Témata
Reklama

Rídicí systém pro 1,5 osy

13. 11. 2002

Řídicí systém MP940 představuje jeden z tzv. aplikačních modulů, dodávaný firmou Yaskawa jako doplněk servopohonů řady Sigma II. Modul představuje velmi univerzální nástroj pro návrh řídicích systémů, kde je vyžadováno komplikovanější řízení pohybu

Řídicí systém MP940 představuje jeden z tzv. aplikačních modulů, které firma Yaskawa dodává jako doplněk servopohonů řady Sigma II. Řada pohonů Sigma II je k dispozici v 30 různých velikostech s maximálním krouticím momentem v rozsahu 0,01 do 692 Nm s napájecím napětím 110 Vac nebo 3x 230 Vac či 3x 480 Vac, lineární motory s max. silou 6000 N a rovněž provedení s inkrementálním nebo absolutním snímačem natočení a provedení s brzdou nebo převodovkou.
Reklama
Reklama
Reklama

Řízení 1,5 osy

Pojem "řízení jeden a půl osy" v podstatě znamená, že osu poháněnou pohonem Sigma II lze řídit nejen na základě programu uloženého v paměti modulu, ale i na základě informace o úhlu natočení další - vedoucí - osy. Modul MP940 je navíc vybaven výkonným PLC automatem. Škála jeho funkcí je velmi rozsáhlá a zahrnuje polohování, otáčkové a momentové řízení motoru včetně možnosti přepínání režimů řízení za chodu. Funkce využívající řídicí osy zahrnují elektronické kopírování, převody, hřídele a vačky.

Funkce modulu MP940

Jednotlivé funkční bloky jsou realizovány firmwarem v centrální jednotce CPU a specializovanými obvody. Blok sériové komunikace obsluhuje dva porty. Jeden z nich s rozhraním RS 232 C je obvykle používán ke komunikaci s prostředím pro vývoj aplikačního programu, jak je také naznačeno na obrázku. Druhý sériový port se předpokládá pro komunikaci s terminálem, případně jiným zařízením pro datovou komunikaci na rozhraní RS-422/485. Modul MP940 je standardně vybaven komunikačním protokolem Memobus, který se využívá při komunikaci přes rozhraní RS - 422/485. Funkční blok označený v obrázku Local I/O poskytuje 8 digitálních vstupů a 8 výstupů na úrovni 24V dc. Signály jsou galvanicky odděleny od obvodů MP940. Vstupní a výstupní signály lze lokálně rozšířit o další nepoužité vstupy a výstupy na pohonu. Při použití pohonu SGDH lze tak docílit počtu celkem 14 digitálních vstupů a 10 výstupů. Blok lokálního v/v realizuje navíc jeden analogový výstup. Jako analogový vstup zařízení je možno využít analogový vstup pohonu, který je programově přístupný přes dvoubránovou paměť.
Funkce CNTR (counter = čítač) slouží k rychlému hardwarovému čítání vstupních impulzů. Tyto impulzy jsou obvykle generovány externím snímačem polohy a lze je zpracovávat celou řadou způsobů v závislosti na nastavení parametrů. Tato funkce poskytuje rovněž možnost rychlé registrace obsahu čítače do vnitřního registru a rychlou aktivaci výstupního signálu na základě vyhodnocení koincidence čítače a registru.
Funkce označená v obrázku jako MLINK or DeviceNet je vysokorychlostní komunikace po průmyslové sběrnici typu Mechatrolink (Yaskawa) nebo DeviceNet. Při použití Mechatrolinku lze docílit komunikace mezi 15 uzly sítě s periodou 1 ms. Přenosová rychlost činí 4 Mb/s.
Funkce řízení serva se realizuje pomocí bloků označených ve schématu jako SVA a DPR. Toto rozdělení chce naznačit, že algoritmy řízení pohybu jsou implementovány v softwaru a jejich výsledkem jsou víceméně standardní signály pro ovládání pohonu. Ty však nejsou posílány pohonu prostřednictvím vstupních/výstupních svorek jako u samostatně stojícího pohonu, ale přes vnitřní dvoubránovou paměť DPR (dual port RAM).
Podstatnou vlastností těchto signálů je fakt, že i za běhu motoru lze přepínat řízení serva do jednoho ze 4 režimů. Tyto režimy představují polohové řízení v uzavřené polohové smyčce, rychlostní smyčce nebo proudové - momentové - smyčce a režim zvaný fázová synchronizace, který spojuje vlastnosti rychlostní a polohové smyčky. Je rovněž možné za chodu přepínat P/PI charakter rychlostní smyčky. PLC - programovatelný automat. Všechny uvedené funkce jsou pro aplikaci přístupné pomocí programovatelného automatu PLC.

Prostředky pro vývoj aplikačního softwaru

Pro vývoj aplikačního programu MP940 existuje celá řada softwarových nástrojů. Program MotionWorks+ poskytuje pro návrh programu grafickou pracovní plochu s ikonami, které vyhovují zejména v situaci, kdy je problém popsán tak, že lze sestrojit obdobu vývojového diagramu pro programovaný pohyb motoru. V prostředí MW+ je k dispozici nástroj pro návrh elektronických vaček. Software MotionWorks naopak poskytuje programovací prostředí připomínající PLC. Aplikace se programuje v jazyce Ladder Diagram s tím, že jsou dostupné všechny registry ovládající pohyb souřadnice i parametry natočení vedoucí osy.

Struktura řídicího systému

Na příkladě uvedeném na obrázku je vidět strukturu systému, který využívá komunikace s inteligentním terminálem přes vestavěný sériový port. Systém využívá služeb interního PLC, který má v této konfiguraci k dispozici maximálně 14 vstupů a 10 výstupů

MP940 jako periferní zařízení

Další, zřejmě velice obvyklou konfigurací může být MP940 jako periferní zařízení PLC, komunikující přes vstupy/výstupy. To se může dít jak paralelně, tak prostřednictvím průmyslové sběrnice. Tuto situaci ilustrují následující 2 obrázky.
Další možnou alternativu pro strukturu systému přibližuje následující obrázek, který znázorňuje MP940 jako periferní zařízení inteligentního terminálu nebo PC. Každý z modulů obsahuje svoje vlastní aplikační programy. PC nebo terminál zprostředkuje funkce monitorovací a seřizovací - tj. nastavení parametrů, historii alarmů apod.
Modul MP940 představuje velmi univerzální nástroj pro návrh řídicích systémů, kde je vyžadováno komplikovanější řízení pohybu. Zároveň je MP940 cenově zajímavým řešením systémů, kde počet řízených souřadnic nedosahuje počtu, kde se vyplatí aplikace modulárního řídicího systému charakteru PLC s polohovacími osami.
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 21191
Datum: 13. 11. 2002
Rubrika: Trendy / Pohony
Autor:
Firmy
Související články
Místo převodovky řemenové pohony

Synchronní řemeny se v mnoha průmyslových odvětvích prosazují jako nejlepší volba.

Lineární vedení NSK s vylepšeným těsněním

Společnost NSK představila na veletrhu EMO 2019 optimalizovanou řadu válečkového vedení RA s vylepšeným těsněním. Lineární vedení RA jsou vybavena novými těsněními V1 a vylepšeným krytem, které pomáhají prodloužit životnost a spolehlivost obráběcích strojů.

Ready made lineární osy s ozubeným řemenem

Pomocí lineární osy je realizován pohyb v přímém směru a jedná se tak o výborný výchozí konstrukční prvek pro stavbu strojů, automatizačních linek a polohovacích zařízení s potřebou přesného lineárního pohybu ve více osách (typicky například CNC stroje). V posledních letech došlo navíc k výraznému snížení cen a lineární osy se tak stávají dostupné i pro dosud zapovězené oblasti. V neposlední řadě je podstatnou výhodou u tzv. ready made produktů dodávka již smontovaného dílu připraveného k okamžitému použití v zákaznické aplikaci.

Související články
Nová koncepce dvoupotrubních centrálních mazacích systémů

Oproti jiným typům ztrátových centrálních mazacích systémů, dále jen CMS, mají dvoupotrubní mazací systémy zásadní přednost v tom, že dávkovače jsou plněny novým mazivem přetlakově. To je předpoklad pro spolehlivé mazání strojů a strojních zařízení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompaktní pohony s dutou hřídelí

Kompaktní, robustní, cenově výhodné… Jsou-li stanoveny požadavky na stroje, musí zareagovat i poskytovatelé řídicí a pohonné techniky. Jejich inovace jsou důležité pro vývoj konstrukcí strojů.

Řemenové převody přinášejí dynamiku do intralogistiky

Na hannoverském veletrhu se mohli návštěvníci seznámit s inovativními řešeními pro skladovou logistiku, jež vyvinula společnost Continental. Jedná se například o ozubené řemeny Conti Synchrodrive, které nacházejí uplatnění u sloupových zakladačů vysokoregálových skladů, ploché pásy Conti Polyflat pro zdvihací a závěsné systémy či drážkové řemeny Conti Multirib, které se používají v pohonu válečkových tratí.

Inteligentní motor střižený na míru

Mechatronická pohonná jednotka g350 představuje nový kompaktní mechatronický pohonný balíček, který firma Lenze uvádí na trh ve třech výkonnostních provedeních. Zařízení je koncipováno speciálně pro horizontální přepravní techniku.

Bezúdržbové klínové řemeny

U klínových řemenů uživatelé oceňují tichý chod, jednoduchou instalaci a funkci bezpečnostní spojky při přetížení, kterou klínové řemeny plní díky možnosti krátkodobého prokluzu. Nicméně klínové řemeny vyžadují ne vždy levnou a snadnou údržbu. Obzvláště v nepřetržitých provozech či těžko dostupných pohonech se obecné doporučení kontrolovat a dopínat klínové řemeny každých 2 000 provozních hodin obtížně splňuje. Výsledkem bývají ztráty účinnosti, energie a krátká životnost pohonu. Klínové řemeny, jak je známo, bez dopnutí prokluzují. Co ale bývá zanedbáváno, je vliv zvýšených vibrací při nízkém napnutí klínových řemenů. Tyto vibrace mají velmi negativní vliv na životnost ložisek a jiných součástí zařízení. Zde se zaměříme na správnou údržbu a na novinku na trhu – bezúdržbové klínové řemeny.

Univerzální kyvný pohon

Modulární, odolný, univerzální – to jsou hlavní vlastnosti nového čtvrtotáčkového pohonu DFPD společnosti Festo. Tento pohon s ozubeným hřebenem a pastorkem je určen pro splnění nejrůznějších požadavků ve zpracovatelském průmyslu.

Výpočet zbývající doby běhu valivých ložisek

Na veletrhu Hannover Messe 2016 představila společnost Schaeffler novou digitální službu – výpočet nominální zbývající doby běhu valivých ložisek v provozu na základě reálného souboru zatížení.

Certifikace testovacího postupu pro výpočty životnosti valivých ložisek

Certifikátor Germanischer Lloyd (GL) udělil společnosti Schaeffler osvědčení „Assessment of the method to investigate rolling bearing rating life“ (Posouzení metody zjišťování jmenovité životnosti valivých ložisek). Poprvé tak byl certifikován samotný postup, a ne každý jednotlivý faktor ovlivňující životnost, jak bylo dosud vyžadováno.

Ložiska pro lineární pohyb

Během posledních let se neustále zvyšují nároky na moderní lineární technologii, zejména pokud jde o únosnost, tuhost a životnost. Souběžně však rostou rovněž požadavky uživatelů na jednoduchost montáže a snižování nákladů na údržbu. Aby firma SKF dokázala uspokojit všechny tyto požadavky zákazníků, přichází na trh s novou řadou D lineárních kuličkových ložisek LBC.

Požadavky na vývoj ložisek

Malcolm Watson, produktový manažer v oblasti ložisek u společnosti Brammer, zkoumá hlavní faktory stojící za současným děním na trhu ložisek a přemýšlí o dalším pravděpodobném vývoji.

EtherCAT pro centrální řízení pohybů

Při centrálním řízení pohybů se musí v každém cyklu po sběrnici přenášet požadovaná hodnota na připojené pohony. Vlastnosti použitého sběrnicového systému jsou proto rozhodující pro dosažitelnou přesnost a dynamiku koordinovaných pohybů. EtherCAT zde proti konvenčním datovým sběrnicím nebo jiným sběrnicím Ethernet pro průmyslové využití nabízí jasné výhody.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit