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Thema: Schrittmotorsteuerung S7-314C-2 DP/PN

  1. #1
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    Hallo Forum,
    in den letzten Tagen habe ich mich intensiv mit dem Thema Schrittmotorsteuerung befasst und Vieles hier im Forum gelesen. Allerdings konnte ich aus den einzelnen Beiträgen noch keine konkrete Lösung für mein Problem finden. Ich würde mich freuen, wenn mit jemand hierbei helfen kann.

    Ich befinde mich zur Zeit an meinem Abschlussprojekt für meine Ausbildung zum Mechatroniker. Mein Projekt besteht darin eine Maschine zum automatischen Ablängen von Leitungen herzustellen und zu konstruieren.
    Die Leitungen sollen extern z.B. von einer Trommel zugeführt werden und dann von einer Antriebsrolle von der Trommel gezogen werden. Um möglichst genaue Leitungslängen zu garantieren dacht ich mir, dass man diese Antriebsrolle mit einem Schrittmotor ansteuern könnte.
    Hardwaretechnisch bin ich ziemlich an eine S7-314C-2 DP/PN gebunden. Die Eingabe von Leitungslänge und Stückzahl soll vom Benutzer individuell möglich sein. Hierzu möchte ich ein HMI KTP-400 TouchPanel nutzen, da mir andere Eingabemöglichkeiten für die SPS nicht bekannt sind.
    Im Steuerungsprogramm sollen dann die eingegebenen Werte in das TouchPanel auf eine gewisse Anzahl an Schritten für den Schrittmotor umgerechnet werden, sodass ich eine exakte Leitungslänge erhalte.

    Mein Problem besteht nun darin, dass ich beim Ansteuern eines Schrittmotors noch keine Erfahrungen habe und nur Informationen aus dem Forum oder von Herstellerseiten kenne. Meine SPS-Kenntnisse belaufen sich auf einen einwöchigen Lehrgang, gute Grundkenntnisse sind also vorhanden, jedoch kann ich schwer einschätzen welche Programmierfähigkeiten für meine geplante Umsetzung erforderlich sind.

    Ist es nun möglich einen Schrittmotor über diese SPS in einer individuell einstellbaren Schrittzahl (Benutzeringabe am HMI) anzusteuern? Meine Überlegungen gingen in Richtung Plug&Drive-Motoren von Nanotec (Plug & Drive ? Schrittmotoren - Nanotec) oder einem Schrittmotor mit einer Nanotec SMCI33-Steuerung (SMCI33 ? Schrittmotorsteuerung mit Closed-Loop Controller - Nanotec).
    Mir ist es hierbei aber ein Rätsel wie ich die Anzahl der Schritte, welche in der SPS gespeichert sind, sinnvoll auf die Schrittmotorsteuerungen übertragen kann. Einfach über einen Relaisausgang?

    Ich hoffe ich habe meine Problematik einigermaßen gut schildern können und würde mich sehr freuen, wenn sich der ein oder andere meiner Problematik annehmen würde.

    Gruß
    hoschi
    Zitieren Zitieren Schrittmotorsteuerung S7-314C-2 DP/PN  

  2. #2
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    ... so wie ich das hier verstehe, musst Du doch nur immer um ein Stück relativ weiterpositionieren.
    Da baut man einen umrichtertauglichen Asynchronmotor mit Geber ran und man kann dann über einen normalen Umrichter (mit integrierter Positioniermöglichkeit) immer relativ weiterpositionieren.
    Bei einer Siemens Steuerung würde sich dann ein Siemens Umrichter anbieten, z.B. SINAMICS S110.

  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu zako für den nützlichen Beitrag:

    hoschi7 (29.04.2013)

  4. #3
    hoschi7 ist offline Neuer Benutzer
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    Damit hast du schon recht. Der Motor fährt bei einem Auftrag immer um dieselbe relative Länge weiter. Aber wie bekomme ich die Verbindung zwischen den eingegebenen Daten am TouchPanel und der Steuerung soweit, dass der Motor letztlich weiß wie weit er fahren muss. Für SINAMICS 110 gibt es ja diese "STARTER"-Software, aber dort kann ich ja nur über einen PC neue Jobs erstellen, oder?

    Prinzipiell spielt es für mich keine Rolle mit welchem Motor diese Positionierung realisiert wird, jedoch suche ich verzweifelt nach einer Möglichkeit. Mir ist nicht klar wie die Daten in der SPS so verarbeitet werden müssen, damit letztlich die Antriebsrolle auch nur soweit fährt, wie es vom Benutzer eingegeben wurde. Die Leitunglänge soll übrigens zwischen 50mm und 3000mm individuell einstellbar sein.

    Vielleicht stehe ich auch nur etwas auf dem Schlauch und benötige mal einen Anschubser.

  5. #4
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    Schau doch mal bei Siemens SIMODRIVE POSMO A - Niederspannungsumrichter - Siemens
    Posmo ein Antrieb mit dezentaler intelligenz angesteuert über DP. Per DP einen Verfahrweg angeben , Starten und auf Fertigsignal warten. Klappt prima und das beigegebene "Getting Started"
    Programm machts recht einfach.

    peter(R)
    The difference between theory and practice in practice is bigger than
    the difference between theory and practice in theory.

  6. Folgender Benutzer sagt Danke zu peter(R) für den nützlichen Beitrag:

    hoschi7 (02.05.2013)

  7. #5
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    Mal ganz Einfach.. du nutzt ein DC Motor und ein Schütz. An der Antriebsrolle hast du einen Initiator, welcher dir pro Umdrehung einen Impuls gibt.

    In der SPS erstellst du einem Umrechnungsfaktor, ein Impuls = z.B. 10 mm (Umfang der Rolle). Bei jeder flanke des Impulses addierst du auf die Variable "Istlänge" deine 10mm bzw den Faktor auf.

    Jetzt kannst du über das TP eine Länge vorgeben. (Variable solllänge)

    Du startest den Motor und lässt ihn solange drehen bis Istlänge > Sollänge. Motor aus, Istlänge auf 0 setzen. Fertig

    Das ganze wird in der Praxis nicht so gut funktionieren. Bei der Auswahl der Hardware (Motor, Geber, event. externer Regler) muss die geforderte Genauigkeit und die Geschwindigkeit beachtet werden.

  8. Folgender Benutzer sagt Danke zu Deltal für den nützlichen Beitrag:

    hoschi7 (02.05.2013)

  9. #6
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    Hallo Hoschi,

    normallerweise nimmt man da ein Standardtelegramm SPS <--> Antrieb. In diesem Telegramm sind Datenbereiche für Steuerwörter, Zustandswörter, Sollwerte wie Geschwindigkeits-, Beschleunigungs-, Positionssollwerte definiert. Vom HMI kann man z.B. Werte direkt in den Datenbaustein der SPS schreiben.

    Es gäbe zwar noch die Möglichkeit von HMI direkt Werte im Antrieb zu schreiben (um z.B. komplett von eine SPS verzichten zu können), aber Möglichkeiten gibt es viele.

    Grüße
    Zako

  10. Folgender Benutzer sagt Danke zu zako für den nützlichen Beitrag:

    hoschi7 (02.05.2013)

  11. #7
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    Kenne es auch so, daß gerade bei den C-CPU´s schnelle Outputs mit bei sind, welche direkt auf den Steppercontroller geführt werden können, um eine definierte Anzahl von Schritten zu fahren.
    Ich denke die zweite Lösung mit dem Treiber hat diese Funktionalität bestimmt.
    Also Ein Out für Richtung, Ein Out für Freigabe, Ein schneller Out für die Schritte.
    Die 200ér hatte doch sogar den Assistenten für Positionieraufgaben, in welchem Bewegungsprofile hinterlegt werden können.

    gruß Thomas
    Radiozitat: "Meine Frau hat nen geilen Arsch, nämlich mich"

  12. Folgender Benutzer sagt Danke zu thomas_1975 für den nützlichen Beitrag:

    hoschi7 (02.05.2013)

  13. #8
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    Zunächst erstmal vielen Dank für eure Antworten.
    Ich denke, dass ich mich vielleicht doch von einer Schrittmotorsteuerung distanzieren muss, da es einfach zu anspruchsvoll und wahrscheinlich auch zu kostenintensiv wird.
    Vermutlich werde ich mich erstmal nach einer Umsetzung nach Deltals Vorschlag umsehen müssen.

    @peter(R):
    Die Lösung hört sich interessant an, habe aber nach kurzer Recherche gesehen, dass solch ein Motor schon ca. 1000€ kostet. Das ist leider für mein Projekt viel zu viel.

    @thomas_1975:
    Wie genau kann ich mir denn das mit dem Ausgang für die Schritte vorstellen? Ein Relaisausgang der direkt auf den Treiber führt und damit einen einzelnen Schritt ausführt? Wie stelle ich denn sicher, dass der Ausgang erst erneut aktiv wird, wenn der vorherige Schritt auch abgeschlossen ist?
    Habe leider nicht so die Erfahrung, was Schrittmotoren angeht, daher ist es für mich schwer zu verstehen.


    Das TouchPanel habe ich heute projektiert und weiß nun auch, wie ich die Werte von SPS und TouchPanel nutzen kann. Jetzt muss nur noch die Umsetzung auf einen Motor gelingen.
    Wenn noch jemandem etwas zur Umsetzung einfällt, bin ich weiterhin dankbar für Kommentare.

  14. #9
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    also es geht z.B. mit solch einem Treiber, MBC25081 - 0-2.5A Current Range - Stepper Drivers with DC Input
    dabei wird der schnelle Digitalout auf den Clock des Treibers gezogen und damit angesteuert. ( natürlich mußt du noch die direction und enable usw. entsprechend beschalten ).
    Wie gesagt, mit der 200ér hab ich das schon gemacht ( mit dem integrierten Assistenten ), und funzt auch wirklich gut.

    Habe mal ein Projekt mit der 314C angelegt und folgenden Screenshot angehängt.
    Du müßtest dann halt die geforderte Länge auf Stepps umrechnen, und zum Pulsausgang bringen.

    gruß Thomas

    Stepper.jpg
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  15. #10
    hoschi7 ist offline Neuer Benutzer
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    Ah okay. So langsam verstehe ich. Scheint doch gar nicht so kompliziert zu sein.
    Das ganze müsste auch hiermit SMCI12 ? Schrittmotorcontroller - Nanotec funktionieren, oder?

    Letzlich muss ich dann eigentlich "nur" meine digitalen Ausgänge, wie sie in der Ansteuerungsart bei der Positionierfunktion angegeben sind, mit den jeweiligen Eingängen an dem Treiber verbinden oder? Habe allerdings noch nicht so ganz die einzelnen Funktionen der Ansteuerarten, wie z.B. " DO + 1.1 | Position erreicht " oder " DO + 1.0 | Fahren plus", verstanden.

    Gruß
    hoschi

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