Използване на общо промишлено задвижване VFD-C2000 за позициониране с милиметрова точност
Това включва позиционирането на клапата на клапана, направляващата лопатка, позиционирането на конвейера, натискащия винт на валцоващата мелница, партидната дозираща количка, автостоманата, повдигача. Като цяло машиностроителите имат само три проблема, с които се борят през цялата си кариера - това не върви, не се движи или не шофира.
Прецизното позициониране с точност от десети от милиметъра или повече, като се вземат предвид много допълнителни фактори, се решава успешно с помощта на фамилията ASD серво задвижвания на Delta Electronics.
Въпреки това, обикновеният индустриален честотен преобразувател C2000 може да се използва за много задачи за позициониране с цялата си непретенциозност, производителност и мощност, в непрецизни приложения, за които точността на позициониране от милиметър или по-малко не е особен проблем.
Тази статия демонстрира как да конфигурирате задвижване от серия C2000 за позициониране и как да прехвърлите зададена точка на позиция чрез Profibus протокол от Siemens S7 PLC с помощта на TIA PORTAL.
Необходима екипировка
Пълен списък на необходимия хардуер и софтуер:
- Преобразувател Delta C2000 + двигател + енкодер
- EMC-PG01 - енкодер платка
- S7-1500 с Profibus фърмуер версия 1.8 или по-висока, ако е по-ниска, изисква се актуализация.
- TIA ПОРТАЛ V12/V13
- Profibus DP кабел с щепселни резистори, отговарящи на Profibus спецификацията,
За да можеза работа с позициониране е необходимо да се инсталира в задвижването C2000 допълнителна енкодерна платка, съответстваща на неговия тип, например EMC-PG01, както и интерфейсна платка Profibus-DP CMP-01. Не забравяйте да свържете заземяването (GND) на платката на енкодера към общото GND, в противен случай енкодерът може да се повреди.
Инсталиране и конфигуриране на енкодера
Изборът на правилния енкодер е основен фактор за успех за дадено приложение за позициониране. Ако приложението изисква бърза реакция, трябва да се има предвид честотата на енкодера и тя трябва да е съвместима с честотата на запитване на платката EMG-PG01.
Към честотния преобразувател VFD-C2000 могат да бъдат свързани различни видове енкодери, както произведени от Delta, така и от производители на трети страни за различни захранващи напрежения и според различни схеми на свързване. Обърнете внимание на раздел 3 от ръководството за C2000.
Конфигурация на двигателя
Въпреки че синхронните двигатели с постоянен магнит се считат за по-подходящи за приложения за позициониране, VFD-C2000 може да използва и конвенционални индукционни двигатели за тази цел.
Както обикновено, преди да използвате задвижването във векторен режим, е необходимо да стартирате автотеста на двигателя. В същото време е много желателно двигателят да бъде изключен от товара и да се извърши динамичен самотест
Намиране на изходна позиция
Инкременталните енкодери не запомнят позицията си в случай на прекъсване на захранването, поради което веднага след включване е необходимо да се намери референтна точка, спрямо която ще се извърши по-нататъшно движение.
Процесът на намиране на начална позиция се нарича самонасочване. В самонасочванеВключени са 3 дискретни входа на честотния преобразувател - два - за крайни превключватели на крайни позиции, които ограничават зоната на търсене и един - действителният сигнал за достигане на началната точка на отчета.
За C2000 има много режими за търсене на начална позиция, зададени от параметър 0-40. Има 8 възможни диаграми на скоростта за намиране на началната позиция в ръководството.
Позициониране.
След като векторният режим на преобразувателя е правилно конфигуриран и началната позиция е успешно намерена, по-нататъшното позициониране изисква изпълнението на 4 прости неща:
- Превключете инвертора в режим на позициониране (P2P)
- Изберете абсолютно или относително позициониране
- Определете откъде ще дойде задачата (командата) за длъжността
- Наблюдавайте изпълнението на командите за позициониране
Всичко това ще се извършва от външен PLC, в случая Siemens S7, използващ Profibus DP протокол.
Първо обаче трябва да се конфигурират следните параметри на преобразувателя:
- 00-10 - метод на контрол - P2P
- 00-12 - режим на позициониране - абсолютен или инкрементален
- 11-40 - източник на задание за позиция (команда) - външен терминал, вътрешен PLC, CAN, RS-485 или комуникационна платка.
Единицата за движение е ppr импулси или cpr броене на енкодера. За всеки оборот на вала, екодерът със стандартен парафазен изходен сигнал ABZ генерира N импулси и 4N проби, включително всички ръбове на правата и обратната фази. Така енкодер с разделителна способност 2500 ppr импулса на оборот генерира 2500x4 = 10 000 cpr проби, които трябва да вземем предвид.
В C2000 командите за позициониране винаги се измерват в бройки. В нашия пример това е количеството, което трябва да бъде изпратено чрез Profibus PZD паметта.
Ако нашият енкодер произвежда 1024 импулса на оборот, тогава цената на един оборот ще бъде 4096 каунта. Следователно, ако измерваме движението в обороти, командата за движение трябва да бъде 4096 x брой обороти. Така можем много точно да зададем позицията на вала на двигателя.
Конфигуриране на контролера S7-1500 и мрежата Profibus-DP
TIA Portal започва да вижда устройство C2000 след вмъкване на Delta C2000 .gsd файл в хардуерната конфигурация
Фигура 5. Първоначална хардуерна конфигурация с VFD-C2000
След това трябва да дефинирате данните, които ще бъдат изпратени от устройството към PLC и от PLC към устройството.
Фигура 6. Общи параметри на устройството - данни, изпратени от и към устройството
Освен това таговете се добавят към PLC и необходимите функционални блокове за обмен се добавят към организационния блок OB1
Фигура 7. Фрагмент от програма за обмен на S7-1500 PLC
В примера PLC ще изпрати към устройството
- контролна дума
- режим на позициониране
- Назначаване (команда) на длъжност
От задвижването, PLC ще чете циклично действителната позиция на вала
По този начин настройката на задвижването за режим на позициониране, търсенето на начална позиция, самото позициониране и наблюдението на действителната позиция на вала се извършва с помощта на PLC програми на Siemens
Когато пишете програми, помнете, че PLC на Siemens наследяват регистърната архитектура на Motorola, което води до изпращането на младия байт първо през мрежата Profibus DP.позиционни думи, последвани от старши.
Всички данни, предадени на устройството, както и данните, прочетени от устройството, се показват в стандартната таблица за наблюдение на TIA Portal.
Потребителят има възможност не само да контролира, но и да променя тези данни в движение:
Фигура 8. Наблюдение на обмена с помощта на Watch Table
В допълнение, позицията може да бъде прочетена от стандартния контролер на задвижването VFD-C2000
Фиг. 9 Дисплей на позицията на стандартната клавиатура на инвертора
Точността и качеството на обработката на командите за позициониране до голяма степен зависи от качеството на настройката на векторния режим на VFD-C2000.
Векторен режим Режимът на честотните преобразуватели C2000 Delta е изграден по класическата схема, използвайки трансформациите на Кларк и Парк с преход към въртяща се координатна система с наблюдател и има много фини настройки, с които можете да постигнете по-голяма точност, задържане на въртящ момент и гладкост.
С помощта на допълнителни параметри е възможно да се регулира честотната лента на контролерите при висока скорост, при ниска скорост и при нулева скорост, времена на ускорение и забавяне, токове на намагнитване.
Заключение
P2P режимът на позициониране, намиращ се във всяко стандартно устройство с общо предназначение от серията Delta Electronics C2000, има достатъчно функционалност за решаване на повечето задачи за позициониране с ниска точност.
По този начин команда за позициониране може да бъде изпратена както под формата на импулси към цифровите входове на задвижването, така и чрез популярните полеви шини Modbus, Profibus, CAN от свързано оборудване както от Delta Electronics, така и от производители на трети страни. В допълнение, цялото задвижване и неговото позициониране можеуправляват вградения вътрешен PLC, програмируем с технологични езици.
Независимо от източника на настройка на позицията (команда), задвижването само търси началната точка и обработва сигналите на крайните изключватели по един от 8-те стандартни алгоритъма при първото включване.
Широк диапазон на мощност до стотици киловати, възможност за използване на евтини асинхронни двигатели, непретенциозност, наличност на склад, конкурентна цена, вграден пълноценен PLC, програмируем на IEC стандартни езици, съвместимост с популярни полеви шини, безплатен софтуер - драстично намаляват разходите и ускоряват решенията на общи задачи за позициониране в различни индустрии.
По-подробна информация можете да получите в документите на английски по-долу, както и от официалния партньор на Delta Electronics в Украйна RTS-Ukraine.
Обадете ни се сега, заедно можем много!
Допълнително
Tweet
27 февруари 2019 г
28 декември 2018 г
12 февруари 2018 г