Übersicht
Wake & Shake (WS) dient zur Kommutierung in Servoverstärkern mit folgenden Rückführeinheiten:
- Inkrementalgeber ohne Hall oder Kommutationskanäle
- Sinus-Encoder ohne Hall oder Kommutationskanäle
Zur Regelung eines Servomotors müssen Sie die elektrische Position der Motorwelle kennen. Ohne absolute Positionsdaten kann der Servoverstärker nicht wissen, welche Wicklung wann erregt werden muss, um eine Bewegung zu erzeugen. Absolute Rückführeinheiten
Konfigurieren von WS
Sie können WS konfigurieren, nachdem Sie den Motor gemäß den Anweisungen in der AKD Betriebsanleitung an den AKD angeschlossen haben. Das WS-Verfahren beginnt automatisch, sobald die Signale für Hardware- und Software-Freigabe den Status Logisch High annehmen.
Vor einer Freigabe des Servoverstärkers müssen die Motoreinflüsse kompensiert werden und die AKD Regelkreise stabil sein.
Eine im Servoverstärker vorhandene Datenbank enthält die Kompensationswerte für zahlreiche Rotationsmotoren.
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Ein instabiles System funktioniert weder während noch nach dem WS-Prozess einwandfrei.
Verwenden Sie die standardmäßige Wake & Shake-Bildschirmseite zur Konfiguration Ihres Systems:
Aktivieren
Klicken Sie auf Setzen, wenn WS bei der nächsten des Servoverstärkers starten soll (WS.ARM ). Dieser Bereich zeigt auch den aktuellen Status des Wake & Shake-Prozesses an. Eine ausführliche Beschreibung der möglichen Stati finden Sie unter WS.STATE .
WS.ARM ist nicht auf einem bestimmten Rückführungstyp begrenzt.
Kommutierungsprüfung
Wählen Sie den Prüfungstyp, der nach Wake&Shake ausgeführt werden soll, um einen neuen Kommutierungswinkel zu finden.
0 - Keine: Keine Kommutierungsprüfung
Wenn "Keine Prüfung" ausgewählt ist, wird weder eine aktive noch eine passive Kommutierungsprüfung durchgeführt.
1 - Aktiv: (default)
Bei der aktiven Kommutierungsprüfung wird eine kleine Bewegung der AKD Achse durchgeführt, nachdem ein Winkel gewählt wurde. Wenn die Achse sich nicht in die erwartete Richtung bewegt, wird ein Fehler erzeugt.
2 - Passiv:
Bei der passiven Kommutierungsprüfung zeigt der AKD Drehmomentsollwerte und Beschleunigungswerte für 10 Umdrehungen an, nachdem Wake&Shake beendet wurde. Während dieser Zeit wird ein Fehler erzeugt, wenn eine unerwartete Bewegung erkannt wurde, zum Beispiel wenn Sollwert und Beschleunigung in unterschiedliche Richtungen weisen. Dieser Fehler wird auch gemeldet, wenn der Motor eine starke Drehmomentstörung zeigt, die länger als WS.CHECKT dauert.
Kleinster Drehmoment Grenzwert: stellt den Wert ein, der überschritten werden muss, um die Kommutierungsprüfung zu aktivieren.
Fehlerzeit vor Fehler: stellt die Zeit ein, die ein Kommutierungsfehler anstehen muss, bevor ein Fehler gemeldet wird.
Einstellungen
- Anzahl an Wake & Shake-Schleifen. Die WS-Funktion verwendet den Mittelwert aus allen Wake & Shake-Wiederholungen (auch als „Schleifen“ bezeichnet) zur Kommutierung (WS.NUMLOOPS ; siehe Verwendung von WS: Erweitert für nähere Angaben zu Schleifen). Bei weniger als fünf Schleifen ist die Kommutierung eventuell fehlerhaft, was zu Leistungs- oder Stabilitätseinbußen führen kann.
- Dauer des am Motor angelegten Stromvektors.Dieses Feld legt die Dauer des für die Kommutierung verwendeten Stromimpulses fest. Eine Erhöhung dieses Werts (WS.T ) erhöht die Bewegung des Systems.
- Maximal zulässige Geschwindigkeit: Wird bei laufendem WS eine Geschwindigkeit (VL.FB ) oberhalb dieses Wertes (WS.VTHRESH ) festgestellt, gibt der Servoverstärker einen Fehler aus.
- Maximal zulässiger Strom: Dieser Wert (WS.IMAX ) ist direkt proportional zur Bewegung. Ein zu geringer Wert erzeugt möglicherweise keine Bewegung; ein zu hoher Wert kann einen Fehler wegen zu hoher Geschwindigkeit auslösen.
- Maximal zulässige Bewegung (WS.DISTMAX ). Wenn die Gesamtbewegung ab der Startposition (die Position zu dem Zeitpunkt, zu dem der Servoverstärker nach einem WS.ARM-Befehl freigegeben wird) WS.DISTMAX überschreitet, tritt ein Fehler auf. Durch Nullsetzen von WS.DISTMAX wird diese Funktion deaktiviert.
- Zulässige Mindestbewegung (WS.DISTMIN). Wenn die Gesamtbewegung ab der Startposition kleiner ist als WS.DISTMIN , tritt ein Fehler auf. Dies vermeidet eine mangelhafte Initialisierung infolge von Drahtbruch, falschen Stromeinstellungen, sehr hoher Reibung usw. Durch Nullsetzen von WS.DISTMIN wird diese Funktion deaktiviert.
Wake & Shake, Bildschirm Mehr
Um weitere WS Einstellungen zu konfigurieren, klicken Sie auf Mehr unten im Fenster. Es erscheinen die folgenden
Optionen:
Wake & Shake-Bewegung
Hier können Sie die Werte für die erforderliche Höchstbewegung (WS.DISTMAX ) und Mindestbewegung (WS.DISTMIN ) zur Kommutierungssuche festlegen.
Verzögerungszeiten
Die Verzögerungszeit ist die Zeit, die beim Umschalten zwischen verschiedenen Stromvektoren verstreicht. Geben Sie hier spezifische Zeitzverzögerungen für Stromstufen (WS.TDELAY1 ), den Übergang von Grob- auf Feinwinkel (WS.TDELAY2 ) und die Zeit zwischen Schleifen im Modus 0 (WS.TDELAY3 ) an.
Sonderfälle für WS
Betrieb mit Motorbremse
Ein Verstärker mit Motorbremse führt das WS-Verfahren auf ähnliche Weise aus wie ein Verstärker ohne Bremse. Alle oben beschriebenen Sicherheitsvorkehrungen und Verhaltensweisen gelten auch hier. Beachten Sie unbedingt, dass die Bremse nach Abschluss des WS-Prozesses automatisch betätigt wird (Motorbremse, keine Haltebremse). Die Bremse kann eine unerwartete Bewegung verursachen, wenn die vor WS verwendete Betriebsart (DRV.OPMODE) nicht auf Halten der Position ausgelegt ist. Wenn eine Kraftkomponente parallel zur Laufbahn an einem Linearmotor (Schwerkraft, Last usw.) bzw. tangential an einem Rotationsmotor wirkt, könnte sich der Motor aus der Startposition heraus bewegen, sobald WS abgeschlossen ist und die Bremse greift.
Sollte die Anwendung eine Beibehaltung der Startposition erfordern, muss das Steuerungssystem bereit sein, um unmittelbar nach Abschluss von WS die Kontrolle zu übernehmen. Eine Methode, diese Kontrolle zu erreichen, besteht darin, den Servoverstärker beim Einschalten auf DRV.OPMODE 1 (digitale Geschwindigkeit) oder DRV.OPMODE 2 (Betriebsart Position) zu setzen. Diese Sicherheitsmaßnahme sorgt dafür, dass sich der Motor nach der Freigabe nicht bewegt.
Endlagen-Beschränkungen
Wenn die Bewegung eines Motors eingeschränkt wird, kann ein Kommutierungsfehler auftreten. Folgende Beispielsituationen können zu Fehlern führen:
- Wenn der Motor an einen festen Endstopp anschlägt, bleibt die Bewegung möglicherweise unterhalb des durch WS.DISTMIN festgelegten Mindestwerts. Diese fehlende Bewegung löst einen Fehler aus.
- Wenn der Motor einen Endschalter betätigt, kann das System (PLC, SWLS.LIMIT0 und SWLS.LIMIT1) eventuell den AKD hindern, eine Bewegung des Motors zu erzeugen. Wenn keine deskriptive Bewegung erzielt wird, tritt ein Systemfehler auf.
System mit hoher Lastträgheit oder Reibung
Systeme mit starker Fehlanpassung der Last benötigen eventuell mehr Strom, als dem Vorgabewert für eine korrekte Kommutierung entspricht. Erhöhen bzw. verringern Sie ausgehend vom Vorgabewert WS.IMAX je nach Bedarf schrittweise den Strom. Erreichen Sie durch Anpassung von WS.IMAX keine erfolgreiche Kommutierung, können Sie durch Erhöhung von WS.T die Breite des Suchimpulses erhöhen.
Verwendung von WS: Erweitert
WS wird bei der Freigabe durchgeführt, um einen gültigen Wert für MOTOR.PHASE beim Einschalten festzulegen. MOTOR.PHASE dient zur Berechnung der elektrischen Phase. Bei absoluten Rückführeinheiten ist MOTOR.PHASE ein fester Offset zwischen der absoluten mechanischen und der elektrischen Position. Bei inkrementalen Geräten wird die Position relativ zu einem Anfangswert von MOTOR.PHASE kumuliert. Beim Einschalten ist MOTOR.PHASE jedoch ungültig, da es sich um eine willkürliche Ausgangsposition handelt.Aus diesem Grund ist der WS-Prozess erforderlich, um den korrekten Wert für MOTOR.PHASE zu ermitteln.
WS ist ein zweistufiger Prozess:
- Grobphase. Der Servoverstärker gibt nacheinander an jedem elektrischen Quadranten (0°, 90°, 180°, 270°) einen benutzerspezifischen Strom (WS.IMAX ) aus. Anhand der resultierenden Bewegung wird eine ungefähre Position berechnet.
- Feinphase. Der Servoverstärker nimmt während der Überwachung der Bewegung im Geschwindigkeitsmodus (Sollgeschwindigkeit = 0) geringfügige Einstellungen an der Grobphase vor, um eine präzise Position zu ermitteln.
Die Amplitude der Stromimpulse in diesem Prozess ist gleich WS.IMAX. Der Servoverstärker wiederholt diese Schritte in einer vom Benutzer festgelegten Häufigkeit (WS.NUMLOOPS), um eine genauere Schätzung der elektrischen Phase zu erhalten.
Der Servoverstärker gibt normalerweise die Warnung F478n478 auf, bevor WS gestartet und erfolgreich abgeschlossen wird. Schlägt der WS-Prozess fehl, ist die Kommutierung unzulässig und der Servoverstärker gibt einen der folgenden Fehler aus:
- F473 : Zu kleine Bewegung. Die maximale Bewegung während WS war kleiner als WS.DISTMIN.
- F475 : Zu große Bewegung. Die Bewegung während WS war größer als WS.DISTMAX.
- F476 : Grob-Fein-Abweichung zu groß. Die während der Fein- und der Grobphase berechneten Phasen weichen um mehr als 10 Grad voneinander ab.
- F478n478: Überdrehzahl. Die Istgeschwindigkeit (VL.FB) hat während des WS-Vorgangs WS.VTHRESH überschritten.
- F479 n479: Schleifenwinkel-Abweichung zu groß. Die Differenz zwischen den in unterschiedlichen Zyklen (Schleifen) ermittelten Phasen überschreitet 30 Grad.
- F482 : Kommutierung nicht initialisiert WS ist erforderlich (Rückführung ist einer der unter „Überblick“ aufgelisteten Typen), wurde jedoch nicht erfolgreich durchgeführt.
- F483 bis F485 : U-, V- oder W-Phase fehlt.Instabile oder unterbrochene Motorverbindung.
Maximierung der Zuverlässigkeit von WS
Die nachstehenden Hinweise sollen Ihnen helfen, eine erfolgreiche Kommutierung zu erzielen:
- Eine fehlerhafte Bestimmung von MOTOR.PHASE kann eine Systeminstabilität zur Folge haben. Da die typische Bewegung während der ordnungsgemäßen Ausführung von WS sehr klein ist, können Sie mit Hilfe der Parameter für Geschwindigkeits-/Drehzahlüberschreitung (WS.VTHRESH und DRV.VTHRESH) einen Stabilitätsverlust verhindern. Setzen Sie vor Freigabe des Servoverstärkers der Parameter DRV.VTHRESH auf 100 mm/s für Linearmotoren bzw. auf 200 U/Min für Rotationsmotoren. Nach erfolgreicher Freigabe können Sie DRV.VTHRESH auf den Wert für normalen Betrieb zurücksetzen.
- Setzen Sie WS.IMAX auf den Vorgabewert: WS.IMAX=0,5*min(MOTOR.IPEAK, DRV.IPEAK).
- Mit einem Wert für WS.NUMLOOPS von 20 erzielen Sie in vielen Anwendungen optimale Resultate.
- WS.T legt die Dauer fest, über die der Suchstrom angelegt wird. Bei einem stabilen Geschwindigkeitsregelkreis führt der Vorgabewert für WS.T in den meisten Anwendungen zu guten Ergebnissen.Dieser Vorgabewert bewirkt, dass die Software die Suchimpulsbreite anhand der Proportionalverstärkung für den Geschwindigkeitsregelkreis (VL.KP) berechnet. Eine Erhöhung von WS.T erhöht effektiv die Motorbewegung während WS. Dies kann bei Systemen mit Rückführung mit niedriger Auflösung oder hoher Lastträgheit erforderlich sein.
- WS.IMAX legt die Amplitude des bei der Erst-/Grobkommutierung verwendeten Stromimpulses fest. Ein zu niedriger Wert für WS.IMAX kann zu einem Fehler führen, da keine ausreichend große Bewegung für eine Kommutierung erreicht wird. Ist der Wert zu hoch, wird möglicherweise der vordefinierte Bewegungsgrenzwert überschritten, was ebenfalls einen Fehler auslöst. Wenn der Vorgabewert zu Fehlern oder einer zu kleinen Bewegung führt, passen Sie den Parameter schrittweise an, um die übermäßigen Reibungskräfte bzw. Lasten im System zu überwinden. WS.IMAX legt außerdem den in der zweiten Phase der Kommutierung verwendeten Maximalstrom fest. Der anfängliche Strom beträgt 25 % von WS.IMAX und wird schrittweise bis auf 100 % von WS.IMAX erhöht.
- FB1.SELECT legt die vom Verstärker verwendete Rückführung fest. Die WS-Funktion wird nur für Werte von FB1.SELECT = 11, 21 verwendet. Die Rückführung muss vor Initiierung des WS-Prozesses konfiguriert werden.
- Wenn Ihr Verstärker eine Motor-Haltebremse ansteuern soll, setzen Sie MOTOR.BRAKE auf 1. Für Motoren ohne Bremse setzen Sie MOTOR.BRAKE = 0.
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- Gehen Sie bei der Anpassung von WS.T mit Bedacht vor. Eine Erhöhung von WS.T erhöht die Bewegung des Systems. Die Verwendung eines falschen Wertes von WS.T kann zu einem unregelmäßigen Verhalten des Servoverstärkers führen.
- Bei Initiierung von WS kann der Motor instabil werden. Halten Sie ausreichenden Abstand zu allen beweglichen Teilen ein. Stellen Sie sicher, dass korrekt funktionierende Sicherheitsvorrichtungen wie Hardware-Endschalter und geeignete Endlagenstopps vorhanden sind.
- Ein Wert von WS.NUMLOOPS unter 5 kann eine fehlerhafte Kommutierung zur Folge haben. Dieser Zustand kann zu Fehlern führen bzw. die Leistung oder Stabilität beeinträchtigen. Setzen Sie WS.NUMLOOPS = 20.
Fehlersuche und -behebung bei WS
| Problem | Mögliche Ursache | Maßnahmen |
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Zu große Bewegung |
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Zu kleine Bewegung. |
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Zu große Bewegung |
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Zu kleine Bewegung. |
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U-, V- oder W-Phase fehlt. |
Instabile oder unterbrochene Motorverbindung. |
Anschlüsse an Motorphasen prüfen. |
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Kommutierung nicht initialisiert. |
Wake & Shake ist erforderlich, das WS-Verfahren wurde jedoch zuvor abgebrochen (WS.DISARM) oder ist fehlgeschlagen. |
Fehler beheben und WS-Verfahren wiederholen. |
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Andere |
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Zugehörige Parameter
