Aufbau Synchronachsen bei mechanischer Kopplung

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Tmbiz

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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zu einem Aufbau mit zwei Antrieben. In einer Maschine mit einem XYZ System ist die Y-Achse mit zwei Antrieben ausgeführt. Also zwei parallele Achsen (Y-Achsen) Tragen die X-Achse und daran hängt die Z-Achse. Also Motoren sind Servomotoren verbaut (nicht Siemens), welche für den Exbereich verwendet werden können. Die Controller sind auch nicht von Siemens.

In TIA-Portal ist das ganze über Technologie Objekte eingebunden.

1688634848218.png

Es gibt zum aktuellen Zeitpunkt keine Regelung von Controller zu Controller, welcher einen Ausgliche in der Bewegung ermöglicht. Meine Vorstellung ist, dass die Software die beiden Motoren so regelt, dass sie parallel (mechanisch Verbunden) bewegt werden können.

Ist diese Annahme korrekt oder ist die Synchronachse nur für Anwendungen, welche nicht direkt verbunden sind und sich damit nicht gegenseitig beeinflussen?
 
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NBerger schrieb:
Das sollte so funktionieren. Eine gewisse Regeldifferenz ist aber zu erwarten.
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Auch bei sehr dynamischen Bewegungen? Was wenn die Zykluszeit z.B. auf 100ms steigt, da es ein Problem gibt? Die Ansteuerung der Controller läuft über das Protokoll 105.

Sollte man da mit den ""MC_GearIn" arbeiten oder mit dem "GantryAxisControl" arbeiten?
 
Zuletzt bearbeitet:
Da du mit Motion-Control arbeitest wird der MC-Servo im festen Takt aufgerufen. Da würde ich auch nicht über 2ms gehen wollen.
Hängt also nicht direkt an der SPS-Zykluszeit.

Was ist der "GantryAxisControl" ?
 
NBerger schrieb:
Letztendlich geht das auch nur auf die Motion-Befehle zurück... ist aber doch genau das was du brauchst.
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Aktuell muss ich mir erst mal ein Bild machen, was möglich ist. Ich habe einen Istzustand, welcher aber noch verschiedene Fehler hat. In dem aktuellen Zustand ist nur das "MC_GearIn" umgesetzt. Aber ich kann mit den Achsen nur sehr sehr langsam fahren. Wenn es schneller wird, kommt es zu Fehlern.
 
Gantries mit zwei hart gekoppelten Achsen ist eine der anspruchsvolleren Aufgaben in der Antriebstechnik.
+ wie gibt man Reglerfreigabe auf beide Servos, ohne dass diese verspannt sind (... und dann ständig gegenander "kämpfen")?
+ wie hart sind die Achsen wirklich mechanisch gekoppelt?
+ Profinet RT ist nicht wirklich optimal, um zwei Servoachsen zeitsynchron mit Lagesollwerten zu versorgen (sorry, will hier keine Grundsatzdiskussion losbrechen, ist aber leider so - verglichen mit EtherCAT, Mechatrolink z.B.)
+ wie vermeidet man, daß beide Servoachsen gegenander kämpfen? gerade auch im Stillstand?
+ muss man mit einer Kompensationstabelle arbeiten, um Istwertlagefehler zwischen beiden Servoachsen auszugleichen?

Ein Technologieobjekt einsetzen reicht da nicht. Man muss schauen wie auf der Motion Seite die Lagesollwerte generiert werden, übertragen und auf den Servoachsen umgesetzt. Dabei spielt die Regleroptimierung eine wesentliche Rolle und das erfordert eine Menge Erfahrung und Testzeit an der Maschine. Eine Regel ist z.B. ein Drehzahlregler in PI- und der andere in P-Regelung (damit nicht die I-Anteile gegeneinander arbeiten).

Meine Erfahrung ist, daß gerade bei hart gekoppelten Achsen diese mehr miteinander kämpfen.
Du sagst, daß Du nur langsam fahren kannst und dann Störungen bekommst. Das ist die häufigste Aussage bei solchen Systemen.
Da würde ich erst mal auf Überlast tippen? ggf. auch Schleppfehleralarm?
Wie ist denn das Drehmoment bzw. die Motorlast verteilt auf beiden Achsen? Sollte einigermassen passen. Aber nicht einer -50% und der andere +50% ;-))

Viel Erfolg!
 
Tmbiz schrieb:
Auch bei sehr dynamischen Bewegungen? Was wenn die Zykluszeit z.B. auf 100ms steigt, da es ein Problem gibt? Die Ansteuerung der Controller läuft über das Protokoll 105.

Sollte man da mit den ""MC_GearIn" arbeiten oder mit dem "GantryAxisControl" arbeiten?
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Zur Auswahl "MC_GearIn" "GantryAxisControl" kann ich dir einige Stichworte zu meinen Erfahrungen, auch mit Siemens Support zu "MC_GearIn" mit auf den Weg geben.

Auf den ersten blick ist das im bereits eingekoppelten und störungsfreiem Zustand wirklich sexy, da man ja nur eine Achse anschubsen muss.

Da die Folge-Achse allerdings stumpf die dynamik des Masters nachzieht, und dabei eigenständig keine Positionssynchronität sicherstellt, bedeuted das einigen Programmieraufwand, um die Positionssynchronität zu gewährleisten:
  • Master und Slave in Referenziert und beide Positionen innerhalb einer fest zu legenden Toleranz (sonst braucht man gar nicht erst koppeln)
  • Um diesen Zustand her zu stellen muss man separat Refrenzieren und Tippen können, je nach gewünschter Refrenzfahrt recht tricky, optimal einfach Refernzpunkt setzen, da unrefernzietre Achsen Einkoppelanforderung verweigern.
  • Im Betrieb neben der Position auch den Speed abgleichen, die Folgeachse ist zwar nah am Master, aber deutlich sichtbar im Trace ein Nachzügler
  • "MC_GearI.InGear" überlebt kein "MC_POWER.status"=0, also fängt der Spass schon beim Freigeben der Achsen an
Mit dien Überwachungen lässt sich das ganze bei mechanisch gekoppelten achsen ganz gut verwerten, allerdings war bei mir die Konstrukteure immer so gnädig, Ihre Anwendungen so aus zu legen, dass sie eine Positionsabweichung zwischen von 5-30mm verkraften.

Was du dir nach den ersten gehversuchen vermutlich wünschen wirst ist dann in Summe Folgenden Funktionalitäten für beide achsen
  • "Justagebertieb" zum auskoppeln
  • Einzeln refrenzieren
  • Einzeln Tippen
  • Positionierauftrag um den Slave auf die Masterpositioni zu holen
  • GGf einzeln Bremse lösen für Positionsjustage
  • Endschalter freifahren! (Bei belegtem HW-Endschalter wird das Einkoppeln ebenfalls dankend abgelehnt)
  • Tippen im Verbund beim Ausgekoppleten zustand
  • So ziemlich alle MC_"Befele" brauchen dabei die option "position-controlled", zb. für Tippen eingekoppelt

Da deine Gantry, vermutlich nicht so große Positionsabweichungen verkraftet, würde ich eher, einen der schon erwähnten wege gehen, wobei vermutlich "GantryAxisControl" auch schon einiges an board haben könnte was dir
programmieraufwand für Fahrauftrage in der 3D Welt abnimmt.

In jedem Fall würde Ich meinen Projektleiter mal wissen lassen, dass da etwas mehr Entwicklungs-und Inbetriebnahme Aufwand ansteht, nicht dass sich da jemand verkalkuliert und später ganz traurig und nervös sein muss ;)
 
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SchwurbelMurks schrieb:
In jedem Fall würde Ich meinen Projektleiter mal wissen lassen, dass da etwas mehr Entwicklungs-und Inbetriebnahme Aufwand ansteht, nicht dass sich da jemand verkalkuliert und später ganz traurig und nervös sein muss ;)
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Danke für die Rückmeldungen. Das Kind ist schon in den Brunnen gefallen...
 

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