Projektierung S120

Tigerente1974

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Hallo Forum.

Ich habe mal ein paar Fragen an die Antriebsspezialisten hier.
Wir haben eine neue Anlage bekommen. Dabei handelt es sich um einen Kran, der automatisiert unterschiedliche Positionen anfährt.
Der Geber geht auf die SPS (S7-1500) und dort wird der Sollwert inkl. Rampen gebildet. Der Achsregler (Sinamics S120) folgt dann diesem Sollwert. An dem Regler sind 4 Asynchron-Motoren parallel angeschlossen. Die Motoren sind mechanisch nicht gekoppelt.
Nach etwa einem halben Jahr im Betrieb klappte die Wiederholgenauigkeit der Längsachse nicht mehr. Die Achse hat das Zielfenster leicht überfahren.
Ich habe jetzt festgestellt, dass die Rampenberechnung für ein Ziel gemacht wird, das etwa 10mm vor dem eigentlichen Ziel liegt. Bei Erreichen dieses Zielfensters hat die Achse auf 4% der Nenngeschwindigkeit heruntergerampt. Dann wird AUS1 weggenommen und der Sollwert springt auf 0. Für AUS1 ist im Umrichter 0,1s als Bremsrampe eingestellt. p1226 steht auf 20 1/Min, p1227 auf 30,0 s. Das sind die Werkseinstellungen. p1228 wurde auf 0,01s eingestellt.
Beim Mitschreiben im Trace konnte ich sehen, dass die Achse nach der Wegnahme von AUS1 noch 0,5 s nachgelaufen ist.
Hieraus habe ich geschlossen, dass vermutlich die Haltebremse bei jedem Bremsvorgang einfällt, wenn die Achse noch nicht stillsteht. Die Kontrolle der Haltebremse hat ergeben, dass sich dort viel Bremsstaub in der Gummimanschette gesammelt hatte. Im Stillstand bei geklemmter Bremse konnte ich die Achse durch Drehen am Lüfterrad des Motors bewegen. So weit, so schlecht. Ich vermute, die durch die aktive Bremsung verschleißende Haltebremse hat es nun nicht mehr geschafft, die Achse im Zielfenster einzubremsen.
Das Antriebskonzept ist nach meiner Einschätzung so nicht in Ordnung, weil nicht bis 0 heruntergerampt wird, ehe AUS1 weggenommen wird. Sobald ich den Minimalwert zur Berechnung der Bremsrampe (aktuell 4%) verringere, fallen die Antriebe ins Sattelmoment. Die Achse bleibt dann vor Erreichen der Zielposition stehen. Der Boost (p1310) wurde von 50% auf 60% erhöht. Geberlose Vektorregelung fällt wegen der fehlenden mechanischen Kopplung aus.

Ich möchte jetzt versuchen, das System zu optimieren.
Dabei möchte ich vor allem verhindern, dass die Haltebremse einfällt, ehe die Achse zum Stillstand gekommen ist.
Sollte ich an p1228 0,5s einstellen? Oder welche Möglichkeiten habe ich noch?
 

zako

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Ggf doch P1226 reduzieren - ggf auch mal auf 0.
Bist Du da generatorisch? Ggf dreht der Motor noch mit z.B. 70rpm aufgrund Motorschlupf? (Du hast ja einen Asynchronmotor).
 

Holzmichl

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Grundsätzlich:
Bei einer Betriebszeit von nem halben Jahr und bereits solchem Verschleiß und offensichtlicher Fehlfunktion würde ich dem Lieferanten schon anfangen richtig einzuheizen, bevor Ich im Programm bereits Verbesserungs-Änderungen oder eher Entmurksung betreibe.

Fachlich gesehen:
S120 als Booksize oder als Einzelumrichter mit PM240 und aufgeschnappter CU310?
Wenn der Sollwert auf 0 gesetzt wird und die AUS1-Freigabe erst verzögert weggenommen wird, wäre schon einmal ein Anfang.
-> Bremst länger elektrisch ab, Bremse fällt später ein.

Ansonsten Fehlereingrenzung:
Was ist unter Bremseneinfallzeit und Bremsenöffnungszeit eingetragen?
Liegt dein Hauptverschleiß vielleicht beim zu frühen Wegfahren, obwohl die Bremse noch nicht richtig offen ist oder beim Einfallen in Bewegung?
In welcher Leistungsklasse bewegen sich deine Motoren?

Wie ist die Bremsansteuerung elektrisch gelöst?
24V-Bremsspulen über Safe-Brake-Relay im S120, Lastschütz oder 230V-Relais, simpler (Einfach- oder Brücken-)Gleichrichter oder Bremsansteuerungseinheit (z.B. SEW BMK), Schnellstop-Bremse verkabelt oder nur Spannung weggeschaltet? Etc pp.
 

Holzmichl

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Ergänzung:
Und ich hoffe, die Bremsansteuerung funktioniert über den FU und nicht über irgendeinen Ausgang von der SPS!
Leider schon alles gesehen...
 
OP
T

Tigerente1974

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Danke für die Antworten.
Der Hersteller ist leider sehr träge, was die Abarbeitung von Reklamationen angeht. Und die Anlage wird dringend gebraucht.
Aber natürlich werden wir den Hersteller damit konfrontieren.
Die Antriebe haben je 3kW, also insgesamt 12kW. Die Bremse wird vom FU gesteuert und hat keine Safety-Funktion.
p1216 soll man laut Handbuch nicht ganz klein stellen. Den habe ich jetzt mal auf 2,0 heruntergesetzt.
p1228 habe ich auf 1,0 gesetzt. Damit fällt die Bremse erst ein, wenn die Achse stillsteht. Lüft- und Klemmzeit stehen auf 150 ms. Das sollte passen.
Der Verschleiß kommt nach meiner Einschätzung auf jeden Fall vom Einfallen nach der AUS1-Rampe. Laut meinem Trace steht der Antrieb nach etwa 0,5s. Die Rampe stand auf 0,1s. Also hat die Bremse die Achse aktiv gebremst.
So wie ich die Bremse jetzt eingestellt habe greift die nun nicht mehr ein. Mit dem "Trick" die Achse auf 4% mit einer Vorposition herunterzurampen und dann mit AUS1 ins Ziel zu bremsen habe ich mit etwas Probieren eine Wiederholgenauigkeit von +/- 4 mm hinbekommen. Damit können wir erst einmal leben.
 
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