Strojní konstanty řídících systémů

Transkript

1 Strojní konstanty řídících systémů Radomír Mendřický, Martin Lachman Elektrické pohony a servomechanismy

2 Obsah prezentace zpracování informace k řízení pohonů základní regulační schémata nejpoužívanějších ŘS (Sinumerik, Heidenhain apod.) strojní konstanty z hlediska bezpečnosti strojní konstanty z hlediska přesnosti (kompenzace) příklady nastavení 2

3 Úvod Různé řídící systémy (Sinumerik, Heidenhain, Fanuc) Každý výrobce své značení (konstanta číslovaná) Řídící systém pro různé stroje nutnost nastavení pro konkrétní stroj např tis. konstant přizpůsobení řídícího systému stroji na míru Jde nastavit téměř VŠE Příklady pro ŘS Sinumerik 3

4 Strojní konstanty - schéma Jak se zpracovává informace k řízení pohonů (ilustrace, co se děje v systému) Každá konst. číslo (např. zesílení polohové smyčky: 252 *; 1. osa 2521; 2. osa 2522 atd.) 0,1 0,01 0, Jednotka zadání 584* Jednotka zobrazení V jakých jednotkách zobrazeno na displeji U analog. zařízení bývalo nutné vyrovnat DRIFT (vstup 0 -> výstup 0 (1mV)- > za čas rozváží y Výpočet jednotlivých kroků interpolace INTERPOLÁTOR ž e Hlídání ž e Kv v ž v 252* 260* v ž rychl. regulátor e MOTOR Motor bude točit -> vznikne e -> uložit do 272* 272* Konst. driftu Kompenzace driftu 368* Dráha 364* # i / dráhu Odměřování (dovažování analog. regulátoru) (12 000) (10 000) imp/ot Snímač stoup. šr. 12 mm 4

5 SINUMERIK Principle block diagram of 840 D-Servo 5

6 HEIDENHAIN Block Diagram for itnc 530 (with CC 424) 6

7 Řídící systém SINUMERIK 840 D (příklad seznamu konstant) 7

8 Řídící systém SINUMERIK 840 D (příklad listu pro konstantu polohové zesílení 32200) 8

9 Strojní konstanty - bezpečnost V řídícím systému je řada věcí, které se hlídají Snímač Kdybychom dávali konc. spínače s ohledem na setrvačné hmoty = dlouhá dráha Řeší se v ŘS: Systém nedovolí, aby v určitém pásmu jel rychleji než Zpomalení před limitem pojezdu (koncovými spínači) SINUMERIK 840 D v vma Vzdálenost potřebná na zastavení z V1 v1 MD2* MD1* LIMIT (konc. sp.) 9

10 Strojní konstanty - přesnost Zpomalení při přechodu bloků Např. frézování kapsy ŘEŠENÍ: blok DELAY chvíli počkat, až osa y dojede nebo snížit rychlost menší zaoblení Blok 1 = strojní konstanta zpomalení MD3 (MD3 [mm/min]) aktivní pouze pokud v programu zadáme funkci G60 ye Blok 2 Žádaná poloha Skutečná poloha (SERVO) zde již rozjede v -ovém směru ž e Kv v ž e v ž K v Za pohybu eistuje trvalá polohová odchylka! 10

11 Strojní konstanty hlídání serva Optimum - v každém kroku interpolace kontrola odlehlosti skutečné dráhy od žádané (hlídání obrysu) Neznám skutečnou polohu, výpočetně náročné y Žádaná poloha Paralelní odlehlost Skutečná dráha 11

12 Strojní konstanty hlídání serva Možné řešení: V čase daném konstantou 156* (např. 0,2s) musí být polohová odchylka e menší než hodnota daná konstantou 212* (např. 0,2 mm) e Jedu rychlostí vž tomu odpovídá polohová odchylka e V čase daném konstantou 157* (např. 0,5s) musí být polohová odchylka e menší než hodnota daná konstantou 208* (např. 0,01 mm) 212* [mm] Hrubá tolerance 208* Jemná tolerance vž Pokud vyhoví kontrole OK, v opačném případě dojde k zastavení SERVA 156* [ms] 157* [ms] t 12

13 Strojní konstanty hlídání serva SINUMERIK 840 D Correlation between positioning, zero-speed and clamping monitoring 13

14 Strojní konstanty hlídání serva vž 264* 0,2 e ma Při překročení: vypnutí celého stroje (TOTAL) vma (G00) 280* 268* e vjog 290* 0,05 e ma Prog. rychloposuv Ruční rychloposuv 276 * Nastavení zrychlení t e ma Při překročení: vypnutí serva (ale mohu pokračovat v prg.) ema odpovídá ma. rychlosti (vma) a nemělo by dojít k překročení e v K v Př.: vma = 30 m/min = 500 mm/s Kv = 25 1/s ema = 500/25 = 20 mm! 14

15 Strojní konstanty hlídání serva SINUMERIK 840 D Following - Error Monitoring 15

16 Strojní konstanty kompenzace Kompenzace vůle vůle M P Přímé odměřování Nepřímé odměřování Vlivem vůle, malé tuhosti a dalších vlivů může pohon začít kmitat nelineární mezní kmity ž 2 1 VŮLE do konstanty 220* ž 2-1/2 V (220*) /2 V (220*) Snížení chyby (např. z 20mm na 5(3) mm) 16

17 Strojní konstanty kompenzace Kompenzace stoupání šroubu stoupání šroubu není vyrobeno zcela přesně M P Rozdělíme na úseky (Sinumerik úseků konst. 316* - 328*) a v každém úseku zadám do příslušné konstanty změřenou chybu D = ž - 5mm -5mm Chyba v průběhu stoupání (kulhá) 1 m Dkomp 1 m 17