Automation and Drives
Motion Control Funkce
Automation and Drives
Co je Motion Control?
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Definice
((Verpackung))
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Motion Control je termín
pro komplexní řízení polohování
jednotlivých os nebo víceosého systému
v rámci jednoho zařízení nebo stroje
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 2
Automation and Drives
Změny ve strojírenství
TIA na Dosah
Motion Control
Klasické strojírenství
Mechanické komponenty určují funkci stroje
Definice
Motivace
Motivace
Přehled funkcí
Převodovka
Vačka
Hlavní rozvodná hřídel Vačkový spínač
Spojka
Základní funkce
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Mechatronické řešení
Souhra mechaniky,
elektroniky a software
pro řízení pohybu (Motion
Control) umožňuje
flexibilní funkce stroje
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 3
Automation and Drives
Příklad mechatronického řešení
Tiskařský stroj s hlavní rozvodnou hřídelí
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Hlavní rozvodná hřídel
Nevýhody
Motivace
Motivace
„ Neflexibilní stroje
Přehled funkcí
„ Ztráta kvality
„ Omezená produktivita
Základní funkce
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 4
Automation and Drives
Příklad mechatronického řešení
Tiskařský stroj s bezhřídelovou technologii
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Bezhřídelová technologie
Výhody
„
„
„
„
Motivace
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Vysoká produktivita
Vysoká flexibilita
Vysoká kvalita tisku
Snadná rozšiřitelnost stroje
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Úhlový souběh
Jednotlivé tiskařské stroje pracují úhlově synchronně
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 5
Automation and Drives
Funkce Motion Control
Přehled
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Základní funkce
Motion Control
Motivace
Přehled funkcí
Přehled
funkcí
Polohování
„
„
„
„
Synchronizace
„
„
Úhlová synchronizace
Vačka
„
„
Základní funkce
Polohování
„
„
Vačka
Motion Control Funkce
Dojetí z bodu A do B
Program pro automatiku
Válcový posuv
Úhlová synchronizace (elektronická
převodovka)
Spojení / rozpojení
Korekce tiskové nebo nástrojové rysky
„
Vačkou synchronizovaná operace
(tabulková interpolace, polynomy)
„
2D-/3D-interpolace
Závěr
Interpolace dráhy
Zpracování skutečné hodnoty polohy
Zadání žádané hodnoty polohy
Referencování (referenční hodnoty)
Vačkové spínače
21-23.6.2005 Fólie 6
Automation and Drives
Základní funkce Motion Control
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Základní
MC funkce
Referencování:
„ Nalezení platného souřadného systému například po vypnutí
stroje
„ Nemusí být použito pokud využíváme absolutní snímač
Vačkové spínače:
„ Tzv. kopírák
„ Pro přesné spínání navazujících zařízení od polohy pohonu
„ Vysoká přesnost - časová opakovatelnost v řádech až jednotek µs
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 7
Automation and Drives
Základní pojmy polohování
TIA na Dosah
Motion Control
Absolutní polohování:
„Najeď na pozici 400 mm!“
0 mm
400 mm
800 mm
Definice
Motivace
Přehled funkcí
Relativní polohování:
„Najeď o 400 mm vpravo!“
0 mm
400 mm
800 mm
Základní funkce
Polohování
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Lineární osa:
„ Definovaný rozsah pojezdu
„ Koncový vypínač (hardwarový
a/nebo softwarový koncový
vypínač)
0 mm
Rotační osa:
„ Nekonečný rozsah pojezdu
„ Žádaná a skutečná hodnota polohy jako
modulární hodnoty (tzn. např. zpětné nastavení
na 0° při přetočení o 360°)
„ Příkazy pojezdu:
- Jeď v určeném směru
- Jeď nejkratší cestou
Motion Control Funkce
600 mm
Např. stůl stroje
s ozubenou tyčí / pastorek
0° / 360°
Např. otočný stůl
21-23.6.2005 Fólie 8
Automation and Drives
Polohování – automatický pohyb
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Polohování
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
V automatickém provozu je několik pozičních bloků seřazeno plynule
za sebou.
„ Jeď na pozici 150 mm rychlostí
2000 mm/min,
0 mm
Vrták
„ Jeď na pozici 170 mm rychlostí
190 mm/min
A
„ Jeď na pozici 220 mm rychlostí
1000 mm/min
B
150 mm
170 mm
C
„ Jeď na pozici 250 mm rychlostí
190 mm/min
„ Vrať se na základní postavení
100 mm
D
220 mm
250 mm
E
V [mm/s] A
2000
1000
190
B
C
D
E
A
t [s]
1500
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 9
Automation and Drives
Úhlová synchronizace - základní pojmy
TIA na Dosah
Motion Control
Klasické strojírenství
Mechatronické řešení
Definice
Motivace
Servomotory
Přehled funkcí
Základní funkce
Motor
Virtuální nebo
reálný master
Polohování
Úhlová
Úhlová synchronizace
synchronizace
Vačka
Hlavní rozvodná hřídel
axis
Souběh
převodovek
Elektronická hřídel
Úhlová
synchronizace
„
Podřízené osy se pohybují podle nadefinovaného pozičního
vztahu k řídící ose, fungují v úhlové synchronizaci (běží úhlově
synchronně). Vzniklá následná chyba je zkorigována
Virtuální master/
Reálný master
„
Virtuální master generuje z požadované rychlosti stroje
požadovanou hodnotu pro podřízené pohony.
Reálný master pracuje jako virtuální master, přičemž poloha
reálných os je korigována snímačem polohy.
Závěr
Spojka
Motion Control Funkce
„
„
Vysoká přesnost a opakovatelnost připojení / odpojení
21-23.6.2005 Fólie 10
Automation and Drives
Technologické funkce v úhlové synchronizaci
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
Xmaster
Motivace
Xslave
Připojovací funkce
Přehled funkcí
El. převodovka
Skutečná
hodnota
řízení
Synchronizace
na tiskovou značku
Základní funkce
Polohování
Úhlová
Úhlová synchronizace
synchronizace
Vačka
Požadovaná hodnota
řízení
El. vačka
Odpojovací funkce
Žádaná
hodnota
slave
Virtuální
master
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 11
Automation and Drives
Vačka (křivkový kotouč)
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
„
Použitím funkce vačky se 2 osy
(master a slave) navzájem
relativně pohybují.
„
Osa slave se řídí dle aktuální
pozice hlavní osy.
„
Vačka je definována tabelárně
nebo polynomem (tabulková
interpolace křivky).
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Vačka
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 12
Automation and Drives
Motion Control
se SIMATIC CPU 317T a SIMOTION
TIA na Dosah
Motion Control
Definice
„
Všechny Motion Control funkce
s výjimkou 2D-/3D-dráhové interpolace
lze řešit se SIMATIC CPU 317T
i se systémem SIMOTION
„
Oba systémy jsou vhodné pro všechny
průmyslové oblasti
„
Oba systémy jsou součástí plně
integrované automatizace a jsou
používány s technikou pohonů Siemens.
Motivace
Přehled funkcí
Základní funkce
Polohování
Úhlová synchronizace
Vačka
Závěr
Závěr
Motion Control Funkce
21-23.6.2005 Fólie 13
Download

Motion Control Funkce