Opgave 1 Opbouwen van een servomotor-systeem - induteq.nl · © Festo Didactic GmbH & Co. KG 571853...

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 571853 1

Opgave 1

Opbouwen van een servomotor-systeem

Leerdoelen

Na het voltooien van deze opgave:

� Ben je bekend met het veilig opbouwen van een servomotor systeem

� Ben je bekend met de basisprincipes van schema lezen en bouwen hiervan.

Probleem beschijving

Een servomotor-systeem moet opgebouwd worden uit afzonderlijke componenten. De motorcontroller,

servomotor, roterende aandrijving, bedieningpaneel moeten volgens het elektrisch schema aangesloten

worden om een betrouwbare werking van het systeem te garanderen.

Situatieschets

Servomotor-systeem

Opgave 1 � Opbouwen van een servomotor-systeem

2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 571853

Projectopdracht

1. Kenmerken van de onderdelen beschrijven.

2. Opbouwen van het servomotor-systeem.

Hulpmiddelen

� Technische gegevens

o Elektrisch schema (blz. 6)

o Overzichttekening (blz. 5)

� Werkinstructies (blz. 4)

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 gedemonteerd.



Kenmerken van de onderdelen beschrijven

� Noteer in onderstaande tabel de gegevens van de servomotor.

Informatie over de kenmerken van onderdelen vind je in de databladen.

Parameters Waarde

Nominale spanning 360 V DC

Nominaal koppel 0.68 Nm

Nominaal toerental 6600 rpm

Koppel bij stilstand 0.98 Nm

Motor constante 0.558 Nm / A

� Noteer in onderstaande tabel de gegevens van de motorcontroller.

Informatie over de kenmerken van onderdelen vind je in de databladen.

Parameters Waarde

Voedingsspanning 1-phase/ 95 � 255 VAC

Nominale uitgangsstroom [Motor X6] 3 A

Uitgangsspanning [Motor X6] 320 V

Aantal digitale schakeluitgangen [X1.1 en X1.2] 4

Signaal van de analoge ingangen [X1.3] -10 � +10 V



Opbouwen van het servomotor-systeem

1. Aansluiten van de motor.

� Zorg ervoor dat de voeding is uitgeschakeld.

� Schakel de voedingsspanning van het vermogensgedeelte (230V/AC) uit.

� Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeelte (24V/DC) uit.

� Bevestig de motor op de roterende aandrijving met behulp van de borgschroeven en monteer de

motormodule op een profiel plaat.

� Sluit de motorkabel en de encoderkabel aan op de motorcontroller.

� Sluit de motorkabel aan de motoraansluiting [Motor X6] op het paneel en draai deze vast.

� Sluit de encoderkabel aan op de Sub-D connector [X2] op de motorcontroller.

2. Aansluiten van de motorcontroller.

� Sluit het vermogensgedeelte van de motorcontroller aan op een uitgeschakelde 230V/AC voeding met

behulp van 4mm veiligheidsmeetsnoeren. Gebruik hiervoor het elektrisch schema (blz. 6).

� Sluit de fase aan op [L]

� Sluit de nul aan op [N]

� Sluit de aarde aan op [PE]

� Sluit het besturingsgedeelte van de motorcontroller aan op een uitgeschakelde 24 V voeding met

behulp van 4mm veiligheidsmeetsnoeren.

� Sluit de 24V aan op [+24V]

� Sluit de 0V aan op [0V]

3. Aansluiten op de PC.

� Sluit de seriële interface kabel aan op de COM poort van de PC. Gebruik eventueel een USB naar RS232

adapter.

� Sluit de seriële interface kabel aan op de COM poort van de PC. Eventueel met een USB adapter.

� Sluit de seriële interface kabel aan op de sub-D connector [X5 Serial] van de motorcontroller.

4. Controleren van de systeemstatus.

� Zet de "controller enable"schakelaar uit (schakelaar omhoog)

� Controleer alle aansluitingen nog eens.

� Schakel de voedingsspanning (24V/DC) van de apparatuur aan. De READY-LED aan de voorkant van de

motorcontroller moet nu oplichten.

5. 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).

� Simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar omhoog).

� Potentiometer voor de analoge ingang 0 [Ain0] geheel linksom draaien (stand 0V).

� 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 het systeem uit.


� Schakel de voedingsspanning van het besturingsgedeeltegedeelte (24V/DC) uit.



Opmerking

Als de LED [READY] niet brandt, is er een storing. Het 7- segment display geeft een reeks getallen, Dit is

het nummer van de foutmelding. U moet de oorzaak van deze storing corrigeren. Zie de bedrijfsmodi en

foutmeldingen in hoofdstuk 8.2 van de handleiding "Motorcontroller CMMSAS-...".



Elektrisch schema


Opgave 2

Configuratie en inbedrijfstellen van een servomotor-systeem

Leerdoelen


� 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 [Kgcm2]. De motorcontroller wordt aangestuurd met behulp van digitale in- en uitgangen.

Situatieschets

Servomotor-systeem

Opgave 2 � Configuratie en inbedrijfstellen van een servomotor-systeem


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



voordat de componenten worden verwijderd.



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.



Configuratie en inbedrijfstellen met behulp van FCT

1. Controleren van de startvoorwaarden.

� Zorg ervoor dat de voeding wordt uitgeschakeld.


� 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.


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�.



� 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)



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-AS�xM

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 [kgcm2]



� 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.


� Selecteer de juiste communicatie poort en baudrate door in het menu �Component� te kiezen

voor �FCT Interface�. Stel de baudrate in op 115200 Baud.

� Klik op het interfacesymbool om de verbinding tot stand te brengen.



� 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-ins�kies 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.



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 �Operate�onder �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.


Opgave 3

Configureren van een toerentalregeling voor een servomotor

Leerdoelen


� Kun je een toerentalregeling voor een servomotor configureren in een motorcontroller.

� Ben je bekend met de mogelijkheden van verschillende versnellings- en vertragingsinstellingen in FCT.

� Ben je bekend met de configuratie van verschillende metingen met behulp van FCT.


Het aanpassen van de snelheid van de motor is een basisapplicatie. Bij gebruik van een servomotor is het

raadzaam om de versnellingsinstellingen aan te passen aan de dynamische eigenschappen van de motor en

de belasting. De hellingshoek van de gewenste en gerealiseerde snelheidswaarde moeten ingesteld,

gemeten en vastgelegd worden in een diagram. De basisinstellingen moeten worden aangepast met behulp

van FCT.

Situatieschets

Servomotor-systeem

Opgave 3 � Configureren van een toerentalregeling voor een servomotor


Projectopdracht

1. Configureren van een toerentalregeling met aanloopregeling bij een versnelling.

2. Optimaliseren van de controllerinstellingen.

3. Configureren van een toerentalregeling met aanloopregeling bij een vertraging.

4. Optimaliseren van de controllerinstellingen.

Hulpmiddelen


� Handboek van FCT

Waarschuwing






Projectopdracht 1.1: Configureren van een toereltalregeling met aanloopregeling bij een versnelling.

In projectopdracht 1.1 meten we de invloed van de aanloopregeling (hellingshoek van de ingestelde

waarde) op het toerental van de motor bij een versnelling.

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. Configureren en instellen van een servosysteem in FCT.

� Open in het venster "Workspace", de "Configuration" pagina voor het instellen van de

kerncomponenten.







Position Range / Positioneer bereik Unlimited / Oneindig

Type of limit switch / Type

naderingsschakelaar NC, Normally closed / NC, normaal gesloten **



** In deze opgave maken we nog geen gebruik van naderingsschakelaars voor de signalering van de

eindstanden. Kies voor NC, normaal gesloten.

� Bevestig eventueel de melding "Reset to default values" door op "Yes" te klikken.



� Open in het venster"Workspace", de pagina "Application Data" en pas de besturingsinterface aan,

zodat de waarde van de analoge ingang gebruikt wordt als ingestelde waarde voor de snelheid van de

motor. De waarde van de analoge ingang kan gesimuleerd worden met behulp van de potentiometer

[Ain0] op het paneel.

Applicatie instellingen (E/NL) Bedrijfsmodi (E/NL) Eigenschappen

Control interface / Bedieningsinterface Analogue Input / Analoge ingang �

Used Operating Modes / Bedrijfsmodi Profile Velocity Mode / Snelheids Modus �

Eigenschappen voor

massatraagheidsmoment � 2.500 kgcm2



� Bevestig eventueel de melding "Reset to default values" door op OK te klikken.

� In het venster "Workspace" wordt de pagina �Setpoint selection� toegevoegd.

5. Besturingsinterface instellen

� Open de pagina 'Setpoint selection" om de snelheidsregelingvoor meting 1 in te stellen.

Instelling voor de ingestelde waarde Meting 1 Meting 2 Meting 3

Velocity Control / Snelheidsregeling:

Setpoint / Ingestelde waarde

Analoge ingang

Analoge ingang

Analoge ingang

Velocity Setpoint Ramp /

Helling van ingestelde waarde

Ramp type / Type hellingshoek

� Acceleration / Versnelling

Niet geactiveerd

�

�

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

19517,0 rpm/s

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

500.0 rpm/s

� Open de pagina " Analogue I / O " om de functie van de analoge ingang te configureren.

Instellingen voor de analoge ingang Keuze Toelichting

Analogue Input / Analoge ingang

Scaling (Velocity) / Schaal (snelheid)

Offset /Offset

Safe zero / Veilige nul

2000

0.0

0.0

Snelheid bij maximale spanning (10V)

Compensatie spanning

???



6. Configureren van de meting in FCT.

� Selecteer de pagina " Trace Configuration " in het venster "Workspace", om de meting in te stellen.

Meet instellingen (E/NL) Keuze (E/NL)

Trace kanaal 1 / Meetkanaal 1 Numeric data � Actual velocity (filtered) /

Nummerieke gegevens � actuele waarde (gefilterd)

Trace kanaal 2 / Meetkanaal 2 Numeric data � Setpoint velocity /

Nummerieke gegevens � ingestelde waarde

Trace Control / Meetinstellingen:

Time Base /Tijdbasis

Delay / Vertraging

100*

0.00

Trigger Control / Start signaal:

Trigger Edge / Start flank

Digital Data /Digitaal startsignaal - Contoller Enable / Controller inschakelen

Rising / Opgaande flank

Trigger Mode / Startsignaal Modus Normal / Normaal of Single / Enkel

Display Mode/ Weergave Modus:

Paint curves to / Geef de curves weer op

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.



7. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren. Laadt dan het



adapter.


� Selecteer de juiste communicatie poort en baudrate door in het menu �Component� te kiezen




� Activeer �FCT� om de motorcontroller met behulp van het bedieningspaneel in FCT(HMI) te bedienen

door op �OK� te klikken.

8. Activeer het systeem via het bedieningspaneel en FCT.



� Potentiometer voor de analoge ingang 0 [Ain0] geheel linksom draaien (stand 0 [V])

� 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)

� Schakel de [Analoog / Digitaal] schakelaar in de analoge stand (schakelaar omhoog).

� Selecteer in het HMI venster bij �Device Control� de opties "FCT " en "Enable".

� Bedien de potentiometer switch [Ain0] om handmatig de snelheid en draairichting in te kunnen stellen.

� Schakel na de test in het HMI venster bij �Device Control� de optie "Enable� uit.



9. Uitvoeren van de meting.

� Zet de potentiometer switch [Ain0] in positie +10 [V]

� Open in het venster "Workspace" de "Trace Data" pagina.

� Klik op "Start Trace" om meting klaar te zetten.

� Open het tabbblad �Operate� in het HMI venster.

� Selecteer bij �Device Control� de optie "Enable" om de motor en door de ingestelde trigger ook de

meting te starten.

� De-selecteer het selectievakje "Enable" optie om motor te stoppen.

� Wacht tot het diagram verschijnt.

10. Wijzig snelheidsparameters, download de instellingen in de motorcontroller en maak een nieuwe curve

in het diagram

� Open in het venster �Workspace� de pagina �Setpoint selection " en stel de snelheidsregeling in voor

meting 2 en 3 (zie stap 5 en/of de tabel op de volgende pagina).

� Sla het project op en laadt de gegevens in de motorcontroller. Klik hiervoor op �Download�aan de

rechterzijde van het scherm.

� Open in het venster "Workspace", de pagina "Trace Data".


� In het HMI venster, ga naar het tabblad �Operate� en klik onder �Device Control� op "Enable" om de

motor en door de ingestelde trigger ook de meting te starten

� De-selecteer het selectievakje "Enable" optie om de meting te stoppen.


� Herhaal deze meting (stap 11) met de instellingen voor meting 3. (zie tabel hieronder)






Analoge ingang

Analoge ingang

Analoge ingang





Niet geactiveerd

�

�

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

19517,0 [rpm/s]

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

500.0 [rpm/s]



11. Verklaren van de meetgegevens

� Verklaar de meetgegevens van meting 1, 2 en 3.

Meting 1:

Bij de eerste meting is geen hellingshoek voor de ingestelde waarde ingesteld. De ingestelde waarde gaat

direct naar de ingestelde waarde van 10 [V]. De motor gaat direct (voor zover mogelijk) naar de maximale

snelheid. De actuele waarde zal iets achterblijven op de ingestelde waarde. Als de massatraagheid van de

toepassing toeneemt zal ook de waarde verder achterblijven.

Meting 2:

Bij de tweede meting is een hellingshoek van 1147,5 [rpm/s] voor de ingestelde waarde ingesteld. De

ingestelde waarde stijgt niet meer dan 19517,0 [rpm/s] omwentelingen per seconde. De motor gaat

vertraagd naar de maximale sneheid.

Meting 3:

Bij de derde meting is een hellingshoek van 500 [rpm/s] voor de ingestelde waarde ingesteld. De ingestelde

waarde stijgt niet meer dan 500 omwentelingen per seconde. De motor gaat langzaam de maximale

snelheid.



Projectopdracht 1.2: Versnelling, het optimaliseren van de controllerinstellingen

In Projectopdracht 1.2 meten we de invloed van de versterkingsfactor op het toerental van de motor bij een

versnelling.

1. Instellen van de snelheidsregeling zoals bij Projectopdracht 1.1. Dus zonder aanloopregeling

(hellingshoek).

� De-selecteer op de pagina �Setpoint selection� de optie "Enable� onder �Velocity Setpoint Ramp�.

2. Project opslaan en laden van gegevens in de motorcontroller.

� Sla het project op en laadt van de gegevens in de motorcontroller. Klik hiervoor op �Download�aan

de rechterzijde van het scherm.

3. Controllerinstellingen wijzigen

� Open het tabbblad �Optimize� in het HMI venster. Om de regelinstellingen voor meting 1 in te stellen.

� Klik op het tabblad �Speed Control� onder �Optimise� en wijzig de versterkingfactor door bij �Gain�

de waarde te wijzigen in 0,11 (zie tabel)

Opmerking

Door het configureren (pagina �Configuration) is de controller is afgestemd op de motor.

Een aanpassing van de controller parameters is niet nodig, en daarom geen deel uit van deze opgave.

Het veranderen van de regelparameters kan schadelijk zijn voor de motor!

Controleer de gegevens zorgvuldig!

Klik op "Default Values" om de standaardwaarden te herstellen.

"Speed control" instellingen Meting 1 Meting 2 Meting 3

Speed control / Snelheidsregeling

� Gain / Versterkingsfactor

0.1

1.0

2.0





� Open in het venster "Workspace" de pagina "Trace Data�.

� Sluit het diagram van de vorige meting door op het kruisje van het tabblad van de grafiek te klikken.



� Selecteer bij �Device Control� de optie "Enable" om de motor en door de ingestelde trigger ook de

meting te starten.

� De-selecteer het selectievakje "Enable" optie om motor te stoppen


5. Wijzigen van de parameters voor meting 2 en 3.

� Open het tabblad"Speed Control" en configureer de snelheidsregeling voor meting 2 en meting 3.

� Voer de meting van stap 4 opnieuw uit met de gewijzigde controller instelling (stap 3).

6. Vergelijken van de meetgegevens.

� Vergelijk de meetresultaten en vul bij �Gain� de beste waarde in en klik op de knop "Accept" om deze

instelling op te slaan. De beste instelling volgt het best de ingestelde waarde.


� Kies in het menu �Project� voor �Save�, klik op het icoon van de diskette (derde icoon) of de







Projectopdracht 2.1: Configureren van een toereltalregeling met aanloopregeling bij een vertraging.

In Projectopdracht 2.1 meten we de invloed van de aanloopregeling (hellingshoek van de ingestelde

waarde) op het toerental van de motor bij een vertraging.



3. Configureren van de toepassing in FCT. (zie opgave 3)

4. Besturingsinterface instellen.

� Open in �Workspace� de pagina �Setpoint selectie " en stel de snelheidsregeling in voor meting 1.




Correction Value / Correctie waarde

Analoge ingang

Inactief

Analoge ingang

Inactief

Analoge ingang

Inactief





Niet geactiveerd

�

�

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

1147.5 rpm/s

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

500.0 rpm/s

� Sla het project op en laadt de gegevens in de motorcontroller. Klik hiervoor op �Download�aan de

rechterzijde van het scherm.


� Open �Profile Velocity/Torque Mode� tab in het venster �Output� en wijzig de instelling voor de

�Setpoint� / ingestelde waarde in 0,00 rpm.


� Open in het venster "Workspace"de pagina "Trace Data".

� Sluit het diagram van de vorige meting door op het kruisje van het tabblad van de grafiek te klikken.

� Klik op "Start Trace" om de meting klaar te zetten.

� Open het tabbblad �Optimize� in het HMI venster.

� Klik in het HMI venster onder �Device Control� op "Enable" om de motor en door de ingestelde trigger

ook de meting te starten.



� Wanneer de motor op snelheid is, klik op �Profile Velocity Mode� in de "Profile Velocity/Torque Mode"

tab om de ingestelde waarde van 0 rpm te selecteren. De motor komt nu tot stilstand.

� De-selecteer het selectievakje "Enable" optie om de meting te stoppen.


� Herhaal deze meting (stap 11) met de instellingen voor meting 2 en3. (zie tabel hieronder)




Correction Value / Correctie waarde

Analoge ingang

Inactief

Analoge ingang

Inactief

Analoge ingang

Inactief





Niet geactiveerd

�

�

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

19517,0 [rpm/s]

Geactiveerd

Alle waarden gelijk

500.0 [rpm/s]



Projectopdracht 2.2 Vertraging, het optimaliseren van controller gedrag

In Projectopdracht 2.2 meten we de invloed van de versterkingsfactor op het toerental van de motor bij een

vertraging.

1. Instellen van de snelheidsregeling zoals Projectopdracht 2.1. Dus zonder hellingshoek.

� De-selecteer de optie "Enable� onder �Velocity Setpoint Ramp� op pagina �Setpoint Control�

2. Project opslaan en laden van gegevens in de motorcontroller.

� Sla het project op en laadt de gegevens in de motorcontroller. Klik hiervoor op �Download� aan

de rechterzijde van het scherm.

3. Controller instellingen wijzigen.

� Open het tabblad in het HMI venster om de regelinstellingen voor meting 1 in te stellen.

� Klik op het tabblad �Speed Control� onder �Optimise� en wijzig de versterkingfactor door bij �Gain�

de waarde te Wijzigen in 0,11 (zie tabel)

Opmerking

Door het configureren (pagina �Configuration) is de controller afgestemd op de motor.

Een aanpassing van de controller parameters is niet nodig, en daarom geen deel uit van deze opgave.

Het veranderen van de regelparameters kan schadelijk zijn voor de motor!

Controleer de gegevens zorgvuldig!

Klik op "Default Values", om de standaardwaarden te herstellen.

"Speed control" parameters Meting 1 Meting 2 Meting 3

Speed control / Snelheidsregeling

� Gain / Versterkingsfactor

0.1

1.0

2.0





� Open in het venster "Workspace"de pagina "Trace Data".

� Verwijder het diagram van de vorige meting door op het kruisje van het tabblad van de grafiek te

klikken.

� Open het tabbblad �Optimize� in het HMI venster, om de regelinstellingen voor meting 1 in te stellen.

5. Meting uitvoeren.

� Open in "Workspace" de "Trace Data" pagina.

� Klik op "Start Trace" om de meting te starten


� Selecteer "Enable" om de meting te starten.



� De-selecteer het selectievakje "Enable" om de meting te stoppen.


4. Wijzig snelheidsparameters en maak een nieuwe curve in het diagram

� Open in �Workspace� de pagina �Setpoint selectie " en stel de snelheidsregeling in voor meting 2 of

meting 3 (zie stap 6).

� Sla het project op en laadt de gegevens in de motorcontroller (zie stap 7).

� Open in het venster "Workspace", de pagina "Trace Data".

� In het venster � Output", ga naar het tabblad �Operate� en klik op "Enable" om de motor te starten.

Door de ingestelde trigger start ook automatisch de meting.




5. Vergelijken van de meetgegevens

� Vergelijk de meetresultaten en klik op de knop "Accept" om de beste instelling op te slaan. De beste

instelling volgt het best de ingestelde waarde.



Beantwoord de volgende vragen.

� In FCT, kun je de regelinstellingen optimaliseren (�Pagina Optimize� controller data/tab). Verklaar de

volgende termen.

�Speed control�

Het doel van de snelheidsregelaar is het instellen van de snelheids instellingen. Het is belangrijk een

compromis te vinden tussen de stijfheid van het station, de stabiliteit en het geluidsniveau. Er is ook

een instelling voor het filteren van de actuele snelheid.

�Gain�

Gain betekent versterkingsfactor. De verstekingsfactor geeft aan met welke waarde het verschil

tussen de gewenste en de werkelijke waarde versterkt moet worden in de P-regelaar.

�Time constant�

De tijdconstante geeft aan welke tijdconstante gebruikt wordt bij het regelen van het verschil tussen

de gewenste en de werkelijke waarde in de I-regelaar.



� Welke instellingen resulteren in de beste snelheidsregeling? Verklaar je antwoord.

Versterkingsfactor: 1.0

De regelaar moet zodanig worden ingesteld dat alleen een overschrijding van de werkelijke

snelheidswaarde voorkomt. De overschrijding moet ca.15% groter zijn dan de ingestelde waarde. De

neergaande flank mag niet onder de ingestelde waarde komen of moet direct terugkomen op de

ingestelde waarde. Deze instelling geldt voor de meeste motoren die gebruikt worden in combinatie

met de servocontroller.

� Wat gebeurt er als de versterkingsfactor te klein / te groot geconfigureerd is?

Als de versterkingsfactor te hoog is, wordt de regeling instabiel. De grens voor de versterkingsfactor

wordt bepaald door de neiging van de drive te trillen bij hoge snelheden. Als de instelling te laag is

reageert de regeling niet voldoende op sprongen in de ingestelde waarde en zullen er afwijkingen

optreden tijdens het gebruik.


Opgave 4

Homing procedure uitvoeren en positioneren van individuele posities

Leerdoelen


� Kun je de homing procedure van een servo motor systeem uitvoeren.

� Kun je nieuwe posities in de motorcontroller configureren.

� Kun je de motor positioneren.


Het servomotor systeem heeft een referentiepunt nodig om verdere posities te berekenen. Dit

referentiepunt wordt door een naderingsschakelaar gemarkeerd. Voor een nauwkeurige positionering,

moet homing uitgevoerd worden voordat het programma gestart wordt. Ook de instellingen van de

individuele posities moeten geconfigureerd en getest worden met behulp van FCT of het bedieningspaneel

voordat het programma gestart wordt.

Situatieschets

Servomotor-systeem

Opgave 4 � Homing procedure uitvoeren en positioneren van individuele posities


Projectopdracht

1. Configureren van het servo motor system en homing uitvoeren.

2. Configureren en testen van de posities.

Hulpmiddelen

� Technische gegevens (welke)

� Werkinstructies (welke)

Waarschuwing






Configureren van het servo motor system en homing uitvoeren.


2. Monteer de naderingsschakaars op de aandrijving (zie ???)

3. Sluit de naderingsschakelaars, met behulp van de kabels aan op de het paneel van de motorcontroller.

(Din6-Limit0/Din7-Limit1).



6. Configureren van de toepassing in FCT.

� In het venster "Workspace", open de "Configuration" pagina en pas de configuratie aan volgens

onderstaande tabel. De motor krijgt in deze opgave een positioneerbereik van 10.000 omwentelingen.







Position Range / Positioneer bereik 10000 rev / omw.

Type of limit switch / Type

naderingsschakelaar NC, Normally closed / NC, normaal gesloten **



� Open de pagina "Application data" om de algemene gegevens van de installatie, de belasting en de

besturingsinterface te configureren zodat de digitale I/O gebruikt voor de aansturing van het systeem.

De digitale ingangen kunnen gesimuleerd worden met behulp van de keuzeschakelaar voor positie [Set

Selector]. Deze keuzeschakelaar bevind zich op het paneel van de motorcontroller.

"Application data" instellingen �Operating mode� �Environment�

Besturingsinterface Digitale I/O �

Bedrijfsmodi Positioneer mode

Homing mode

�

Eigenschappen voor

massatraagheidsmoment

� 2,5 [kgcm2]



7. Homing configureren.

� In "Workspace", open de pagina "Homing"om de instellingen voor de homing procedure in te stellen.

Opmerking

Voor een exacte beschrijving van de homing methoden, zie hoofdstuk 3.5.6 Homing in de handleiding

"Motorcontroller CMMS-AS" of de helpfile van FCT "Help � Contents of Installed Plug-ins � Festo �

CMMS-AS".

"Homing" instellingen (E/NL) Keuze (E/NL)

Homing Method / Homing methode

Destination / Bestemming

Direction / Richting

Limit Switch / Naderingsschakelaar

Negatieve / Negatief

Parameters / Instellingen

Search / Zoeken

Crawl / Kruipen

Running / Bedrijf

Snelheid [rpm]/versnelling [rpm/s]

10.0/500.0

5.0/500.0

20.0/500.0

Control / Besturing

Axis Zero Pont / Nulpunt van de as

0.030 r (Een rotatie (r) is één omwenteling van de as).

Go to the Zero point after homing / Ga naar het nulpunt als de homing voltooid is

8. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren en laadt dan het



adapter.


� Selecteer de juiste communicatie poort en baudrate door onder het menu �Component� te kiezen






� Activeer FCT / HMI om de motorcontroller met behulp van het bedieningspaneel in FCT(HMI) te

bedienen door op �OK� te klikken.

9. Activeer het systeem via het bedieningspaneel.



� De simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar omhoog).

� De keuzeschakelaar voor positie [Set Selection] staat op 0

� De keuzeschakelaar voor de aansturing [Analog / Digital] staat op digitaal (schakelaar naar

beneden).

� De keuzeschakelaar voor de ingangen [Internal / External] staat ingesteld voor de ingangssimulator

op het paneel; internal (schakelaar naar boven).


� Activeer de controller met behulp van FCT.

� Selecteer in het HMI venster de opties "FCT" en "Enable".

.



10. Homing uitvoeren

� Zet de schakelaar [Stop] op het bedieningspaneel aan (schakelaar omlaag). Krijgt nu kleur, klik erop

om de homing procedure te starten.

� Bevestig de melding "Homing successful" door op OK te klikken en vergelijk de gegevens in de tab

�Operate� met de gevens voor de homing procedure.

11. Homing uitvoeren met behulp van het bedieningspaneel.

� In het HMI venster, deselecteer "FCT" en "Enable".

� De simulatieschakelaars voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar omhoog).

� Zet de schakelaars [Power Enable] en [Controller Enable] en [Stop] van uit naar aan op het

bedieningspaneel (Schakelaar omlaag).

� Keuze schakelaar [Record Selection] in de stand 0.

� Zet de schakelaar "Start" aan (schakelaar naar beneden) om de homing procedure te starten.




� In het HMI venster, selecteer "FCT".

� Klik op �Store� aan de rechterkant van het scherm om de instellingen permanent in de motorcontroller

op te slaan.


toescombinatie �Ctrl+S� om het project op te slaan




� Zet de schakelaars �Stop�en �Start�uit (schakelaar omhoog).



Configureren en testen van de posities.

1. Configureren van de posities.

� Open de pagina �Position Set Table" en selecteer de tab "Position List" om de belangrijkste

instellingen voor de positielijst te configureren.

Positielijst

No. Mode Positie [U] Profiel Commando Volgende actie Ingang

1 A** 10.00 0 END * �

2 A** 20.00 0 END * �

3 A** 40.00 1 END * �

4 A** 60.00 1 END * �

*Deze instelling is in deze opgave niet van toepassing.

** A = absolute positie, R = relatieve positie.

� Voer de gegevens direct in de tabel in of open het venster "Position Set � Detail View" door te

dubbelklikken in de betreffende regel van de tabel.

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 3.5.5 Position control en

3.5.14 Travel programm in de handleiding "Motorcontroller CMMSAS ..." of de helpfile programming help

"Help" � Contents of Installed Plug-ins � Festo � CMMS-AS".



2. Configureren van het bewegingsprofiel.

� Open de pagina �Position Set Table" en selecteer de tab " Position Profiles " om de belangrijkste

instellingen voor bewegingsprofielen te configureren.

Bewegingsprofiel

No. Snelheid

[rpm]

Versnelling

[rpm/s]

Vertraging

[rpm/s]

Filter[%] Tijd [ms] Start d. [ms] Eind snelheid

[rpm]

Startcond.

0 500.0 1147.5 19517,0 0 0 0 0 Negeren

1 1000.0 1147.5 19517,0 0 0 0 0 Negeren

� Voer de gegevens direct in de tabel in of open het venster "Profile � detailed view" door te

dubbelklikken in de betreffende regel van de tabel.



Opmerking

Voor een exacte beschrijving van de individuele instelling, lees de hoofdstukken 3.5.5 Position control en

3.5.14 Travel program in de handleiding "Motorcontroller CMMSAS ..." of de helpfile programming help


3. Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren. Laadt dan het



adapter.


� Selecteer de juiste communicatiepoort en baudrate door onder het menu �Component� te kiezen

voor �FCT Interface�. Stel de baudrate in op 115200 [Baud].





� Activeer FCT om de motorcontroller met behulp van het HMI venster in FCT te bedienen, door op �OK�te

klikken.

4. Positioneren met behulp van FCT

� In het HMI venster selecteer "Enable�.

� Zet de simulatieschakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop] aan (schakelaars omlaag).

� Op het tabblad �Position List� selecteer (FCT moet zichtbaar zijn) en klik op een positie.

� Klik op om het positioneren te starten.

Opmerking Door te klikken op of wordt de positielijst geselecteerd. Als zichtbaar is wordt de positielijst van FCT gebruikt. Als zichtbaar is wordt de positielijst in het geheugen van de motorcontroller gebruikt.



5. Positioneren door gebruikt te maken van het bedieningspaneel

� In het HMI venster, de-selecteer "FCT " and "Enable"

� Zet de schakelaars [Limit0], [Limit1], [Controller Enable] en [Stop] aan (schakelaars omlaag).

� Kies een positie met de keuzeschakelaar [Set Selection].

� Zet de schakelaar [Start] aan (schakelaar omlaag) om de positionering te starten.

Opmerking

De gekozen posities moeten beschikbaar zijn in de positielijst in het geheugen van de motorcontroller. De foutmelding "Position data record" of �E429� op het display geeft aan dat de gevraagde positie niet in de lijst voorkomt.

















� Beschrijf het verschil tussen "FCT" modus en "MEM" modus.

In de �FCT� modus wordt door het klikken op de positionering van deze positie uitgevoerd

overeenkomstig de instellingen van het bewegingsprofiel.

In de �MEM� modus wordt door het klikken op de positionering van alle posities uitgevoerd in de

overeenkomstig de volgorde ingesteld in de positielijst en het bewegingsprofiel.

� Voer de volgende Projectopdrachten uit en beschrijf de resultaten in onderstaande tabel.

Actie Beschrijving

Wijzig de �Mode� van positie 1 van �A� in �R� beschrijf de wijziging

in de bewegingscylus.

De motor draait in de richting van de eerste positie in de �Test

cycle� lijst.

Beschrijf �Mode A� en �Mode R� A staat voor absoluut. De motor gaat naar de opgegeven

absolute positie.

R staat voor Relatief. De motor gaat relatief het aantal

opgegeven stappen voor of achteruit.


Opgave 5

Sequentieel positioneren van meerdere postities

Leerdoelen


� Kun je een volgordebesturing configureren in een servocontroller.

� Kun je posities controleren met behulp van FCT in een testcyclus.


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 servomotor 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

Servomotor-systeem

Opgave 5 � Sequentieel positioneren van meerder postities


Project opdracht

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


� Werkinstructies (welke)

Waarschuwing






VAR 1: Realiseren van een (tijdafhankelijke) volgordebesturing en testen van de posities.




4. Opstellen van een positielijst.

� Open de pagina "Position Set Table" en kies voor het tabblad "Position List"om de belangrijkste


Position record list / Postitielijst

No.

Nr.

Mod

Modus

Position [U]

Positie [omw.]

Profile

Profiel

Command

Commando

Objective

Volgende actie

Input

Ingang

1 O 50.00 0 TIM 2 –

2 O 150.00 1 TIM 3 –

3 O 250.00 2 TIM 4 –

4 O 300.00 1 TIM 5 –

5 O 150.00 3 TIM 6 –

6 O 0.00 2 END – –

Opmerking







5. 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.

Bewegingsprofiel

No. Snelheid

[rpm]

Versnelling

[rpm/s]

Vertraging

[rpm/s]


[rpm]

Startcond.

0 500.0 500.0 500.0 0 2000 0 0 Ignore

1 1000.0 1000.0 1000.0 0 3000 0 0 Ignore

2 2000.0 2000.0 2000.0 0 5000 0 0 Ignore

3 1500.0 1500.0 1500.0 0 4000 0 0 Ignore

De motor heeft met deze instellingen dus altijd één seconde nodig om op snelheid te komen, ongeacht de

ingestelde snelheid.

Opmerking







� In "Workspace", selecteer de pagina " Trace Configuration " om de meting in te stellen.


Trace Channel 1 / Meetkanaal 1 Numeric data � Setpoint velocity /


Trace Channel 2 / Meetkanaal 2 Numeric data � Actual velocity (filtered) /




Delay / Vertraging

700*

0.00



Digital Data /Digitaal startsignaal - Positioning started/rising


Trigger Mode / Startsignaal Modus Normal / Normaal





*Deze waarde is een factor voor de duur van de meting. De duur van de meting in seconden wordt in het

veld �Sample Time� aangegeven.

� Sla het project op en zorg ervoor dat de PC met de motorcontroller kan communiceren. Laadt dan het


� Activeer FCT Device Control om de motorcontroller met behulp van het bedieningspaneel in FCT(HMI) te

bedienen.

7. Controleer de hardware handmatig (Zie opgave 2)



� Zet de schakelaar [Stop] en [Start] uit (schakelaar naar boven).


� Keuzeschakelaar voor positie [Set Selection] staat op 0





9. Homing uitvoeren (Zie opgave 4 stap 10)



10. Configureer een testcyclus en voer de metingen uit.

Door gebruik te gebruik maken van de testcyclus, wordt geen rekening gehouden met de commando�s

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 "Run Sequence" om de testbesturingvolgorde en de meting te starten.

� In "Workspace", open de pagina "Trace Data" om het digram te bekijken.




* Ter verduidelijking zijn teksten in de afbeelding toegevoegd.

11. 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

commando�s (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.

Opmerking Door te klikken op of wordt de positielijst geselecteerd. Als zichtbaar is wordt de positielijst van FCT gebruikt. Als zichtbaar is wordt de positielijst in het geheugen van de motorcontroller gebruikt.

� In "Workspace", open de pagina"Trace Data".




* Ter verduidelijking zijn teksten in de afbeelding toegevoegd. De laatste beweging heeft geen tijd omdat

bij positie 6 het commando �END� gegeven is i.p.v.�TIM�.

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.









� Zet de schakelaar [Power Enable] en [Controler Enable] uit (schakelaar naar boven)







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�.




Position record list / Postitielijst

No.

Nr.

Mod

Modus

Position [U]

Positie [omw.]

Profile

Profiel

Command

Commando

Objective

Volgende actie

Input

Ingang

1 O 50.00 0 MC 2 –

2 O 150.00 1 MC 3 –

3 O 250.00 2 MC 4 –

4 O 300.00 1 MC 5 –

5 O 150.00 3 MC 6 –

6 O 0.00 2 END – –

Opmerking








� 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

[rpm]

Versnelling

[rpm/s]

Vertraging

[rpm/s]


[rpm]

Startcond.

0 500.0 500.0 500.0 0 0 0 0 Ignore

1 1000.0 1000.0 1000.0 0 0 1000 0 Ignore

2 2000.0 2000.0 2000.0 0 0 500 0 Ignore

3 1500.0 1500.0 1500.0 0 0 2000 0 Ignore

Opmerking







� In het venster "Workspace", selecteer de pagina " Trace configuration" om de meting in te stellen.








Delay / Vertraging

900*

0.00



Digital Data /Digitaal startsignaal - positioning started/rising












bedienen.







� Keuzeschakelaar voor de aansturing [Analog / Digital] staat op digitaal (schakelaar naar beneden).


het paneel; internal (schakelaar naar boven).






� Zet de simulatieschakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop]aan (schakelaars omlaag).

� Open het " Manual Move" of "Optimise" tabblad in het HMI venster.







� Klik op "Stop Trace" om de meting te stoppen.

� In het venster "Workspace", open de pagina"Trace Data".




meetresultaten.

� Zet de schakelaar [Limit0], [Limit1] en [Stop] aan (schakelaar naar beneden).


"FCT" tot je ziet).


� 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.














� Simulatieschakelaar voor eindschakelaars [Limit0] en [Limit1] zijn uit (schakelaar naar boven).




het paneel; [Internal] (schakelaar naar boven).







� 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 positielijst en bewegingsprofiel.

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 Beschrijving

Start een �Test Cycle� door op �Run Sequence� te klikken vanuit

een willekeurige positie.

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



Opgave 6

Sequentieel positioneren met startvoorwaarde

Leerdoelen


� Ben je bekent met de verschillende bedieningsmodi van een motorcontroller.

� Kun je een programma het volgordebesturing ontwerpen.

� Kun je posities definieren met behulp van de teach-in functie.


Een meetsysteem moet bestuurd worden met een volgordebesturing. Daarvoor gebruiken we de

verschillende bedieningsmodi van de motorcontroller. De bedieningsmodus "Linked position records"is

noodzakelijk voor bewegingsprofielen met een eindsnelheid <> 0. In de�jog� modus kan de aandrijving

handmatig (vanuit de FCT software) bewogen worden, bijvoorbeeld om posities te definieren met behulp

van de teach-in functie of om de aandrijving handmatig te bewegen na een systeemfout.

Situatieschets

Servomotor-system

Opgave 6 � Sequentieel positioneren met startvoorwaarde


Projectopdracht

1. Definieren van posities met behulp van de teach-in functie.

2. Ontwerpen van n sequentiele besturing.

Hulpmiddelen

� Technische gegevens

� Werkinstructies

Waarschuwing






Definieren van posities met behulp van de teach-in functie.



3. Aansluiten van het simulatiekastje voor de digitale in- en uitgangen.

� Sluit het simulatiekastje met de SysLink I/O kabel aan op de aansluiting X1.2 van het motorcontroller

paneel.


5. Controleren van de project- en toepassingsinstellingen.

6. Instellen van de besturingsinterface.

� Open de pagina "Digital I/O" om de functie van de digitale in- en uitgangen te definieren.

Instellingen van digitale in- en uitgangen E / NL Keuze E / NL

Mode selection / Modus selectie Enable / Toepassen

Digital outputs / Digitale uitgangen

Output 1 / Uitgang 1



Motion complete / Beweging klaar

Ackowledge Start / Bevestig Start

Error / Foutmelding



7. Instellen van handmatige positioneer modus.

� Open de pagina "Jog mode" om de instellingen handmatige positioneer modus in te stellen.

"Jog mode" instellingen E / NL Keuze E / NL

Creep travel / Kruipen

Creep speed [rpm] / Kruipsnelheid

Creep duration [ms] / Kruiptijd [ms]

15.00

2000

Jog parameter / Jog instellingen

Max. speed [rpm] / Maximale snelheid [rpm]

Acceleration [rpm/s] / Acceleratie [rpm/s]

Deceleration [rpm/s] / Vertraging [rpm/s]

Smoothing [%] / Filter [%]

150.00

1147.5

1147.5

100

Debounce time of DINs after teaching in /

Contactdender van de digitale ingangen na het inschakelen.

Ignore time [ms] / negeertijd

100




bedienen.









� Schakel [Power Enable] en [Controller Enable] aan (schakelaar omlaag).




11. Definieren van posities met behulp van de Teach-in functie van FCT.

� De schakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop] zijn aan (schakelaars omlaag).



� Open het " Manual Move"tabblad in het HMI venster om de aandrijving de bewegen met behulp van:

Selecteer een positie in de positielijst en beweeg de aandrijving met behulp van"<<" en ">>" naar de

gewenste positie.

Klik op "Accept as Position Nr." Om de positie op te slaan in de positielijst.

Positielijst

No. Positie [omw]

1 150.00

3 300.00



12. Definieren van posities met behulp van handmatige positioneer modus met de ingangssignalen.

� Schakelaar [Limit0] en [Limit1] aan (schakelaar omhoog).

� De-selecteer onder "Device Control" van het HMI venster de opties "FCT" en "Enable"

� Zet [Power Enable] en [Controller Enable] en [Stop] op het panel van de motorcontroller van de positie

�uit� naar �aan� (schakelaar omlaag).

� Test hoe de ingangen van het simulatiekastje aangesloten zijn op de motorcontroller. Gebruik hiervoor

de weergave van de in- en uitgangen onder �Digital I/O state� op het tabblad �Operate� in het HMI

venster.

� Zet de schakelaar van ingang Din9 uit en de schakelaar van ingang Din12 aan om de bedieningsmodus

�Jog Mode� in te schakelen. Controleer dit op de pagina �Digital I/O�. De active mode is nu �Jogging /

Teaching�. Dit kun je zien op de pagina Control Interface.

� Kies de aan te passen positie met behulp van de keuzeschakelaar �Set Selection� op het paneel van de

motorcontroller.

� Met ingang [Din10] draait de motor in positieve richting, met [Din11] draait de motor in negatieve

richting.

� Zet de schakelaar [Start] op het panel van de motorcontroller op aan (schakelaar omhoog) om de positie

op te slaan in de motorcontroller.

� In het HMI venster, selecteer "FCT " en "Enable" en klik op �Upload� om de aangepaste positielijst van

de motorcontroller in FCT te laden.

Positielijst

No. Positie [omw] /

2 200.00

4 0.00

















het paneel; [Internal] (schakelaar naar boven).






Ontwerpen van een sequentiele besturing


� Open de pagina �Position Set Table" en selecteer de tab "Position List" om de belangrijkste


Positielijst

No. Mode Positie [U] Profiel Commando Volgende actie Ingang

0 A 150.00 0 NRS* 2 NEXT 1

2 A 200.00 1 NRS* 3 NEXT 2

3 A 300.00 2 MC 4 �

4 A 0.00 3 END � �

*NRS: Wacht op een opgaande flank van het NEXT ingangssignaal en een daaropvolgend �Motion

Complete� signaal.

Opmerking




"Help" Contents of Installed Plug-ins � Festo�CMMS-AS".


� 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

[rpm]

Versnelling

[rpm/s]

Vertraging

[rpm/s]


[rpm]

Startcond.

0 1500.0 1500.0 1500.0 0 0 1000 1500.0 Ignore

1 100.0 500.0 500.0 0 0 0 100.0 Ignore

2 1000.0 1000.0 1000.0 0 0 0 1000.0 Ignore

3 3000.0 3000.0 3000.0 0 0 2000 0 Ignore



Opmerking





� In het venster "Workspace", selecteer de pagina "Trace Configuration" om de meting in te stellen.








Delay / Vertraging

1100*

0.00



Digital Data /Digitaal startsignaal - positioning started/rising













� Activeer FCT Device Control door op �OK� te klikken om de motorcontroller met behulp van het

bedieningspaneel in FCT(HMI) te bedienen.





� Potentiometer voor de analoge ingang 0 [Ain0] geheel linksom draaien (stand 0V)




het paneel; internal (schakelaar naar boven).


� Zet de schakelaar van ingang [Din9] uit en de schakelaar van ingang [Din12] uit om de bedieningsmodus

�Single Position Set� in te schakelen. Controleer dit op de pagina �Digital I/O�. De active mode is nu

�Single Position Set�.

� Selecteer in het HMI venster bij �Device Control� de opties "FCT" en "Enable".




� Zet de simulatieschakelaars [Limit0], [Limit1] en [Stop] aan (schakelaars onder).

� Open het " Manual Move" of "Optimise" tabblad in het HMI venster..












meetresultaten.

� Zet de schakelaar [Limit0], [Limit1] en [Stop] aan (schakelaar naar beneden).


"FCT" tot je ziet).


� Selecteer de eerste positie en klik op "Run to position" ,

Om de positionering en de meting te starten.

� Schakel NEXT 1 [Din10] van �uit� naar �aan� wanneer de eerste positie bereikt is, en schakel NEXT 2

[Din11] �aan� wanneer positie 2 bereikt is. Pas dan wordt de volgende beweging gestart.





Opmerking

Positie instellingen met een eindsnelheid <> 0 kunnen niet gebruikt worden als individuele positive

instelling, omdat de snelheidsinstelling alleen bereikt kan worden in een cyclus.

7. Sequentieel programma starten met het bedieningspaneel.

� De-selecteer onder "Device Control" van het HMI venster de opties "FCT" en "Enable"

� Schakelaar [Limit0] en [Limit1] aan (schakelaar omlaag).

� Zet [Power Enable] en [Controller Enable] en [Stop] op het paneel van de motorcontroller van de positie

�uit� naar �aan� (schakelaar omlaag).

� Zet de schakelaar van ingang [Din9] aan en de schakelaar van ingang [Din12] uit om de bedieningsmodus

�Link of Position Sets� in te schakelen. Controleer dit op de pagina �Digital I/O�. De active mode is nu

�Link of Position Sets�.

� Zet de keuzeschakelaar [Set Selection] op stand 9 ([Din0] en [Din3] zijn nu aan) om het sequentiële

programma te starten met positie 1.

� Zet [Start] op aan om het programma te starten (schakelaar omlaag) om de positie op te slaan in de

motorcontroller.

� Schakel NEXT 1 [Din10] van uit naar aan wanneer de eerste positie bereikt is, en schakel NEXT 2 (Din11)

van uit naar aan wanneer positie 2 bereikt is. Pas dan wordt de volgende beweging gestart.

















het paneel; [internal] (schakelaar naar boven).







� Verklaar de volgende termen over de positioneermodi.

Commando NRS

Wacht op een opgaande flank van het NEXT ingangssignaal en een daaropvolgend stijgende flank van

het "Motion Complete" signaal

.

Commando NFI

Wacht op een afvallende flank van de NEXT ingang en een startsignaal.

Final speed / Eindsnelheid

Alleen voor opvolgende posities. Geeft de ingestelde waarde voor de eindsnelheid van de eerste

positive en de beginsnelheid van de tweede positive.

� Voer de volgende Projectopdrachten uit en beschijf de resultaten in onderstaande tabel.

Actie Beschrijving

In "MEM" mode, klik op een positie in de positielijst. De motor draait in de richting van de geselecteerde positie en


Zet de tijdens de positioneerprocedure de keuzeschakelaar [Set

Selection] in stand 7 (Din3 is uit)

Door het afvallen van Din3 "Stop travel program"wordt het

programma direct gestopt. De motor stopt onmiddelijk.

Zet na de onderbrokende positioneerprocedure de keuzeschakelaar

[Set Selection] terug in stand 8 (Din3 is aan).

Door het opkomen van Din3 gaat het programma verder waar

het onderbroken was.

Zet de tijdens de positioneerprocedure de schakelaar [Stop] uit

(schakelaar naar boven). (Din13 is uit).

Door het afvallen van Din13 "Stop" wordt het wordt het

programma direct gestopt. De motor stopt onmiddelijk. Het

programma moet opnieuw opgestart worden.

Opgave 1 Opbouwen van een servomotor-systeem - induteq.nl · © Festo Didactic GmbH & Co. KG 571853...

Documents

Transcript of Opgave 1 Opbouwen van een servomotor-systeem - induteq.nl · © Festo Didactic GmbH & Co. KG 571853...