Qué se entiende por MOTION? Posicionamiento y sincronización de sistemas o elementos mecánicos, hechos mediante accionamientos eléctricos.

Transcripción

1 Motion&Drives Qué se entiende por MOTION? Posicionamiento y sincronización de sistemas o elementos mecánicos, hechos mediante accionamientos eléctricos. Enlaces mecánicos de una máquina,son sustituidos por enlaces eléctrico-electrónicos. En vez de utilizar un solo motor para mover toda la máquina, se disponen de una serie de motores de menor potencia, accionando las diversas partes de la máquina. Schneider Electric 2

2 Que ventajas nos aporta a las máquinas? Simplificación mecánica: complejos mecanismos mecánicos de sincronización son eliminados. Flexibilidad: los enlaces eléctrico-electrónicos pueden fácilmente ser cambiados mediante software. Series cortas de fabricación: el tiempo de acondicionamiento de la máquina para diversos formatos de fabricación de producto se reduce enormemente. Adaptabilidad a nuevos productos. Sincronización de movimientos (precisión) con el paso de producto es fácil de ejecutar. Sistemas donde se aplica MOTION Empaquetadoras, etiquetadoras ( Packaging ). Maquinaria de la industria de la alimentación. Máquinas del textil. Impresión flexográfica. Máquinas de manipulación del cartón y papel. Manipuladores de varios ejes. Máquinas de corte por laser, plasma, chorro de agua. Robots.

3 Qué se entiende por un servoaccionamiento? Es el conjunto drive+motor que convierte pulsos eléctricos en movimientos mecánicos discretos. El sistema de regulación funciona en lazo cerrado, necesita siempre de un mecanismo de realimentación de la posición. variable de referencia + drive motor variable controlada posición - measuring Sistema de device medición Un servoaccionamiento debe ofrecer: Gran precisión de posicionado. Elevada respuesta dinámica. Repetitividad del movimiento. Estabilidad de velocidad. Alta estabilidad de par. Configuración sencilla del sistema. Bajo coste.

4 Que significa Alta Respuesta Dinámica? Posicionado preciso Precisión en velocidad Capacidad de sobrecarga Rango de velocidad Par estable Comportamiento dinámico Unas altas prestaciones dinámicas producen procesos de producción mas rápidos, con más ciclos y como consecuencia una mayor eficiencia de producción Schneider Electric 7 Factores que influyen en la respuesta dinámica Capacidad de sobre-par en momentos puntuales, hasta 3 veces el par nominal, para conseguir aceleraciones / deceleraciones rápidas. Alta capacidad de aceleración. Esta característica depende del par y de la inercia del motor. Estabilidad de par en un rango amplio de velocidades, incluso a motor parado.

5 Factores que influyen en la respuesta dinámica Peso Los servomotores son claramente los de menor peso. En particular en sistemas donde el motor se mueve junto con el elemento accionado un menor peso representa una gran ventaja. El gráfico muestra el peso de rotor y estator de motores con pares similares Motores Inducción : 8,8 kg/kw Motores C.C. : 12,7 kg/kw Servomotores : 5,2 kg/kw Induction motor DC motor Servo motor Schneider Electric 9 Factores que influyen en la respuesta dinámica Inercia Un motor con un bajo momento de inercia es mas favorable en prestaciones dinámicas. Tanto mas cuanto mayor sea el momento de inercia de la masa a mover Vemos que un motor C.C. Tiene el 467% mas inercia que uno de inducción, que tiene un 220% mas que un servomotor Induction motor DC motor Servo motor Schneider Electric 10

6 Factores que influyen en la respuesta dinámica Tiempo de aceleración El servomotor tiene entre sus caracteristicas un tiempo de acceleración muy bajo incluso con el par máximo. Su aceleración es el 1000% que la del Motor C.C. Y el 400% que el de inducción Induction motor DC motor Servo motor Schneider Electric 11 Factores que influyen en la respuesta dinámica Comportamiento dinámico El servomotor es : 10 veces mas dinámico que el motor de C.C. y 5 veces mas que el de inducción. Induction motor DC motor Servo motor Schneider Electric 12

7 Tipos de servoaccionamientos Por que motores brushless? Los motores tiene perdidas en el cobre y en el hierro En motores con escobillas tenemos hierro y bobinas en el rotor, causando altas temperaturas y limitando sus prestaciones. Los que no tienen escobillas tienen hierro y bobinas en el estator donde la disipación del calor es mas fácil. El diseño del rotor sin escobillas reduce su inercia y permite una respuesta dinámica mas rápida. La vida de un rotor bobinado es mas corta debido a las escobillas y el colector. Schneider Electric 14

8 Conclusiones El número de aplicaciones de servomotores crecerá en el futuro inmediato. Lo hará especialmente en aplicaciones de alta precisión. No todas las aplicaciones requieren un servo. El variador de velocidad basado en control de flujo vectorial con motor de inducción está mejorando sus prestaciones en los últimos tiempos. Se trata de una solución mas económica y suficiente para muchas aplicaciones. No es previsible que alcance las prestaciones de los servos a corto plazo Schneider Electric 15 Lexium 05 Schneider Electric 16

9 Lexium 05 Aspecto externo similar al Altivar 31 Fácil de elegir Detección automática de los servomotores BSH Alta integración: filtro de entrada, funciones de seguridad y resistencia de frenado incluidos Fácil de utilizar, comparte similitud de conexión con Altivar 31 Función de autoajuste Software PowerSuite 2.6 para configuración, ajuste y monitorización Configuración básica por medio de display integrado en el equipo El rango de potencia 750 W 6 kw cubre aproximadamente el 80 % de aplicaciones del mercado Schneider Electric 17 Lexium 05 Tallas y dimensiones Talla 1: Talla 2: Talla 3: Talla 4: ( L72 x H145 x D140 ) ( L105 x H143 x D150 ) ( L140 x H180 x D150 ) ( L180 x H232 x D170 ) Schneider Electric 18

10 Lexium 05 Distribución de conectores E/S Resistencia final de linea CANopen 2 entradas analógicas (Pin11-14) CANopen o Profibus (Pin 21-23) E/S digitales (Pin 31-39) Alimentación 24 VDC Salida ESIM o Entrada P/D o Entrada segundo encoder Encoder servomotor Conexión RJ45 bus (Modbus & CANopen o Profibus) Schneider Electric 19 Lexium 05 Potencias Gama de drives Lexium 05 De 0,4 a 1,4 kw V monofásico De 0,75 a 2,5 kw V monofásico De 0,75 a 3,2 kw V trifásico De 1,4 a 6 kw V trifásico Servomotores BSH Par nominal de 0,5 a 36 Nm Velocidad nominal de 1500 a 8000 rpm Schneider Electric 20

11 Lexium 05 Características generales Una combinación dinámica Baja inercia de los servomotores BSH Tiempos de respuesta rápidos en los lazos de regulación Compacto gracias a su nueva tecnología de bobinados de polos salientes Tiempo de respuesta del bucle de corriente 62,5 µs! Schneider Electric 21 Lexium 05 Características generales Una nueva fórmula sin aditivos Filtro CEM de nivel A, con conformidad CE Función de seguridad «Power Removal» para facilitar la instalación y reducir costes Resistencia de frenado Bus de campo CANopen o Profibus DP y comunicación serie Modbus 2 entradas analógicas +/- 10 V Interfaz para el encoder absoluto SinCos monovuelta o multivuelta del servomotor Interfaz para salida de repetición de pulsos, control P/D o conexión de segundo encoder Schneider Electric 22

12 Lexium 05 Características generales Una adaptación perfecta en el control del movimiento Control con precisión y elección de 5 modos de operación Posicionado punto a punto Movimiento relativo o absoluto Búsqueda de origen Control de par o de velocidad Engranaje electrónico Movimiento manual Modo secuencial de 16 movimientos Schneider Electric 23 Lexium 05 Características generales Una total libertad de comunicación CANopen integrado en la versión LXM05A Beneficios de una alta velocidad Tiempo de respuesta a nuevas consignas de 1 ms! Versión LXM05B con Profibus DP Conexión rápida y fácil a otros automatismos industriales Comunicación serie Modbus integrada Schneider Electric 24

13 Lexium 05 Características generales Conectado en CANopen a un controlador M238 presenta una fácil solución de bajo coste para aplicaciones «pick and place» Una total libertad de comunicación Magelis M238 CANopen Schneider Electric 25 Lexium 05 Características generales Simplicidad de instalación Formato reducido 4 tallas de drives para dar respuesta a todas las aplicaciones Montaje sencillo Instalación en rail DIN Utilización de bornes tipo resorte Conectores acodados orientables en los motores Freno de estacionamiento opcional Amplia gama de reductores planetarios Funcionamiento hasta 50 C sin desclasificación Schneider Electric 26

14 Lexium 05 Software de configuración Sencillez de puesta en marcha PowerSuite, una herramienta útil para ayudarte Menu arranque rápido la configuración básica del equipo Identificación automática de los parámetros del servomotor, gracias a su encoder del tipo SinCos Hiperface Autoajuste de los lazos de regulación Función de seguridad «Power Removal» para suprimir las redundancias electromecánicas y reducir costes Conexión para comunicación sin hilos Bluetooth Función osciloscopio para visualizar las magnitudes eléctricas y mecánicas del movimiento Schneider Electric 27 Modo de operación: diagrama de estados Diagrama de estados: La operatividad del servovariador está siempre unida al control del diagrama de estados El diagrama de estados sirve para saber el estado del servovariador (habilitado, deshabilitado, referenciado, etc. ). Esta información es disponible desde la palabra de estado 'DCOMstatus' via: HMI (por partes) El software (Power Suite) Bus de campo Y controlar al servovariador (habilitado, deshabilitado, referenciado, etc. ). Usando la palabra de control 'DCOMcontrol' via: HMI (por partes) El software (Power Suite) Bus de campo Sistema de control (clase respuesta al fallo) Schneider Electric 28

15 Modo de operación: diagrama de estados Servo deshabilitado Servo habilitado Schneider Electric 29 Modo operación: control de velocidad con control de posición En control de velocidad con control de posición, el bus de campo suministra la referencia de velocidad, la cual es aplicada con una rampa de aceleración y deceleración. La referencia de velocidad es aplicada por PVn_target en rpm y puede ser cambiada en movimiento. Cualquier referencia de velocidad es aplicada inmediatamente. Schneider Electric 30

16 Modo operación: punto a punto Modo operación punto a punto (perfil de posición) es usado para llevar a cabo movimientos con perfil de movimiento ajustable desde una posición de inicio a una posición final. El valor de la posición final puede ser efectuado como: Posición relativa (respecto a la referencia) Posición absoluto (respecto a su origen) Un perfil de movimiento puede ser ajustado cambiando los valores de las rampas de aceleración y deceleración, y la velocidad final. Velocidad (n) Perfil de movimiento Rampas ACEL/DECEL Pos A Pos B El movimiento puede ser relativo o absoluto Schneider Electric 31 Modo operación: punto a punto Limite posición Referencia por: Modo operación punto a punto: Factor de escala determina las unidades de usuario; valor por defecto unidades por vuelta posición velocidad Limite velocidad Ajustes por defecto, no hay unidades de ajuste: velocidad => RPM, rampas => RPM/seg Schneider Electric 32

17 Modo operación: punto a punto Unidades de posición: Los ajustes del servovariador por defecto unidades de usuario/vuelta motor. El movimiento deseado puede ser definido por unidades de usuario, usando los siguientes parámetros: POSscaledenom POSscalenum Con ambos parámetros es posible definir exactamente la distancia real necesaria de movimiento por cada vuelta de motor. Schneider Electric 33 Modo operación: punto a punto Límites de posición: El servovariador opera en módulo +/-2 exp 14 veces la resolución por vuelta de motor, la resolución por defecto es de unids/rev nos da: - 2exp 14 x res => usr - 2exp 14 x res => usr 2exp 14 x res => usr - 2exp 14 x res => usr Características especiales: en modo Punto a Punto. Movi.relativo: superando los límites máximos, la actual posición cambia a 0. Movi.absoluto: comando rechazado 'Parámetro fuera de rango' 0 usr - 2exp 14 x res => usr 2exp 14 x res => usr 0 usr Schneider Electric 34

18 Modo operación: punto a punto Control del movimiento : El control del movimiento está plenamente identificado a través de los bits de estado. Schneider Electric 35 Modo operación:control velocidad/par Modo de control de velocidad es usado para controlar al motor por velocidad. La referencia de velocidad puede ser dada por : Bus de campo Power suite Entrada analógica ±10 V (e.g., usando módulos TSX CAY xx) Modo control de par es usado para controlar al motor por corriente. La referencia de corriente puede ser dada por : Bus de campo Power suite Entrada analógica ±10 V Precaución: en este modo de control los cambios de velocidad son generados sin rampas (a diferencia del modo control de velocidad con control de posición). Schneider Electric 36

19 Modo operación:control de velocidad (directo ) Modo control de velocidad. Referencia de VELOCIDAD. Es elegida usando el parámetro SPEEDreference Limitación de velocidad o corriente por Ana2limmode Schneider Electric 37 Modo operación: control de par Modo control de par. Referencia de PAR. Es elegida usando el parámetro CURreference Limitación de velocidad o corriente por Ana2limmode Schneider Electric 38

20 Modo operación:control velocidad/par En modo de control por par o velocidad hay un ventana mínima de tensión de referencia o zona muerta'. El parámetro el cual controla esta zona es el llamado 'A1WIN'; si la tensión está por debajo del valor especificado => NO HAY MOVIMIENTO. Par/Velocidad Tensión +/-10V A1win ventana de tensión mínima Schneider Electric 39 Modo operación: eje eléctrico En modo eje eléctrico, el servovariador trabaja en posición como esclavo de las señales incrementales A/B o Paso/Dirección. El esclavo sigue a estas señales, con o sin compensación. Con o sin aplicación de una relación de seguimiento ajustable. Schneider Electric 40

21 Modo operación: eje eléctrico Concepto de seguimiento INMEDIATO o seguimiento con integración de una compensación adicional de movimiento. En modo eje eléctrico, el servovariador sigue a una referencia desde un equipo externo (señales A/B o paso/dirección). Este modo permite dos tipos de seguimiento: Modo seguimiento INMEDIATO. En este modo, el servovariador solamente toma en cuenta las señales del encoder maestro, si está listo para seguir (servovariador habilitado, y listo para arrancar). Modo seguimiento con integración de una compensación adicional de movimiento. En este modo, el servovariador toma las señales en cuenta del encoder maestro tan pronto como el modo seguidor es activado, incluso si el servovariador está en estado de HALT o QUICKSTOP. Los incrementos del encoder son almacenados y añadidos a la referencia o consigna, cuando el modo es reactivado. Schneider Electric 41 Modo operación: eje eléctrico E.g.: Seguimiento INMEDIATO: el seguimiento del eje eléctrico es realizado parando el esclavo (con la entrada de HALT), sin parar de mover el maestro. Esclavo sigue con relación 1 Acción sobre entrada HALT: la posición se para La entrada HALT es activada, seguidor eje eléctrico es habilitado de nuevo, pero sin compensación de la posición Schneider Electric 42

22 Modo operación: eje eléctrico E.g.: Modo seguidor con una compensación adicional de movimiento. : Seguidor eje eléctrico es realizado parando el esclavo (con la entrada HALT) sin parar el maestro. Esclavo sigue con relación 1 Acción sobre entrada HALT: la posición se para La entrada HALT es activada, seguidor del eje eléctrico es habilitado de nuevo pero la posición es corregida por acción de la diferencia (alrededor 1 rev en este ejemplo) Schneider Electric 43 Modo operación: eje eléctrico En modo eje eléctrico se puede poner la dirección de seguimiento: POSITIVO, NEGATIVO, o ambos. En modo eje eléctrico el esclavo no controla la rampa; en algunos casos la rampa de acceleración/deceleración puede ser limitada con el parámetro I_max. Schneider Electric 44

23 Modo operación: eje eléctrico Característica especial de la función habilitación del sentido de giro, GEARdir_enable Este parámetro puede ser usado para fijar la dirección de giro: POSITIVO, NEGATIVO, o ambos (valor de fábrica es ambos). Dirección positiva: En este caso el sentido de giro positivo del motor es fijado: Si el encoder gira en sentido negativo, el seguimiento es anulado. El motor arranca el seguimiento de nuevo después de hacer una corrección positiva, viniendo de las vueltas del sentido negativo. Dirección negativa: En este caso el sentido de giro negativo del motor es fijado : Si el encoder gira en sentido positivo, el seguimiento es anulado. El motor arranca el seguimiento de nuevo después de hacer una corrección negativa, viniendo de las vueltas del sentido positivo. Schneider Electric 45 Modo operación: eje eléctrico Ejemplo: El encoder está montado sobre la cinta transportadora 1, la cinta transportadora 2 sigue en modo eje eléctrico con sentido de giro impuesto positivo. (GEARdir_enable = 1) 1) Cinta 1 hace una vuelta en pos, cinta 2 hace una vuelta en pos. 1 rev Cinta 1 1 rev Cinta 2 2) Cinta 1 hace una vuelta en negativo, cinta 2 no se mueve. 1 rev Cinta 1 Cinta 2 3) Cinta 1 hace dos vueltas en pos, cinta 2 no se mueve durante la primera vuelta y sigue a la segunda vuelta. 2 revs Cinta 1 1 rev Cinta 2 Schneider Electric 46

24 Diferentes ajustes del modo: Homing Modo Homing puede ser usado para definir una posición absoluta: 1 Conforme al flanco de subida de las entradas digitales (LIMP, LIMN o REF). Movimiento positivo sobre final de carrera LIMP Movimiento negativo sobre final de carrera LIMN Movimiento positivo o negativo sobre entrada REF 2 Forzando la posición actual (valor máximo +/- 2exp14 x resolución). Home inmediato. Nota:LEXIUM 05 usa realimentación de encoder absoluto en el motor, pero en el caso de encoder monovuelta, LEXIUM 05 se ha de referenciar en el momento de una pérdida de tensión de alimentación. Schneider Electric 47 Modos de ajuste: Relación al flanco positivo de las entradas digitales E.g.: movimiento negativo hacia límite final de carrera LIMN sin Top Z E.g.: movimiento positivo hacia límite final de carrera LIMP sin Top Z 1 Movimiento en velocidad (HMn) hacia final de carrera 2 Movimiento en velocidad (HMn_Out) al dejar el final de carrera El valor al final del HOME es: HMp_homeusr R+ 3 Característica especial: ajuste parámetro (Hmdisurs) puede ser usado para llevar acabo un movimiento adicional despues del Homing. Siguiendo este movimiento adicional, la posición es forzada a este nuevo valor de Homing. Schneider Electric 48

25 Modos de ajuste: Relación al flanco positivo de las entradas digitales LEXIUM 05 tiene una función de supervisión del sensor de Homing E.g.: movimiento hacia final de carrera negativo LMIN sin marca Top Z E.g.:movimiento hacia final de carrera positivo LIMP sin marca Top Z R+ Característica especial si: El parámetro Hmdisour_max es mayor de 0 (i.e., activo) Despues de la detección del sensor, si una distancia mayor de Hmdisout_max es efectuada, entonces el servovariador conmuta al estado QUICKSTOP Schneider Electric 49 Modos de ajuste: Relación al flanco positivo de las entradas digitales E.g.: Movimiento hacia el final de carrera positivo LIMP con marca Top Z 1 Movimiento en velocidad (HMn) hacia final de carrera 2 Movimiento en velocidad (HMn_Out) al dejar el final de carrera Parámetro 'ENC_pabsusr' puede ser usado para moverse a la posición de la marca Top Z R 3 Característica especial: Durante el Homing con Top Z, sobre LIMP, LIMN o REF el movimiento de Homing es siempre efectuado sobre la detección de la marca Top Z, el parámetro (Hmdisusr) nunca está activo. Schneider Electric 50

26 Modos de ajuste: Relación al flanco positivo de las entradas digitales E.g.: movimiento hacia sensor REF sin marca Top Z 1 Movimiento en velocidad (HMn) hacia final de carrera 2 Movimiento en velocidad (HMn_Out) al dejar el final de carrera 3 Característica especial Dependiendo del ajuste del parámetro Hmmethod (7 a 30), tu puedes elegir el tipo de movimiento a efectuar en sentido positivo/negativo y el movimiento después de la detección del flanco del sensor (entrada REF). Este movimiento puede ser invertido o no, con movimiento adicional en el interior o exterior del sensor. Schneider Electric 51 Modos de ajuste: Relación al flanco positivo de las entradas digitales E.g.: movimiento hacia sensor REF sin TOP Z con final de carrera en el medio del movimiento 1 Movimiento en velocidad (HMn) hacia final de carrera 2 Movimiento en velocidad (HMn_Out) al dejar el final de carrera 3 Característica especial: Durante un referenciado hacia REF+/-, si el movimiento del eje no encuentra el sensor de HOME, a la detección de un límite de final de carrera, el movimiento cambia de sentido automáticamente, y se dirige finalmente a la búsqueda del sensor de HOME. Schneider Electric 52

27 Modos de ajuste: 2 Forzando la posición actual (inmediato) El objetivo es efectuar un referenciado forzado o bién mediante bus de campo o Power Suite. El propósito: Seleccionar el método Hmmethod = 35 Poner el valor de posición requerido en parámetro A través del bus de campo, arrancar el Homing HMp_setpuser E.g.: Este ejemplo muestra un HOME inmediato. Valor inicial de la posición era 2000 (1), y después del HOME inmediato, la posición actual pasa a ser = 0 (2) Schneider Electric 53 Modo de ajuste: modo MANUAL Modo MANUAL permite mover el eje con dos posibles velocidades una LENTA y otra RAPIDA. Ello comprende un movimiento tipo incremental seguido por un ajuste de tiempo 'JOG time', después del cual el movimiento se convierte en continuo, dando dos posibilidades: PASO 1:la duración de la orden es menor que el movimiento (incremental + jog time), en este caso solamente el movimiento incremental es hecho PASO 2: la duración de la orden es mayor que el movimiento (incremental + jog time), en este caso después del movimiento incremental un movimiento contiuno es hecho, de duración igual a la de la orden dada. Orden Movimiento Movimiento incremental Jog time Jog time Movimiento incremental seguido por un movimiento continuo Schneider Electric 54

28 Modo de ajuste: modo MANUAL Configuración modo MANUAL: JOGn_slow: Velocidad LENTA manual JOGn_fast: Velocidad RAPIDA manual JOGstepusr: Movimiento incremental. NB: si este parámetro= 0, el movimiento siempre es efectuado en continuo. JOGtime: Tiempo entre modo 'incremental y modo 'continuo Schneider Electric 55 Modo de ajuste: modo MANUAL Modo en control local: Se puede arrancar este modo de configuración vía la HMI. Selecccionar jog / strt para activar la etapa de potencia: presionar teclas flecha Up" o flecha Down, el motor girará a velocidad LENTA; si simultáneamente se presiona también la tecla ENT, el motor girará a la velocidad RAPIDA. JOG STRT Start_jog Arranca movimiento manual NSLW Jogn_slow Ajuste velocidad LENTA NFST Jogn_fast Ajuste velocidad RAPIDA Schneider Electric 56

29 Funciones genéricas: Quick Stop "Quick Stop" es una función de frenado rápido la cual permite parar el motor debido a dos acciones: Fallo de clase 1 o 2, o con parada por software via la orden del bit 2 de la palabra de control 'DCOMcontrol. QUICK STOP es una parada rápida por corriente, no por tiempo de rampa. Se ajusta a través del parámetro: LIM_I_maxQSTP El valor por defecto y el máximo,depende del motor asociado y de la etapa de potencia del servovariador. NOTA: después de solicitar un QUICK STOP, al trabajar en modo punto a punto, el movimiento es totalmente abortado. Sería el equivalente a un PARO DE EMERGENCIA Schneider Electric 57 Funciones genéricas: Halt 'HALT' es una función de frenado rápido, la cual para al motor por diversas acciones: vía una entrada digital, o orden dada por el bit 8 de la palabra de control 'DCOMcontrol, o la cónsola remota HMI. HALT es una parada rápida por corriente, no por tiempo de rampa. Se ajusta a través del parámetro: LIM_I_maxHALT El valor por defecto y el máximo, depende del motor asociado y de la etapa de potencia del servovariador. NOTA: caso de estar en modo de posicionado punto a punto, después de anular una orden de HALT, el movimiento que se estaba ejecutando, es completado Schneider Electric 58

30 Funciones genéricas: inversión sentido de giro El sentido de giro puede ser invertido mediante el parámetro POSdirOfRotat Por defecto, la posición incrementa cuando el motor gira en sentido horario (sentido positivo). Sentido antihorario Sentido horario LIMN Pos - LIMP LIMP LIMN Pos + Atención: si el sentido de giro es invertido, los límites de final de carrera LIMP y LIMN, también deberán ser cambiados de posición. Schneider Electric 59 Funciones genéricas: auto ajuste El sistema de auto ajuste, sirve para poder optimizar las ganancias de lazos de velocidad y posición. Se determina la inercia del sistema de forma dinámica: Se hace girar el motor a una velocidad aprox. de 200 rpm, y aquí se determina el par de carga (M.Load), haciendo una lectura de la corriente enviada al motor. Aplicando un par constante, la velocidad debe variar linealmente según la ley: M - M.Load = J. (dw/dt) Por lo tanto observando la evolución de la velocidad, es posible calcular la inercia del sistema Schneider Electric 60

31 Funciones genéricas: auto ajuste Una vez efectuado el auto ajuste se ponen las ganancias de los lazos de velocidad y posición. Por su puesto, si estos valores se desean ser cambiados, puede hacerse sin ningún problema. Hay un parámetro específico llamado AT_gain el cual es ajustado una vez hecho el auto ajuste en el entorno del 100%. Si este parámetro es variado, el ajuste del sistema en cuanto a respuesta dinámica se puede hacer más rígido o más suave. Si se incrementa el valor el sistema es más rígido, y si se decrementa se hace más suave. Schneider Electric 61 Funciones genéricas: auto ajuste Parámetros que se pueden ajustar antes de efectuar la orden de ejecución del auto ajuste: AT_dir: elección del sentido de giro para hacer el auto ajuste. AT_n_ref: escalón de velocidad al arrancar el proceso de auto ajuste. AT_dismax: distancia de movimiento que hará el motor en el proceso de auto ajuste. AT_mechanics: tipo de acoplamiento entre carga y motor. AT_wait: tiempo de espera entre paso y paso del proceso de auto tuning. Schneider Electric 62

32 Oferta Motion Controladoras de ejes Drives y Motores Paso a paso Servo Integrados Guías lineales Ejes simples Ejes múltiples Schneider Electric 63 Lexium Controller Schneider Electric 64

33 Lexium Controller Tipos de control de movimiento 1. Eje simple 2. Ejes coordinados Z Y 3. Perfiles de leva (tablas CAM) X 4. Ejes sincronizados e interpolación Z Y X Schneider Electric 65 Lexium Controller Oferta controladoras de ejes Schneider Electric 66

34 Lexium Controller Funciones Gestión multitarea Tarea master sincronizada con el bus Motion Hasta 8 ejes reales sincronizados Tiempo de ciclo: 2 ms para 4 ejes, 4 ms para 8 ejes +1 eje remoto para el encoder master externo Tareas auxiliares de ejecución cíclica Tiempo de ciclo configurable Tareas de eventos lanzadas por E/S Schneider Electric 67 Lexium Controller Funciones Tiempo de ejecución de 120 µs para 1000 líneas de programa 60% lógica booleana 20% aritmética de coma fija 20% aritmética de coma flotante Memoria 1 Mbyte de RAM para programa y datos 1 Mbyte de FLASH EPROM para programa 60 Kbytes de RAM no volátil (NVRAM) para datos Reloj en tiempo real Schneider Electric 68

35 Lexium Controller Hardware Panel frontal Alimentación encoder externo Ethernet Encoder externo SL / Modbus Conector E/S HE10 Motion bus Alimentación 24V CANopen automatización Schneider Electric 69 Lexium Controller Entrada encoder externo Funciones Para sincronizar diferentes ejes El encoder externo es considerado como un eje por el LMC Encoders incrementales 1 MHz Señales RS422 Conector removible para alimentación Conector SUB D15 de alta densidad para encoder Encoders SSI Alimentación externa del encoder 5 Vcc ó 24 Vcc Schneider Electric 70

36 Lexium Controller E/S locales Compatible con bases Telefast ABE 7 B20 MPN22 ABE 7 B20 MPN20 Cables manufacturados Telefast Conector E/S HE10 / 26 pines Schneider Electric 71 Lexium Controller E/S locales 8 entradas digitales 24 Vcc (19 a 30 Vcc) 8 salidas digitales 24 Vcc (19 a 30 Vcc) 200 ma Conector E/S HE10 / 26 pines 2 entradas de captura TP1 y TP2 24 Vcc Tiempo de muestreo: 30 µs 2 entradas de eventos EI1 y EI2 24 Vcc Tiempo de muestreo máximo: 1 ms Schneider Electric 72

37 Lexium Controller E/S locales Entradas de captura (TP1 y TP2) Cada TP puede usarse para capturar la posición (por flanco ascendente ó descendente) Cada TP puede usarse para medir distancia (entre el flanco ascendente y el descendente) Schneider Electric 73 Lexium Controller E/S locales Entradas rápidas de interrupción para eventos (EI1 y EI2) Usadas para ejecutar tareas especificas mediante evento externo Interrupción de la tarea de aplicación motion para reaccionar en un tiempo muy corto Ciclo aplicación Motion Ciclo aplicación Motion + Tiempo ejecución tarea evento Tarea evento 1 Tarea aplicación motion Entrada evento 1 Schneider Electric 74

38 Lexium Controller Terminal gráfico Muy ergonómico y fácil de usar Menor tiempo para los primeros movimientos Carga y descarga de la configuración completa Schneider Electric 75 Lexium Controller Comunicaciones Profibus/DeviceNet Ethernet Modbus CANopen Motion Bus Schneider Electric 76

39 Lexium Controller Modbus Conexión software de programación Conexión HMI Conexión terminal gráfico Velocidad hasta kbits/s Conector RJ45 RS485 Modbus Schneider Electric 77 Lexium Controller Ethernet Conexión software de programación Conexión HMI Conexión PLC Funcionalidad servidor web Visualizar estado LMC Acceso a variables estándar de lectura y escritura Osciloscopio Acceso remoto con modem Conector RJ45 Ethernet Schneider Electric 78

40 Lexium Controller Motion bus Bus dedicado a la sincronización de drives Lexium 05 y Lexium SD3 Tiempos de ciclo para aplicaciones típicas 2 ms para 4 ejes 4 ms para 8 ejes Interpolador de posición en los drives (250 µs) Baud rate 1 Mbits/s (para máximo rendimiento) Longitud máxima de bus de 15 m Topología de bus en línea obligatoria Conector SUB D9 Motion bus Schneider Electric 79 Lexium Controller Motion bus Solución Plug&Play sin derivaciones Cable de SUB-D9 con terminador de línea a RJ45, VW3M3805R010 Cable de RJ45 a RJ45, VW3CANCARR03 Adaptador en T de RJ45 a doble RJ45, TCSCTN023F13M03 Schneider Electric 80

41 Lexium Controller CANopen Capacidad de extensión E/S Drives (ATV 31, ATV 71 ) Encoders Posibilidad de importar ficheros EDS) Librería de funciones Motion Para Lexium 05, Lexium SD3, LID, Altivar, Velocidad máxima 1 Mbits/s Conector SUB D9 bus CANopen Schneider Electric 81 Lexium Controller CANopen Cable de SUB-D9 a RJ45, TCSCCN4F3M05T Cable de RJ45 a RJ45, VW3CANCARR1 Cable CAN estándar, TSXCANCA50 Cable de SUB-D9 a SUB-D9, TSXCANCADD03 Schneider Electric 82

42 Lexium Controller LMC20A Modelo Profibus DP V1 (LMC20A1307) Conector SUB-D9 Hasta 12 Mbits Selección del tamaño de PPO Mensajería no cíclica Configuración de dirección con interruptores Mismos accesorios de conexión que el ATV71 2 LEDs de diagnóstico 2 LEDs de diagnóstico Modelo DeviceNet (LMC20A1309) Conector con terminales Mensajería E/S Mensajería explicita (acceso a todas las %MW) Configuración de dirección y velocidad con interruptores Conector Schneider Electric 83 Lexium Controller Software Software de programación Motion Pro CoDeSys (estándar IEC 61131) Utilizado por distintas marcas Control monoeje (habilitación, búsqueda de origen, punto a punto,...) y multieje (engranaje electrónico, perfiles de leva, ) Incluye bloques de función PLCopen Schneider Electric 84

43 Lexium Controller Arquitecturas Schneider Electric 85 Lexium Controller Máquina de ensamblaje Detección del tamaño de producto Taladro e inserción al vuelo Precisión y alta velocidad necesarias Alta flexibilidad Proceso continuo Schneider Electric 86

44 Lexium Controller Máquina de ensamblaje CANopen Modbus Motion Bus Función de apriete con control de par para inserción Función cizalla volante para taladro e inserción Sensores de detección de producto en entradas rápidas Encoder externo como maestro Schneider Electric 87 Lexium Controller Máquina de corte al vuelo Corte a medida con la cuchilla giratoria Sincronización de ejes Proceso continuo Flexibilidad: puede cortar a diferentes medidas, materiales distintos Material a tensión constante Schneider Electric 88

45 Lexium Controller Máquina de corte al vuelo Modbus Motion Bus Función cuchilla giratoria (bobina de alimentación como maestro) Control de par Entradas rápidas de captura Schneider Electric 89 Lexium Controller Máquina manipuladora Los materiales llegan de forma aleatoria Agrupamiento de productos en pares Colocación de los materiales en cajas mediante un robot de tres ejes Proceso continuo Etiquetado Ciclos rápidos Schneider Electric 90

46 Lexium Controller Máquina manipuladora CANopen Modbus Motion Bus Encoder externo como maestro Detección del producto mediante entradas rápidas Función de agrupamiento Función de cizalla volante para sincronizar el brazo del robot con la cinta Función de cuchilla giratoria para el etiquetado Interpolación lineal o circular Schneider Electric 91 Make the most of your energy Schneider Electric 92

47 Make the most of your energy Schneider Electric 93