Témata
Reklama

Snadné nastavování polohy

Měnič 9300 Servo PLC od firmy Lenze představuje pohonový a automatizační systém, který kromě regulace servopohonu obsahuje také jednotku PLC. Proto může převzít nejen všechny automatizační a regulační úkoly, ale i řízení polohy pohonu.

Snadné nastavování polohy

Měnič 9300 Servo PLC od firmy Lenze představuje pohonový a automatizační systém, který kromě regulace servopohonu obsahuje také jednotku PLC. Proto může převzít nejen všechny automatizační a regulační úkoly, ale i řízení polohy pohonu.
V moderním strojírenství se dnes stále častěji používají unifikované strojní moduly, které provádějí uzavřené dílčí procesy celého výrobního procesu. Zároveň se již delší dobu nejrůznější úkoly pohonů řeší pomocí inteligentních pohonů. Jedním z nich je měnič Servo PLC vyvinutý firmou Lenze, který v pohonech strojů může převzít i řídicí funkce. Jednotka PLC integrovaná v pohonu přitom přebírá všechny automatizační a řídicí úkoly, které ve vlastním pohonu přicházejí v úvahu, včetně řízení pohybů při nastavování polohy. Nadřízené řídicí jednotky jsou tím značně odlehčeny nebo mohou úplně odpadnout.
Nastavování polohy
Servopohony se velmi často využívají v aplikacích pro různé nastavování polohy, například pro posuv dopravních saní, pohyb ramene nebo nastavení polohy otočného stolu. Ve všech těchto případech je jejich úkolem přivést mechanický díl pomocí servopohonu do přesné polohy vysoce dynamicky a definovanou cestou. Podstatnými požadavky při nastavování polohy jsou nastavitelné parametry pohybu, jako dráha, rychlost, zrychlení a rázy, a zároveň možnost flexibilního programování pořadí různých pohybů.
Dosavadní řešení většinou sestávala ze dvou systémů, kdy nadřízená PLC s polohovací kartou řídila servozesilovač. Přitom nastavení polohy je dosaženo tím, že žádané hodnoty rychlosti jsou generovány v PLC a realizovány jsou servopohonem pomocí regulace otáček. Přes systém zpětné vazby servozesilovače je pak hlášena skutečná poloha na jednotku PLC, takže tato jednotka může případnou vlečnou chybu korigovat.
Integrace PLC a pohonu
Moderní pohonové a automatizační systémy jako 9300 Servo PLC umožňují řízení polohy a regulaci pohonu, přičemž jsou plně integrovány do jednoho systému. Jednotka PLC pohonu je programována pomocí programu PC podle normy IEC 1131-3. Tím je zaručeno, že uživatel se snadno orientuje ve známém programovacím prostředí a systém přesto poskytuje vysokou flexibilitu. Sloučení pravé techniky PLC a regulace pohonu do jednoho přístroje přináší následující výhody:
  • odpadá sběrnicový systém mezi PLC a pohonem;
  • při výpočtu pohybu přímo v pohonu se dosahuje vyšší dynamiky a přesnosti nastavení polohy;
  • jednodušší zpracování poruch v přístroji, obsahujícím SPS i funkce pohonu;
  • jednoduché uvedení do provozu optimálním přizpůsobením pohonu a PLC;
  • regulační úkoly blízké pohonu mohou být řešeny integrovanou PLC v místě instalace.
  • Programování
    Pro standardní úkoly jsou připraveny předem vytvořené funkce, uložené v knihovně (technologické funkce), které podstatně zjednodušují a urychlují vytváření určité celkové aplikace. Přitom je úloha nastavení polohy klasifikována a z katalogu předloh se zavede vhodné schéma programu. Doplňováním tohoto základního programu může programátor automatizační systém přizpůsobit vlastnímu úkolu a dokončit aplikaci.
    Použití normy IEC 1131-3 jako programovací platformy pro PLC v regulátoru pohonu přináší výhody při vytváření strukturovaného, modulárního a do budoucnosti orientovaného řídicího softwaru ve stroji. Knihovní funkce pro nastavování polohy pohonu jsou založeny na předlohách z uživatelské skupiny PLC Open, takže jsou snadno srozumitelné.
    Funkce pro nastavování polohy
    Nastavování polohy podle IEC 1131-3 v Servo PLC je založeno na třech základních funkcích:
    1. generování datových vět pro nastavení polohy - pro každou polohu, na kterou má být najeto, jsou generovány datové věty s ohledem na dané mezní hodnoty osy (maximální rychlost, maximální zrychlení, konstanta posuvu atd.). Zadání polohy, rychlosti a zrychlení s polohou, která má být najeta, se provádí ve fyzikálních jednotkách aplikace (mm, m, °, inch). Tyto datové věty jsou uloženy v pohonu a mohou být měněny během provozu;
    2. uspořádání datových vět do sekvencí - pro to, aby osa nakonec najela ve správném pořadí na všechny polohy, případně v závislosti na podmínkách určité polohy přeskakovala nebo na určitém místě čekala na událost, musí být datové věty předány ve formě programu pro průběh pohybu vlastní regulaci motoru. K tomu se podle IEC 1131-3 programuje sekvence pohybu v grafické formě, pohyb osy je pak velmi dobře vidět ve vývojovém diagramu;
    3. zadání žádané hodnoty pro modulaci motoru: jestliže se má najíždět na určitou polohu, pak se z vytvořených sekvencí automaticky odvede příslušná datová věta na generování žádané hodnoty a pohyb se provede příkazem start. Generování žádané hodnoty pak z příslušné datové věty vytvoří lichoběžníkový profil otáček.
    Při spuštění systému provede tato část řízení také nastavení referenčního bodu osy, kterým se určí nulový bod pro všechny postupy nastavování polohy. Postup nastavování referenčního bodu může probíhat libovolnou formou. Všechny regulační procesy, jako regulace otáček a regulace polohy osy, jsou přitom integrovány do jednoho prostředí. Podle požadavku může uživatel zasahovat do signálového toku (adaptivní regulační proces) nebo použít "předem vymyšlené" řešení předlohy programu a bez nároků na programování uvést aplikaci do provozu.
    Aplikace
    Systém tedy poskytuje všechny výhody pro dosažení různých cílů. Při řešení jednoduchých úkolů umožňuje snadnou manipulaci a rychlé převádění řízení polohy použitím předlohy programu, při komplikovaných úkolech volné programování a možnost zásahu do řídicích procesů volným použitím funkčních bloků z knihoven.
    Oblasti použití jsou rozmanité a sahají od jednoduchých řídicích úkolů, jako jsou posuv osy vřetene či zdvih zvedacích zařízení, přes pohon pojezdu v regálových dopravnících nebo pohon manipulační osy v balicích strojích až po velmi složité řídicí úkoly.
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 20429
    Datum: 17. 04. 2002
    Rubrika: Informační technologie / Automatizace
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Co přinese rok 2024 v oblasti automatizace?

    Řada otřesů v posledních několika letech předznamenala novou éru zvýšených geopolitických a ekonomických rizik. Výrobci jsou nuceni k tomu, aby do obchodních modelů začlenili odolnost a flexibilitu a aby přehodnotili globální dodavatelské řetězce a vztahy. Zároveň stoupá tlak na začlenění principů ESG do rozhodování o provozu (tato zkratka z anglických slov environment, social a governance označuje vliv firmy na životní prostředí, pracovní podmínky ve firmě a její vliv na společnost, celkové fungování firmy uvnitř i navenek a její transparentnost).

    Automatizace plug and play bez programování

    Automatizace má za úkol usnadnit život lidem pracujícím u obráběcích center a samozřejmě zvýšit produktivitu, zajistit stabilní kvalitu výroby a stát se úsporným opatřením v nelehkých časech. Pokud se podíváte správným směrem, nemusí být robotizace frézky nikterak nedosažitelná, i když jste třeba společnost skromnějších poměrů.

    Přeceňujeme, nebo nedoceňujeme automatizaci?

    Ať už se jedná o jakýkoli proces ve firmě nebo provozovně, má se často za to, že automatizace je tím zázračným nástrojem, který přinese efektivitu do jakékoli činnosti a jistě zajistí prosperitu a rozvoj firmy. Ano i ne, automatizace má své zastánce, ale i odpůrce, a argumenty obou táborů jsou podnětné.

    Související články
    Automatizace masové výroby vs. 3D tisk

    Automatizace ve velkých společnostech je již dlouho běžnou praxí. V posledních letech se však setkáváme s poptávkou po automatizaci i v případech malosériové výroby a u dodavatelů s kusovou výrobou. Mnohdy jde o produkty s vysokou přidanou hodnotou, ať už to jsou výrobky pro automobilový průmysl, nebo pro maloodběratele.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Automatizace v malých a velkých firmách

    Automatizace přináší velké výzvy a příležitosti, ale má i svá úskalí. Jedním z nich je otázka návratnosti investic. Velké a globální společnosti mají v tomto ohledu vždy velkou výhodu oproti malým, lokálním firmám. I menší firmy však mají šanci uspět.

    Automatizace výroby a kontrola kvality

    Stejně jako rostou požadavky na přesnější a efektivnější výrobní procesy, rostou velmi výrazně i požadavky na kvalitu produktu. Kvalita produktu je sledována již od prvopočátku, kdy je za každý vstupní komponent zodpovědný výrobce a dodavatel.

    Vzdělávání a rozvoj v provozech s automatizací

    Moderní technologie s sebou přinášejí nejen vyšší stupeň automatizace, ale i velkou míru zodpovědnosti v oblasti obsluhy těchto technologií a obecně v oblasti spolupráce mezi lidskou obsluhou a strojem. I když jsou moderní technologie na vysoké automatizované úrovní a např. koboty se dnes vyrábějí s cílem až osmiletého bezúdržbového provozu, je velmi důležité mít na paměti, že i ta nejlepší technologie na světě stále vyžaduje lidský faktor. Další díl seriálu Fenomén automatizace pojednává o přístupu ke vzdělávání a rozvoji zaměstnanců.

    Technologie stárnou stejně jako lidé

    V minulém díle našeho seriálu Fenomén automatizace jsme uvedli, jak správně vybrat dodavatele automatizace. S úspěšným výběrem dodavatele přichází na řadu výzkum a vývoj technologie, která bude zajišťovat výrobu, montáž a všeobecně zisky. Takové technologie jsou poptávány s úmyslem sloužit celé roky, jen ve výjimečných případech se staví linky pro krátkodobé použití. Automatizace má pomoci s dlouhodobými plány na celé dekády, ovšem mnohdy s sebou nese velké náklady a trvá roky, než si na sebe začne vydělávat. A pak se často začne hlásit ke slovu potřebná modernizace či únava materiálu vyžadující investice a náklady jsou opět velkým strašákem. S výběrem dodavatele jde v ruku v ruce i výběr partnera na dlouhá léta.

    Výběr správného partnera má zásadní význam

    Při výběru dodavatele automatizace pro velký závod či malou dílnu je nutné nejprve důsledně definovat požadavky na očekávané aplikace, včetně základních parametrů řízení a případné škálovatelnosti do budoucna. Benefity automatizace jsou již z předchozích dílů seriálu Fenomén automatizace jasné – šetření nákladů, minimalizace lidské chyby, urychlení procesů a zvýšení jejich efektivity. Kolik času však zabere dostat se ke kýžené vizualizaci a implementaci plánu a vize? Úspěch není vždy jen o dodavateli a technologiích, důležité je také připravit klíčové lidi ve firmě na to, co je čeká, a dát jim prostředky pro pochopení představených plánů.

    Automatizace není odpovědí na všechny otázky

    Primárním cílem zavádění automatizace a robotizace je nejen zajistit více času, jak jsme si řekli v minulém díle, ale jejím účelem je také usnadnit lidstvu složité a zdraví škodlivé úkoly. Automatizace se nasazuje v oblastech stereotypní a nebezpečné práce. Motivací firem může být i škálovatelnost, maximalizace zisku a v neposlední řadě nižší počet lidských selhání. Tento díl našeho seriálu Fenomén automatizace se zamýšlí nad tím, proč, kde a jak automatizovat, a dalšími otázkami.

    Velké výzvy pro malé společnosti

    Automatizace je fenomén, který je výsledkem přirozené lidské touhy posouvat technologický pokrok kupředu ve snaze ulehčit si vlastní život. Byť je automatizace skloňována v mnoha odvětvích, je stále v počátcích svého vývoje. To, co určuje stupeň technologické evoluce, je náročnost člověka jako uživatele a zákazníka. Automatizovat se dá prakticky jakýkoli proces. Například i koupě chytrého telefonu je ve své podstatě automatizace určitého procesu. Chytrý telefon dokáže nahradit běžný telefon, diář, hudební přehrávač a mnoho dalších aplikací. To vše lze nosit v jedné malé krabičce, která se vejde do kapsy.

    Automatizace je neskutečný fenomén

    Když se na nás František Zimmermann poprvé obrátil jako věrný čtenář, myslela jsem, že jde jen o milou pochvalu a zpětnou vazbu, která vždy potěší a kterých si velmi vážíme. V naší vzájemné komunikaci však byla schovaná také nabídka na pomoc se zpracováním aktuálních témat z naší branže. Poté, co jsem pana Františka vyzpovídala, vyšlo najevo, že má opravdu bohaté zkušenosti nejen v oblasti vývoje, zavádění automatizace a robotizace, ale také s vedením týmů operátorů i vývojových pracovníků. V průběhu roku se s vámi, čtenáři, bude dělit o vlastní zkušenosti formou desetidílného seriálu o různých aspektech zavádění automatizace. Prosím, seznamte se s Františkem Zimmermannem.

    Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

    Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

    Školní robot pro výuku automatizace

    Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

    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