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Siemens SIMATIC S7-1200 Bedienungsanleitung
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Siemens SIMATIC S7-1200 Bedienungsanleitung

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Wickler- und
Zugregelung
S7-1200/S7-1500(T)
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Verwandte Anleitungen für Siemens SIMATIC S7-1200

Inhaltszusammenfassung für Siemens SIMATIC S7-1200

  • Seite 1 SIMATIC Wickler- und Zugregelung Siemens S7-1200/S7-1500(T) Industry Online https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/58565043 Support...

  • Seite 2: Rechtliche Hinweise

    Siemens behält sich das Recht vor, Änderungen an den Anwendungsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in den Anwendungs- beispielen und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Ergänzend gelten die Siemens Nutzungsbedingungen (https://support.industry.siemens.com).

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Rechtliche Hinweise ....................2 Wickler und Zugregelung – Überblick ............. 5 SIMATIC Converting Toolbox .............. 5 Wickler und Zugregelung - Kernfunktionen .......... 6 Zusätzliche Funktionen ................ 7 Converting Diagnoseseiten ..............8 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung ..... 9 Allgemeiner Überblick über Wickler .............
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis Funktionen zur Bahnzugregelung ............ 110 5.6.1 LCon_SectionalDrive ................ 110 5.6.2 LCon_SectionalConfigSetup ............117 5.6.3 LCon_TorquePrecontrol ..............120 Wicklerfunktionen ................126 5.7.1 LCon_DiamCalcDivision..............126 5.7.2 LCon_DiamCalcIntegral ..............129 5.7.3 LCon_DiamCalcAddition ..............135 5.7.4 LCon_DiamCalcWebLength ............. 138 5.7.5 LCon_WITorquePrecontrol............... 142 5.7.6 LCon_RestLengthCalc ..............

  • Seite 5: Wickler Und Zugregelung - Überblick

    SIMATIC Converting Toolbox Die nachfolgend beschriebene Bibliothek zur Realisierung einer Wickler- /Zugreleglung ist Bestandteil der SIMATIC Converting Toolbox: https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109744606 Die SIMATIC Converting Toolbox wurde mit dem Ziel entwickelt Standard- Funktionen für typische Converting Maschinen bereitzustellten. Converting beschreibt den Prozess des Weiterverarbeitens eines Materials. In den meisten Fällen beginnt dieser Prozess mit dem Abwickeln einer Warenbahn,...

  • Seite 6: Wickler Und Zugregelung - Kernfunktionen

    1 Wickler und Zugregelung – Überblick Wickler und Zugregelung - Kernfunktionen Die Kernfunktionen der Bibliothek LCon sind Funktionen und Funktionsbausteine zur Realisierung einer Wickel- bzw. Zugregelungsachse. Dies beinhaltet hauptsächlich Drehzahl- und Drehmomentberechnungen für verschieden einstellbare Regelungsmodi. Weiterhin enthält die Toolbox Funktionen, die typischerweise in Verbindung mit Wickel- und Zugregelungssystemen benötigt werden, wie z.B.: •...

  • Seite 7: Zusätzliche Funktionen

    1 Wickler und Zugregelung – Überblick angepasst werden. Dies ist notwendig, damit der Drehzahlregler auch bei großem Durchmesserverhältnis (volle zu leere Rolle) dynamisch agieren kann. Wickelhärtekennlinie Eine Wickelhärtekennlinie ist dann erforderlich, wenn der Zug, mit dem das Material gewickelt werden soll, mit steigendem Durchmesser der Wickelrolle abnehmen soll.

  • Seite 8: Converting Diagnoseseiten

    1 Wickler und Zugregelung – Überblick Converting Diagnoseseiten Die Converting Diagnoseseiten sind unter folgendem Link in SIOS verfügbar: https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109474896 Die Funktionsweiße der Diagnoseseiten sowie eine Beschreibung zur Integration in das Anwenderprojekt sind in einem separaten Dokument beschrieben. Abbildung 1-1 SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1,...

  • Seite 9: Grundlegende Informationen Über Wickeln Und Zugregelung

    2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Allgemeiner Überblick über Wickler Die Funktion eines Wicklers besteht darin eine Materialbahn mit einem definierten Zug Auf- bzw. Abzuwickeln. Während des Wickelvorgangs ändert sich der Durchmesser der Rolle. Der sich ändernde Durchmesser muss berechnet oder erfasst werden, um die Motordrehzahl so anzupassen, dass der Materialzug konstant bleibt.
  • Seite 10 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Es gibt zwei grundsätzliche Wickeltechniken: Zentralwickler (Axialwickler) Beim Zentralwickler (Axialwickler) wird die Wickelrolle durch eine zentrale Welle angetrieben. Bei der Auslegung dieses Wicklertyps ist der Durchmesserbereich ein wichtiger Faktor. Der Grund ist, dass für konstante Bahngeschwindigkeit und konstanten Zug die Drehzahl umgekehrt proportional zum Durchmesser ist.

  • Seite 11: Allgemeiner Überblick Über Zugregelung (Sectional Drive)

    2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Allgemeiner Überblick über Zugregelung (Sectional Drive) Die Funktion einer zuggeregelten Achse besteht darin eine Materialbahn mit einem definierten Zug zu transportieren. Falls das System höhere Anforderungen bezüglich Performance und Zuggenauigkeit erfüllen muss, benötigt man eine Reihe von Sensoren. Der aktuelle Bahnzug kann erfasst und als Eingangsgröße eines Reglers (hier Technologieregler (TPID)) verwendet werden.

  • Seite 12: Wickel- / Zugregelungskonzepte

    2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Wickel- / Zugregelungskonzepte Die folgenden Regelungskonzepte sind für Wickler und Zugregelungsachsen verfügbar: Open-Loop Regelungsmodi: – Geschwindigkeitsrelation (Draw Control) (nur für Sectional Drive) – Indirekte Zugregelung – V-Konstant-Regelung (nur für Wickler) Closed-Loop Regelungsmodi: – Zugregelung mittels Drehmomentbegrenzung mit Zugmessdose –...
  • Seite 13 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Bahnachse Leitachse Sollgeschwindigkeit Momenten- Zusatz- grenze drehmoment Drehzahlsollwert Drehzahl- drawFactor sollwert Bahnachse Durchmesser Drehzahl- Strom- regler regler Regelung Bahnachse Drehmomenten- vorsteuerung Bahnachse Vorsteuermoment Indirekte Zugregelung Diese Regelungsart wird häufig verwendet, wenn der Anwender keine teuren Sensorsysteme verwenden möchte, da keine großen Ansprüche an höchste Zuggenauigkeit gestellt werden.
  • Seite 14 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung line Motion Control System Wicklerachse Leitachse Sollgeschwindigkeit Geschwindigkeits- Override Momenten- Zusatz- grenze drehmoment Drehzahlsollwert Drehzahlsollwert Wicklerachse (übersteuert) Durchmesser Durchmesser- Drehzahl- Strom- berechnung regler regler Drehzahl/ Position Wicklerantrieb Vorsteuermoment Drehmomenten- Aufbereiteter Sollwertauf- vorsteuerung Zugsollwert Zugsollwert bereitung (Hochlaufgeber)
  • Seite 15 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung V-Konstant Regelung Diese Methode wird für eine einfache Zugregelung verwendet, insbesondere dann, wenn zusätzliche Messsysteme nicht verfügbar sind oder vermieden werden sollen. Sie bietet jedoch nicht die höchste Zuggenauigkeit. Bei dieser Regelungsart wird de Wickler mit einem definierten Bahngeschwindigkeitssollwert betrieben.
  • Seite 16 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Zugmess- dose line Motion Control System Wicklerachse Leitachse Sollgeschwindigkeit Geschwindigkeits- Override Momenten- Zusatz- grenze drehmoment Drehzahlsollwert Drehzahlsollwert Durchmesser- Wicklerachse Drehzahl/ berechnung (übersteuert) Durchmesser Position Drehzahl- Strom- regler regler Wicklerantrieb Zugistwert Zugregler Sollwertauf- Zugsollwert bereitung (Hochlaufgeber) Vorsteuer-...
  • Seite 17 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Zugregelung mittels Geschwindigkeitsadaption mit Zugmessdose In dieser Regelungsart wird der Bahnzug direkt durch ein Messsystem (Zugmessdose) erfasst. Das Ausgangssignal wird dem überlagerten Zugregler als Istwert übermittelt. Die Zugregelung wird dann eingesetzt, wenn die Genauigkeit der indirekten Zugregelung nicht ausreichend ist, zum Beispiel wenn die Verluste in der Übertragungsstrecke unbekannt sind oder Störungen im System ausgeglichen werden müssen.
  • Seite 18 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Wicklerachse Leitachse Sollgeschwindigkeit Momenten- Zusatz- Drehzahl- grenze drehmoment sollwert Durchmesser- Drehzahlsollwert Drehzahl/ berechnung Wicklerachse Position Durchmesser Drehzahl- Strom- regler regler Wicklerantrieb Zugistwert Zugregler Sollwertauf- Zugsollwert bereitung (Hochlaufgeber) Vorsteuer- moment Drehmomenten- vorsteuerung Tänzerlageregelung mittels Geschwindigkeitsadaption Bei der Tänzerregelung wird –...
  • Seite 19 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Die Tänzerrolle lenkt die Warenbahn mit einer definierten Kraft ab. Die resultierende Bahnspannung ist das Ergebnis aus der Zugkraft gegen den Tänzer und die Gegenkraft des Tänzers. Die Tänzer Gegenkraft und daraus folgend die Bahnspannung kann auf verschiedene Weiße eingestellt werden –...
  • Seite 20 2 Grundlegende Informationen über Wickeln und Zugregelung Tänzergegenkraft Wicklerachse Leitachse Sollgeschwindigkeit Momenten- Zusatz- Drehzahl- grenze drehmoment sollwert Durchmesser- Drehzahlsollwert Drehzahl/ berechnung Wicklerachse Durchmesser Position Drehzahl- Strom- regler regler Wicklerantrieb Aufbereiteter Sollwertauf- Lagesollwert Lagesollwert bereitung (Hochlaufgeber) Lageregler Lageistwert Drehmomenten- Vorsteuermoment Optional vorsteuerung Sollwertauf- Zugsollwert...

  • Seite 21: Integration

    3 Integration Integration Integration in ein Anwenderprogramm Die SIMATIC Converting Bibliothek wird als globale TIA Portal Bibliothek ausgeliefert. Neben den technologischen Funktionen enthält die Bibliothek Programmbeispiele (OB’s) wie die Funktionsbausteine angesteuert werden müssen. Folgende Schritte müssen durchgeführt werden, um die Funktionen und Funktionsbausteine aus der Bibliothek in ein Projekt einzubinden: 1.
  • Seite 22 3 Integration Abbildung 3-2 SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 23: Inhalt Der Bibliothek

    Für jede der vier Varianten existiert ein separates Handbuch, das die Beschreibung der enthaltenen Funktionen enthält. Ein detaillierter Vergleich der einzelnen Lösungen ist unter folgendem Link zu finden: https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/58565043 S7-1200/S7-1500 Der Ordner S7-1200/S7-1500 enthält die Toolbox Funktionen und Funktionsbausteine (LCon_Blocks) sowie die notwendigen Datentypen (LCon_Types).

  • Seite 24: Starter - Sinamics Konfiguration

    3 Integration Dieser Unterordner enthält einen globalen Datenbaustein sowie Programmbausteine um zu zeigen wie Leitachse, Wickler und Sectional Drive richtig angesteuert werden. Außerdem ist ein Programmbeispiel für die Converting Diagnoseseiten, sowie Initialisierungsfunktionen zum Konfigurieren der verschiedenen Regelungsmodi vorhanden. • LCon_ExamplePLCTags Dieser Unterordner enthält globale Konstanten die zur Definition der Array- Längen von Wickler- und Zugregelungs-Instanzen verwendet werden.
  • Seite 25 3 Integration Abbildung 3-3 2. Im zweiten Schritt können die Module (DO Control Unit, DO Infeed, DO Servo, etc.) hinzugefügt werden. Abbildung 3-4 Die Reihenfolge der DO’s muss mit der Konfiguration in STARTER Hinweis übereinstimmen! 3. Für die DO Servo muss entweder ein freies Telegramm PZD-8/8 oder ein Standardtelegramm 2 bzw.
  • Seite 26 3 Integration Dieses wurde mit Hilfe des Skriptes Skript "ScriptDriveConfig_V1.4.1" Starter – SINAMICS Konfiguration aus dem Kapitel so konfiguriert, dass dieses auf einem Standardantriebstelegramm basiert und zusätzlich die Momentendaten, als auch die Kp-Adaption (für S120) zur Verfügung stehen. Abbildung 3-5 b.

  • Seite 27: Beispielprojekt

    4 Beispielprojekt Beispielprojekt Das Beispielprojekt befindet sich im Bibliotheksordner LCon_ExampleBLocks. Das Projekt basiert auf einer S7-1500 Steuerung, wobei die Blöcke auch für eine S7-1200 Steuerung verwendet werden können. Hinweis Wenn die Converting Toolbox Bausteine (LCon_Blocks) in einer S7-1200 Steuerung verwendet werden, muss die Funktion LCon_ReadCycleTimeS71500 gelöscht werden.
  • Seite 28 4 Beispielprojekt Funktionsbausteinaufrufe aus der Converting Toolbox sowie eine Schritte für die Ansteuerung der Schnittstellenvariablen. Mehrere Zugachsen können durch kopieren des Programmbausteins sowie der Datenblock-Instanzen erzeugt werden. Winder Dieser Ordner enthält ein Programmbaustein zur Ansteuerung einer Wicklerachse. Das Programm zeigt die notwendigen Funktionsbausteinaufrufe aus der Converting Toolbox sowie eine Schritte für die Ansteuerung der Schnittstellenvariablen.

  • Seite 29: Funktionsbeschreibung

    5 Funktionsbeschreibung Funktionsbeschreibung Allgemeine Funktionen 5.1.1 LCon_ReadCycleTimeS71200 Ermittlung der Zykluszeit des aufrufenden OB. Die Funktion kann in jeder Task aufgerufen werden. Diese Funktion dient der Ermittlung der Zykluszeit des aufrufenden OB’s in S7- 1200 CPU. Funktions-ID: 1001 Schematische KOP / FUP-Darstellung ReadCycleTime OBNumber RET_VAL...

  • Seite 30: Lcon_Readcycletimes71500

    5 Funktionsbeschreibung 5.1.2 LCon_ReadCycleTimeS71500 Ermittlung der Zykluszeit des aufrufenden OB. Die Funktion kann in jeder Task aufgerufen werden. Diese Funktion dient der Ermittlung der Zykluszeit des aufrufenden OB’s in S7- 1500 CPU. Funktions-ID: 1001 Schematische KOP / FUP-Darstellung ReadCycleTime OBNumber RET_VAL REAL Eingangs- und Ausgangsparameter...

  • Seite 31: Lcon_Linear

    5 Funktionsbeschreibung 5.1.3 LCon_Linear Lineare Interpolation zwischen zwei Stützpunkten. Die Funktion kann in jeder Task aufgerufen werden. Funktions-ID: 0001 Schematische KOP / FUP-Darstellung Linear REAL RET_VAL REAL REAL REAL REAL REAL Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert REAL erster Stützpunkt x-Achse...
  • Seite 32 5 Funktionsbeschreibung Grafische Darstellung RET_VAL SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 33: Lcon_Tablechar

    5 Funktionsbeschreibung 5.1.4 LCon_TableChar Interpolation aus der Stützpunkttabelle. Die Funktion kann in jeder Task aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 0106 Schematische KOP / FUP-Darstellung TableChar BOOL enable error BOOL REAL errorID DWORD sizeOfArray REAL breakPointTable busy BOOL breakPointTable Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Wert Beschreibung...
  • Seite 34 5 Funktionsbeschreibung Der Funktionsbaustein dient zum Beispiel zur: • Linearisierung von Kennlinien • Simulation nichtlinearer Übertragungselemente • Die kleinste Anzahl von Stützpunktelementen ist zwei. Die x-Werte der Kurve müssen monoton ansteigen, die y-Werte haben keine Begrenzung. Die Gesamtzahl der Stützpunkte wird durch die Größe der Bezugsdaten definiert. Der Datentyp des adressierten Datenbereichs muss REAL sein.
  • Seite 35 5 Funktionsbeschreibung Warnmeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error = TRUE und errorID <> 16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 keine Warnung 16#0106_4005 Die Liste der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend -> kein passender Wert gefunden 16#0106_4008 Die Liste der eingegebenen Wert ist nicht monoton (stetig) steigend ->...

  • Seite 36: Lcon_Rfg - Hochlaufgeber

    5 Funktionsbeschreibung LCon_RFG – Hochlaufgeber 5.1.5 Hochlaufgeber mit Motorpotentiometer und anschließender Betriebsführung – ohne Verrundung. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. (z.B. OB30) Funktionsbaustein-ID: 1106 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_RFG Real error Bool Real nominalValue errorID DWord Real upperLimit Real...
  • Seite 37 5 Funktionsbeschreibung Name Datentyp Kommentar DIFF_TO_ZERO: Hochlauf: Ausgangswert Y entfernt sich von Null. Rücklauf: Ausgangswert Y nähert sich dem Wert Null. DIFF_OF_CHANGE: Hochlauf: Zielwert > Startwert; Rücklauf: Zielwert < Startwert. Bool FALSE: normaler Rampenbetrieb TRUE: Ausgang auf Setzwert setzen followup Bool FALSE: normaler Rampenbetrieb TRUE: Ausgangswert gleich Eingangswert...
  • Seite 38 5 Funktionsbeschreibung rampTimeMode = DIFF_OF_CHANGE: Als Hochlauf wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem der Zielwert X größer ist als der Ausgangswert Y. Als Rücklauf wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem der Zielwert X kleiner ist als der Ausgangswert Y. Dabei wird nicht zwischen rampUpTime und rampDownTime umgeschaltet, wenn der Ausgangswert Y den Wert 0.0 durchschreitet.
  • Seite 39 5 Funktionsbeschreibung Priorität Steuereingang Beschreibung set=1 Vorgabewert setValue wird in den Integrator geladen, nicht integrierend decrease=1 verringere Ausgangswert bis zum unteren Grenzwert mit Änderungsrate Betriebsarten und Steuerung des Hochlaufgebers Die Kombination von Befehlen an den Steuereingängen und die möglichen Betriebsarten können der Wahrheitstabelle entnommen werden. Standardhochlaufgeberbetrieb beinhaltet lowerLimit ≤...
  • Seite 40 5 Funktionsbeschreibung follow inc. dec. Betriebsart Kommentar cycleTime/ramp Annäherung an rampupTime, upTime oberen rampdownTim Grenzwert cycleTime/ramp e wie downTime y->upperlimit vorher, abhängig von Startposition (initial) cycleTime/ramp Annäherung an rampupTime, downTime unteren rampdownTim Grenzwert cycleTime/ramp e wie upTime y->lowerlimit vorher, abhängig von Startposition (initial) Zeitdiagramm –...
  • Seite 41 5 Funktionsbeschreibung Zeitdiagramm – Normalbetrieb Abbildung 5-2 Normalbetrieb für rampTimeMode = DIFF_OF_CHANGE upperLimit (IN) setValue rampupTime rampdownTime (IN) (OUT) (IN) lowerLimit (IN) (OUT) setpointReached (OUT) upperLimitReached (OUT) lowerLimitReached (OUT) (IN) Hinweis Aufgrund der geringen Schachtelungstiefe von 4 in zyklischen Interrupts, wurde die Funktionalität in Bausteinen welche diese Funktionalität nutzen direkt implementiert.

  • Seite 42: Lcon_Rfgj - Hochlaufgeber Mit Verrundung

    5 Funktionsbeschreibung LCon_RFGJ – Hochlaufgeber mit Verrundung 5.1.6 Hochlaufgeber mit Hochlaufzeit, Rücklaufzeit und Verrundung. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 1107 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_RFGJ Bool busy Bool Bool enable error Bool Bool mode errorID DWord Bool enableRounding...
  • Seite 43 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert zeroRounding BOOL FALSE FALSE: keiner Verrundung im Nulldurchgang TRUE: Verrundung im Nulldurchgang REAL Eingangswert nominalValue REAL 1000.0 Normierungswert rampupTime REAL [s] Hochlaufzeit [Zykluszeit – MAX_RAMP_TIME_S] rampdownTime REAL [s] Rücklaufzeit [Zykluszeit – MAX_RAMP_TIME_S] rampTimeMode Auswahl, welche Rampenzeiten verwendet werden.
  • Seite 44 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Funktionsbaustein ist aktiv, wenn der Eingang run auf TRUE gesetzt ist, und die Berechnung kann mit dem Eingang enable gestartet und angehalten werden. Abhängig von der Parametrierung der Eingänge wird eine Rampe berechnet. Durch Auswahl der Eingänge können zahlreiche Optionen gesetzt werden. Wenn der Modus auf FALSE steht, wird mit einer gesondert eingegebenen Rücklaufzeit (fastRampdownTime ) und ohne Ruckbegrenzung an der Rampe gebremst.
  • Seite 45 5 Funktionsbeschreibung Normalbetrieb mit Verrundung (IN) enable (IN) (IN) accelerating (OUT) decelerating (OUT) setpointZero (OUT) setpointReached (OUT) (OUT) 100% (OUT) Mit und ohne Nulldurchgangsverrundung SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 46 5 Funktionsbeschreibung Betrieb für unterschiedliche Modi rampTimeMode (IN) -100 rampTimeMode (IN) (OUT) -100 (OUT) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 47 5 Funktionsbeschreibung Betrieb mit Modus Schnellhalt (IN) enable (IN) mode (IN) accelerating (OUT) decelerating (OUT) setpointZero (OUT) setpointReached (OUT) (OUT) 100% (OUT) Hinweis Aufgrund der geringen Schachtelungstiefe von 4 in zyklischen Interrupts, wurde die Funktionalität in Bausteinen welche diese Funktionalität nutzen direkt implementiert.

  • Seite 48: Lcon_Calcstopdistance

    5 Funktionsbeschreibung 5.1.7 LCon_CalcStopDistance Die Funktion berechnet den aktuell notwendigen Weg und die notwendige Zeit, um den Antrieb auf 0 zu verzögern. Die vorgegebenen Dynamiken werden dabei berücksichtigt. Funktionsbaustein-ID: 0005 Schematische KOP / FUP-Darstellung CalcStopDistance REAL velocity error BOOL REAL acceleration errorID DWORD...
  • Seite 49 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Die Funktion berechnet die Bremszeit und den Bremsweg unter Berücksichtigung des momentanen Bewegungsvektors eines Antriebs (Drehzahl, Beschleunigung) sowie der Dynamik-Vorgaben (maxVelocity, rampUpTime, rampdownTime, roundingTime). Die Längeneinheit der Berechnung entspricht der Einheit, die als Wert am Eingang für lineSpeed eingesetzt wurde. Die Einheiten der Eingänge müssen konsistent sein.

  • Seite 50: Lcon_Moduloiec

    5 Funktionsbeschreibung 5.1.8 LCon_ModuloIEC Dieser Baustein berechnet die Modulodivision für einen Eingangswert vom Datentyp LREAL. Funktions-ID: 000C Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_ModuloIEC LReal value LCon_ModuloIEC LReal LReal moduloValue Eingangs- und Ausgangsparameter Name Datentyp Kommentar value LReal Eingangswert für den Modulodivision durchgeführt werden soll moduloValue LReal...

  • Seite 51: Logik Funktionen

    5 Funktionsbeschreibung Logik Funktionen 5.2.1 LCon_TRIG Erkennung von steigenden und fallenden Flanken. Funktionsbaustein ID: 0103 Schematische KOP / FUP-Darstellung TRIG BOOL BOOL BOOL Eingangs- und Ausgangsparameter Variable Datentyp Default Beschreibung nname Wert BOOL FALSE FALSE: QF ist TRUE für einen Takt bei fallender Flanke TRUE: QR ist TRUE für einen Takt bei steigender Flanke BOOL FALSE...

  • Seite 52: Funktionsbausteine Zur Skalierung

    5 Funktionsbeschreibung Funktionsbausteine zur Skalierung 5.3.1 LCon_ScalingDWDRL Konvertierung eines Doppelwortes in einen Realwert Funktions-ID: 0006 Schematische KOP / FUP-Darstellung ScalingDWDRL DWORD RET_VAL REAL REAL maxValue REAL base Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert DWORD Eingangswert maxValue REAL Maximalwert für Skalierung base REAL Normierungswert [RET_VAL=0 wenn...

  • Seite 53: Lcon_Scalingrldwd

    5 Funktionsbeschreibung 5.3.2 LCon_ScalingRLDWD Konvertierung und Skalierung eines REAL Wertes in ein Doppelwort. Funktions-ID: 0007 Schematische KOP / FUP-Darstellung ScalingRLDWD REAL RET_VAL DWORD REAL maxValue REAL base Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert maxValue REAL Maximalwert für Skalierunge base REAL Normierungswert für Skalierunge...

  • Seite 54: Lcon_Scalingwdrl

    5 Funktionsbeschreibung 5.3.3 LCon_ScalingWDRL Konvertierung und Skalierung von WORD-Werten in REAL-Werte Funktions-ID: 0008 Schematische KOP / FUP-Darstellung ScalingWDRL WORD RET_VAL REAL REAL maxValue REAL base Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert WORD Eingangswert maxValue REAL Maximalwert für Skalierung base REAL Normierungswert für Skalierung...

  • Seite 55: Lcon_Scalingrlwd

    5 Funktionsbeschreibung 5.3.4 LCon_ScalingRLWD Die Funktion konvertiert einen REAL Wert in einen WORD Wert. Funktions-ID: 0009 Schematische KOP / FUP-Darstellung ScalingRLWD REAL RET_VAL WORD REAL maxValue REAL base Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert maxValue REAL Maximalwert für Skalierunge base REAL...

  • Seite 56: Lcon_Scaling

    5 Funktionsbeschreibung 5.3.5 LCon_Scaling Die Funktion dient zur Skalierung eines REAL Wertes Funktions-ID: 000A Schematische KOP / FUP-Darstellung Scaling REAL RET_VAL REAL REAL maxValue REAL base Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert maxValue REAL Maximalwert für Skalierung base REAL Normierungswert für Skalierung...

  • Seite 57: Regelungs-Funktionsbausteine

    5 Funktionsbeschreibung Regelungs-Funktionsbausteine 5.4.1 LCon_PT1 Tiefpassfilter. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden Funktionsbaustein-ID: 1101 Schematische KOP / FUP-Darstellung BOOL error BOOL REAL errorID DWORD REAL setValue REAL REAL smoothingTime OBNumber REAL tCycle Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert...
  • Seite 58 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Wert am Eingang x wird unter Verwendung der Zeitkonstante smoothingTime gefiltert und am Ausgang y ausgegeben. Zur genauen Berechnung der internen Schritte wird die Abtastzeit, in der der Baustein verarbeitet wird, intern bestimmt. Es ist außerdem möglich, durch Setzen des Eingangs (set) den Ausgang permanent auf den Wert des Eingangs (setValue) zu legen.
  • Seite 59 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1101_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen, z.B. OB30. SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 60: Lcon_Readanaloginput

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.2 LCon_ReadAnalogInput Analog-Eingangsberechnung mit PT1-Filter. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z.B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 1109 Schematische KOP / FUP-Darstellung ReadAnalogInput BOOL error BOOL WORD errorID DWORD REAL maxValue REAL REAL base REAL setValue REAL smootingTime OBNumber REAL tCycle...
  • Seite 61 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Diese Funktion wandelt ein Analog-Eingangssignal im WORD-Format (x) mit einem Normierungswert (base) und dem maximalen Referenzwert (maxValue) in einen REAL-Wert um. Der Ausgabewert ist begrenzt auf Werte zwischen −2 ⋅ ���������������� und 2 ⋅ ����������������. Der übergebene WORD Wert wird zuvor in eine INT Variable gewandelt, diese wird anschließend in eine REAL Variable konvertiert.

  • Seite 62: Lcon_Differentiator

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.3 LCon_Differentiator Nummerische Differentiation. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funkitonsbaustein-ID: 1103 Schematische KOP / FUP-Darstellung Differentiator REAL error BOOL REAL diffTime errorID DWORD OBNumber REAL REAL tCycle Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert...
  • Seite 63 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1103_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen, z.B. OB30 SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 64: Lcon_Integrator

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.4 LCon_Integrator Nummerischer Integrator. Funktionsbaustein-ID: 1102 Schematische KOP / FUP-Darstellung Integrator BOOL error BOOL REAL errorID DWORD REAL setValue REAL REAL upperLimit upperLimitReached BOOL REAL lowerLimit lowerLimitReached BOOL REAL integralTime OBNumber REAL tCycle Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert...
  • Seite 65 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Funktionsbaustein integriert den Wert am Eingang x mit der Integrationszeit integralTime. Das Ergebnis wird an y ausgegeben. Der Integrator ist begrenzt nach oben durch upperLimit und nach unten durch lowerLimit. Wenn der Integrator eine dieser Grenzen erreicht, wird diese Grenze auf den Ausgang gelegt. Wenn die entsprechende Grenze am Ausgang erreicht ist, wird dies durch upperLimitReached bzw.
  • Seite 66 5 Funktionsbeschreibung Wahrheitstabelle für lowerLimit > upperLimit Wert Bedingung obere untere Betriebsart Grenze Grenze erreicht erreicht Belibig lowerLimit < Integrator durch obere Grenze ������������������ �� + �� ⋅ ��−1 begrenzt ������������������������ < upperLimit Zeitverlaufsdiagramm (IN) (IN) upperLimit (IN) setValue (OUT) lowerLimit (IN) upperLimit...
  • Seite 67 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1102_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen, z.B. OB30 SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 68: Lcon_Dt1

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.5 LCon_DT1 DT1 Filter. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 1104 Schematische KOP / FUP-Darstellung BOOL error BOOL REAL errorID DWORD REAL setValue REAL REAL smoothingTime REAL REAL diffTime OBNumber Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung...
  • Seite 69 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Wert am Eingang x wird mit der Glättungszeitkonstanten smoothingTime dynamisch verzögert, die über ein Differenzier-Element eingegeben wird. Das Ergebnis wird am Ausgang ypt ausgegeben. Der Ausgabewert y des gesamten DT1-Elements ist proportional zur Änderungsrate von ypt mit der Differenzierungszeitkonstante diffTime.
  • Seite 70 5 Funktionsbeschreibung Grafische Darstellung Y1=f(X,t) x*diffTime/ smoothingTime Y1(t=T1)=0,37*x*diffTime/ smoothingTime smoothing Time Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1104_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen. SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1,...

  • Seite 71: Lcon_Limiter

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.6 LCon_Limiter Grenzwertfilter Funktions-ID: 0004 Schematische KOP / FUP-Darstellung Limiter REAL RET_VAL REAL REAL UPPER_LIMIT UPPER_LIMIT_REACHED BOOL REAL LOWER_LIMIT LOWER_LIMIT_REACHED BOOL Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert UPPER_LIMIT REAL oberer Grenzwert LOWER_LIMIT REAL unterer Grenzwert RET_VAL REAL Ausgangswert...
  • Seite 72 5 Funktionsbeschreibung Zeitverlaufsdiagramm upperLimit (IN) (IN) lowerLimit (IN) (OUT) upperLimitReached (OUT) lowerLimitReached (OUT) Fehlermeldungen Wenn upperLimitReached und lowerLimitReached beide TRUE sind, ist der untere Grenzwert lowerLimit größer als der oberen Grenzwert upperLimit. SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 73: Lcon_Levelcontrol

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.7 LCon_LevelControl Grenzwertüberwachung. Der Funktionsbaustein kann in jedem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 0104 Schematische KOP / FUP-Darstellung LevelControl BOOL busy BOOL REAL alarmUpperLimit BOOL REAL alarmHigh warningUpperLimit BOOL REAL warningHigh waningLowerLimit BOOL REAL warningLow alarmLowerLimit BOOL alarmLow REAL hyst TIME...
  • Seite 74 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert TRUE: oberer Warnwert überschritten warningLowerLimit BOOL FALSE FALSE: unterer Warnwert nicht unterschritten TRUE: unterer Warnwert unterschritten alarmLowerLimit BOOL FALSE FALSE: unterer Alarmwert nicht unterschritten TRUE: unterer Alarmwert unterschritten Funktionsweise Dieser Funktionsbaustein überwacht einen Eingabewert (x), um zu erkennen ob er einen para-metrierten Wert verletzt (überschreitet, unterschreitet), solange er aktiv ist mit run = TRUE.

  • Seite 75: Lcon_Deadband

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.8 LCon_DeadBand Totband. Die Funktion kann aus jeder Task aufgerufen werden Funktions-ID: 0002 Schematische KOP / FUP-Darstellung DeadBand REAL RET_VAL REAL REAL bandborder Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert bandborder REAL Grenze für Totband RET_VAL REAL Ausgangswert...
  • Seite 76 5 Funktionsbeschreibung Grafische Darstellung (OUT) bandBorder (IN) (IN) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 77: Lcon_Deadzone

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.9 LCon_DeadZone Die Funktion kann aus jeder Task aufgerufen werden. Funktions-ID: 0003 Schematische KOP / FUP-Darstellung DeadZone REAL RET_VAL REAL REAL zoneborder Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert REAL Eingangswert zoneborder REAL Grenze für Totzone RET_VAL REAL Ausgangswert Funktionsweise...
  • Seite 78 5 Funktionsbeschreibung Grafische Darstellung (OUT) zoneBorder (IN) (IN) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 79: Lcon_Averagevalue

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.10 LCon_AverageValue Mittelwertbildner. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 0105 Schematische KOP / FUP-Darstellung AverageValue BOOL enable busy BOOL REAL error BOOL sizeOfArray errorID DWORD BOOL reset averageValue REAL maxValueReached BOOL Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default...
  • Seite 80 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Funktionsbaustein berechnet den gleitenden Mittelwert (averageValue) der am Eingang eingegebenen Werte. Jedes Mal wenn der Baustein aufgerufen wird, wird der momentan an (x) anstehende Wert in einem internen Feld gespeichert. Der Inhalt des Felds wird bei Deaktivierung des Funktionsbausteins gelöscht. Der Funktionsbaustein wird über den Eingang enable aktiviert und berechnet von diesem Moment an Werte.

  • Seite 81: Lcon_Pid

    5 Funktionsbeschreibung 5.4.11 LCon_PID PID Regler mit Aktualwertglättung und optionalem D Anteil. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 1105 Schematische KOP / FUP-Darstellung BOOL enable busy BOOL BOOL reset error BOOL REAL setpointValue errorID DWORD REAL actualValue upperLimitReached BOOL...
  • Seite 82 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert TRUE: FB-Neustart setpointValue REAL Sollwert actualValue REAL Istwert preControl REAL Vorsteuerwert propGain REAL Reglerverstärkung integTime REAL 999.0 [ms] Integrationszeitkonstante mit integTime=0.0 ist der Integrierkanal deaktiviert [ms] Differentationszeitkonstante mit derivTime REAL derivTime=0.0 ist der Differenzierkanal deaktiviert filterTime REAL...

  • Seite 83: Funktionsweise

    5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert pOutValue REAL P-Komponente des Ausgangs, nicht begrenzt iOutValue REAL I-Komponente des Ausgangs, nicht begrenzt dOutValue REAL D-Komponente des Ausgangs, nicht begrenzt (falls im Istwertpfad) outValue REAL Ausgangswert, begrenzt und skaliert Funktionsweise Dieser Funktionsbaustein wird zur Implementierung eines universellen PID-Reglers eingesetzt, der als P-Regler oder I-Regler geschaltet werden kann.
  • Seite 84 5 Funktionsbeschreibung Der Reglerausgang wird zuerst skaliert und dann begrenzt. Zeitverlaufsdiagramm enable (IN) reset (IN) busy (OUT) error (OUT) outValue (OUT) Case 1 Case 2 Case 3 Case 4 Case 5 Case 6 Case 7 Case 8 • Fall 1, 6 – Baustein ist mit enable = TRUE eingeschaltet. Ausgang busy = TRUE outValue ist aktiviert.
  • Seite 85 5 Funktionsbeschreibung Blockdiagramm SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 86 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1105_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen 16#1105_8005 Ungültige Konfigurationsdaten. upperlimit < lowerLimit SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 87: Lcon_Tpid - Pid Regler Mit Sollwertkanal

    5 Funktionsbeschreibung LCon_TPID – PID Regler mit Sollwertkanal 5.4.12 Technologieregler basierend auf einem PID-Regler zum Einsatz als Zug- oder Tänzerrollen-Positionsregler in einer Wickler- oder Materialbahn-Regelung. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 1108 Schematische KOP / FUP-Darstellung TPID BOOL enable...
  • Seite 88 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert enable BOOL FALSE FALSE: deaktiviere Baustein TRUE: aktiviere Baustein openLoopCtrl BOOL FALSE FALSE: PID Regler aktiv TRUE: PID Reger und Begrenzung sind deaktiviert, nur Sollwertgenerator ist aktiv setpointValue REAL Reglersollwert actualValue REAL Istwert...
  • Seite 89 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert 0000 errorID≥16#1108_8000: Fehler upperLimitReached BOOL FALSE FALSE: oberer Grenzwert nicht erreicht TRUE: oberer Grenzwert erreicht lowerLimitReached BOOL FALSE FALSE: unterer Grezwert nicht erreicht TRUE: unterer Grenzwert erreicht RFGLimReached BOOL FALSE FALSE: Sollwertkanal Ausgang nicht begrenzt TRUE: Sollwertkanal Ausgang begrenzt RFGSetPointReached...
  • Seite 90 5 Funktionsbeschreibung Kp-Adaption Eine LinearAdaption wird als Kp-Adaption ausgeführt. Die Interpolationsgerade ist durch das Werte-Tupel (x1, kp1) and (x2, kp2) definiert. Erster Fall: (adaptionValue < x1) oder (x1 = x2): ���������������������� = ����1 Zweiter Fall: x1 ≤ adaptionValue ≤ x2: (��������������������������...
  • Seite 91 5 Funktionsbeschreibung Zeitverlaufsdiagramm enable (IN) setpointValue (IN) actualValue (IN) busy (OUT) 100% RFGLim.y (OUT) RFGLimReached (OUT) RFGSetpoint (OUT) RFGSetpoint Reached (OUT) outValue (OUT) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 92 5 Funktionsbeschreibung Blockdiagramm SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 93 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#1108_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen 16#1108_8005 Ungültige Konfigurationsdaten setNominalValue ≤ 0.0 upperLimit<lowerLimit SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 94: Antriebsbezogene Funktionsbausteine

    5 Funktionsbeschreibung Antriebsbezogene Funktionsbausteine 5.5.1 LCon_DriveControl Dieser Funktionsbaustein wird als Interface zwischen dem PC-Programm und einem Antriebsgerät aus der SINAMICS-Antriebsfamilie eingesetzt. Der Funktionsbaustein erlaubt volle Kontrolle über den entsprechenden Antrieb. Die Funktion kann aus jeder Task aufgerufen werden, aber es wird dringend empfohlen, sie in einer zyklischen Interrupt-Task wie OB30 aufzurufen, insbesondere wenn der Antrieb Teil einer übergeordneten Regelung ist, wie zum Beispiel einer Zugregelung.
  • Seite 95 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Name Datentyp Default Kommentar Wert enable Bool FALSE FALSE: deaktiviere Baustein TRUE: aktiviere Baustein enableTorque Bool FALSE FALSE: kein Drehmomentbegrenzung, die Limits Drehmomentgrenzen werden auf +/- 200% des Referenzmomentes gesetzt. TRUE: Drehmomentbegrenzung mit Eingabewerten onOff1 Bool FALSE FALSE: Antrieb gesperrt...
  • Seite 96 5 Funktionsbeschreibung Name Datentyp Default Kommentar Wert Wird mit steigender Flanke an enable gespeichert HWAddressAd HW_SUB 16#0000 Hardwareadresse des Eingangsbereiches des ditionalTelOut MODULE Zusatztelegramms. Wird mit steigender Flanke an enable gespeichert baseTelegram Auswahl des Antriebstelegramms. 999: Benutzerdefiniertes Telegramm (8/8). Aufbau wie in Telegrammstruktur dargestellt (kompatibel mit vorheriger Version) 2: StandardTel2...
  • Seite 97 5 Funktionsbeschreibung Wenn die Drehmomentbegrenzung aktiv ist, überwacht der Funktionsbaustein die Ist-Drehzahl des Antriebs, um unkontrollierte Beschleunigung entgegen der mit dem Sollwert spezifizierten Richtung zu verhindern. Dies kann passieren, wenn die obere Drehmomentgrenze negativ oder die untere Drehmomentgrenze positiv ist, während der Antrieb an der Drehmomentgrenze arbeitet.
  • Seite 98 5 Funktionsbeschreibung Telegramm Steuerwerte Element Offset Datentyp Beschreibung verknüpft (bytes) WORD Steuerwort 1 siehe Steuerwort 1 speedSetpoint DINT Hauptdrehzahlsollwert p1070 G120 1073741824=100% der p1155 S120 Referenz Drehzahl p2000 WORD Steuerwort 2 siehe Steuerwort 2 upperTorqueLimit oberes Grenzmoment p1522 16384 = 100% des Referenzmomentes p2003 lowerTorqueLimit unteres Grenzmoment...
  • Seite 99 5 Funktionsbeschreibung Steuerwort 2 Element Offset (bit) Datentyp Beschreibung verknüpft mit dds0 BOOL Auswahl Antrieb- p820 Datensatz 0 dds1 BOOL Auswahl Antrieb- p821 Datensatz 1 bit02 BOOL nicht benutzt bit03 BOOL nicht benutzt bit04 BOOL nicht benutzt closeBrake BOOL Bremse einlegen p858 infeedOn BOOL...
  • Seite 100 5 Funktionsbeschreibung Zustandswort 1 Element Offset (bit) Datentyp Beschreibung verknüpft rdvTpPwr BOOL Einschaltbereit r899.0 rdyToOp BOOL Betriebsbereit r899.1 inOperation BOOL Betrieb freigegeben r899.2 faultPresent BOOL Fehler steht an r2139.3 noOFF2Act BOOL Kein Austrudeln aktiv r899.4 noOFF3Act BOOL Kein Schnellhalt aktiv r899.5 powerInhibit BOOL...
  • Seite 101 5 Funktionsbeschreibung Warnmeldungen Warnmeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=FALSE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 keine Warnung 16#3101_4009 Kommunikationsfehler beim Lesen vom Bus-System 16#3101_400A Kommunikationsfehler beim Schreiben auf das Bus-System Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt.

  • Seite 102: Lcon_Setpointchannel

    5 Funktionsbeschreibung 5.5.2 LCon_SetpointChannel Der Funktionsbaustein SetpointChannel dient der Bereitstellung der Funktionalität, die zur Erzeugung eines Drehzahlsollwerts für den Funktionsbaustein DriveControl erforderlich ist. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 3102 Schematische KOP / FUP-Darstellung SetpointChannel BOOL jogPos...
  • Seite 103 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert jogPos BOOL FALSE FALSE: kein Jog-Betrieb TRUE: Jog vorwärts mit jogvelocity jogNeg BOOL FALSE FALSE: kein Jog-Betrieb TRUE: Jog Rückwärts mit jogvelocity enableRFG BOOL FALSE FALSE: Geschwindigkeitssollwert gesperrt TRUE: Hochlaufgeber freigegeben holdRFG BOOL FALSE...
  • Seite 104 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert _0000 Fehlermeldungen errorID < 16#3102_8000: Warnung errorID ≥ 16#3102_8000: Fehler setVelocity REAL [LU/min] gesamter Geschwindigkeitssollwert actVelocity REAL [LU/min ] Geschwindigkeits-Istwert acceleration REAL [ LU/ s ] setze Bahnbeschleunigung –1 setDriveSpeed REAL [ min ] Drehzahlsollwert an den Antrieb –1...

  • Seite 105: Blockdiagramm

    5 Funktionsbeschreibung Der Funktionsbaustein prüft auf Drehzahl null, wenn die absolute Istdrehzahl –1 kleiner als 0,1 min ist. Größe Metrische Einheit Britische Einheit Drehzahl Umdrehungen pro Minute (min Geschwindigkeit Meter pro Minute (m/min) ft pro Minute (ft/min) Beschleunigung Meter pro Sekunde zum ft pro Sekunde zum Quadrat Quadart (m/s (ft/s...

  • Seite 106: Lcon_Frictionmeasurement

    5 Funktionsbeschreibung 5.5.3 LCon_FrictionMeasurement Der Funktionsbaustein kann genutzt werden um die geschwindigkeitsabhängige Reibkennlinie des Antriebs aufzunehmen. Die Werte können anschließend als Komponente der Drehmomentvorsteuerung genutzt werden. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z.B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 3103 Schematische KOP / FUP-Darstellung FrictionMeasurement BOOL execute...
  • Seite 107 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert Antriebs valueNumber Anzahl der Messpunkte pro Geschwindigkeitsschritt [intern begrenzt auf 50 – 500] sizeOfArray Feldlänge des Datentyps "breakPointTable" maxSpeed REAL [ min–1 ] Max. Drehzahlsollwert. Falls spezifiziert, wird das Datenfeld mit x-Werten (Drehzahl) gleichmäßig verteilt vorbelegt.
  • Seite 108 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Funktionsbaustein misst die Reibmomentkennlinie (Drehzahl-/Drehmoment- Stützpunkte) eines bestimmten mechanischen Systems. Drehzahl-Sollwerte werden aufgenommen und Drehmomentwerte in dem durch den Parameter torqueOutValues spezifiziertem Datenbereich gespeichert. Der Anwender kann den Funktionsbaustein die Drehzahlsollwerte im Datenfeld vorbelegen lassen. Dazu muss der Eingabeparameter maxSpeed ungleich null sein.
  • Seite 109 5 Funktionsbeschreibung Zeitverlaufsdiagramm execute (IN) busy (OUT) done (OUT) speedSetpoint (OUT) actualTorque (IN) Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 kein Fehler 16#3103_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen. 16#3103_8003 weniger als zwei Geschwindigkeitssollwerte oder ungleiche Länge der Felder 16#3103_8005...

  • Seite 110: Funktionen Zur Bahnzugregelung

    5 Funktionsbeschreibung Funktionen zur Bahnzugregelung 5.6.1 LCon_SectionalDrive Dieser Funktionsbaustein dient zur Ansteuerung eines zuggeregelten Bahnabschnittes. Der Funktionsbaustein wurde erstellt um die Anforderungen an Zug- oder Geschwindigkeitsverhältnisse angetriebener Abschnitte zu erfüllen. Funktiosbaustein-ID: 7101 Schematische KOP / FUP-Darstellung SectionalDrive BOOL enable busy BOOL BOOL enableTorqueLimits...
  • Seite 111 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert enable BOOL FALSE FALSE: deaktiviere Funktionsbaustein TRUE: aktiviere Funktionsbaustein. Steigende Flanke aktiviert die Kommunikation und speichert die Parameter onOFF1 BOOL FALSE FALSE: Antrieb gesperrt TRUE: Antrieb freigeben noOFF2 BOOL FALSE FALSE: Anforderung Auslauf zum Halt TRUE: keine Anforderung Auslauf zum Halt...
  • Seite 112 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert jogNeg BOOL FALSE FALSE: kein Jogbetrieb TRUE: Jogbetrieb rückwärts CntrlEnable BOOL FALSE FALSE: TPID Regler gesperrt TRUE: TPID Regler freigegeben CtrlSetpoint REAL TPID Sollwert CtrlActual REAL TPID Istwert OBnumber Nummber des aufrufenden OB xn_speedValues breakPoi Drehzahlwerte der Reibkennlinie...
  • Seite 113 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Dieser Funktionsbaustein nutzt intern die Funktionsbausteine DriveControl, SetpointChannel, TorquePrecontrol und TechPID der SIMATIC Converting Library. Der Baustein prüft die übergebenen Parameter und ruft die individuellen Bausteine intern auf, um die Entwicklungszeit zu minimieren. Beim Einschalten des Funktionsbausteins – steigende Flanke am Eingang enable –...
  • Seite 114 5 Funktionsbeschreibung SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 115 5 Funktionsbeschreibung Betriebsmodus Darstellung Beschreibung PULL V: Bahngeschwindigkeit F: Bahnzug im Material n: Antriebsdrehzahl : Drehzahlübersteuerung des Antriebs : Reibmoment : Vorsteuermoment : Zugmoment HELD Blockdiagramm SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 116 5 Funktionsbeschreibung Warnmeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=FALSE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 keine Warnung 16#7101_4005 Die übergebenen Werte (Reibkennlinie) sind nicht monoton steigend ,kein gültiger Wert gefunden Die übergebenen Werte (Reibkennlinie) sind nicht monoton steigend , zwei Werte 16#7101_4008 sind identisch Fehlermeldungen...

  • Seite 117: Lcon_Sectionalconfigsetup

    5 Funktionsbeschreibung 5.6.2 LCon_SectionalConfigSetup Die Funktion wird zur Eingabe individueller Konfigurationsdaten in einer Datenstruktur einer Bahnzugregelunsonfiguration eingesetzt, die von dem Funktionsbaustein SectionalDrive verwendet werden. Funktionsbaustein-ID: 6001 Schematische KOP / FUP-Darstellung SectionalConfigSetup BOOL metricUnits SectionalConfig SectionalConfigType BOOL holdIntChannel BOOL setIntChannel REAL driveControlMode REAL jogVelocity...
  • Seite 118 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert metricUnits BOOL TRUE FALSE: Britische Einheiten TRUE: Metrische Einheiten holdIntChannel BOOL TRUE FALSE: TPID Integrator Normalbetrieb TRUE: TPID – Integrator angehalten FALSE: TPID – Integrator Normalbetrieb setIntChannel BOOL FALSE TRUE: TPID – Setze Integratorwert FALSE: TPID –...
  • Seite 119 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert gearRatio REAL Getriebeübersetztung Motor/Last referenceSpeed REAL [ min ] Normierungswert Antriebsdrehzahl (p2000) referenceTorque REAL [ Nm ] Normierungswert Antriebsdrehmoment (p2003) HW_Address_Input Hardwareadresse des Eingangsbereichs HW_Sub des Antriebstelegramms modul HW_Address_Output HW_Sub Hardwareadresse des Ausgangsbereichs des Antriebstelegramms modul SectionalConfig...

  • Seite 120: Lcon_Torqueprecontrol

    5 Funktionsbeschreibung 5.6.3 LCon_TorquePrecontrol Berechnung der Drehmomentvorsteuerung. Der Baustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden. Funktionsbaustein ID: 6101 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_TorquePrecontrol Bool enable busy Bool Bool metricUnits error Bool typeOfDrive errorID DWord Real drivespeed totalinertia Real Real lineAcceleration preCtrlMotor Real...
  • Seite 121 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert driveSpeed REAL [min ] Aktuelle Antriebsdrehzahl (für Reibkennlinie) lineAcceleration REAL [LU /s ] aktuelle Bahnbeschleunigung diameter REAL [m oder inch] Durchmesserwert tensionSetpoint REAL [N oder lbf] Zugsollwert JFix REAL [kgm oder lbft/s ] festes Massenträgheitsmoment motorseitig JMandrel REAL...
  • Seite 122 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Baustein bestimmt das vorgesteuerte Drehmoment für Δv/Δt • Die Drehmoment-Vorsteuerung gibt die folgenden Drehmomentsollwerte zur Vorsteuerung des Antriebs aus: • Einen Drehmomentsollwert als Funktion des Beschleunigungs-Sollwerts des Maschinen-/System-Hochlaufgebers und dem Trägheitsmoment • Der Reibmoment-Sollwert wird abhängig von der Antriebsdrehzahl mithilfe einer Kennlinie erzeugt.
  • Seite 123 5 Funktionsbeschreibung entsprechenden Datenbereichen verantwortlich. Wenn der Faktor FrictionAdjustment auf 0.0 gesetzt ist, wird TableChar nicht aufgerufen und also auch keinen Reibmoment addiert. Das Vorsteuermoment des Motors, die Summe aller Vorsteuermomente und das Zugmoment werden abhängig vom Antriebstyp berechnet. Das Gesamt-Moment ist immer die Summe aus preCtrlMotor und tensionTorque.
  • Seite 124 5 Funktionsbeschreibung Blockdiagramm SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 125 5 Funktionsbeschreibung Warnmeldungen Warnmeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=FALSE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 keine Warnung Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔ kein 16#6101_4005 passender Wert gefunden Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔ zwei 16#6101_4008 Werte sind identisch Fehlermeldungen...

  • Seite 126: Wicklerfunktionen

    5 Funktionsbeschreibung Wicklerfunktionen 5.7.1 LCon_DiamCalcDivision Dieser Funktionsbaustein wird zur Berechnung des Durchmessers eines Wickels aus einer Division der Materialbahn-Geschwindigkeit geteilt durch die Wicklerdrehzahl eingesetzt. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 5101 Schematische KOP / FUP-Darstellung DiamCalcDivision BOOL enable...
  • Seite 127 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Wert Beschreibung shaftSpeed REAL [rpm] aktuelle Wellendrehzahl minDia REAL [m or inch] Minimaldurchmesser maxDia REAL [m or inch] Maximaldurchmesser minLineVelocity REAL [LU/min] Minimale Bahngeschwindigkeit für Durchmesserberechnung minShaftSpeed REAL [rpm] Minimale Wellendrehzahl für Durchmesserberechnung lineFilterTime REAL 20.0 [msec] Filterzeit für Bahngeschwindigkeit...
  • Seite 128 5 Funktionsbeschreibung Der Eingang setDiameter schreibt den diameterSetvalue als Durchmesser, solange die aktuelle Wellendrehzahl kleiner ist als die minimale Wellendrehzahl. Der eingestellte Wert wird durch den minimalen und maximalen Durchmesser begrenzt. Bei aktueller Bahngeschwindigkeit größer als die minimale Bahngeschwindigkeit y und wenn die aktuelle Wellendrehzahl größer als die minimale Wellendrehzahl und "nicht angehalten"...

  • Seite 129: Lcon_Diamcalcintegral

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.2 LCon_DiamCalcIntegral Dieser Funktionsbaustein wird für die Berechnung des Durchmessers eines Wickels durch Division der Änderung der Materiallänge geteilt durch die Anzahl der Wicklerwellenumdrehungen eingesetzt. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 5103 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_DiamCalcIntegral Bool...
  • Seite 130 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert enable BOOL FALSE FALSE: deaktiviere FB TRUE: aktiviere FB holdDiameter BOOL FALSE FALSE: Normalbetrieb TRUE: Durchmesserrechner anhalten metricUnits BOOL TRUE FALSE: Britische Einheiten TRUE: metrische Einheiten setDiameter BOOL FALSE FALSE: Normalbetrieb TRUE: setze Durchmesserwert auf Setzwert diameterSetValue REAL...
  • Seite 131 5 Funktionsbeschreibung Istwert von einem Tachometer zur Messung der Bahngeschwindigkeit einsetzen. • Wellendrehzahl der Spindel (shaftspeed) – Ist-Drehzahl der Wicklerwelle. Die aktuelle Motordrehzahl wird umgerechnet auf die Wellendrehzahl der Rolle (unter Berücksichtigung der Getriebe-Übersetzung) und für die Berechnung des Durchmessers verwendet. Die integrierte Durchmesserberechnung basiert ebenso auf der Division des Integrals der Bahngeschwindigkeit durch das Integral der Winkelgeschwindigkeit.
  • Seite 132 5 Funktionsbeschreibung Nach steigender Flanke am Eingang „enable“ wird nach erreichen der im Parameter „FirstDiameterOutput“ konfigurierten Anzahl an Umdrehungen der erste Durchmesserwert ausgegeben. Nach der ersten Ausgabe wird der Durchmesser zyklisch in der im Parameter „DiameterOutputRate“ konfigurierten Anzahl an Umdrehungen aktualisiert. Der berechnete Durchmesser wird über die im Parameter „MeasuringRevolutionCount“...
  • Seite 133 5 Funktionsbeschreibung Beispiel 2: MeasuringRevolutionCount := 4 DiameterOutputRate := 1 FirstDiameterOutput := 0.5 MeasuringRevolutionCount FirstDiameterOutput DiameterOutputRate effective averaging: 1st diameter output 2nd diameter output 3rd diameter output 4th diameter output 5th diameter output 6th diameter output Beispiel 3: MeasuringRevolutionCount := 5 DiameterOutputRate := 2 FirstDiameterOutput...

  • Seite 134: Blockdiagramm

    5 Funktionsbeschreibung Zusätzlich wird mithilfe der Durchmesseränderung die aktuelle Materialstärke in jedem Messintervall gerechnet, zum Beispiel für die Berechnung der Länge. – Durchmesser Stärke = |Durchmesser |/diameterOutputRate Blockdiagramm DiamCalcIntegral maxDia  metricUnits Diameter setDiameter error errorId diameterSetValue Last Raw D value diameter linevelocity Raw D value...

  • Seite 135: Lcon_Diamcalcaddition

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.3 LCon_DiamCalcAddition Dieser Funktionsbaustein berechnet den Durchmesser einer aufzuwickelnden Wicklerrolle durch Addition der doppelten Materialstärke pro Umdrehung der Wicklerrolle. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein ID: 5102. Schematische KOP / FUP-Darstellung DiamCalcAddition BOOL enable...
  • Seite 136 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert webThickness REAL 0.001 [m or inch] Materialstärke minDia REAL [m or inch] Minimaldurchmesser maxDia REAL [m or inch] Maximaldurchmesser minShaftSpeed REAL [rpm] Minimale Wellendrehzahl für Durchmesserberechnung shaftSpeed REAL [rpm] aktuelle Wellendrehzahl shaftFilterTime REAL 20.0 [msec] Filterzeit für Wellendrehzahl OBnumber...
  • Seite 137 5 Funktionsbeschreibung Hinweis Diese Berechnungsmethode ist sehr stark abhängig von der Genauigkeit der Werte von Materialstärke und Ausgangsdurchmesser. Jede Abweichung zwischen der momentan vorliegenden Materialstärke und der vorgegebenen Materialstärke führt zu einem falschen Durchmesser, dessen Fehler sich mit jeder Umdrehung vergrößert. Ein falscher Anfangswert bleibt als Offset zwischen dem momentanen und dem berechneten Durchmesser erhalten.

  • Seite 138: Lcon_Diamcalcweblength

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.4 LCon_DiamCalcWebLength Dieser Baustein berechnet die aktuellen Durchmesser eines Wicklers abhängig von der Länge des aufgewickelten Materials und der angegebenen Materialdicke. Dieser FB muss in einem zyklischen Ob aufgerufen werden, z.B. OB30, OB95. Funktionsblock-ID: 5106 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_DiamCalcWebLength Bool enable...
  • Seite 139 5 Funktionsbeschreibung Name P-Type Datentyp Kommentar lineVelocity Real [LU/min] Bahngeschwindigkeit minDia Real [m or inch] Mindestdurchmesser maxDia Real [m or inch] Maximaldurchmesser [LU/min] minimale Bahngeschwindigkeit für minLineVelocity Real Durchmesserberechnung lineFilterTime Real [ms] Filterzeit für Bahngeschwindigkeit webThickness Real [m oder in] Materialstärke OBnumber Nummer des aufrufenden OB [ms] Zykluszeit in der der Baustein aufgerufen...
  • Seite 140 5 Funktionsbeschreibung Hinweis Diese Berechnungsmethode ist sehr stark abhängig von der Genauigkeit der Werte von Materialstärke und Ausgangsdurchmesser. Jede Abweichung zwischen der momentan vorliegenden Materialstärke und der vorgegebenen Materialstärke führt zu einem falschen Durchmesser, dessen Fehler sich mit jeder Umdrehung vergrößert. Ein falscher Anfangswert bleibt als Offset zwischen dem momentanen und dem berechneten Durchmesser erhalten.
  • Seite 141 5 Funktionsbeschreibung ErrorID Beschreibung minShaftSpeed <= 0.0 typeOfWinder < 0 typeOfWinder > 0 Die Konfigurationsdaten werden mit steigender Flanke an enable auf Plausibilität überprüft SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 142: Lcon_Witorqueprecontrol

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.5 LCon_WITorquePrecontrol Berechnung der Drehmomentvorsteuerung für einen Wickler. Dieser Funktionsbaustein muss aus einer zyklischen Task aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 4102 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_WITorquePrecontrol Bool enable busy Bool Bool torqueOn error Bool Bool metricUnits errorID DWord typeOfWinder totalinertia Real Real drivespeed...
  • Seite 143 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert enable BOOL FALSE FALSE: deaktivere FB TRUE: Aktiviere FB torqueOn BOOL FALSE FALSE: nur Trägheisberechnung TRUE: Drehmomentberechnung aktivieren metricUnits BOOL TRUE FALSE: Britische Einheiten TRUE: Metrische Einheiten typeOfWinder Wicklertyp: 0: Rewind from above 1: Rewind from below 2: Unwind from above 3: Unwind from below...
  • Seite 144 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert errorID DWORD 16#0000_0 errorID < 6#4102_8000: Warnung errorID ≥16#4102_8000: Fehler totalinertia REAL [ kgm 2 or lbft / s 2 ] Gesamtes Massenträgheitsmoment der Mechanik mass REAL [ kg or lbft ] Masse des Materials preCtrlMotor REAL [ Nm ] Motormoment aus Reibung und Zug...
  • Seite 145 5 Funktionsbeschreibung Funktionsweise Der Baustein ermittelt Folgendes: • das variable Trägheitsmoment für die Kp-Adaption des Drehzahl- und Zugreglers • das vorgesteuerte Drehmoment für Δv/Δt • die Vorsteuerungs-Ausgänge der folgenden Drehmomentsollwerte zur Vorsteuerung des Wicklerantriebs: • einen Drehmomentsollwert als Funktion des Beschleunigungs-Sollwertes des Maschinen-/System-Hochlaufgebers und des Trägheitsmoments •...
  • Seite 146 5 Funktionsbeschreibung Größe Formel Maximale Masse des     diamMax − DiamMin Density Width aufgewickelten Materials mass Maximales DiamMax DiamMin Trägheitsmoment des variableIn ertia mass  aufgewickelten Materials Maximales variableIn ertiamax JMandrel Trägheitsmoment JMot JFix axInertia GearRatio Winkelbeschleunigung lineAccele ration ...
  • Seite 147 5 Funktionsbeschreibung Blockdiagramm SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 148 5 Funktionsbeschreibung Warnmeldungen Warnmeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=FALSE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 Keine Warnung Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔ kein 16#4102_4005 passender Wert gefunden Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔ zwei 16#4102_4008 Werte sind identisch Fehlermeldungen...

  • Seite 149: Lcon_Restlengthcalc

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.6 LCon_RestLengthCalc Berechnung der Restlänge des Wickels Die Funktion kann aus jeder Task aufgerufen werden. Funktions-ID: 4001 Schematische KOP / FUP-Darstellung RestLengthCalc REAL webThickness RET_VAL REAL REAL actualDiameter REAL targetDiameter REAL offset Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert webThickness...
  • Seite 150 5 Funktionsbeschreibung ΔLänge Menge des Materials zwischen dem aktuellem und dem Zieldurchmesser Wickler-Betriebsart Aktualler Durchmesser Zieldurchmesser Wickler d1 < d2 d2 (volle Rolle, max. Durchmesser) Abwickler d2 < d1 d1 (leere Rolle, min. Durchmesser) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 151: Lcon_Restdiamcalc

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.7 LCon_RestDiamCalc Berechnung des Restdurchmessers der Spule Die Funktion kann aus jeder Task aufgerufen werden. Funktions-ID: 4002 Schematische KOP / FUP-Darstellung RestDiameterCalc REAL webThickness RET_VAL REAL REAL actualDiameter REAL length BOOL rewind Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert webThickness...
  • Seite 152 5 Funktionsbeschreibung Wickler: ���������������������������� ��������ℎ�������������� ⋅ ����������ℎ �������������������������������� = 2 ⋅ √ �� Abwickler: ���������������������������� ��������ℎ�������������� ⋅ ����������ℎ �������������������������������� = 2 ⋅ √ − �� ΔLänge Menge des Materials zwischen dem aktuellem und dem Zieldurchmesser Wickler-Betriebsart Aktueller Durchmesser Zieldurchmesser Wickler d1<d2 d2 (volle Rolle, max.

  • Seite 153: Lcon_Taper

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.8 LCon_Taper Berechnung des Reduktionsfaktors für den Zug-Sollwert eines Wickler als Funktion des Durchmessers Der Funktionsbaustein kann aus jeder zyklischen Task aufgerufen werden. Funktionsbaustein-ID: 4101 Schematische KOP / FUP-Darstellung Taper BOOL enable busy BOOL taperMode error BOOL REAL diamActval errorID DWORD...
  • Seite 154 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert NoOfBreakpoints Anzahl Wertepaare tensionValues breakPoint Zugwerte Table diametervalues breakPoint Durchmesserwerte Table busy BOOL FALSE FALSE: FB inaktiv TRUE: FB aktiv error BOOL FALSE FALSE: kein Fehler TRUE: Es ist ein Fehler aufgetreten, siehe Fehleridentifikation.
  • Seite 155 5 Funktionsbeschreibung Berechnungsweise Beschreibung 2 = Hyperbolische Ausgehend von einem eingegebenen Anfangsdurchmesser (taperDiameterStart) Taper-Kennlinie 1 wird der Reduktionsfaktor nach einer Hyperbelfunktion mit taperRatio auf den maximalen Durchmesser (taperDiameterMax) verringert. In diesem Fall ist die Reduktion maximal, wenn der Maximaldurchmesser erreicht ist. diamActVal <...
  • Seite 156 5 Funktionsbeschreibung Grafische Darstellung 100% NO_TAPER LINEAR HYPERBOLIC_1 HYPERBOLIC_2 TABLE taperRatio diamActVal taperDiameterStart taperDiameterMax Warnmeldungen Warnmeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=False und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 Keine Warnung Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔ kein 16#4101_4005 passender Wert gefunden Die Tabelle der eingegebenen Werte ist nicht monoton (stetig) steigend ➔...
  • Seite 157 5 Funktionsbeschreibung ErrorID Beschreibung taperRatio < 0.0 taperRatio > 100.0 die Konfigurationsdaten werden mit steigender Flanke an enable auf Plausibilität geprüft. Mode 4: Pointer adressiert keinen Datenbaustein 16#4101_8006 Ungültiger Durchmesser diamActVal ≤ 0.0 16#4101_C000 Gewählte Berechnungsmethode ungültig taperMode < 0 taperMode >...

  • Seite 158: Lcon_Winderconfigsetup

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.9 LCon_WinderConfigSetup Dieser Funktionsbaustein dient der Eingabe individueller Konfigurationsdaten in eine vom Wickler verwendete Wickler-Konfigurationsdatenstruktur. Der Funktionsbaustein kann aus jeder Task aufgerufen werden. Funktions-ID: 4003 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_WinderConfigSetup "LCon_Winder Bool metricUnits WinderConfig ConfigType" Real jogVelocity Real speedMatchRampTime typeOfDiameterCalc Real...
  • Seite 159 5 Funktionsbeschreibung Real setRampTime Real integTime Real derivTime Real filterTime Real intSetValue Bool derivControlMode Real deadBand Real outValueFactor Real upperLimit Real lowerLimit Real overrideVelocity Real TensionAdjustment Real tensionReference Real MaterialWidth Real MaterialDensity Real MaterialFillFactor Real JFixed Real JMandrel Real JMotor Real accelerationAdjustment Real...
  • Seite 160 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert speedMatchRamp REAL [ s ] Rampenzeit zur Beschleunigung Time auf Bahngeschwindigkeit typeOfDiameterCalc Durchmesserberechnung: 0: Division 1: Thickness addition 2: Integral calculation 3: External diameter über diameterSetValue diameterSetValue REAL [ m or inch ] Durchmessersetzwert. Benutzt als Quelle für externen Durchmesser webThickness...
  • Seite 161 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert [ ms ] TPID – Istwert Filterzeit filterTime REAL 10.0 intSetValue REAL TPID - Integrator Setzwert FALSE: TPID – D-Action wirkt auf derivControlMode BOOL FALSE Regelabweichung TRUE: TPID - D-Action wirkt auf den Istwert TPID –...
  • Seite 162 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert Type Funktionsweise Funktion erzeugt aus den Konfigurationsparametern eine Ausgangsstruktur von WinderConfigType. Dies dient dazu, die Anzahl der Eingangsvariablen an dem Funktionsbaustein Wickler zu verringern, aber dem Anwender trotzdem einfachen Zugang zu ermöglichen. SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 163: Lcon_Winder

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.10 LCon_Winder Funktionsbaustein für die Regelung eines Axialwicklers. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID: 5104 Schematische KOP / FUP-Darstellung LCon_Winder Bool enable busy Bool Bool onOff1 ctrlBusy Bool Bool noOff2 error Bool Bool noOff3...
  • Seite 164 5 Funktionsbeschreibung Real speedSetpoint Bool speedSetpointMode Real tCycle diameter Real Real WinderConfig "LCon_Winder "LCon_WinderConfigType" ConfigType" SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...
  • Seite 165 5 Funktionsbeschreibung Eingangs- und Ausgangsparameter Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert enable BOOL FALSE FALSE: deaktiviere FB TRUE: aktiviere FB, mit steigender Flanke werden die Parameter gespeichert onOFF1 BOOL FALSE FALSE: Antrieb gesperrt TRUE: Antrieb freigegeben noOFF2 BOOL FALSE FALSE: Anforderung Auslauf zum Halt TRUE: keine Anforderung Auslauf zum Halt...
  • Seite 166 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert 3: UNWIND_FROM_BELOW Wert wird mit steigender Flanke an enable gespeichert. controlMode Regelungsmodus: 0: DANCER_SPEED_ADAPT 1: DANCER_SPEED_ADAPT_HD 2: TENSION_SPEED_ADAPT 3: TENSION_SPEED_ADAPT_HD 4: TENSION_TORQUE_ADAPT 5: INDIRECT 6:V_CONSTANT Wert wird mit steigender Flanke an enable gespeichert. jogPos BOOL FALSE...
  • Seite 167 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert speedSetpointMode BOOL false FALSE: Normalbetrieb TRUE: Modus Drehzahlgesteuert tCycle REAL [ms] Zykluszeit in der der FB aufgerufen wird diameter REAL [ m or inch ] aktueller Durchmesser winderConfig Winder Konfigurationsstruktur. Config Type busy BOOL FALSE FALSE: FB inaktiv...
  • Seite 168 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert atMinDia BOOL FALSE Minimaldurchmesser erreicht atMaxDia BOOL FALSE Maximaldurchmesser erreicht actShaftSpeed REAL [ rpm ] Aktuelle Wellendrehzahl actVelocity REAL [ LU / min ] Aktuelle Bahngeschwindigkeit setDriveSpeed REAL [ rpm ] Drehzahlsollwert Antrieb pidOutValue REAL TPID Regler Ausgang...
  • Seite 169 5 Funktionsbeschreibung Die Konfigurationsdaten beinhalten auch Parameter für die Drehmoment- Vorsteuerung. Drehmoment-Vorsteuerung ist erforderlich für drehmomentbasierte Zugregelungsmethoden und ist optional für drehzahlbasierte Zugregelungsmethoden. Drehzahlbasierte Zugregelungsmethoden mit dem Zusatz _HD (high dynamic) enthalten und nutzen Drehmoment-Vorsteuerung. Mit enable auf TRUE gesetzt und DrvReadyForMotion und Cntrlenable wird der CntrlSetpoint basierend auf den Konfigurationsdaten hochgerampt.
  • Seite 170 5 Funktionsbeschreibung Wickler-Betriebsarten In der folgenden Tabelle sind die unterschiedlichen Betriebsarten eines Wicklers und die Richtungen von Geschwindigkeit, Zug und Drehmoment dargestellt. Tabelle 5-4 Betriebsart Darstellung Beschreibung Aufwickeln von oben Maschinengeschwindig keit F: Zug in der Materialbahn n: Drehzahl des Wicklers : Geschwindigkeits- übersteuerung...
  • Seite 171 5 Funktionsbeschreibung Blockdiagramm Winder enable Plausability and control busy DriveControl SetpointChannel onOff1 error Plausibility and Validity check noOff2 errorID STATUS noOff3 driveReadyToPowerUp CONTROL ackFaults driveReadyForMotion Setpoint openBrake driveZeroSpeed speed F (X) speed infeedOperation driveFault SFC14 DriveKp driveFaultCode DPRD_DAT lineVelocity driveSpeedActual SFC15 additionalVelocity driveTorqueActual...
  • Seite 172 5 Funktionsbeschreibung Fehlermeldungen Fehlermeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=TRUE und errorID<>16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 Kein Fehler 16#5104_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen, z. B. OB30. 16#5104_8005 Ungültige Konfigurationsdaten controleMode < 0 controlMode >...
  • Seite 173 5 Funktionsbeschreibung ErrorID Beschreibung 16#5101_8005 Ungültige Konfigurationsdaten: (DiamCalcDivision) minDia ≤ 0.0 maxDia ≤ 0.0 minDia ≥ maxDia minLineVelocity ≤ 0.0 minShaftSpeed ≤ 0.0 Die Konfigurationsdaten werden mit steigender Flanke an enable auf Plausibilität überprüft 16#5103_8001 Der Funktionsbaustein wird nicht in einem zyklischen Interrupt aufgerufen, z.
  • Seite 174 5 Funktionsbeschreibung ErrorID Beschreibung (WITorquePrecontrol, Reibmomenttabelle) 16#4102_8006 Ungültiger Durchmesser (WITorquePrecontrol) diamActVal ≤ 0.0 diamActVal < diamMin SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 175: Lcon_Calctargetdiamstopcondition

    5 Funktionsbeschreibung 5.7.11 LCon_CalcTargetDiamStopCondition Berechnung des Stopkriteriums mit Vorgabe eines Zieldurchmessers. Der Funktionsbaustein muss in einem zyklischen Interrupt aufgerufen werden, z. B. OB30. Funktionsbaustein-ID:4004 Schematische KOP / FUP-Darstellung CalcTargetDiamStopCondition BOOL enable busy BOOL windingMode error BOOL REAL actualDiameter errorID DWORD REAL targetDiameter stop...
  • Seite 176 5 Funktionsbeschreibung Variablenname Datentyp Default Beschreibung Wert rampUpTime REAL [s] Hochlaufzeit rampDownTime REAL [s] Rücklaufzeit roundingTime REAL [s] Verrundungszeit OBNumber Nummer des aufrufenden Obs tCycle REAL [ms] Zykluszeit in der der Baustein aufgerufen wird busy BOOL false false: Baustein wird nicht bearbeitet true: Baustein wird bearbeitet error BOOL...
  • Seite 177 5 Funktionsbeschreibung windingMode & ≤ ≥ ≥1 stop & webThickness actualDiameter ≥ RestLengthCalc targetDiameter offset actualVelocity actualAcceleration maxVelocity CalcStopDistance rampUpTime rampDownTime roundingTime Warnmeldungen Warnmeldungen werden durch den Status der Ausgänge error und errorID: error=FALSE und errorID <> 16#0000_0000 angezeigt. ErrorID Beschreibung 16#0000_0000 keine Warnung...
  • Seite 178 5 Funktionsbeschreibung ErrorID Beschreibung OB30. 16#4004_8004 Ungültige Konfigurtaionsdaten: rampUpTime ≤ 0.0 rampDownTime ≤ 0.0 roundingTime ≤ 0.0 16#4004_8005 Ungültige Konfigurationsdaten: minDiameter ≥ maxDiameter 16#0005_8005 Ungültige Konfigurationsdaten (CalcStopDistance) SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 179: Datentypen

    5 Funktionsbeschreibung Datentypen Die Datentypen der Converting Toolbox sind in der Bibliothek LCon bereitgestellt. Für die S7-300/S7-400 Lösung sind die beiden folgenden Datentypen verfügbar: • LCon_SectionalConfigType • LCon_WinderConfigType Für die S7-1200/S7-1500 Lösung sind die folgenden Datentypen verfügbar: LCon_BreakPointTable Der Datentyp enthält ein Array aus REAL Variablen. Er findet Verwendung in verschiedenen Funktionsbausteinen, wie z.B.
  • Seite 180 5 Funktionsbeschreibung LCon_LineAxisModuleType Dieser Datentyp beinhaltet alle Datentypen welche für das Modul Leitachse notwendig sind. Er enthält das LCon_SetpointChannel interface, LCon_DriveControl Interface sowie die State Variable der Modul-Schrittkette. LCon_SectionalDriveConfigType Dieser Datentyp enthält alle Konfigurationsparameter des Funktionsbausteins LCon_SectionalDrive. Hinweis Für die S7-300/S7-400 Lösung ist ein separater Konfigurations-Datentyp im Unterordner S7-300/S7-400 in der Bibliothek LCon bereitgestellt.
  • Seite 181 5 Funktionsbeschreibung Name Data type Default Description Wert integTime REAL 2000.0 [ ms ] TPID - Integrationszeitkonstante derivTime REAL [ ms ] TPID - Differenziationszeitkonstante filterTime REAL 10.0 [ ms ] TPID - Istwert-Filterzeitkonstante TPID – Integrator-Einstellwert intSetValue REAL FALSE: TPID – D-Aktion wirkt auf derivControlMode BOOL FALSE...
  • Seite 182 5 Funktionsbeschreibung Name Data type Default Description Wert referenceTorque REAL [ Nm ] Normierungs-Drehmoment des Antriebs (p2003) HW_Address_Input HW_Subm Hardwareadresse des Eingangsbereichs des odul Antriebstelegramms HW_Address_Output HW_Subm Hardwareadresse des Ausgangsbereichs des odul Antriebstelegramms Hardwareadresse des Eingangsbereiches des HWAddressAdditionalT HW_Subm 16#0 Zusatztelegramms.
  • Seite 183 5 Funktionsbeschreibung LCon_SetpointChannelInputType Dieser Datentyp enthält alle Eingangs-Interface-Parameter des Funktionsbausteins LCon_SetpointChannel. Für mehr Informationen siehe Beschreibung des Funktionsbausteins. LCon_SetpointChannelOutputType Dieser Datentyp enthält alle Ausgangs-Interface-Parameter des Funktionsbausteins LCon_SetpointChannel. Für mehr Informationen siehe Beschreibung des Funktionsbausteins. LCon_TargetDiamStopConditionInputType Dieser Datentyp enthält alle Eingangs-Interface-Parameter des Funktionsbausteins LCon_TargetDiamStopCondition.
  • Seite 184 5 Funktionsbeschreibung Name Data type Default Description Wert speedMatchRamp [ s ] Rampenzeit für Beschleunigung auf REAL Bahngeschwindigkeit Time Auswahl der Methode zur Durchmesserberechnung Division Dickenaddition Integral-Berechnung typeOfDiameterCalc Externe Bestimmung d. Durchmessers. Eingabe über diameterSetValue. 4: Bahnlängenaddition Der Wert wird mit steigender Flanke an enable des Wickler-FB gespeichert.
  • Seite 185 5 Funktionsbeschreibung Name Data type Default Description Wert REAL TPID - Abszisse-1 für KP-Adaption(1) REAL TPID - KP-Adaptionspunkt(1) REAL TPID - Abszisse-2 für KP-Adaption(2) REAL TPID - KP-Adaptionspunkt(2) [ ms ] TPID - Hochlaufzeit für limRampTime REAL 1000.0 Ausgangsbegrenzung des PID-Reglers setNominalValue REAL 100.0...
  • Seite 186 5 Funktionsbeschreibung Name Data type Default Description Wert Beschleunigungsmoments. Mit 0.0 ist die Vorsteuerung ausgeschaltet. 1.0 = 100 % Korrekturfaktor für den Ausgang der frictionAdjustment REAL Reibmomentkennlinie. Mit 0.0 ist die Reibmomentkompensation abgeschaltet. [ LU/min ] Maximale Geschwindigkeit für maxVelocty REAL Normierung gearRatio...
  • Seite 187 5 Funktionsbeschreibung LCon_WinderOutputType Dieser Datentyp enthält alle Ausgangs-Interface-Parameter des Funktionsbausteins LCon_Winder. Für mehr Informationen siehe Beschreibung des Funktionsbausteins. LCon_WinderITDiagValuesType Dieser Datentyp enthält die Variablen welche für die Converting Diagnoseseiten notwendig sind. SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

  • Seite 188: Anhang

    Ausführliche Informationen zu unserem Serviceangebot finden Sie im Servicekatalog: https://support.industry.siemens.com/cs/sc 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/ww/de/sc/2067...

  • Seite 189: Applikationssupport

    Factory Automation Production Machines DF FA PMA APC Frauenauracher Str. 80 91056 Erlangen, Germany mailto: tech.team.motioncontrol@siemens.com Links und Literatur Tabelle 6-1 Thema Siemens Industry Online Support https://support.industry.siemens.com Downloadseite des Beitrages https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/58565043 SIMOTION/SIMATIC/SINAMICS – Converting Toolbox https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109744606 Änderungsdokumentation Tabelle 6-2 Version Datum Änderung...
  • Seite 190 6 Anhang SIMATIC Wickler-/Zugregelung S7-1200 S7-1500(T) Beitrags-ID: 58565043, V3.0.1, 01/2020...

Diese Anleitung auch für:

Simatic s7-1500Simatic s7-1500t

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