Regleroptimierung mit kombinierter Geberauswertung im Umrichter

Wenn die Positionsregelung im Umrichter (z. B. über den FCB 10) erfolgt, muss die Zusatzfunktion "Kombinierte Geberauswertung" im Antriebsstrang aktiviert werden.

Gehen Sie zum Verwenden der Zusatzfunktion "Kombinierte Geberauswertung" wie folgt vor. Beachten Sie, dass der beschriebene Ablauf nur die relevanten Details zum Konfigurieren der Zusatzfunktion "Kombinierte Geberauswertung" und der Regleroptimierung betrachtet und bei anderen Rahmenbedingungen abweichen kann.

Voraussetzung: Der Antriebsstrang der untergeordneten Achse und ein Softwareknoten mit dem MOVIKIT® StackerCrane sind in MOVISUITE® konfiguriert.

  1. Antriebsstrang konfigurieren
  2. Konfigurieren Sie in MOVISUITE® den Antriebsstrang und aktivieren Sie die Positionsregelung im Motorgeber.
  4. Lastträgheit ermitteln
  5. Verringern Sie die Steifigkeit auf z. B. 0.6 - 0.8 und konfigurieren Sie die Spielfreiheit auf 0 % in der Konfiguration des Antriebsstrangs über das Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Dynamikverhalten" .
  6. Tragen Sie wenn möglich einen Berechnungs- (siehe Workbench-Projektierung) oder Schätzwert in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Trägheitsmoment" als "J-Last (ohne Getriebe)" ein. Dieser Wert bezieht sich auf die Motorwelle.
  7. Öffnen Sie über die Schaltfläche [Handbetrieb öffnen] im Bereich "Hilfswerkzeuge" den Handbetrieb.
  8. Wählen Sie nach dem Referenzieren der Antriebe die gewünschte Verfahrmöglichkeit (z. B. Geschwindigkeitsvorgabe).
  9. Ermitteln Sie dann durch Hin- und Herfahren der Achse die genaue Lastträgheit ohne Nutzlast und übernehmen Sie diesen Wert.
  11. Drehzahlregler optimieren
  12. Optimieren Sie den Drehzahlregler über den Verfahrbereich ohne Nutzlast, indem Sie in der Konfiguration des Antriebsstrangs die Spielfreiheit entsprechend konfigurieren (20 % ≈ Lauf-/Reibrad, 70 % ≈ Zahnrad/Kette) und die Steifigkeit schrittweise bis zur leichten Schwingung über das Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Dynamikverhalten" erhöhen .
  13. Reduzieren Sie danach die Steifigkeit etwas, sodass keine Schwingung mehr auftritt oder z. B. ein sichtbares Rauschen des Drehmomentsignals kleiner als 10 % ist.
  14. Vorschlagswerte für Zeitkonstante und Lageregler verwenden
  15. Aktivieren Sie für den externen Geber die "Positionsregelung" sowie die "Kombinierte Geberauswertung" und verwenden Sie den angegebenen Vorschlagswert für die Zeitkonstante in der Konfiguration des Antriebsstrangs über das Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Antriebsstrang AS1". Führen Sie ggf. anschließend noch eine Referenzierung durch.
  17. Verwenden Sie als P-Verstärkung des Lagereglers den vorgeschlagenen Wert in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Lageregler" .
  19. Prüfen Sie anschließend die Positioniergenauigkeit, Geschwindigkeit und das Drehmoment anhand eines Positioniervorgangs (Schaltfläche [Scope öffnen])..
  20. Führen die Vorschlagswerte nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis, müssen die folgenden Schritte und/oder der Schritt "Erweiterte Optimierungsmaßnahmen" durchgeführt werden.
  21. Zeitkonstante des mechanischen Systems (Eigenfrequenz) ermitteln
  22. Deaktivieren Sie die Positionsregelung und somit den externen Geber in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Verwendung", damit der Motorgeber verwendet wird.
  23. Führen Sie eine Scope-Aufzeichnung eines Stoppvorgangs mit dynamischer Stopp-Rampe ohne Ruck oder mit Bremseneinfall und im Idealfall mit Nutzlast und falls vorhanden mit maximaler Seil-/Gurtlänge durch (Schaltfläche [Scope öffnen]).
  24. Messen Sie die Periodendauer einer Schwingung nach dem Stoppvorgang über die Istposition des Streckengebers (Istposition in Anwendereinheiten Geber 2) oder alternativ anhand der Istgeschwindigkeit oder dem Drehmoment. Alternativ können Sie auch die Dauer einer sichtbaren Schwingung, z. B. am Mast eines Regalbediengerätes, messen.
  26. Tragen Sie die ermittelte Periodendauer als Zeitkonstante in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" im Bereich "Kombinierte Geberauswertung" ein.
  27. P-Verstärkung des Lagereglers optimieren
  28. Deaktivieren Sie im Antriebsstrang die Positionsregelung für den Motogeber.
  29. Aktivieren Sie im Antriebsstrang die Positionsregelung für den externen Geber.
  30. Beim Positionieren über den Motorgeber und die Parameter "Steifigkeit" und "Spielfreiheit", beträgt der Vorschlagswert für die P-Verstärkung des Lagereglers immer die halbe P-Verstärkung des Drehzahlreglers. Beim Positionieren über einen Streckengeber ist der Vorschlagswert für die P-Verstärkung niedriger.
  31. Aktivieren Sie in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1" das Menü "Erweiterte Einstellungen", reduzieren Sie den Vorschlagswert für die P-Verstärkung Lageregler und wechseln Sie in den positionsgesteuerten Handbetrieb oder in den Pendelbetrieb, damit der externe Geber aktiv ist.
  33. Erhöhen Sie die P-Verstärkung Lageregler langsam bis zur gewünschten Positioniergenauigkeit (max. 50% der P-Verstärkung Drehzahlregler) mit möglichst kleiner Schwingungs-Amplitude.
  34. Optimierte Konfigurationswerte prüfen
  35. Verfahren Sie mit niedrigen und hohen Beschleunigungen mit und ohne Nutzlast
  36. Verfahren Sie mit langsamen und schnellen Geschwindigkeiten mit und ohne Nutzlast
  37. Erweiterte Optimierungsmaßnahmen durchführen
  38. Führen Sie folgende Schritte durch, wenn die bisherigen Schritte noch kein zufriedenstellendes Ergebnis liefern:
  39. Positioniergenauigkeit nicht erreicht
  40. Wenn beim Erreichen des Vorschlagswerts der P-Verstärkung Lageregler der Positioniervorgang nicht genau genug ist, das System jedoch nicht schwingt, erhöhen Sie die Steifigkeit des Drehzahlreglers in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1". Reduzieren Sie dabei die P-Verstärkung Lageregler zunächst wieder und tasten Sie sich dann schrittweise zum neuen Maximalwert der P-Verstärkung.
  41. Schwingung vor Erreichen der gewünschten Positioniergenauigkeit
  42. Wenn sich das System aufschwingt und der Positioniervorgang nicht genau genug ist, erhöhen Sie die Zeitkonstante der kombinierten Geberauswertung schrittweise um 10 % in der Konfiguration des Antriebsstrangs im Konfigurationsmenü "Antriebsstränge" > "Optimierung AS1". Führt dies nicht zu einem besseren Ergebnis, stellen Sie den Drehzahlregler durch Reduzieren der Steifigkeit schwächer ein und optimieren Sie den Lageregler durch Anpassung der P-Verstärkung neu.