S120 Schleifmaschine

[Günter42]

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Hallo Zusammen,
ich habe eine Schleifmaschine bei der ein Retro-Fit durchgehführt wurde. Die CPU Ist eine Siemens 1504D TF mit zwei S120. Ich positioniere die Achsen mit dem TO PositioningAxis. Die X-Achse wird von einer Hydraulik von links nach rechts gefahren. Die Positionierung der Y-Achse funktioniert Problemlos. Bei der Z-Achse habe ich aber das Problem, dass ich die Regelung der Position nicht richtig eingestellt bekomme. In der Z-Achse läuft die Spindel der Schleifmaschine (Öl gelagert) und bei jedem mal Umschalten der Hydraulik gibt es einen leichten Ruck. Die Z-Achse schafft es also nie genau im Tausendstel Bereich zu Positionieren und die Position zu halten. Die Ist-Position ist immer 0,001-0,003 von der Soll-Position entfernt. An welchen Parametern kann ich noch drehen um das Problem zu lösen?
Vielen Dank schonmal!

 

[zako]

Hast Du die Regler schon optimiert?
Schon One Button Tuning probiert?
Im ersten Schritt würde ich es ohne Trägheitsbestimmung machen.

 

[Günter42]

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Wenn ich das One Button Tuning ausführen möchte stürzt Tia Portal immer ab...
Die Regler habe ich im TO optimiert. Habe die Werte eingestellt mit denen es am besten läuft.
Vorsteuerung bei 100.0% und Verstärkung (Kv-Faktor) bei 15.5 1/s

 

[Ph3niX]

Wenn ich das One Button Tuning ausführen möchte stürzt Tia Portal immer ab...
Die Regler habe ich im TO optimiert. Habe die Werte eingestellt mit denen es am besten läuft.
Vorsteuerung bei 100.0% und Verstärkung (Kv-Faktor) bei 15.5 1/s

Neustes Update für dein TIA Portal auch installiert? Welche Version verwendest du?

 

[Günter42]

Benutzte TIA V17 und Update 7

 

[Aweeller]

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Die Ist-Position ist immer 0,001-0,003 von der Soll-Position entfernt.

Vielleicht lieg ich hier falsch, aber ist das bei einer hängenden Achse nicht normal?
Ohne Ist-Abweichung vom Sollwert auch keine Regelung.
Der "normale" Lageregler ist ein P-Regler, da bleibt doch immer eine kleine Abweichung.
Ist die Auflösung des Motorgebers hoch genug?
Eventuell versuchst du mal Gewichtskompensation über Drehmomentoffset.
Oder Du versuchst mit einer 10-fach höheren Lagesoll- Lageistauflösung zu arbeiten also 0.0001 mmm

 

[Günter42]

Vorab: Dies sind meine ersten Erfahrungen in der Antriebstechnik.
Es ist korrekt, dass der Antrieb regelt, aber mein Problem besteht darin, dass ich relativ positioniere und in Schritten von 0,01 oder sogar 0,005 mm fahre. Die Achse schafft es dann nicht, exakt auf den vorgegebenen Wert zu fahren. Dadurch summiert sich im Tausendstelbereich eine Abweichung, die sich logischerweise mit jedem Schritt vergrößert.

Als Geber werden Glasmaßstäbe mit einer Auflösung von 0,5 µm verwendet.

Ich habe einen Trace aufgezeichnet, der zeigt, dass der Antrieb die Soll-Position überfährt und dann zurückregelt, dabei aber unter der Soll-Position bleibt. Beispiel: Ich möchte 0,1 mm fahren, in 0,01 mm-Schritten. Im ersten Schritt fährt der Antrieb auf 0,011 mm, regelt dann auf 0,009 mm zurück, und fährt von dort relativ um weitere 0,01 mm. Dadurch summiert sich der Fehler schrittweise auf.

 

[MFreiberger]

Wäre eine absolute Position vielleicht genauer?

 

[Günter42]

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Damit könnte ich das summieren der Fehler verhindern, aber in den Zwischenschritten hätte ich trotzdem noch die Abweichung..
Ich denke der Antrieb kann das auch in einer Relativbewegung umsetzten, aber mir fehlt die Kompetenz es umzusetzen

 

[Aweeller]

muss gestehen, dass ich jetzt weiter keine Ahnung von Schleifmaschinen habe.
Die Z-Achse wird doch aber von einem Servomotor angetrieben?
Wenn ja, und auch wenn nicht, solltest du die Systemauflösung auf 0.0001 mm ändern.
Nur dann ist die Lageregelung und der Sollwertinterpolator in der Lage, vernünftig mit deinen Sollwerten umzugehen.
Eventuell einfach die Getriebedaten so ändern, dass 1 Inkrement (LU) der Achse 0.0001mm sind

 

[samus]

Wenn du relativ verfährst sollte dies doch immer auf den Sollwert und nicht den Istwert gerechnet werden.
D.h. Fährst du 5x mit 0.005mm relativ, so wird die Sollposition um 5x0.005mm erhöht. Es wird dazu nicht die Istposition hinzugezogen. Dann würde sich der Fehler auch nicht aufrechnen.

 

[Günter42]

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muss gestehen, dass ich jetzt weiter keine Ahnung von Schleifmaschinen habe.
Die Z-Achse wird doch aber von einem Servomotor angetrieben?
Wenn ja, und auch wenn nicht, solltest du die Systemauflösung auf 0.0001 mm ändern.
Nur dann ist die Lageregelung und der Sollwertinterpolator in der Lage, vernünftig mit deinen Sollwerten umzugehen.
Eventuell einfach die Getriebedaten so ändern, dass 1 Inkrement (LU) der Achse 0.0001mm sind

Ich werde es mal mit der Systemauflösung von 0.0001 mm testen.

Wenn du relativ verfährst sollte dies doch immer auf den Sollwert und nicht den Istwert gerechnet werden.
D.h. Fährst du 5x mit 0.005mm relativ, so wird die Sollposition um 5x0.005mm erhöht. Es wird dazu nicht die Istposition hinzugezogen. Dann würde sich der Fehler auch nicht aufrechnen.

Ja, die Endposition stimmt immer. Das heißt, wenn ich 10 Mal um 0,005 mm verfahre, dann erreiche ich am Ende auch genau 0,05 mm. Aber in den Zwischenschritten stimmt der Verfahrweg nicht.
Ich habe einen Sollwert, von dem ich bei jedem Schritt den tatsächlichen Verfahrenen Wert abziehe, um zu wissen, wie viel ich bereits abgeschliffen habe. Beispiel: Der Sollwert beträgt 0,100 mm und die Schrittweite 0,005 mm. Nach 3 Schritten sollte die Anzeige eigentlich 0,085 mm zeigen, aber stattdessen zeigt sie 0,087mm. Je nachdem wie viele Schritte ich dann Verfahre, wird am Ende ein Schritt mehr benötigt um auf 0.0 zu kommen..