Totzeitkompensation - Digitronic Automationsanlagen CamCon DC1090 Bedienungsanleitung

Digitronic
Automationsanlagen GmbH

2.1. Totzeitkompensation

Jedes mechanische Schaltglied (z.B. Schütze, Magnetventile) besitzt eine Totzeit, d.h. zwischen dem
Ansteuersignal und dem eigentlichen Schalten der Kontakte vergeht immer eine gewisse Zeit. Bei
Prozessen, in denen Positionierungen an einem bewegten System durchgeführt werden, können sich
dadurch Probleme ergeben. Wird ein solcher Prozeß mit verschiedenen Geschwindigkeiten gefahren,
ergeben sich unterschiedliche Positionierungen. Um dies zu beheben, müßten für jede
Geschwindigkeit neue Zeitpunkte für die Schaltsignale errechnet werden.
Um die Problematik der Totzeitkompensation zu verdeutlichen, sollen die Zusammenhänge am Bei-
spiel einer Verpackungsmaschine erläutert werden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Prozeß
soll ein Klebepunkt an einer genau definierten Stelle auf einer vorbeilaufenden Papierbahn aufgebracht
werden.
Die Anlage hat folgende Parameter:
Ohne Totzeitkompensation geschieht folgendes:
Sobald das Wegmeßsystem eine bestimmte Position erreicht, gibt das CamCon einen Impuls an das
Magnetventil. Dieses öffnet kurzzeitig die Klebedüse, aus der dabei ein Klebetropfen herausschießt.
Zwischen dem Anlegen des Impulses und dem Austritt des Tropfens vergeht eine gewisse Zeit, die vor
allem in der Totzeit des Magnetventils T MV begründet ist. Eine weitere Verzögerung ergibt sich durch
die Zeit, die der Tropfen zur Überwindung der Strecke d zwischen Klebedüse und Papieroberfläche
benötigt.
Diese Flugzeit berechnet sich zu:
Insgesamt ergibt sich also eine Totzeit von t Flug + T MV . In dieser Zeit bewegt sich die Papierbahn um
eine bestimmte Strecke x weiter.
Nun könnte man die Position, bei der das Magnetventil eingeschaltet wird, einfach um einen
bestimmten Betrag nach vorn verlegen, so dass der Klebetropfen wieder an der gleichen Stelle auftrifft
wie im Stillstand. Auf diese Weise erhält man eine Totzeitkompensation, die jedoch nur für eine
bestimmte Geschwindigkeit des Papiers funktioniert. Sobald die Geschwindigkeit der Anlage und damit
der Papierbahn z.B. verdoppelt wird, verschiebt sich der Auftreffpunkt des Klebetropfens nochmals um
die Strecke x, so daß er ohne jede Totzeitkompensation insgesamt um die doppelte Strecke (2 ⋅ x)
nach hinten wandern würde.
Ausgabe: Jul. 23
CamCon
v p - Geschwindigkeit der Papierbahn
v T - Austrittsgeschwindigkeit des Klebetropfens
d - Abstand der Klebedüse von der Papierbahn
T MV - Totzeit des Magnetventils
t Flug = d / v T
Digitale Nockensteuerung
CamCon DC1090
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