Bahnplanung

Bahnplanungshorizont (Index-Offset 0, Subindex 30)

Maximale Anzahl an Bahnsegmenten, die beim Anhängen eines neuen Fahnauftrags neu berechnet werden.

Als Bahnsegment zählen sowohl die Bahnabschnitte der jeweiligen Einzelbausteine (z. B. MC_MoveLinearAbsolute, MC_MoveCircularAbsolute) als auch die durch den eingestellten Verschliffmodus (Buffer_Mode, TransitionMode) eingefügten Verschliffgeometrien zwischen den Funktionsbausteinen. Je größer der Wert des Parameters, desto mehr Segmente werden beim Anhängen eines neuen Fahrauftrages modifiziert. Dies sorgt bei kurzen Bewegungsabschnitten für potentiell höhere erreichbare Bahngeschwindigkeiten. Gleichzeitig wird aber auch die Rechenlast auf der Steuerung erhöht. Ein initialer Profilstart wird ggf. verzögert.

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0

20

3

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UNSIGNED_16

Standard Winkelgeschw. (Index-Offset 0, Subindex 31)

Der Parameter wird in der Bahnplanung verwendet, wenn während der Bewegung des Endeffektors auch eine Orientierungsänderung programmiert wurde. Der Parameter ist nur bei Kinamtiken mit vier oder mehr Freiheitsgraden vorhanden.

  • Es sind ausschließlich Werte > 0 zulässig.

Begrenzung von Endeffektorbewegungen

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0

deg/s

2147483647

10 deg/s

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FLOAT_64

Standard Winkelbeschl. (Index-Offset 0, Subindex 32)

Der Parameter wird in der Bahnplanung verwendet, wenn während der Bewegung des Endeffektors auch eine Orientierungsänderung programmiert wurde. Der Parameter ist nur bei Kinamtiken mit vier oder mehr Freiheitsgraden vorhanden.

  • Es sind ausschließlich Werte > 0 zulässig.

Begrenzung von Endeffektorbewegungen

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0

deg/s²

2147483647

100 deg/s²

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FLOAT_64

Standard Winkelruck (Index-Offset 0, Subindex 33)

Der Parameter wird in der Bahnplanung verwendet, wenn während der Bewegung des Endeffektors auch eine Orientierungsänderung programmiert wurde. Der Parameter ist nur bei Kinamtiken mit vier oder mehr Freiheitsgraden vorhanden.

  • Bei Einstellung 0 werden lineare Geschwindigkeitsrampen verwendet.

Begrenzung von Endeffektorbewegungen

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0

deg/s³

2147483647

1000 deg/s³

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FLOAT_64

Taskauslastung Pfadvorbereitung (Index-Offset 0, Subindex 34)

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

1

10

1

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UNSIGNED_16

Über diesen Parameter lässt sich die benötigte Bahnvorbereitungszeit zwischen Beauftragung und Start der Bewegung beeinflussen.

Eine Erhöhung dieses Parameters sorgt für einen schnelleren Start der Bewegung, jedoch mit dem Nachteil einer erhöhten Auslastung der PLC.

Anpassungen an dem Parameter sind insbesondere dann empfehlenswert, wenn die PLC nicht mit minimaler Zykluszeit betrieben wird und somit eine Rechenzeitreserve verfügbar ist.

In der folgenden Abbildung ist der qualitative Einfluss des Parameters auf Prozessorauslastung und Bahnvorbereitungszeit bei gleichzeitiger Beauftragung von drei miteinander verschliffenen FBs MC_MoveLinearAbsolute dargestellt.

Prozessorauslastung [%]

Zeit Bahnvorbereitung [%]

Die absoluten Einflüsse sind abhängig

  • von der Anzahl an Freiheitsgraden und Hilfsachsen der Achsgruppe,
  • von der Anzahl und Parametrierung gleichzeitig beauftragter Move-Bausteine,
  • vom FB-Typ ( MC_MoveLinear* , MC_MoveCircular* , MC_MoveDirect* ).

Vollst. Bahnverschleifen (Index-Offset 0, Subindex 35)

Auswahlliste (Lenze-Einstellung fettgedruckt)

0

nicht aktiv

1

aktiv

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UNSIGNED_8

siehe auch Beispiel: Vollständiges Bahnverschleifen

Gekrümmte Bahnen: Limitierung der Bahn (Index-Offset 0, Subindex 36)

Auswahlliste (Lenze-Einstellung fettgedruckt)

Info

0

nicht aktiv

Nur geeignet für extreme Einsatzzwecke, bei denen die Bahngenauigkeit der Taktzahl stark untergeordnet ist und die Beschleunigungen am TCP keinen Grenzen unterliegen.

1

Geschw.

Optimal für schnelle Pick & Place-Anwendungen, bei denen die Bahngenauigkeit mittlere Relevanz besitzt ist und die Beschleunigungen am TCP geringfügig überschritten werden darf.

2

Geschw. und Beschl.

Optimal, wenn die an den FBs MC_Move<...> eingestellten Parameter zwingend eingehalten werden müssen.

Bei schnellen Pick & Place-Anwendungen ist dieser Modus nicht optimal, da aufgrund der reduzierten Bahnbeschleunigung ggf. die geforderten Taktzahlen nicht erreicht werden können.

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UNSIGNED_16

Einstellungen an diesem Parameter haben Einfluss auf die Profilparameter Bahngeschwindigkeit und Bahnbeschleunigung oder -verzögerung bei Kreisbahnen und Verschliffkurven. Der Parameter hat keinen Einfluss auf lineare Bahnen und die FBs MC_MoveDirectAbsolute und MC_MoveDirectRelative .

Resultierende Beschleunigung bei gekrümmten Bahnen

Die am TCP wirkende resultierende Beschleunigung a TCP ist die geometrische Summe aus der in Bahnrichtung wirkenden Bahnbeschleunigung a Bahn und der senkrecht zur Bahn wirkenden Zentripetalbeschleunigung a Z :

Unter Einbeziehung des Krümmungsradius r gilt:

Vektor

Info

a Bahn

Beschleunigung in Bahnrichtung

a TCP

Am TCP wirkende Beschleunigung

a Z

Zentripetalbeschleunigung

Das folgende Beispiel zeigt die Rückwirkung von Krümmungen auf die zulässigen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten entlang der Bahn:

Beispiel zur Wirkung des Parameters anhand des Verlaufs eines Pick&Place-Profils

Dimensionierung des Fahrprofils

Abhebe- und Absetzhöhe

25 mm

Horizontale Verfahrstrecke

305 mm

Blendingradius

20 mm

Folgende Limitierungen werden eingestellt:

Velocity

2000 mm/s

Acceleration (= Deceleration)

25000 mm/s 2

Jerk

25000000 mm/s 3

Sonstige Limitierungen aus angeschlossenen Achsen oder der Achsgruppe sind nicht aktiv (0: Inactive)

0: Inactive:

Es erfolgt keine Limitierung der Bahngeschwindigkeit und/oder Bahnbeschleunigung und es wirken die an den Bausteinen angelegten Grenzen.

Aufgrund der Kombination aus Verschliffradius, Bahngeschwindigkeit und Beschleunigung ergibt sich eine TCP-Beschleunigung, die die an den Move-FBs gesetzten Limitierungen stark verletzt.

Die Überhöhung der TCP-Beschleunigung kann bezogen auf die parametrierte Bahnbeschleunigung beliebig groß werden.

1:Vel:

Die Bahngeschwindigkeit wird derart limitiert, dass die Zentripetalbeschleunigung a Z maximal der am FB parametrierten Bahnbeschleunigung entspricht. Es erfolgt keine Limitierung der Bahnbeschleunigung und es wirkt die an den Bausteinen angelegte Grenze.

Aufgrund der Kombination aus Verschliffradius, limitierter Bahngeschwindigkeit und limitierter Beschleunigung ergibt sich eine TCP-Beschleunigung, die die an den FBs MC_Move<...> gesetzten Limitierungen geringfügig verletzt (siehe Zeitpunkte bei ca. 10.25 s und 10.515 s).

Die TCP-Beschleunigung kann bezogen auf die parametrierte Bahnbeschleunigung um den Faktor 1,414 überschritten werden.

2:Vel and Acc: (Default-Wert)

Die Bahngeschwindigkeit und Beschleunigung werden derart limitiert, dass die geometrische Summe der beiden Beschleunigungsanteile die an den FBs eingestellte Beschleunigung nicht überschreitet. Hierdurch wird weder die am FB eingestellte maximale Bahngeschwindigkeit noch die maximale Beschleunigung erreicht.

Bahnstetigkeit: Toleranzwinkel Genauhalt (Index-Offset 0, Subindex 37)

Genauhalt auf der Bahn einfügen, wenn der Winkel zwischen zwei programmierten Bewegungen (z. B. zweier Geraden) größer als der Wert des Parameters ist.

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0.1

deg

90

0.1 deg

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FLOAT_64

Hinweis

Der Parameter wird ausschließlich in der Kombination der BufferModes mcBlending... mit einem Verschliffradius Null (FB-Eingang: TransitionParameter[...] := 0) ausgewertet.

Achtung

Ein zu großer Wert in diesem Parameter führt zu sprunghaften Änderungen der Achsgeschwindigkeit.

Beispiel

Die gezeigte Geometrie aus 6 unverschliffenen MC_MoveLinear-Bausteinen wird im Urzeigersinn durchfahren.

In der Default-Einstellung des Parameters (Winkeltoleranz 0.1°) wird in den Punkten 2 bis 5 ein Genauhalt eingefügt, Punkt 6 wird mit konstanter Geschwindigkeit durchfahren, da der Übergang knickfrei ist.



Wird der Parameter auf den Wert 45° erhöht, werden auch die Punkte 3 und 4 mit konstanter Bahngeschwindigkeit durchfahren, wodurch in den Achsen x und y die Geschwindigkeit springt.



Bahnstetigkeit: max. Beschleunigungssprung (Index-Offset 0, Subindex 38)

Durch diesen Parameter lässt sich eine maximale sprunghafte Änderung der Zentripetalbeschleunigung beim Übergang zwischen gekrümmten Bahnelementen parametrieren. Je größer der Wert des Parameters, umso größer die prinzipiell mögliche Übergangsgeschwindigkeit an nicht krümmungsstetigen Segmentübergängen (z. B. Übergang Gerade -> Kreis).

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0

mm/s²

2147483647

0 mm/s²

Lesezugriff Schreibzugriff Änderung nur im Zustand "GroupDisabled" möglich Kein Download

FLOAT_64

Hinweis

Der Parameter wird ausschließlich in der Kombination der BufferModes mcBlending... mit einem Verschliffradius Null (FB-Eingang: TransitionParameter[...] := 0) ausgewertet.

Achtung

Ein Parameterwert >0 führt zu sprunghaften Änderungen der Achsbeschleunigung und damit zu einem hohen Ruck

Beispiel

Die gezeigte Geometrie aus unverschliffenen MC_MoveLinear- und MC_MoveCircular-Bausteinen wird beginnend im Punkt [0, 0, 0] durchfahren.

In der Default-Einstellung des Parameters (Beschleunigungssprung = 0.0 mm/s²) wird in den Punkten 2 bis 4 ein Genauhalt eingefügt, Punkt 5 wird mit konstanter Geschwindigkeit durchfahren, da beide angrenzende Segmente den identischen Krümmungsmittelpunkt haben.

Wird der Wert des Parameters auf 150.0 mm/s² erhöht, werden alle Übergänge mit einer Geschwindigkeit >0 mm/s durchfahren. Die Übergangsgeschwindigkeiten werden innerhalb des Motionkerns derart berechnet, dass die maximale Beschleunigungsänderung auf den Wert des Parameters limitiert ist.

Rotationskonvention (Index-Offset 0, Subindex 39)

Durch diesen Parameter lässt sich bei Kinematiken mit Rotationsachsen die Reihenfolge der nacheinander ausgeführten Rotationen einstellen.

Auswahlliste (Lenze-Einstellung fettgedruckt)

0

mitgedrehte x-y`-z" Rotation

1

mitgedrehte z-y`-x" Rotation

2

mitgedrehte x-z`-y" Rotation

3

mitgedrehte y-z`-x" Rotation

4

mitgedrehte y-x`-z" Rotation

5

mitgedrehte z-x`-y" Rotation

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UNSIGNED_16

Hinweis!
  • Die Standardparametrierung weicht bei bestimmten Achsgruppen von der hier genannten Standardparametrierung ab. Ebenso ist die mögliche Auswahlliste bei bestimmten Achsgruppen eingeschränkt. Diese Abweichungen werden bei den entsprechenden Achsgruppen beschrieben.
  • Beim Wechsel der Rotationskonvention bleiben die Koordinaten der Antriebsachsen konstant. Die Orientierung der kartesischen Rotationsachsen A, B und C ändern sich in der Regel sprunghaft.
  • Beachten Sie auch den Abschnitt Versionsinformation
Beispiel 1: Setzen von Produktkoordinatensystemen

Die folgenden Skizzen zeigen anhand einer PCS-Transformation (die Orientierung des PCS wird beschrieben im WCS) den Unterschied der Rotationskonventionen.

Rotation um A = B = C = 90° bei Auswahl der Rotationskonvention 0: Mitgedrehte x-y'-z" Rotation

Bezugssystem

z. B. WCS

1. Zwischensystem

x'-y'-z'

2. Zwischensystem

x''-y''-z''

Zielsystem

z. B. PCS

A = 90°

B = 90°

C = 90°

Rotation um A = B = C = 90° bei Auswahl der Rotationskonvention 1: Mitgedrehte z-y'-x" Rotation

Bezugssystem

z. B. WCS

1. Zwischensystem

x'-y'-z'

2. Zwischensystem

x''-y''-z''

Zielsystem

z. B. PCS

C = 90°

B = 90°

A = 90°

Beispiel 2: Einfluss der Rotationskonvention auf die kinematischen Transformationen

Die folgende Abbildung zeigt die Lage der Koordinatensysteme MCS, TCS und die Drehachsen (ACS) einer Delta3_4dof-Kinematik. Die Achse A4 ist so definiert, dass diese mathematisch positiv um z MCS dreht. Zusätzlich ist die z TCS -Achse entgegengesetzt zur z MCS -Achse ausgerichtet, was durch eine Rotation um die x-Achse um 180° erreicht wird.

  • Parametrierung 0: Mitgedrehte x-y'-z" Rotation
    Es wird zuerst um die x MCS -Achse rotiert, sodass die Rotation der C-Achse mathematisch positiv um die z TCS -Achse und damit gegensinnig zu A4 definiert ist.
  • Parametrierung 1: Mitgedrehte z-y'-x" Rotation
    Es wird zuerst um die z MCS -Achse rotiert, sodass der Rotationsrichtung für die C-Achse identisch zu A4 definiert ist.

Ruckbegrenzung (Index-Offset 0, Subindex 41)

Mit diesem Parameter kann der Ruckeingang an allen Motion Funktionsbefehlen für Achsgruppen abgeschaltet werden (ausgenommen Homing und Handfahren) und durch eine globale Verschliffzeit (siehe Index-Offset 0, Subindex 42 ) für die Bahninterpolation ersetzt werden. Änderungen sind nur im Zustand GroupDisabled zulässig.

Bitte beachten Sie, dass bei der Einstellung 1 (globale Verschliffzeit) die unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen an Segmentübergängen ineinander überblendet werden. Dies kann dazu führen, dass innerhalb der Verschliffzeit kurzzeitig eine Überhöhung der Profilgrößen auftritt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine hohe Verschliffzeit ( Subindex 42 ) mit zeitlich kurzen Einzelbewegungen mit unterschiedlichen Limitierungen kombiniert wird.

Auswahlliste (Lenze-Einstellung fettgedruckt)

0

Jerk-Eingang am FB wirksam

1

globale Verschliffzeit

Lesezugriff Schreibzugriff Änderung nur im Zustand "GroupDisabled" möglich Kein Download

UNSIGNED_16

Verschliffzeit s-Verschliff (Index-Offset 0, Subindex 42)

Mit diesem Parameter lässt sich eine globale Verschliffzeit der Bahninterpolation parametrieren. Der Wert wird nur dann ausgewertet, wenn der Parameter Index-Offset 0, Subindex 41 auf den Wert 1: globale Verschliffzeit eingestellt ist.

Bitte beachten Sie, dass bei größeren Werten dieses Parameters die Bahngeschwindigkeit in Verschliffen und anderen gekrümmten Bewegungen ggf. nicht hinreichend reduziert werden kann und es zu Schwingungsanregung durch die Zentripetalbeschleunigung kommen kann

Verwenden Sie ggf. bei Maschinen mit niedrigen Eigenfrequenzen und engen Krümmungen eine achsbasierte Filterung der Bewegung mittels des Funktionsbausteins L_MC1P_AverageFilterSetValue.

Einstellbereich (min. Wert | Einheit | max. Wert)

Lenze-Einstellung

0.0

s

0.5

0.0 s

Lesezugriff Schreibzugriff Änderung nur im Zustand "GroupDisabled" möglich Kein Download

UNSIGNED_16