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Thema: Drehgeberauswertung oder Takt/ Richtung für Stepper mit S7-300

  1. #1
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    Hallo zusammen,

    mich quält ein kleines Problem. Für meine Technikerarbeit mache ich ein kleines Beladeportal für Werkzeugmaschinen als Funktionsmodell (Unsere Projektgruppe besteht aus zwei Leuten, der Vollständigkeit halber). Das Ding war mal eine Idee von mir, irgendwann kommt's vielleicht mal in groß- und bisher existiert ein Prototyp, den wir zu einem "richtigen" Modell ausbauen wollen, in dem die Kinderkrankheiten ausgemerzt sind.
    Bisher läuft das Modell mit einer Messung über Gabellichtschranke und DC-Motoren mit zwei verschiedenen Fahrstufen. Die Messung über Gabellichtschranke ist nun nicht sooo besonders genau (alle ein Millimeter ein Schlitz, Impuls zählen und fertig) und ermöglicht weder hohe Verfahrgeschwindigkeiten noch eine Richtungsauswertung der Impulse, wenn die Achse beim Ein/Auslegen des Teils mechanisch etwas aus der Position gedrückt wird.
    Ich will eine Positioniergenauigkeit von 0,5mm erreichen und eine Verfahrgeschwindigkeit von ca. 50-100mm/sek. Ausgangsbasis ist eine 314'er CPU, die zwar schon nicht mehr das neueste Modell ist, aber ihre Zwecke erfüllt. Leider habe ich weder schnelle Zähleingänge noch eine FM-353 für das Ansteuern von Schrittmotoren zur Verfügung...
    Ein OB 35 mit 15ms ist drin, damit könnte ich ja Pulse erzeugen (im Moment messe ich damit die Impulse der Lichtschranke). Damit würde ich 66 Pulswechsel pro Sekunde schaffen, also 33 Takte pro Sekunde für einen Stepper. Bei 200 Schritten / Umdrehung auch bei einem Riementrieb mit einem Scheibendurchmesser von ca. 30mm doch recht langsam. 1/6 Umdrehung bei grob 90mm Weg pro Umdrehung sind 15mm/sek...
    Auch beim Messen muss ja ein Impuls zwingend einiges länger sein als die Zykluszeit der SPS, selbst mit einem direkten Zugriff auf das PEB.

    Hat einer von euch eine Idee, wie ich einen Drehgeber mit meinen beschränkten finanziellen Möglichkeiten an die S7-300 anbinden kann? Eine Digitaleingabebaugruppe bei eBay wäre nicht das Thema, das kann man mit ca. 90€ noch ganz gut verschmerzen. Aber FM + Stepdrive + Stepper oder SSI-Baugruppe (270€ Liste) + 2 SSI-Geber (2x ca 350€)... Da wird mir schwindlig, da ich das alles privat bezahlen muss.
    Ich hatte schon mit dem Gedanken gespielt, eine Vipa CPU 114 mit Zählereingängen zu nehmen und die mit MPI an die 314'er zu koppeln, aber das wird langsam abartig dann. Zählbaugruppen liegen auch irgendwo um die 150€ für einen Kanal auf eBay, mehrkanalige Zähler liegen mit >800€ Liste ziemlich außerhalb meines Budgets.
    Inkrementalgeber kriegt man ja schon für knapp 150€, das Problem ist nur die Auswertung hinten dran.
    Profibus habe ich nicht zur Verfügung, aber eine CP-Baugruppe könnte man wahrscheinlich noch recht günstig über eBay bekommen.

    Die Alternative wäre die Auslagerung der Positionierung aus der CPU heraus. Aber Antriebe über Profibus sind auch wieder zu teuer, höchstens eine Positionsangabe über digitale Ausgänge an einen separaten Positionierer würde gehen.
    Die aktuelle Position der Achse muss allerdings der CPU bekannt sein und ich brauche zwingend einen Tippbetrieb, in dem die Achsposition nachgeführt wird (natürlich könnte man auch die Positionsvorgabe zyklisch aktualisieren).

    Alternativ könnte man auch Takt/ Richtung für Stepper erzeugen, aber da habe ich das gleiche Problem mit der Zykluszeit.

    Einige wichtige Kenndaten schreibe ich auch mal auf:

    -Steuerung:
    - CPU-314
    - OP77A
    - 32x DE
    - 48x DA (habe ein 32'er Ausgangsmodul günstig bekommen, das noch praktisch leer ist)

    -Achsen: 2
    - Weg X-Achse: ca. 500mm
    - Weg Z-Achse: ca. 150mm
    - Eine Drehachse zum Umsetzen des Greifers (kriegt man mit einem Stepper ganz gut hin, macht mir keinen Kummer)
    - benötigtes Motormoment: ca. 0,5Nm, Antrieb über Riemen (oder Spindel, wofür der Stepper aber zu langsam ist)
    - Achshöhe der Motoren liegt bei knapp 20-30mm (42'er Stepper oder kleine Servos wären toll, von Mitsubishi gibt's sowas, aber auch knapp 1000€ pro Achse), also die Motoren sollten knapp 40-60mm Durchmesser haben.

    - Messauflösung: kleiner 0,5mm

    Die Position der Achsen (Aufnahme- und Ablagepositionen von Roh- und Fertigteil) ist frei über das OP77A programmierbar, die Länge der Teile wird automatisch in der jeweiligen Achse verrechnet. Das ist alles schon fertig, nur neben den mechanischen Unzulänglichkeiten (die aber so kein großes Thema sind) ist die Achspositionierung zu langsam und zu ungenau.
    Vielleicht sollte ich zu Onkel Jauch gehen, die Million gewinnen und die Brocken einfach kaufen

    Für jegliche Ideen oder Vorschläge bin ich dankbar. Die Zeit rennt auch nicht, in zwei Monaten wird die endgültige Entscheidung über die Hardware fallen.
    Ich käme sogar an einen FU ran, einen kleinen G110 könnte ich wohl besorgen. Hilft mir nix, ich habe keine Servos...

    Vielen Dank schon Mal für's Lesen und eure Mühe.

    Gruß, Tobias
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  2. #2
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    Hi

    Zähler --> Schau dir mal die 313C an.

    Zähler Onboard.
    Karl

  3. #3
    TobiasA ist offline Erfahrener Benutzer
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    Also komme ich wohl nicht um eine neue CPU herum?

    Die C-CPU's sind immer gleich eine Ecke teurer- dann müsste ich mal auf eBay die Augen offen halten.
    Kann die eine A/B-Spur auswerten?

    Gruß, Tobias
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  4. #4
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    Spaßeshalber: Welche Zykluszeiten erreiche ich denn mit einer S7-200? mit der CPU 221 (6ES7 211-0AA23-0XB0) könnte ich ja über PTO eine Impulskette ausgeben, allerdings nur im Rahmen der Zykluszeit. Mit 175 Euro käme ich ja gut hin...
    Dann könnte man die Positionierung ja über die 221'er CPU laufen lassen, die macht sonst eben nichts. Kriege ich die über MPI mit meiner 314'er CPU verbunden?

    Gruß, Tobias
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  5. #5
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    Hi

    Kann die eine A/B-Spur auswerten?
    Kann ich NICHT 100% sagen.

    Ich verwende immer Drehgeber.

    Die haben A, A*, B, B*, R, R*.



    Mal im Handbuch nachlesen.
    Karl

  6. Folgender Benutzer sagt Danke zu gravieren für den nützlichen Beitrag:

    TobiasA (24.05.2009)

  7. #6
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    Naja, das würde ja passen- die VIPA 114 hat so eine Auswertung "on Board", allerdings weiß ich nicht, wie ich die über MPI an meine 314'er kriegen soll, und die 313C ist auf eBay ca. 400€ teurer als meine bisherige CPU (die gab's für sagenhafte 140€)... Von Siemens Liste ganz zu schweigen.

    Irgendwie werde ich da wohl in den sauren Apfel einer neuen CPU beißen müssen.

    Gruß, Tobias
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