Externe Rotorische/Lineare Wegmessung; Encoder; Anpassung Motor/Externes Messsystem; Externer Geber Und Posi-Parameter - Stober POSIDRIVE FDS 4000 Montageanleitung

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POSIDRIVE FDS 4000
10. Positioniersteuerung

10.11 Externe rotorische/lineare Wegmessung

Beim Positionieren über ein „externes", direkt an der Maschine
montiertes Messsystem sind zwei Möglichkeiten denkbar:
1. Positioniert wird über das externe Messsystem, der Motor
wird über einen eigenen Encoder geregelt (Standardfall).
Wichtig: Wenn der Motor über einen eigenen Encoder
geregelt wird, muss das externe Messsystem –
umgerechnet auf die Motorwelle – mindestens 30
Messschritte/U. liefern.
2. Sowohl die Lage- als auch die Motorregelung erfolgen über
das externe Messsystem. Das Messsystem wird als Motor-
→

Encoder (

B26) parametriert, die Umrechnung auf die
Motorwelle erfolgt über den „Getriebefaktor", z.B. H23 für
Geber an X20.
Wichtig: Eine schwingungs-, spiel- oder schlupfbehaftete
Verbindung zwischen Motor und Geber führt in der Regel
zu kaum lösbaren regelungstechnischen Problemen! Die
Auflösung - umgerechnet auf die Motorwelle - muss
mindestens 500 Striche betragen (Optimum > 1000).
10.11.1 Encoder
Der Encoder für die Lageregelung wird mit I02, der für die
Motorregelung mit B26 gewählt. Die möglichen Schnittstellen
mit den umrichterseitigen Versorgungsspannungen U
den Parametern für Anzahl Inkremente Ink/U und die
Getriebefaktoren zwischen Motor und Encoder Getr-i sind in
folgender Tabelle aufgelistet:
Bemerkung
X20 TTL + HTL-Inkremental-
geber*, SSI-Geber*
BE HTL-Inkrementalgeber
* Mit Optionsplatinen, Kap. 14.

10.11.2 Anpassung Motor/externes Messsystem

Die Bewegung des externen Messsystems muss auf die
Motorwelle umgerechnet werden. Als erstes müssen die Inkre-
mente des Encoders und sein Getriebefaktor parametriert
werden. Dies erfolgt in zwei Schritten, wie am Beispiel eines
externen Encoders an X20 (dazu H20=2:Encoder In setzen,
Kap. 14) gezeigt wird:
1) Anzahl der Messschritte pro Motorumdrehung ermitteln
(1 Messschritt = 1 Teilungsschritt auf dem Maßstab oder
ein Strich eines rotatorischen Encoders). Beispiel: Ein
Messschritt von 0,07 mm und Spindelsteigung von
20 mm/U ergeben 20/0,07 = 285,71 Messschritte pro
Motorumdrehung.
und
B
U Ink/U Getr-i
B
18 V H22 H23
- F36 F49
2a) Inkrementalmesssysteme: Die Anzahl Schritte pro
Motorumdrehung wird auf eine ganze Zahl gerundet
(Funktion „Round" in Formel unten) und als Encoder -
1
Inkremente H22 (Beispiel für Eingang X20) parametriert:
H22=Round (Messschritte pro Motorumdrehung )
Der Rundungsfehler wird durch den „Getriebefaktor" des
Gebers (H23 Getr-i) kompensiert:
H22
H23 =
Meßschritte pro Motorumdrehung
2b) SSI-Messsysteme: Zwei Fälle sind hier zu
unterscheiden:
a) Messschritte pro Umdrehung > 128∗N
b) Messschritte pro Umdrehung ≤ 128∗N.
mit N=1 bei 24 Bit- und N=2 bei 25 Bit-Gebern.
Im Fall (a) ist lediglich H23 (Getr-i) anzupassen:
N x 4096
H23 =
Meßschritte pro Motorumdrehung
Im Fall (b) ist zusätzlich H22
anzupassen:
H22=Round (Messschritte pro Motorumdrehung / (4∗N))
4 x N x H22
H23 =
Meßschritte pro Motorumdrehung
Beispiel: Ergeben sich bei einem 24 Bit SSI-Messsystem
43,6 Messschritte pro Motorumdrehung, führt dies zu Round
1
(43,6/4)=11 . Somit ist H22=30 und H23 = (4∗30/43,6) = 2,752
zu setzen.
M
E07
I08
n-nach-
x x H23* x 60
I07
Rampe
Ist-Position
Posi

10.11.3 Externer Geber und Posi-Parameter

Der Encoder für die Lageregelung wird mit I02 gewählt. Durch
I07 / I08 wird der Weg pro Geberumdrehung (eine Geber-
umdrehung = gerundete Inkrementzahl in H22 entsprechend
Kap. 10.11.2) mathematisch genau festgelegt. Beispiel Linear-
Messsystem: Bei einem Messschritt von 0,07 mm und
Spindelsteigung von 20 mm/U ergibt sich H22 = Round
(20/0,07) = 286. Eine „Geberumdrehung" ist somit gleich 286 ∗
0,07= 20,02 mm. Entsprechend gilt I07 =20,02 mm, I08 =1U.
Um Regelschwingungen durch Reibung oder Spiel in der
Mechanik zu vermeiden, kann Totband I23 die Lageregelung
in einem schmalen Bereich deaktivieren.
1
Falls die Berechnung H22 < 30 liefert, ist H22=30 zu setzen. Der
Unterschied wird bei der Berechnung von H23 ausgeglichen.
STÖBER
ANTRIEBSTECHNIK
1
(X20-Inkremente)
Ink./U.
H22
y
I07
x
I08
19