Zusammenhang Von Regeldynamik Und Totzeiten - Siemens SINUMERIK 840D Funktionsbeschreibung

Abstandsregelungung (TE1)
2.1 Anforderungen
2.1.2

Zusammenhang von Regeldynamik und Totzeiten

Regelkreisverstär-
Die Dynamik des geschlossenen Regelkreises (Sensor–Steuerung–Achse)
kung Kv wird bestimmt von der max. einstellbaren Regelkreisverstärkung Kv.
Die Regelkreisverstärkung Kv ist definiert als:
Sensorkennlinie
Der Sensor erfasst den Istabstand zur Werkstückoberfläche und liefert als Aus-
gangsgröße eine dem Abstand annähernd direkt proportionale Spannung in
[Volt].
Bild 2-4
Aus Sicht der Steuerung hat daher die Regelkreisverstärkung die Einheit [(mm/
min)/Volt]. Die Normierung auf [(mm/min)/mm] kann ebenso wie die Normierung
des Sollabstandes in [mm[ nur unter Einbeziehung der Sensor–Elekronik erfol-
gen.
Max. Regelkreis-
Die maximal erreichbare Regelkreisverstärkung wird von folgenden den Verzö-
verstärkung gerungs– und Reaktionszeiten des Gesamtsystems bestimmt:
1. Reaktionszeit des Sensors
2. Verzögerungszeit des A/D–Wandlungers
3. Verzögerungszeit der Signalverarbeitung in der Steuerung
4. Reaktionszeit des Lagereglers
5. Reaktionszeiten von Drehzahl– und Stromregler
6. Zeitkonstanten von Motor und Mechanik
In der Praxis relevant, sind jedoch nur die Punkte 3 und 4.
Zusammen ergeben die aufgeführten Einflußgrößen eine effektive Zeitkon-
stante. Stellt man die Regelkreisverstärkung bezogen auf diese Zeitkonstante
zu groß ein, führt dies Eigenschwingungen in der zu regelnde Achse/Achsen.
Die Frequenz der Eigenschwingung hängt von der effektiven Zeitkonstante ab
und liegt typischerweise im Bereich einiger Hertz.
Die Inbetriebnahme der Abstandregelung hat das Ziel, die entscheidenden Zeit-
konstanten in der Weise zu minimieren, daß die prozesstechnisch erforderliche
Regelkreisverstärkung ohne Auftreten von Eigenschwingungen eingestellt wer-
den kann.
3/TE1/2-8
Geschwindigkeit [m/min]
Kv =
Schleppabstand [mm]
Spannung [Volt]
Prinzipielle Kennlinie des Abstandssensors
SINUMERIK 840D/840Di/810D Funktionsb. Sonderfunktionen (FB3) – Ausgabe 11.02
[m/min]
; in [ ]
[mm]
Abstand [mm]
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