M O T I O N T E C H N O L O G Y. Positionscontroller

Transkript

1 M O T I O N T E C H N O L O G Y Positionscontroller

2 Moderne maskiner kræver hurtigere cyklus og Delta Elektronik A/S' forretningsområde er at levere komplette servo systemløsninger med tilhørende servomekanik såvel til avancerede synkroniserings- og interpolations-opgaver som i simple punkttil-punkt styringer. Den optimale servoløsning opnås kun gennem perfekt samspil mellem de elektronmekaniske dele og servosystemet. Derfor er det en målsætning for Delta Elektronik A/S at kunne levere servomekanik i form af føringsmoduler, XYZ systemer mv., samt komplette servostyringer. Herigennem sikrer Delta Elektronik A/S den komplette funktion. Lad Delta Elektronik A/S dimensionere motor og føringssystem, således at der opnås bedst mulig systemperformance samt garanti for, at motor og mekanik passer sammen. MOOG og Panasonic AC-servomotor kan monteres på alle EL- MORE føringstyper. 2

3 Delta Elektronik A/S besidder den nødvendige know-how til at opbygge et servosystem fra bunden med fokus på følgende... System integration Parameter / Diagnostik Reguleringsegenskaber Stabilitets-problemer Dynamisk optimering Elektromekanisk system Transmissionsvalg Mekanisk stivhed / inerti større præcision TRIO Motion Technology er i dag en af verdens hurtigst voksende producenter af Motion Controllere. Bag succesen står et hold meget dygtige og erfarne servospecialister, derfor er alle TRIOs produkter State of the art, både når det gælder servofunktioner og integration med den øvrige styring. Vi er ikke i tvivl men døm selv. Fuld system-integration med PLC-systemer: Opnå øget servofunktionalitet ved anvendelse af en motion-styring i komplekse styringsopgaver. Se side 4 5. Forenklet fortrådning: Med digital servointerface opnår man, at drev og styring bliver transparent. Se side 6 7. Reducer omkostningerne: Med TRIO i en komplet maskinstyring undgås styrings mix. Se side 8 9. Spar udviklingstid: Opnå hurtigere programmering og gennemførelse af projekt med TRIO s programmerings-struktur. Se side

4 PLC fabrikatet er uden betydning for TRIO, Profibus, System-integration til PLC-systemer... Moderne maskindesign kræver hurtige idriftssætningstider, simplificerede produktions-processer samt øget fleksibilitet. For at imødekomme disse krav er anvendelsen af servoløsninger blevet rygraden i mange maskinkonstruktioner og er den egent-lige livsnerve i anlægget. Dette stiller også højere krav til servosystemets funktioner, antal af synkroniserede akser samt til systemintegrationen. Ingen PLC-fabrikater har det hele. Så anvendelse af en Motion Controller i kombination med et PLC-system giver ofte en løsning, hvor der opnås et forenklet maskindesign med de nødvendige funktioner, der sikrer en fleksibel og økonomisk løsning. Med valget af TRIO s Motion coordinatorer bliver løsningen uafhængig af PLC-fabrikat, og servoopgaven løses som en selvstændig funktion. Men stadigvæk fastholdes en høj system-integration med den øvrige styring af maskinen. Herved kan den centrale del af dit servo program genanvendes, mens kun kommunikationsdelen skiftes til DeviceNet eller Profibus. Systemet forbedres i kraft af TRIO s stærke servo-funktioner, der er udviklet med specifikt henblik på avanceret servoteknik. 4

5 Hvor tit anvendes der ikke forskellige En bus struktur til hvert sit formål... PLC-fabrikater til næsten de samme Med TRIO's controller er brugeren ikke fastholdt til én bustype eller busstruktur. TRIOs filosofi er at anvende den typer maskinstyringer? Ofte er motion- bustype der egner sig bedst til opaven. Derfor kan deres controllere leveres med flere fieldbusser, der også kan anvendes på samme tid. opgaverne ens, og man kunne med stor Ethernet, USB til SCADA /HMI/ OPC kommunikation Modbus for kommunikation til Operatørpaneler CAN bus for digitale I/O kationen til PLC en, når der skiftes fabrikat. Profibus eller DeviceNet til PLC kommunikation funktioner, ved blot at ændre kommuni- fordel drage nytte af de samme servo- SERCOS eller CANopen for digital interface til servodrev DeviceNet eller Ethernet TCP/IP Ethernet PLC Multiakset Motion Coordinator Servodrev på CAN-bus 5

6 Hurtig installation er nøgleord i nutidens maskin Idriftsættelsen og parameter-opsætning af et servosystem skal helst ikke blive en øget omkostning. Med CANopen og SERCOS interface opnås en effektiv løsning med en meget forenklet fortrådning mellem servodriverne og positionscontrolleren. CANopen og SERCOS har de egenskaber, der gør, at disse bustyper netop er meget velegnede i avancerede servoløsninger. Positionsdata kan sendes cyklisk og meget hurtigt, mellem positionsstyringen og de enkelte drev. Dette giver mulighed for at udføre fuld interpolation eller synkronisering mellem servoakserne, med op til 24 akser. Opdateringstiden for op til 24 akser ligger på 1 ms. 6

7 Installationen sker hurtigt og fortrådningen bliver enkel. TRIO controlleren indeholder alle drevparametre, så opsætning af et nyt drev efter evt. et nedbræk bliver en enkel og hurtig sag uden brug af anden software. Drev og styring bliver nu transparent. styringer... Ikke kun fortrådningen bliver simplere, men selve drive-opsætningen bliver også væsentligt mere enkel, da der ikke længere er tale om et traditionelt analog interface mellem positioncontrolleren og servo-akserne. Det digtiale interface øger mulighederne for integration med servodrevet. Alle drive-parametre samt statusmeldninger, er tilgængelige fra positions-controllerens programmerings-software. Styringen og drev bliver nu én enhed. Med det digitale servointerface opnås... Ren digital styring af servodrev med fuld interpolation. Adgang til alle drev-parametre fra TRIO controllerens software. Hurtig og tidsbesparende fortrådning: Hurtig system set-up Automatisk drive-opsætning ved controller power-up. Multi-akset styring op til 24 akser med opdateringstid < 1 ms En busstruktur, der er egnet til avancerede servofunktioner. 7

8 Modul-opbygning giver øgede muligheder for Styring af servoakser, hydraulikcylindre, pneumatiske ventiler samt frekvensomformere fra én og samme styring. Ingen PLC TRIOcontrolleren er hele styringen. Med CANopen gives der mulighed for at kombinere anvendelsen af servoakser, frekvensomformer, ventilblokke, digitale I/O, operatør interface o.l. TRIO s motion-coordinator er udviklet til servostyringsopgaver, samtidig kan den håndtere op til 250 digitale I/O. Disse I/O tilsluttes som decentralt placerede moduler. Et hurtigt bus-interface mellem controlleren og I/O modulerne sikrer den fornødne hastighed der kræves i dynamiske maskinstyringer. Modulopbygning giver muligheder for at konfigurere styring efter behov. Ligeledes vil styringen efterfølgende kunne udbygges med flere servoakser, kommunikationskort og flere I/O. 8

9 Spar servicebesøg Få kontakt via modem... Med modem-tilslutning og anvendelse af digital servointerface er styringen helt transparent og kan betjenes over lange distancer. Med Motion Perfect software er alle parametre og driftstatus tilgængelige. Der kan foretages diagnostik, idet evt. fejlstatus på styring og servodrev kan aflæses. komplet maskinstyring TRIO s styring kan konfigureres med option boards for... CANopen digital servo-interface op til 16 servoakser. SERCOS digital servointerface op til 24 servoakser. Profibus, DeviceNet og CANopen for kommunikation til PLC. Ethernet for kommunikation til SCADA/HMI-interface. Absolut encoder feedback SSI-interface Ekstra encoder input Analog input/output High speed latch input Elektronisk knast. TRIO s styring som komplet maskinstyring er en økonomisk løsning... Digitale og analoge I/O på en hurtig CAN-bus forbindelse. Digital servointerface Op til 24 servoakser. Styring af perifert udstyr: Frekvensomformer og PID temperatur-regulering. FESTO ventilblokke og MOOG hydraulikventiler Via CAN open. Operatørterminaler og grafisk visualisering Modbus kommunikation. 9

10 Stærke servofunktioner gør en forskel Kombinationen af TRIO s egne kommandoer/funktioner med programmeringen Det grundlæggende i de fleste avancerede servo-applikationer starter med... master/slave operation i struktureret tekstform sikrer et overskueligt og effektivt program til servoapplikationer, hvor den traditionelle hovedaksel, special gear, knaster og aksler, erstattes af individuelle intelligente digitale drev. Dette medfører en simplere og mere fleksibel maskinkonstruktion. 10

11 CONNECT Elektronisk gear alt i en kommando Flyvende klip/skæring Flyvende etikettering og bearbejdning CONNECT-funktionen er en simpel udførelse af elektronisk gearing mellem to eller flere akser. Masteren kan være en kontrolleret akse, en ekstern encoder, eller en virtuel akse. CAM operationer til pakkelinier Elektrisk hovedaksel MOVELINK Flyvende klip alt i en kommando MOVELINK-funktionen kaldes med følgende data: Synkron-distance, masterdistance, accelerations-distance samt til hvilken akse der skal synkroniseres til. MOVELINK er herved en færdig funktion, der genererer: Synkroniseringer til klip, fylde-operation og roterende stans mv. Elektronisk knastaksel og high speed positions-registrering Hurtig og nøjagtig positions-registrering er ofte en afgørende faktor for præcisionen. Frem for alt ønsker man en konstant tidsforsinkelse fra signalet trigges til positionen er registreret. Med REG_IN registreres postionen af en akse med en forsinkelse på 0,001 ms. Hvilket er 10 til 100 gange bedre end de hurtigste PLC styringer. CAMBOX Elektrisk CAM-skive... alt i en kommando CAMBOX er en viderudvikling af MO- VELINK kommandoen. Dog tilføjet en tabel med dataværdier for den ønskede positionsprofil på slaveaksen. Herved opnås samme funktion som en mekanisk CAM-skive, men langt mere fleksibel. 11

12 Motion Perfect TRIO s let tilgængelige udvi TrioBasic programmerne skrives i Trio s eget gratis udviklingsmiljø MotionPerfect. Dette program assisterer programmøren, således at udviklingsprocessen foregår i ét samlet program. MotionPerfect er ligeledes et kraftfuldt værktøj ved indkøring af maskinen og servosløjferne, idet programmet inkluderer: Projekt Manager og off-line simulering af bevægelser og program. Akse, PID, positions og hastigheds statusmonitor. Program Compiler og Debugger: Grafisk Oscilloscop for analyse. Online hjælpefunktion til kommandoer og servofunktioner. Online monitorering af servo-parametre: Status af digitale I/O. Konfigurering og initialisering af digitale servodrev. 12

13 Motion Perfect kan anvendes til alle TRIOs multi-aksede Motion Coordinatorer. Motion Perfect er et brugervenligt Windows baseret interface for udvikling af applikationsprogrammer, controller konfigurering samt monitorering af status for det kørende projekt i controlleren. klingsmiljø Online-generering af projektets dokumentation... Motion Perfekts funktion DocMaker genererer automatisk dokumentation til projektet med udskrifter af: Applikations programmet, oversigt med program funktioner, I/O lister, globale og lokale variabel lister. DocMaker giver ligeledes et overblik over strukturen i projektets opbygning, samt overvåger for dobbelt anvendelse af globale, lokale variabler samt digitale I/O. 13

14 TRIOBasic let tilgængelig struktureret program Få effektiv hjælp til program-debuggning... Tidssvarende maskinstyringer i dag anvender komplekse styringsalgoritmer, der er tidskrævende, besværlige og dyre at implementere i en PLC med f.eks. Ladderprogrammering. Debugging er en væsentlig del af idriftsættelsen af et multi-akset servosystem. I hver programblok kan der indlægges break points som automatisk giver stop i program udførelsen. Eller programmet kan afvikles i single-step. 14

15 Trio-Controllerne anvender TrioBASIC, en variant af BASIC tilført egne funktioner og kommandoer. BASIC er et af de nemmeste sprog at programmere i. Således kan enhver programmør let gå til TrioBasic, og enhver ny programmør vil have let Anvend struktureret tekst og opnå væsentlige fordele.. Trio har udvidet den alm. Basic-syntax på en sådan måde, at udviklingen af servo-programmer falder i lette sekvenser: UNITS = encoder counts/mm SPEED = 100 UNITS => [mm/s] ACCEL = 300 UNITS => [mm/s^2] MOVE(200) Flyt Aksen +200 [mm] WAIT IDLE Vent på at bevægelsen er færdig WAIT UNTIL plc_ok Vent på kvittering fra PLC MOVE(-200) Flyt Aksen 200 [mm] GOSUB error_check udfører ErrorCheck-SubRutinen GOTO LOOP Fortsætter løkken Bemærk WAIT åbner mulighed for simpel og veldefineret sekvensstyring. ved at tilegne sig sproget. mering Onlinehjælp under programmeringen Onlinehjælp er til stor nytte under udviklingen af et projekt. Skriv en del af kommandoen eller placer markøren på en kommando og tryk F1. Hermed åbnes en hjælpemenu med syntaksforklaring, hjælpetekster samt programmeringseksempler. Struktureret tekst er udviklet til motion-programmering... Højniveau struktureret programmering: Reducerer udviklingstiden. Giver lettere program-læselighed og vedligeholdelse. Omfattende mulighed for kommentarer i programmet. 32 bit Floating point 24 bit integer-præcision Præcise beregninger. Globale og lokale variabler. UNITS-styring i maskinenheder. Feks. mm eller grader. Debugging funktion med break-point eller singelstep funktion. Online hjælpefunktion under program udviklingen. 15

16 MC206 motion-coordinator 1-4 akser MC206 er en fleksibel enhed, der kan modulopbygges med op til 4 servoakser og op til 250 digitale I/O. Profibus eller DeviceNet interface for kommunikation til PLC-systemer. Alle akser kan udføre lineær og cirkulær interpolation, elektronisk gearing eller CAMfunktioner, hvilket dækker behovet i selv de mest avancerede servoapplikationer. Controllerne har ekstra encoder-input som reference til masterakse, analog input, 4 highspeed registreringsinput 8 standard input og 8 digtiale I/O. Der er CAN bus for tilslutning af ekstra distribuerede digtiale I/O og analoginput moduler. Et frit slot for kommunikationskort: Profibus, DeviceNet eller Ethernet alt efter PLC-behovet. Modbus interfacet for kommunikation til standard operatør paneler eller HMI. En eller flere MC 206 kan linkes sammen via Modbus interfacet for indbyrdes kommunikation. De 4 servoakser er baseret på analoge signaler og encoder feedback. Samtidig kan der styres op til 4 intelligente CANopen servoakser fra Infranor, dog totalt max. 7 servoakser. 16

17 TRIO s motion-coordinator MC206 er baseret på en høj performance 32 bit 120 MHz DSP processor, men er stadig designet som en økonomisk effektiv løsning til servosystemer med op til 4 servoakser. Lineær interpolation op til 4 akser. Cirkulær interpolation. Helikal interpolation. CAM profiler. Elektronisk gearing. Sammenkædede bevægelser. Elektronisk knastaksel. Virtuel akse. Registrering af position på input. TRIO MC 206 features Mhz 32-bit DSP processor Høj regne kapacitet. Op til 4 servo- eller stepakser 3 virtuelle akser og ekstra encoder. Struktureret programmering med specielle servofunktioner. Multitasking med op til 7 samkørende tasks. Memory Stick for enkel program-loading eller data-medie. Profibus, DeviceNet og Ethernet kommunikation. OP/HMI Ethernet Profibus - DeviceNet Digitale I/O Panasonics AC-servomoto-rer styres efter traditionelt princip (+/- 10 V og encoder feedback), hvor MC206 er op til max. 4 akser. Analog drive x 4 17

18 MC224 motion-coordinator 1-24 akser MC224 er en fleksibel enhed, der kan modulopbygges med op til 24 servo-akser og op til 250 digitale I/O. Profibus eller DeviceNet interface for kommunikation til PLC-systemer. Alle akser kan udføre lineær og cirkulær interpolation, elektronisk gearing eller CAM-funktioner, hvilket dækker behovet i selv de mest avancerede servo-applikationer. Med TRIO s option board kan styringen opbygges med: Ekstra encoder input som reference til masterakse, analoge udgange, absolut encoder feedback via SSI interface, high speed registreringsinput og high speed positions-relaterede udgange. Som standard er controlleren konfigureret med: 16 input og 8 digtiale I/O og 2 analoge input. Seperat højhastigheds CAN bus for tilslutning af ekstra distribuerede digtiale I/O og analoge I/O moduler. Et eller flere frie slot for kommunikationskort: Profibus, DeviceNet eller Ethernet alt efter PLC-behovet. Modbus interface for kommunikation til standard operatør paneler eller HMI. En eller flere MC 224 kan linkes sammen via Modbus interfacet for indbyrdes kommunikation. De 24 servoakser er baseret på anvendelse af digitalt servointerface. De 24 akser opnås med 3 stk. SERCOS daughter m/ 8 akser pr. kort. Med CANopen moduler kan der styres op til 16 Infranor CD-drivere, samt ekstra CANnoder for: FESTOventilblokke, MOOG hydrauliske servoventiler eller frekvensomformere, der har CANOpen interface. 18

19 TRIOs motion-coordinator MC224 er baseret på en høj performance 32 bit 150 MHz DSP processor, men er stadig designet som en økonomisk effektiv løsning til servosystemer med op til 24 servoakser med digitalt servointerface. Lineær interpolation op til 4 akser. Cirkulær interpolation. Helikal interpolation. CAM profiler. Elektronisk gearing. Sammenkædede bevægelser. Elektronisk knastaksel. Virtuel akse. Registrering af position på input. TRIO MC 224 features Mhz 32-bit DSP processer: Høj regne kapacitet. Op til 24 servo eller 16 step akser. Virtuelle akser og ekstra encoder. Modulopbygning med Options board konceptet. Struktureret programmering med specielle servofunktioner. Multitasking med op til 14 samkørende tasks. Memory Stick for enkelt program- loading eller data-medie. Profibus, DeviceNet og Ethernet kommunikation. Op til 250 digitale I/O via CAN-bus interface. Ethernet Op til 16 Infranor servoakser kan styres fra TRIO s motion-coordinatorer MC224. Servoakserne er styret via CAN-bus moduler med op til 4 akser på hver. Herved opnås et hurtigt bus-interface mellem servodriver og controller, der kan anvendes i multiaksede opgaver. Positionsdata til de 16 akser opdateres for hver 1 ms og sendes cyklisk over CAN-bussen. Alle relevante data og status kan ændres og læses i servodrevet over CAN-bussen. Ligeledes opnås en meget simpel og tidsbesparende fortrådning. Digitale I/O OP/HMI Profibus - DeviceNet Digitale driver x 24 19

20 Option-boards for MC 224 Daughter board SERVO interface... P290 CAN Daughter Board for digital servointerface til Infranor CD-drive serie. Op til 4 akser pr. CAN kort. P291 SERCOS Daughter Board for digitalt servointerface til Infranor og andre servodrev med SERCOS interface. Op til 8 akser pr. kort. Profibus... P 297 Profibus Daughter Board for kommunikation til PLC-systemer. Der kan cyklisk overføres 16 dataord fra masteren til TRIO-controlleren og 16 data-ord fra TRIO-controlleren til masteren. DeviceNet... P390 CAN-bus Daughter Board for DeviceNet kommunikation til PLC systemer. Der kan anvendes explicit message eller I/O polling. Reference Encoder... P 220 Encoder Daughter Board for ekstra encoder input. Reference-signal fra en uafhængig master til synkronisering af valsestyring, flyvende klip, transportbånd o.l. SSI encoder interface... P270 SSI Encoder Daughter Board til feedback fra servomotor med indbygget absolut SSI-encoder. Analog udgang... P260 Analog Output Daughter Board giver en +/- 10V 12 bit analog udgang for styresignal til frekvensomformer, hastighedsservo samt andre enheder. Ethernet... P296 Ethernet Daughter Board for kommunikation til PC systemer. Web opkobling, HIM interface samt kommunikaiton til SCADA systemer via OPC server. Hardware PSwhitch... P242 PSwitch Daughter Board giver 4 PNP-output. Udgangene er positionsafhængige og kan programmeres til at være On/Off i et givent positionsvindue. Til elektronisk knastaksel, skifteregistre eller positionssammenligninger. 20

21 CAN remote I/O modul 16 I/O Digital I/O modul... TRIO s CAN 16 I/O remote modul er et digitalt input/ output-modul for DIN-skinnemontage. Modulet giver udvidelse af digitale I/O for MC202, MC206 og MC224 controllerne. Op til 16 CAN-moduler kan tilsluttes den samme CAN-bus på TRIO-controlleren, hvilket giver 256 bi-direktionale decentralt placerede I/O. Analog Input modul... TRIO s CAN 8 AI remote modul er et analog input modul for DIN-skinnemontage. Modulet giver udvidelse af analog input for MC202, MC206 og MC224 controllerne. Til input fra temperatur sensorer, vejeceller, dansearme o.l. 16 bi-direktionelle 24 Vdc PNP I/O 8 analog input +- 10V 12 bit. LED-status for power og I/O Power supply 24 Vdc. Output strøm 250 ma pr. udgang. Alle I/O er overstrømsbeskyttede. CAN-interface 500 Kbaud: DIP switch indstilling af CAN adresse. Alle forbindelser er via skrueterminaler. Mål: 90 b x 45 d x 125 h mm. 21

22 Tekniske specifikationer MC206 & MC224 Servoloop hastighed Hastigheds opløsning Positions opløsning Bevægelsestyper Akse interpolation Driftstemperatur Hukommelse Kommunikations porte Servo akser Enable output Digitale input Digitale output Analoge input I/O udvidelse via CAN-bus Registerings input MC206 MC µs pr. 8 akser 1 ms default 32 bit 32 bit Virtuelle, relativ, absolut S-curve 8 akser lineær- cirkulærinterpolation elektronisk gearing, CAM profiler, Linked bevægelser 0 til 45grdr. C 256 k batteri RAM 8 mb Flash Eeprom 2 stk. RS 323 USB Ethernet 10/100Mbit max. 5 ( 3 virtuelle) max. 24 N.O. relay 250 ma 2 stk. N.O. relay 250 ma 8 stk. 24 Vdc PNP 8 stk. 24 Vdc PNP 8 stk. 24 Vdc PNP 8 stk. 24 Vdc PNP 1 stk. 0-10Vdc 12 bit 2 stk. 0-10Vdc 12 bit Op til 250 I/O 4 latch input 3 Op til 250 I/O Option borad - latch input Encoder input 1 ekstra input Option borad - encoder Vægt Montering 325 g DIN-skinne 1 kg Bundplade Power input 24 Vdc 600 ma 24 Vdc 800 ma 22

23 0v A v 24v E- A /A B /B Z /Z V- V0 V1 V2 V3 Målskitser MC206 MC mm OK STATUS 0 MC Motion 3 Coordinator P135 7 SERIAL A SERIAL B Trio Axis 0 Axis 1 Axis 2 Axis mm

24 Delta Elektronik A/S Husby Allé Taastrup Telefon Telefax S y n e r g i Website