TIA Motion Control - Gleichlauf zweier Kraftbegrenzter Achsen

Michi1254

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Hallo Zusammen,
ich kämpfe gerade etwas und komme nicht weiter. Siemens hat hier auch nicht wirklich eine Idee. Es geht um zwei Achsen die mechanisch nicht gekoppelt sind jedoch im Gleichlauf verfahren sollen. Dabei pressen beide das selbe PVC-Werkstück mit begrenzter Kraft gegen eine Heizplatte. Auf Grund von Toleranzen kann es sein das eine Seite eher gegen die Heizplatte kommt. Auf Grund der Kraftbegrenzung bleibt diese eine Seite dann natürlich stehen bis das PVC anfängt zu schmelzen. Jetzt ist es für den Prozess aber wichtig das die Achse welche die Heizplatte noch nicht berührt auf der selben Position bleibt wie die andere um das Werkstück mechanisch nicht zu verschieben.

Mit einer klasischen Sollwert-Kopplung kommen wir hier nicht weiter da "nur" das gleiche Profil abgefahren wird. Die Istwert-Kopplung hat das Problem das immer eine Achse der Master ist, es sich auf Grund von Toleranzen und Materialunterschieden immer mal eine andere Achse sein kann welche mehr Kraft benötigt, das kann sich selbst whärend des Prozesses ändern.

Was ich bereits versucht habe:
  • Über die MotionIn und MotionInSuperimposed Bausteine eigene Sollwertvorgaben an das TO zu geben mit nur mäßigen Erfolg. -> Hier hab ich Probleme mit dem präzisen halten der Endposition
  • Einen Leitwert über einen Externen Encoder über Anbindung an einen DB vorzugaukeln und hier immer die Position der zurückbleibenden Achse zu nehmen -> Hier scheitere ich bei der Umwandlung Position -> Gebertelegram zu Anbindung an das TO
Grundproblem was ich habe ist das ich mir so mein komplettes Bewegungsprofil aufhebe und nicht wirklich kontrolliert in der Endposition stehen zu bleiben.

Deshalb mal die Frage in die Runde hat ihr vielleicht noch einem Ansatz wie ich das Problem lösen könnte? Über jeden kreativne Input würde ich mich freuen.

Verwendet wird eine 1516TF, TIA V20 und S200 Umrichter + passende Motoren.

Danke für euren Input.
 
Einfach mal so reingeworfen:

Kannst Du den Anstieg des Drehmoments erkennen und dann beide Achsen stoppen?

Danach machst Du die zum Master die den Drehmomentanstieg zuerst hatte?
 
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Die Idee lass ich mir mal durch den Kopf gehen, theoretisch erkenne ich die begrenzte Achse ja am InLimitation Bit vom TorqueLimiting Baustein.

Ich probier mal bisschen rum, Danke!
 
Wie ich dies schon realisiert Habe:
1.) Einen Virtuellen Master einfügen
2.) Beide Achsen auf diesen Master synchronisieren.
3.) Bei Drehmomentunterschied (Positionsunterschied) Master anhalten (Override 0) bis die Differenz abgebaut ist.

Alles mit entsprechenden Hyteresefenster natürlich...

Edit:
Es ist schöner wenn keine Achse in die Drehmomentbegrenzung geht, sondern schön in ihrer Synchronität bleibt.
 
@NBerger regelt denn die Achse bei override 0 noch auf die aktuelle Position nach?

Das die Achsen in die Begrenzung laufen ist Prozesstechnisch ja so gewollt.

Ich werde das morgen auf jeden Fall probieren. Danke!
 
Hilft dir bei der aktuellen Anlage nichts, aber vielleicht bei der nächsten:
Solche Aufgaben lassen sich recht einfach hydraulisch lösen. Es gibt einen rein hydraulischen Gleichlauf,
Wenn du auf eine feste Endposition fahren kannst, ist das eine robuste, simple Lösung.
 
Wie ich dies schon realisiert Habe:
1.) Einen Virtuellen Master einfügen
2.) Beide Achsen auf diesen Master synchronisieren.
3.) Bei Drehmomentunterschied (Positionsunterschied) Master anhalten (Override 0) bis die Differenz abgebaut ist.

Alles mit entsprechenden Hyteresefenster natürlich...

Edit:
Es ist schöner wenn keine Achse in die Drehmomentbegrenzung geht, sondern schön in ihrer Synchronität bleibt.
Mein Zugang schaut fast genauso aus.

Tendenziell würde ich die virtuelle Masterachse so positionieren, dass sie deine Anschlagkante um einige zehntel Millimeter überspannt. D.h. die Anschlagkante wird mehr oder weniger gezielt anpositioniert, deine reellen Achsen versuchen dem Master zu folgen und am festen Anschlag erhöhen sie das Drehmoment bis sie ihre Grenze erreichen.
Durch den Faktor, dass die virtuelle Achse nur wenige zehntel Millimeter voraus ist, baut sich zum Einen die Spannkraft eher sanft auf und nicht schlagartig, zum Anderen wird die reelle Slave-Achse auch beim Nachgeben des PVC nicht schlagartig nachzuregeln versuchen.

Override auf 0 stellen halte ich nicht für notwendig oder sinnig.

Hilft dir bei der aktuellen Anlage nichts, aber vielleicht bei der nächsten:
Solche Aufgaben lassen sich recht einfach hydraulisch lösen. Es gibt einen rein hydraulischen Gleichlauf,
Wenn du auf eine feste Endposition fahren kannst, ist das eine robuste, simple Lösung.
Davon halte ich nichts, zumindest dann nicht wenn der Spann- oder Anschlagvorgang sehr sensibel ist. Ich hab das lange Zeit bei Lagensägen für dünnwandige Aluminium-Pressprofile verfolgt, da war die elektromotorische Spannerei in der Regel immer viel robuster als die hydraulische. Schon allein aus der Tatsache heraus dass man mit einem Servomotor die Spannkraft und Dynamikparameter viel feiner vorgeben kann. Wenn ich dann noch dran denke dass esmeist einige Tage Inbetriebnahme gebraucht hat bis das Hydraulikaggregat, Mengenteiler, Prop-Ventile usw. alle entlüftet und in Betrieb genommen waren war die elektrische Lösung unterm Strich auch um vieles günstiger.
 
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Davon halte ich nichts, zumindest dann nicht wenn der Spann- oder Anschlagvorgang sehr sensibel ist. Ich hab das lange Zeit bei Lagensägen für dünnwandige Aluminium-Pressprofile verfolgt, da war die elektromotorische Spannerei in der Regel immer viel robuster als die hydraulische. Schon allein aus der Tatsache heraus dass man mit einem Servomotor die Spannkraft und Dynamikparameter viel feiner vorgeben kann. Wenn ich dann noch dran denke dass esmeist einige Tage Inbetriebnahme gebraucht hat bis das Hydraulikaggregat, Mengenteiler, Prop-Ventile usw. alle entlüftet und in Betrieb genommen waren war die elektrische Lösung unterm Strich auch um vieles günstiger.
Hydraulik steht und fällt mit dem KnowHow des Konstrukteurs.
Hat man da einen Spezialisten, dann ist es problemlos. Als ich das letzte Mal nen Gleichlauf für ne Pressanwendung in Betrieb genommen hab, war das in 20 Minuten erledigt.
Es gibt auch richtig gute Lösungen im Bereich Servo-Hydraulik. Ich muss echt sagen, dass ich im Laufe meines Berufslebens immer mehr zum Hydraulik-Fan geworden bin.
 
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