Mechatronische Antriebssysteme. LabVIEW und Motoransteuerung mit maxon

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Jacob Messner
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1 Mecharonische Anriebssyseme LabVIEW und Mooranseuerung mi maxon Anriebssysemen

2 Anriebssysem Elekrischer Bereich Maser Elekronik, Sofware Mecharonik Conroller Mechanischer Bereich Las Moor Geriebe Encoder Anrieb

3 Moion Conrol, Posiionsregelung Anwendungs- Programm Pos Befehl I Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl Zyklus (z.b. 5 ms) Bewegungsbefehle (z.b. alle 500 ms) akuelle Posiion Pfad- Generaor Srom-Sollwer Srom- akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tak (z.b.1 khz) Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

4 Moion Conrol, Posiionsregelung Anwendungs- Programm Pos Befehl I Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl Zyklus (z.b. 5 ms) Bewegungsbefehle (z.b. alle 500 ms) akuelle Posiion Pfad- Generaor Srom-Sollwer Srom- akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tak (z.b.1 khz) Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

5 Anwendungsprogramm, Supervisor Programm- Code I/O Befehl I/O Regeleinhei Supervisor- Sysem Prozesskonrolle Prozess- konrolle Moion Befehl Posiion Regeleinhei Prozesskonrolle der Maschine ypisch PC oder SPS Koordinaion aller Unersyseme PLC cycle: yp. >5ms?

Moion Befehl Posiion Regeleinhei Prozesskonrolle der Maschine

6 Moion Conrol, Posiionsregelung Anwendungs- Programm Pos Befehl I Posiions-Sollwer Zyklus (z.b.5 ms) Pos / Drehzahl akuelle Posiion Pfad- Generaor Srom-Sollwer Srom- akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tak (z.b.1 khz) Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

5 ms) Pos / Drehzahl akuelle Posiion Pfad- Generaor Srom-Sollwer Srom-

7 Trajekorien oder Pfad Generaor erzeug ein Posiions Zei Profil zwischen liegende Posiionssollwere für jeden Takzyklus (z.b. Millisekunde) für den Posiionsregelkreis berücksichig vordefinieres Geschwindigkeisprofil Beschleunigung Geschwindigkei Verzögerung Zielposiion Sar Pos. Tak (z.b.1khz) Cmd = Befehl Ende Zei

Millisekunde) für den Posiionsregelkreis berücksichig vordefinieres

8 Moion Conrol, Posiionsregelung Anwendungs- Programm Pos Befehl Pfad- Generaor I Posiions-Sollwer Zyklus (z.b.5 ms) Pos / Drehzahl akuelle Posiion Srom-Sollwer Srom akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tak (z.b.1 khz) Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

5 ms) Pos / Drehzahl akuelle Posiion Srom-Sollwer Srom akueller Srom Moor

9 Srom Regelkreis, Versärker / Endsufe Meis eine Einhei: Sromregler + Versärker/Endsufe inklusive PWM muss zum Moor und Kommuierungsar passen DC Moor eisenloser DC Moor bürsenloser DC Moor Blockkommuierung mi Hallsensoren oder sensorlos Sinuskommuierung benöige Posiionsensoren? Hallsensoren Schrimoor Encoder (Auflösung, Kanäle, Line Driver) zusäzliche Indukiviä?

bürsenloser DC Moor Blockkommuierung mi Hallsensoren oder sensorlos Sinuskommuierung

10 Sromregler Sromregelung = Drehmomenregelung Srom (Drehmomen) konsan halen meis in den n enhalen, (aber nich immer zugängig) für eine schnelle Moorreakion kein spezieller Sensor erforderlich (eingebauer Shun) Sromregler Srom-Sollwer Srom PWM Zyklus Versärker / Endsufe akueller Srom PWM (z.b.50 khz)

Moorreakion kein spezieller Sensor erforderlich (eingebauer Shun)

11 Was soll ins Anwendungsprogramm? Pos Befehl Done I Zyklus (z.b. 5 ms) Done Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl hl akuelle Posiion Srom-Sollwer Anwendungs- Programm Pfad- Generaor Srom- Nur Anwendungsprogramm Pfad Generierung delegier Moion Befehl alle 0.1 s Langsame Kommunikaion (z.b. RS232) Einachs Syseme akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tk Tak (z.b.1 khz) Tk Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

Generaor Srom- Nur Anwendungsprogramm Pfad Generierung delegier Moion Befehl alle 0.

12 Anriebssysem: maxon Sich Nezeil Moion Conroller / Supervisor / Maser (SPS / PC) Anrieb Moor Geriebe Encoder Las

13 LabVIEW und EPOS Treiber maxon EPOS Funkionspalee EPOS-Treiber Iniialisierung Konfiguraion Daenausausch Einsellungen Beispiel

14 Was soll ins Anwendungsprogramm? Pos Befehl Done I Zyklus (z.b. 5 ms) Done Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl hl akuelle Posiion Srom-Sollwer Anwendungs- Programm Pfad- Generaor Srom- Anwendung + Pfad Generaor Typisch fürsynchronisiere Mehrachs Syseme Neue Posiionen alle 1 2 ms Schnelle Kommunikaion mi Feldbus (z.b. CAN) akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tk Tak (z.b.1 khz) Tk Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

Srom- Anwendung + Pfad Generaor Typisch fürsynchronisiere Mehrachs Syseme Neue Posiionen alle 1 2 ms Schnelle

15 Beispiel Anwendung (und Pfadgeneraor) LabVIEW PXI/PCI CAN EPOS EC Moor Moion under Conrol

16 Was soll ins Anwendungsprogramm? Pos Befehl Done I Done Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl hl Anw. + Pfad Gen. + Pos. Typ. für Laborsyseme Hoher Grad an Konrolle für den Programmierer Sh Schnelle Kommunikaion nöig Verlus der Dynamik? akuelle Posiion Srom-Sollwer Anwendungs- Programm Pfad- Generaor Srom- akueller Srom Moor mi Encoder und Anrieb Tk Tak (z.b.1 khz) Tk Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

für Laborsyseme Hoher Grad an Konrolle für den Programmierer Sh Schnelle Kommunikaion nöig Verlus der Dynamik?

17 Beispiel mi maxon Sromregler von den gemeinsamen NI maxon Seminaren in Deuschland, derschweiz undöserreich XY Demo LabVIEW NI Moion Conroller UMI maxon Drive EC Moor Moion under Conrol

18 Die maxon EPOS Syseme Anwendungs- Programm Pos Befehl Pfad- Generaor I Zyklus (z.b. 5 ms) Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl akuelle Posiion Srom-Sollwer Srom EPOS P EPOS akueller Srom MCD EPOS P MCD EPOS Moor mi Encoder und Anrieb Tak (z.b.1 khz) Tak (z.b.10 khz) PWM Zyklus Leisungs- Versärker PWM (z.b.50 khz)

5 ms) Posiions-Sollwer Pos / Drehzahl akuelle Posiion Srom-Sollwer Srom EPOS P

19 Die Aufgabe is die Bewegung der Las!

20 Anriebssysem Elekrischer Bereich Maser Conroller Elekronik, Sofware Mechanischer Bereich Las Moor Geriebe Encoder Anrieb

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkei Für weiere Infos besuchen Sie uns bie in der Aussellung.

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