L_MC4P_GroupTorquePreControl

Mit diesem FB kann eine Drehmomentvorsteuerung für eine Achsgruppe parametriert werden. Bei hinreichend genauer Parametrierung wird damit der Regler entlastet und der Schleppfehler der Achsen deutlich reduziert.

Drehmomentvorsteuerung zur Reduktion von Schleppfehlern

Für die Ermittlung der benötigten Parameter gibt es drei Quellen:

Achsgruppenparameter

Datenblattwerte, Messwerte

Vorgabe mit

L_MK4P_DynamicParDelta3_3dof (Verwendung in Achsgruppe Delta3_3dof)

L_MK4P_DynamicParDelta3_4dof (Verwendung in Achsgruppe Delta3_4dof)

L_MK4P_DynamicParScara_3dof (Verwendung in Achsgruppe Scara_3dof)

L_MK4P_DynamicParScara_4dof (Verwendung in Achsgruppe Scara_4dof)

Identifizierte Werte aus dem Applikations-FB L_MC4P_DynamicParIdent

Hinweis!

Die berechneten Werte der Vorsteuerung wird in den PLCopen-Zuständen GroupDisabled und GroupErrorStop NICHT auf die Antriebsachsen der Achsgruppe kopiert.

Die Vorsteuerung kann nur berechnet werden, wenn die Achsgruppe referenziert ist.

Um Sprünge im Vorsteuermoment zu verhindern, wird über eine Rampenfunktion innerhalb von mehreren PLC-Zyklen ein- und ausgeschaltet.

Warnung!

Eine falsch parametrierte Vorsteuerung kann zu unkontrollierten Bewegungen und zu Maschinenschäden führen!

Für das Drehmoment können drei verschiedene Limitierungen und Skalierungen vorgegeben werden:

Skalierungsfaktor für das berechnete Moment ( lrTorqueOverride ).

Begrenzungsfaktor der Vorsteuerungsmomente bezogen auf die Nennmomente der Achsen ( lrTorqueLimitFactor ).

Maximale Änderungsrate der Vorsteuermomente in [Nm/s] bezogen auf den Getriebeabtrieb ( alrTorqueRateLimit ).

Über einen Vergleich der Ausgangssignale alrActTorque (reales Drehmoment) und alrSetTorque-Out (berechnetes Drehmoment) wird während der Inbetriebnahme die Qualität der für die Drehmomentvorsteuerung gewählten Parameter diagnostiziert.

Ergebnisse durch Drehmomentvergleich kontrollieren

		L_MC4P_GroupTorquePreControl
AXES_GROUP_KIN	-	AxesGroup	xValid	-	BOOL
BOOL	-	xEnable	xBusy	-	BOOL
BOOL	-	xUseAxesGroupParam	xError	-	BOOL
BOOL	-	xWriteToParameter	eErrorID	-	L_IE1P_Error
LREAL	-	lrTorqueOverride
LREAL	-	lrTorqueLimitFactor
ARRAY[1..6] OF LREAL	-	alrTorqueRateLimit
LREAL	-	lrLoadMass	alrSetTorqueOut	-	ARRAY[1..6] OF LREAL
L_MC4P_DynamicPar	-	itfDynamicPar	alrActTorque	-	ARRAY[1..6] OF LREAL

Eingänge

Name Datentyp	Info/Einstellmöglichkeiten
AxesGroup AXES_GROUP_KIN	Achsgruppenreferenz
xEnable BOOL	FALSE ä TRUE	Drehmomentvorsteuerung aktivieren. Bei einer positiven Flanke an diesem Eingang werden die Parameter der Vorsteuerung gemäß der Vorgabe aus " xUseAxesGroupParam" eingelesen.
xUseAxesGroupParam BOOL	TRUE	Bei einer positiven Flanke an " xEnable": Parameter für die Drehmomentvorsteuerung aus dem Parametersatz der Achsgruppe lesen.
FALSE	Bei einer positiven Flanke an " xEnable": Parameter für die Drehmomentvorsteuerung aus "itfDynamicPar" lesen.
xWriteToParameter BOOL	FALSE ä TRUE	Bei einer positiven Flanke UND " xEnable" = TRUE: Werte am Interface in den Parametersatz der Achsgruppe kopieren. Zum dauerhaften Speichern der Parameter muss der Gerätebefehl "Parametersatz speichern" ausgeführt werden.
lrTorqueOverride LREAL	Skalierungsfaktor für das berechnete Moment. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet. Während der Inbetriebnahme kann über diesen Faktor die Drehmomentvorsteuerung schrittweise eingeschaltet werden. Wir empfehlen zunächst den Eingang auf 0 zu setzen und bei typischen Bewegungen der Achsgruppe die berechneten Vorsteuermomente ( alrSetTorqueOut ) mit den tatsächlichen Achsmomenten ( alrActTorque ) mithilfe eines Traces zu vergleichen. Sind die Verläufe hinreichend identisch, kann die Vorsteuerung schrittweise (z. B. in 10-%-Schritten) eingeschaltet werden und anhand des Schleppfehlers die Wirksamkeit geprüft werden. Sind die Verläufe nicht ähnlich oder unterscheiden sich diese im Wertebereich, sind die am FB angelegten Systemparameter zu prüfen. Insbesondere ist dabei auf die korrekten Einheiten und den Bezug auf den Getriebeabtrieb zu achten. Während des Betriebes ist ein Anpassen der berechneten Momente an die tatsächlich vorliegenden Momente möglich, falls die Systemparameter nicht genau genug bekannt sind. Je nach Anwendungsfall kann es zum Erreichen eines minimalen Schleppfehlers zielführend sein, nur einen Teil (z. B. 80 %) der Momente durch die Vorsteuerung zu berechnen.
0.00 ... 2.00	0 ... 200 % der berechneten Momente an die Achsen übergeben.
lrTorqueLimitFactor LREAL	Begrenzungsfaktor der Vorsteuerungsmomente bezogen auf die Nennmomente der Achsen. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet. Mit diesem Eingang werden die berechneten Vorsteuermomente symmetrisch auf einen prozentualen Wert des Nennmomentes der Achsen begrenzt.
0.00 ... 5.00	0 ... 500 % der Achsen-Nennmomente werden vorgesteuert.
alrTorqueRateLimit ARRAY[1..6] OF LREAL	Maximale Änderungsrate der Vorsteuermomente in [Nm/s], bezogen auf den Getriebeabtrieb. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet. Dieser Eingang begrenzt die maximale Änderungsrate der Vorsteuermomente, um keine Momentensprünge auf die Antriebe der Achsgruppe zu schreiben. Momentensprünge im berechneten Drehmoment können z. B. auftreten, wenn im laufenden Betrieb sprunghafte Parameteränderungen an den Bausteineingängen erfolgen oder Bewegungen ohne Ruckbegrenzung abgefahren werden. Sinnvolle Werte liegen etwa in der Größenordnung M _Nenn pro PLC-Takt.
0	Begrenzung ist inaktiv
lrLoadMass LREAL	Masse einer optional am Endeffektor angebrachten Last in [kg]. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet. Achtung: Sprunghafte Änderungen an diesem Eingang haben in der Regel auch sprunghafte Änderungen des Vorsteuermomentes zur Folge. Diese Änderungen können über alrTorqueRateLimit begrenzt werden.
itfDynamicPar L_MC4P_DynamicPar	Dynamikparameter der Achsgruppe. Dieses Parameterinterface stellt die achsgruppenspezifischen Parameter zur Berechnung der Momentenvorsteuerung zur Verfügung. Aktuell werden folgende FBs unterstützt: L_MK4P_DynamicParDelta3_4dof L_MK4P_DynamicParDelta3_4dof L_MK4P_DynamicParScara_3dof L_MK4P_DynamicParScara_4dof L_MC4P_DynamicParIdent

Name

Datentyp

Info/Einstellmöglichkeiten

AxesGroup

AXES_GROUP_KIN

Achsgruppenreferenz

xEnable

BOOL

FALSE ä TRUE

Drehmomentvorsteuerung aktivieren.

Bei einer positiven Flanke an diesem Eingang werden die Parameter der Vorsteuerung gemäß der Vorgabe aus " xUseAxesGroupParam" eingelesen.

xUseAxesGroupParam

BOOL

TRUE

Bei einer positiven Flanke an " xEnable": Parameter für die Drehmomentvorsteuerung aus dem Parametersatz der Achsgruppe lesen.

FALSE

Bei einer positiven Flanke an " xEnable": Parameter für die Drehmomentvorsteuerung aus "itfDynamicPar" lesen.

xWriteToParameter

BOOL

FALSE ä TRUE

Bei einer positiven Flanke UND " xEnable" = TRUE:

Werte am Interface in den Parametersatz der Achsgruppe kopieren.

Zum dauerhaften Speichern der Parameter muss der Gerätebefehl "Parametersatz speichern" ausgeführt werden.

lrTorqueOverride

LREAL

Skalierungsfaktor für das berechnete Moment. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet.

Während der Inbetriebnahme kann über diesen Faktor die Drehmomentvorsteuerung schrittweise eingeschaltet werden. Wir empfehlen zunächst den Eingang auf 0 zu setzen und bei typischen Bewegungen der Achsgruppe die berechneten Vorsteuermomente ( alrSetTorqueOut ) mit den tatsächlichen Achsmomenten ( alrActTorque ) mithilfe eines Traces zu vergleichen. Sind die Verläufe hinreichend identisch, kann die Vorsteuerung schrittweise (z. B. in 10-%-Schritten) eingeschaltet werden und anhand des Schleppfehlers die Wirksamkeit geprüft werden. Sind die Verläufe nicht ähnlich oder unterscheiden sich diese im Wertebereich, sind die am FB angelegten Systemparameter zu prüfen. Insbesondere ist dabei auf die korrekten Einheiten und den Bezug auf den Getriebeabtrieb zu achten.

Während des Betriebes ist ein Anpassen der berechneten Momente an die tatsächlich vorliegenden Momente möglich, falls die Systemparameter nicht genau genug bekannt sind. Je nach Anwendungsfall kann es zum Erreichen eines minimalen Schleppfehlers zielführend sein, nur einen Teil (z. B. 80 %) der Momente durch die Vorsteuerung zu berechnen.

0.00 ... 2.00

0 ... 200 % der berechneten Momente an die Achsen übergeben.

lrTorqueLimitFactor

LREAL

Begrenzungsfaktor der Vorsteuerungsmomente bezogen auf die Nennmomente der Achsen. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet.

Mit diesem Eingang werden die berechneten Vorsteuermomente symmetrisch auf einen prozentualen Wert des Nennmomentes der Achsen begrenzt.

0.00 ... 5.00

0 ... 500 % der Achsen-Nennmomente werden vorgesteuert.

alrTorqueRateLimit

ARRAY[1..6] OF LREAL

Maximale Änderungsrate der Vorsteuermomente in [Nm/s], bezogen auf den Getriebeabtrieb. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet.

Dieser Eingang begrenzt die maximale Änderungsrate der Vorsteuermomente, um keine Momentensprünge auf die Antriebe der Achsgruppe zu schreiben.

Momentensprünge im berechneten Drehmoment können z. B. auftreten, wenn im laufenden Betrieb sprunghafte Parameteränderungen an den Bausteineingängen erfolgen oder Bewegungen ohne Ruckbegrenzung abgefahren werden.

Sinnvolle Werte liegen etwa in der Größenordnung M _Nenn pro PLC-Takt.

Begrenzung ist inaktiv

lrLoadMass

LREAL

Masse einer optional am Endeffektor angebrachten Last in [kg]. Dieser Eingang wird zyklisch ausgewertet.

Achtung: Sprunghafte Änderungen an diesem Eingang haben in der Regel auch sprunghafte Änderungen des Vorsteuermomentes zur Folge. Diese Änderungen können über alrTorqueRateLimit begrenzt werden.

itfDynamicPar

L_MC4P_DynamicPar

Dynamikparameter der Achsgruppe.

Dieses Parameterinterface stellt die achsgruppenspezifischen Parameter zur Berechnung der Momentenvorsteuerung zur Verfügung.

Aktuell werden folgende FBs unterstützt:

L_MK4P_DynamicParDelta3_4dof

L_MK4P_DynamicParScara_3dof

L_MK4P_DynamicParScara_4dof

L_MC4P_DynamicParIdent

Ausgänge

Name Datentyp	Wert/Bedeutung
xValid BOOL	TRUE	An den Ausgängen liegen gültige Werte an.
xBusy BOOL	TRUE	Abarbeitung läuft.
xError BOOL	TRUE	Ein Fehler ist aufgetreten. Details siehe ErrorID .
eErrorID L_IE1P_Error	Wenn Error = TRUE: Fehlernummer zum aufgetretenen Fehler.
alrSetTorqueOut ARRAY[1..6] OF LREAL	Nur für Diagnosezwecke, z. B. während der Inbetriebnahme. Im FB berechnetes Vorsteuermoment in [Nm] bezogen auf den Getriebeabtrieb ohne Berücksichtigung der Eingänge lrTorqueOverride , lrTorqueLimitFactor und lrTorqueRateLimit .
alrActTorque ARRAY[1..6] OF LREAL	Nur für Diagnosezwecke, z. B. während der Inbetriebnahme. Aktuelles Drehmoment der Achse in [Nm] bezogen auf den Getriebeabtrieb.

Name

Datentyp

Wert/Bedeutung

xValid

BOOL

TRUE

An den Ausgängen liegen gültige Werte an.

xBusy

BOOL

TRUE

Abarbeitung läuft.

xError

BOOL

TRUE

Ein Fehler ist aufgetreten. Details siehe ErrorID .

eErrorID

L_IE1P_Error

Wenn Error = TRUE: Fehlernummer zum aufgetretenen Fehler.

alrSetTorqueOut

ARRAY[1..6] OF LREAL

Nur für Diagnosezwecke, z. B. während der Inbetriebnahme.

Im FB berechnetes Vorsteuermoment in [Nm] bezogen auf den Getriebeabtrieb ohne Berücksichtigung der Eingänge lrTorqueOverride , lrTorqueLimitFactor und lrTorqueRateLimit .

alrActTorque

ARRAY[1..6] OF LREAL

Nur für Diagnosezwecke, z. B. während der Inbetriebnahme.

Aktuelles Drehmoment der Achse in [Nm] bezogen auf den Getriebeabtrieb.