Drehmomentkopplung mit SIMOTION / SINAMICS

Transkript

1 Drehmomentkopplung mit SIMOTION / SINAMICS Realisierung einer Drehmomentkopplung mit SIMOTION / SINAMICS

2 Allgemeine Hinweise Technische Änderungen des Produktes vorbehalten. Copyright Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhaltes sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung. Version 1.2 Ausgabe 06/2014 2/15

3 Allgemeine Hinweise Allgemeine Hinweise Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass Siemens über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden kann. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispiele jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesen Applikationsbeispiele und anderen Siemens Publikationen, wie z.b. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Gewährleistung, Haftung und Support Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der grober Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Copyright Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens zugestanden. Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende -Adresse an uns: Version 1.2 Ausgabe 06/2014 3/15

4 Allgemeine Hinweise Qualifiziertes Personal im Sinne der Dokumentation sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung, Betrieb und Instandhaltung der einzusetzenden Produkte vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen z. B.: Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Stromkreise und Geräte gemäß den Standards der Sicherheitstechnik ein- und auszuschalten, zu erden und zu kennzeichnen. Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsausrüstung. Schulung in Erster Hilfe. Warnhinweise werden in dieser Dokumentation explizit nicht gegeben. Es wird jedoch ausdrücklich auf die Warnhinweise der Betriebsanleitung für das jeweilige Produkt verwiesen. Hinweis auf Exportkennzeichen AL: N ECCN: N Version 1.2 Ausgabe 06/2014 4/15

5 Allgemeine Hinweise Version 1.2 Ausgabe 06/2014 5/15

6 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Fragestellung Lösung Grundlagen Funktionalitäten der Lösung Voraussetzungen Vorbereitung Implementierung der Drehmomentkopplung mittels Skript Achsen mit unterschiedlichen Bezugsmomenten Überwachung der Drehzahlabweichung zwischen beiden Achsen Anhang Änderungen Literaturhinweise Ansprechpartner Version 1.2 Ausgabe 06/2014 6/15

7 Fragestellung 1 Fragestellung In diesem FAQ wird die Möglichkeit beschrieben, zwei SINAMICS Achsen in einer Momentkopplung auf Antriebsebene, mit übergeordnetem SIMOTION Master zu betreiben. 2 Lösung Im Folgenden werden die SINAMICS Antriebe Masteraxis und Slaveaxis als Masterachse und Slaveachse bezeichnet. 2.1 Grundlagen Bei diesem Vorschlag der Drehmomentkopplung wird die Masterachse als drehzahlgeregelter und die Slaveachse als drehmomentgeregelter Antrieb parametriert. Der Antrieb in Drehmomentregelung erhält dabei den Drehmomentsollwert vom Drehzahlregler des Masters. Somit bekommen beide Antriebe den gleichen Drehmomentsollwert. 2.2 Funktionalitäten der Lösung Verschaltung des Drehmomentsollwertes der Masterachse auf den Drehmomentsollwert der Slaveachse. Skalierung der Kraftverteilung zwischen beiden Achsen. Einschaltverriegelung der Achse. Die Masterachse schaltet sich nur dann ein, wenn auch die Slaveachse erfolgreich eingeschaltet wurde. Somit wird sichergestellt, dass immer beide Achsen betriebsbereit sind. Abschaltung beider Achsen bei Abweichung des Drehzahlistwertes zwischen Master- und Slaveachse. Fehlerquittierung an der Masterachse führt automatisch zur Fehlerquittierung an der Slaveachse. Version 1.2 Ausgabe 06/2014 7/15

8 Lösung 2.3 Voraussetzungen Bei Verwendung ab SIMOTION V4.2 oder höher ist zuerst die symbolische Zuordnung zu deaktivieren. 2.4 Vorbereitung Konfigurieren sie beide Achsen auf dem SINAMICS als drehzahlgeregelte Antriebe. Legen Sie an der Masterachse ein Standardtelegramm, z.b. Telegramm 105, als Kommunikation zur SIMOTION an. Die Slaveachse benötigt keine Kommunikation zur SIMOTION. Ordnen Sie die Masterachse auf dem SINAMICS der zugehörigen SIMOTION Achse zu. Version 1.2 Ausgabe 06/2014 8/15

9 Lösung 2.5 Implementierung der Drehmomentkopplung mittels Skript Um die Anwendung des Beispiels zu vereinfachen, liegen diesem FAQ zwei Skriptdateien bei, welche über die Importfunktion in den SINAMICS übernommen werden können. Skriptordner einfügen Klicken sie mit der rechten Maustaste auf das Antriebsobjekt, welches als Master der Drehmomentkopplung fungiert. Wählen sie im Kontextmenü Experte und dort Skriptordner einfügen. Abbildung 2-1 : Skriptordner einfügen Wiederholen Sie diesen Schritt an der Slaveachse. Version 1.2 Ausgabe 06/2014 9/15

10 Lösung Skript importieren Klicken Sie jetzt mit der rechten Maustaste auf den Ordner SKRIPTE, wählen sie Export/Import und dann ASCII Import Wählen Sie anschließend die Skriptdatei Master.txt aus. Abbildung 2-2 : Skript importieren Wiederholen sie diesen Schritt an der Slaveachse mit der Skriptdatei Slave.txt. Version 1.2 Ausgabe 06/ /15

11 Lösung Skript ausführen Öffnen sie den Skriptordner an der Masterachse. Wählen sie nach einem rechten Mausklick auf das Master-Skript im Kontextmenü Übernehmen und Ausführen. Abbildung 2-3: Skript ausführen In dem folgenden Eingabedialog werden Sie dazu aufgefordert, den Namen der Slaveachse einzugeben. Geben sie diesen ein und bestätigen die Eingabe mit OK. Abbildung 2-3: Eingabe der Antriebsnamen Version 1.2 Ausgabe 06/ /15

12 Lösung Mit Beendigung des Master-Skripts sind alle für die Drehmomentkopplung benötigten Verschaltungen auf der Masterachse vorgenommen. Führen Sie jetzt das Skript Slave auf der Slaveachse aus. Auch dort werden Sie dazu aufgefordert, den Namen der Masterachse einzugeben. ACHTUNG Das Master-Skript verändert die Telegramparametrierung der Masterachse auf freie Telegrammparametrierung. Über die EIN/AUS 1 Freigabe wird sichergestellt, dass die Masterachse nur zugeschaltet wird, wenn zuvor die Slaveachse erfolgreich eingeschaltet wurde. Ein Zurückstellen auf das Standardtelegramm würde diese Sicherheit außer Funktion setzen. ACHTUNG Das Slave-Skript schaltet die Regelungsart der Slaveachse von Drehzahlregelung auf Momentenregelung mittel p1501 um. Version 1.2 Ausgabe 06/ /15

13 Lösung 2.6 Achsen mit unterschiedlichen Bezugsmomenten Grundsätzlich wird bei der Drehmomentkopplung davon ausgegangen, dass beide Motoren baugleich sind und die Last gleichmäßig auf die Antriebe verteilt ist. Für den Fall, dass die Bezugsdrehmomente der beiden Motoren ungleich sind bzw. eine gleichmäßige Lastverteilung auf die beiden Antriebe nicht möglich ist, kann dies über einen Skalierungsfaktor ausgeglichen werden. Der Skalierungsfaktor ist auf der Slaveachse mit dem Parameter p2900 verschaltet, und kann über Parameter p2900 auf der Masterachse angepasst werden. 2.7 Überwachung der Drehzahlabweichung zwischen beiden Achsen Die maximal zulässige Drehzahlabweichung wird auf der Slaveachse im Drehzahlschwellwert 4 (Parameter p2163) eingestellt. Durch die Drehzahl Ist-Wert Überwachung der Slaveachse bezog auf die Masterachse, kann das Durchgehen der Slaveachse erkannt werden. Im Fehlerfalle einer Drehzahlabweichung wird aus Sicherheitsgründen auf beiden Achsen eine externe Störung ausgelöst. Somit werden beide Antriebe gestoppt. Version 1.2 Ausgabe 06/ /15

14 Änderungen Anhang 3 Änderungen Tabelle 3-1: Änderungen/Verfasser Version Datum/Änderung V / Erstellung V / Voraussetzungen bzgl. symbolischer Zuordnung V / Umschaltung auf Momentenregelung 4 Literaturhinweise Literaturangaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder. Tabelle 4-1: Literatur Themengebiet Titel /1/ Produktdokumentation D4x5-2 Inbetriebnahme und Montagehandbuch /2/ Produktdokumentation SINAMICS S120 Inbetriebnahmehandbuch Version 1.2 Ausgabe 06/ /15

15 Ansprechpartner 5 Ansprechpartner Applikationszentrum SIEMENS Industry Sector I DT MC Frauenauracher Str. 80 D Erlangen mailto:tech.team.motioncontrol@siemens.com Version 1.2 Ausgabe 06/ /15