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Siemens SIMATIC S7-1500 Anwendungsbeispiel
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Siemens SIMATIC S7-1500 Anwendungsbeispiel

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Gantry-achsen
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Inhaltszusammenfassung für Siemens SIMATIC S7-1500

  • Seite 2 Gewährleistung und Gantry-Achsen Haftung Einführung SIMATIC Engineering Anhang S7-1500 Gantry-Achsen Anwendungsbeispiele Mithilfe eines Beispielprogramms schnell und einfach Gantry-Achsen realisieren 02/2023 Beitrags-ID: 109816809...

  • Seite 3: Qualifiziertes Personal

    Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Siemens AG Beitrags-ID: 109816809 Copyright ©...

  • Seite 4: Gewährleistung Und Haftung

    Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesem Applikationsbeispiel jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr.
  • Seite 5 Weiterführende Informationen zu möglichen Schutzmaßnahmen im Bereich Industrial Security finden Sie unter (https://www.siemens.com/industrialsecurity). Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens empfiehlt ausdrücklich, Produkt-Updates anzuwenden, sobald sie zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen Produktversionen zu verwenden. Die Verwendung veralteter oder nicht mehr unterstützter Versionen kann das Risiko von Cyber-...

  • Seite 6: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung ........................ 3 Einführung ............................. 7 Überblick ..........................7 Funktionsweise ........................8 Verwendete Komponenten ....................10 Engineering ............................11 Funktionsbaustein "GantryAxisControl" ................11 Globaler Datenbaustein "GantryAxisData" ................12 Funktionsbeschreibung ...................... 13 2.3.1 Gantry-Achsen freigeben ....................13 2.3.2 Gantry-Achsen anhalten.....................

  • Seite 8: Einführung

    Einführung Überblick Gantry-Achsen sind Achsen, die aufgrund des mechanischen Aufbaus miteinander verbunden sind. In einem solchen Gantry-Verbund müssen alle Achsen immer synchron verfahren werden, sonst verkantet der Aufbau. Beispiel: Greifer mit Portal und Querbalken x1/x2 Gantry-Achsen Portal z1/z2 Gantry-Achsen Querbalken Dieses Anwendungsbeispiel bietet eine übersichtliche Lösung der Umsetzung eines "Gantry- Achsverbunds"...

  • Seite 9: Funktionsweise

    1 Einführung 1.2 Funktionsweise Funktionsweise Eigenschaften des Beispielprojekts "GantryAxisV1_0" Mit dem Beispielprojekt stellen Sie einen Gantry-Verbund zwischen einer Leitachse und einer parametrierbaren Anzahl an Folgeachsen. Das Beispielprojekt umfasst dabei die folgende Funktionalität: • Gantry-Achsen freigeben • Gantry-Achsen stoppen • Gantry-Achsen rücksetzen •...

  • Seite 10: Abgrenzung

    1 Einführung 1.2 Funktionsweise Abgrenzung • Konfiguration der Technologieobjekte Die korrekte Konfiguration der im Beispielprojekt verwendeten Technologieobjekte liegt in Ihrer Verantwortung. Die im Beispielprojekt konfigurierten Technologieobjekte sind für den Trainingskoffer SINAMICS S210 konfiguriert, können aber auch simuliert werden. Hinweis Konfiguration der Technologieobjekte Die Konfiguration der Technologieobjekte ist in diesem Anwendungsbeispiel nicht beschrieben.

  • Seite 11: Verwendete Komponenten

    1 Einführung 1.3 Verwendete Komponenten Verwendete Komponenten Komponenten Das Anwendungsbeispiel wurde mit den folgenden Komponenten erstellt: Komponente Anzahl Hinweis CPU 1515TF-2 PN (V2.9 Alternativ können Sie jede andere oder höher) Standard-CPU der Produktfamilie S7-1500 verwenden. STEP 7 Professional V17 Startdrive V17 Trainingskoffer Alternativ verwenden Sie eine CPU SINAMICS S210...

  • Seite 12: Engineering

    Engineering Funktionsbaustein "GantryAxisControl" Im Funktionsbaustein "GantryAxisControl" des Beispielprojekts sind alle Funktionen zum Steuern des Gantry-Achsverbundes enthalten. Die folgende Abbildung zeigt den Funktionsbaustein "GantryAxisControl". Hinweis Um eine schnelle Fehlerreaktion zu gewährleisten, muss der Baustein im MC-PreInterpolator aufgerufen werden. Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...

  • Seite 13: Globaler Datenbaustein "Gantryaxisdata

    2 Engineering 2.2 Globaler Datenbaustein "GantryAxisData" Globaler Datenbaustein "GantryAxisData" Im globalen Datenbaustein "GantryAxisData" konfigurieren Sie die im Beispiel bereitgestellten Funktionen für die Gantry-Achsen. Hier stellen Sie alle für den Betrieb der Gantry-Achsen notwendigen Variablen ein, sowohl für die Einzelachsen, als auch für den Gantry-Verbund allgemein. Zudem stellt der globale Datenbaustein "GantryAxisData"...

  • Seite 14: Funktionsbeschreibung

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Funktionsbeschreibung 2.3.1 Gantry-Achsen freigeben Beschreibung Mit der Funktion "GantryAxisControl".powerEnable geben Sie die Gantry-Achsen frei. Bei positivem Signal an "GantryAxisControl".powerEnable sind die Gantry-Achsen gemäß dem konfigurierten "powerStartMode" freigegeben. Sobald kein positives Signal mehr anliegt an ""GantryAxisControl".powerEnable", wird der konfigurierte "powerStopMode" ausgeführt. Relevante Eingangsparameter •...

  • Seite 15: Relevante Eingangsparameter

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Relevante Eingangsparameter • "GantryAxisControl".stopEnable Relevante Ausgangsparameter • "GantryAxisControl".stopActive Relevante Werte im globalen Datenbaustein Variable Beschreibung "GantryAxisData".gantryData.config.general.stop. stopMode Verhalten bei Anhalten Nur die Leitachse wird angehalten, alle Folgeachsen halten synchronisiert mit an. Der Gantry-Verbund bleibt erhalten. Alle Gantry-Achsen werden unsynchronisiert angehalten. Der Gantry-Verbund wird aufgelöst.

  • Seite 16: Gantry-Achsen Referenzieren

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Relevante Eingangsparameter • "GantryAxisControl".resetExecute Relevante Ausgangsparameter • "GantryAxisControl".resetDone Relevante Werte im lokalen Datenbaustein Variable Beschreibung "GantryAxisData".gantryData.config.general.axisBasics. restart Verhalten, wenn positive Flanke an "GantryAxisControl".resetExecute anliegt Quittierung anstehender Technologie- Alarme Die Technologieobjekte der Gantry- Achsen werden neu initialisiert. Quittierung anstehender Technologie- Alarme 2.3.4...
  • Seite 17 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Relevante Ausgangsparameter • "GantryAxisControl".homeSeqDone • "GantryAxisControl".homed Direktes Referenzieren ("homeMode" = 2,3) Bei positiver Flanke an "GantryAxisControl.homeExecute" wird jede Gantry-Achse mit "enableDirectHoming" = true auf ihre konfigurierte "homePosition" gesetzt. Aktives Referenzieren Beim aktiven Referenzieren werden immer alle Gantry-Achsen synchron referenziert. Beachten Sie, dass während des aktiven Referenzierens eine Gleichlaufüberwachung der Gantry-Achsen aktiv ist.
  • Seite 18 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Aktives Referenzieren("homeMode" = 0,1) Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...
  • Seite 19 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung ① Beim Start des aktiven Referenzierens mit positiver Flanke an "GantryAxisControl".homeExecute werden die Achsen in Getriebegleichlauf gesetzt und mit schneller Referenziergeschwindigkeit "homeVelFast" in Referenzierrichtung "homeDirection" verfahren. ② Sobald der erste Referenzpunktsensor an einer der Achsen erkannt wird, wird die Position dieses Referenzpunktsensors gespeichert und die Überwachung auf den Bereich "monitoringRangeSensors"...
  • Seite 20 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Aktives Referenzieren auf Festanschlag (.homeMode = 4,5) Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...

  • Seite 21: Relevante Werte Im Lokalen Datenbaustein

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung ① Beim Start des aktiven Referenzierens mit positiver Flanke an "GantryAxisControl".homeExecute werden die SW-Endschalter und HW-Endschalter an allen Gantry-Achsen deaktiviert. Das Drehmoment an den Achsen wird auf "torqueToFixStop" begrenzt. ② Die Achsen werden in Gleichlauf gesetzt und mit langsamer Referenziergeschwindigkeit "homeVelSlow"...

  • Seite 22: Gantry-Achsen Synchronisieren

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Variable Beschreibung startEvenAlarmWindowIsExceeded Start des Referenzieren bei überschrittenem Alarmfenster ermöglichen "GantryAxisData".config.leading[n].homing. homePosition Referenzierposition enableDirectHoming Direktes Referenzieren freigeben "GantryAxisData".config.following[n].homing. homePosition Referenzierposition enableDirectHoming Direktes Referenzieren freigeben 2.3.5 Gantry-Achsen synchronisieren Beschreibung Die Funktion synchronisiert die Gantry-Achsen und setzt sie in Getriebegleichlauf. Bei positiver Flanke an <GantryAxisControl>.syncExecute werden alle Folgeachsen ohne Achskopplung auf die Position der Leitachse gefahren.

  • Seite 23: Gantry-Achsen Im Tippbetrieb Bewegen

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Zurücksetzen des Status "synchronized" Der Status "GantryAxisControl".synchronized wird in folgenden Fällen zurückgesetzt: • Wegnahme der Freigabe der Gantry-Achsen • Verlust des Status referenziert • Gleichlaufverlust an einer Achse • Fehler an einer Achse Zurücksetzen des Status "ready" Der Status "GantryAxisControl".ready wird in folgenden Fällen zurückgesetzt: •...
  • Seite 24 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Voraussetzung • Die Gantry-Achsen sind freigegeben. • Stopp der Gantry-Achsen ist nicht aktiv. • Gantry-Achsen befinden sich im Stillstand. • Bei "jogMode" = 0: Ausgang "GantryAxisControl".ready ist gesetzt. Relevante Eingangsparameter • "GantryAxisControl".jogForw • "GantryAxisControl".jogBackw Relevante Werte im lokalen Datenbaustein Variable Beschreibung "GantryAxisData".config.general.jog...

  • Seite 25: Leitachse Aus Dem Anwenderprogramm Verfahren

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung 2.3.7 Leitachse aus dem Anwenderprogramm verfahren Beschreibung Solange die Gantry-Achsen im Status "ready" sind, können Sie die Leitachse aus dem Anwenderprogramm heraus verfahren, z. B mit "MC_MoveAbsolute" oder in einem Kinematikverbund mit "MC_MoveLinearAbsolut". Die Folgeachsen folgen den Bewegungen der Leitachse.
  • Seite 26 2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Absolute Überwachung der Schieflage Bei der absoluten Überwachung wird die Positionsabweichung von Folgeachse zur Leitachse auf absolute Differenz überwacht. In folgenden Fällen wird die absolute Überwachung der Schieflage angewendet: • Status "ready" • Tippbetrieb mit "jogMode" = 0 Relative Überwachung der Schieflage Bei der relativen Überwachung wird eine eventuell vorhandene absolute Positionsabweichung zum Bewegungsstart als "0"...

  • Seite 27: Fehlerüberwachung Der Technologieobjekte Und Antriebe

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Relevante Statusparameter Gantry-Verbund • "GantryAxisData".status.general.monitioring.syncAlarm • "GantryAxisData".status.general.monitioring.syncWarning • "GantryAxisData".status.general.monitioring.followingAxisWithSyncError • "GantryAxisData".status.general.monitioring.actualMaxSyncDiffFollowing • "GantryAxisData".status.general.monitioring.actualNrMaxSyncDiffFollowing • "GantryAxisData".status.general.monitioring.actualStopReaction Folgeachsen • "GantryAxisData".status.following[n].monitioring.actualSyncDiffFollowing • "GantryAxisData".status.following[n].monitioring.actualMaxSyncDiffFollowing Fehlerreaktionen Für einen anstehenden syncAlarm können Sie die folgenden Reaktionen konfigurieren: • Keine Reaktion Bei "stopReactionMode" = 0 wird bei einem eingehenden Schieflage-Alarm keine Reaktion ausgelöst.

  • Seite 28: Relevante Werte Am Globalen Datenbaustein

    2 Engineering 2.3 Funktionsbeschreibung Fehlerreaktionen Für den Fall eines Fehlers am Technologieobjekt oder am Antrieb können Sie folgende Reaktion konfigurieren. • Keine Reaktion Bei "stopReactionMode" = 0 wird bei einem eingehenden Fehler keine Reaktion ausgelöst. • Stopp der Leitachse Bei "stopReactionMode" = 1 wird bei einem eingehenden Fehler die Leitachse mit den konfigurierten Dynamiken "stopDeceleration"...

  • Seite 29: Parametrierung

    2 Engineering 2.4 Parametrierung Parametrierung 2.4.1 Anzahl der Folgeachsen festlegen Beschreibung Als Standardeinstellung verwendet das Applikationsbeispiel einen Gantry-Verbund aus der Leitachse und und einer Folgeachse. Das Applikationsbeispiel unterstützt auch einen Gantry-Verbund mit mehr als einer Folgeachse. Im Folgenden ist beschrieben, mit welchen Einstellungen Sie die Anzahl der Folgeachsen anpassen.

  • Seite 30: Weitere Informationen

    2 Engineering 2.4 Parametrierung Technologieobjekte "Gleichlaufachse" den Folgeachsen zuweisen Fügen Sie im Anlauf-OB (OB100) neue Zeilen für zusätzliche Folgeachsen ein. Weitere Informationen Wie Sie ein Technologieobjekt "Gleichlaufachse" anlegen, finden Sie beschrieben im Funktionshandbuch S7-1500 Motion Control Überblick. Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...

  • Seite 31: Grundeinstellungen Am Technologieobjekt

    2 Engineering 2.4 Parametrierung 2.4.2 Grundeinstellungen am Technologieobjekt Damit Sie eine Achse am Applikationsbeispiel "GantryAxis" betreiben können, beachten Sie folgende EInstellungen in der Konfiguration des Technologieobjekts: • HW-Endschalter/SW-Endschalter sind aktiviert. • Für das aktive Referenzieren auf Festanschlag ("homeMode" = 4,5) ist die Momentenbegrenzung erforderlich.
  • Seite 32 2 Engineering 2.4 Parametrierung Konfigurieren Sie für alle Achsen die Momentenbegrenzung wie folgt. Hinweis Die Kraft für die Referenziermodi 4,5 wird in "gantryAxisData.config.general.homing.torqueToFixStop" vorgegeben. Der Parameter "Kraftbegrenzung" am Technologieobjekt wird nicht ausgewertet. • Leitwertverschaltungen Die folgenden Einstellungen gelten sowohl für die Leitachse, als auch für alle Folgeachsen: –...

  • Seite 33: Fehlerhandling

    2 Engineering 2.5 Fehlerhandling Fehlerhandling 2.5.1 Fehlerkonzept Beschreibung Fehler an einer Motion Control-Anweisung werden am Baustein GantryAxisData mit Fehlerquelle und Fehler-ID angezeigt. Sie können die Motion Control-Anweisung, an welcher ein Fehler aufgetreten ist, anhand der nachfolgenden Parameter identifizieren. Relevante Ausgangsparameter Ein Fehler steht an: •...

  • Seite 34: Statuscodes

    2 Engineering 2.5 Fehlerhandling 2.5.2 Statuscodes Statuscodes am Funktionsbaustein "GantryAxisControl" Wert 16#7000 Inaktiv 16#7001 Erster Zyklus 16#7002 Aktiv 16#7003 Power aktiv 16#7004 Power aktiv und Stop aktiv 16#7005 Jog aktiv 16#7006 Home aktiv 16#7007 Sync aktiv 16#7016 Power aktiv und referenziert 16#7017 Power aktiv und synchronisiert 16#8600...
  • Seite 35 2 Engineering 2.5 Fehlerhandling Wert Textmeldung Abhilfe 16#9004 WSTRING#'Warn: unknown_jog_mode' Konfigurieren Sie für <gantryAxisData".config>.general.jog.jogMode einen gültigen Wert (0,1,2). 16#9005 WSTRING#'axis_not_synchronized' Synchronisieren Sie die Gantry-Achsen mit "GantryAxisControl".syncExecute. 16#9006 WSTRING#'Warn: sync warning' Setzen Sie die Warnung mit "GantryAxisControl".resetExecute zurück. 16#9007 WSTRING#'Warn: Geben Sie mindestens eine Achse für "Tippbetrieb einzeln" frei. single_jog_no_axis_enabled' (enableSingleJog = 1) 16#9008...

  • Seite 36: Test Und Simulation

    2 Engineering 2.6 Test und Simulation Test und Simulation 2.6.1 Test und Simulation Sie können das Applikationsbeispiel einschaltfertig auf eine realen CPU oder mit PLCSIM/PLCSIMAdv testen. Wenn Sie PLCSIMAdvanced verwenden oder keine Antriebe bei einer realen CPU vorhanden sind, dann müssen Sie die Achsen im Technologieobkjekt auf "Simulation aktivieren" setzen. Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...
  • Seite 37 2 Engineering 2.6 Test und Simulation Zum Testen der Funktionen können Sie die Beobachtungstabelle "TestGantry" verwenden. Wenn Sie das Signal "SimInputs".simWithRealInputs = False setzen, dann können Sie die Beobachtungstabelle "TestGantry" auch ohne real vorhandene Eingänge verwenden. Anwendungsbeispiele, 02/2023, Beitrags-ID: 109816809...

  • Seite 38: Anhang

    Informationen sind mit wenigen Mausklicks erreichbar: (https://support.industry.siemens.com/) Technical Support Der Technical Support von Siemens Industry unterstützt Sie schnell und kompetent bei allen technischen Anfragen mit einer Vielzahl maßgeschneiderter Angebote – von der Basisunterstützung bis hin zu individuellen Supportverträgen. Anfragen an den Technical Support stellen Sie per Web-Formular: (https://support.industry.siemens.com/cs/my/src)

  • Seite 39: A.2 Links Und Literatur

    A Anhang A.2 Links und Literatur Industry Online Support App Mit der App "Siemens Industry Online Support" erhalten Sie auch unterwegs die optimale Unterstützung. Die App ist für Apple iOS, Android und Windows Phone verfügbar. (https://support.industry.siemens.com/cs/sc/2067/mobile-nutzung-via-app?lc=de-DE) Links und Literatur 1. Siemens Industry Online Support (https://support.industry.siemens.com/cs/start?lc=de-DE) 2.

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