festo Didactic GmbH & Co. KG