Post on 25-Jul-2020
Funktionsbeschreibung
TF5200 | TC3 CNCAbstandskontrolle
1.018.03.2020
VersionDatum
Hinweise zur Dokumentation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 3Version 1.0
Hinweise zur DokumentationDiese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- undAutomatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist. Zur Installation und Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der Dokumentation und dernachfolgenden Hinweise und Erklärungen unbedingt notwendig. Das Fachpersonal ist verpflichtet, für jede Installation und Inbetriebnahme die zu dem betreffenden Zeitpunktveröffentliche Dokumentation zu verwenden.
Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produktealle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften, Bestimmungenund Normen erfüllt.
Disclaimer
Diese Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte werden jedoch ständig weiterentwickelt. Wir behalten uns das Recht vor, die Dokumentation jederzeit und ohne Ankündigung zu überarbeiten und zuändern. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche aufÄnderung bereits gelieferter Produkte geltend gemacht werden.
Marken
Beckhoff ®, TwinCAT ®, EtherCAT ®, EtherCAT G ®, EtherCAT G10 ®, EtherCAT P ®, Safety over EtherCAT ®,TwinSAFE ®, XFC ®, XTS ®und XPlanar ®sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff AutomationGmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kannzu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen.
Patente
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Copyright
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Allgemeine- und Sicherheitshinweise
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC4 Version 1.0
Allgemeine- und SicherheitshinweiseVerwendete Symbole und ihre Bedeutung
In der vorliegenden Dokumentation werden die folgenden Symbole mit nebenstehendem Sicherheitshinweisund Text verwendet. Die (Sicherheits-) Hinweise sind aufmerksam zu lesen und unbedingt zu befolgen!
Symbole im ErklärtextØ Gibt eine Aktion an.
ð Gibt eine Handlungsanweisung an.
GEFAHRAkute Verletzungsgefahr!Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht unmittelbare Gefahr fürLeben und Gesundheit von Personen!
VORSICHTSchädigung von Personen und Maschinen!Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Personen und Maschinengeschädigt werden!
HINWEISEinschränkung oder FehlerDieses Symbol beschreibt Einschränkungen oder warnt vor Fehlern.
Tipps und weitere HinweiseDieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum grundsätzlichen Verständnis beitragen oderzusätzliche Hinweise geben.
Allgemeines BeispielBeispiel zu einem erklärten Sachverhalt.
NC-ProgrammierbeispielProgrammierbeispiel (komplettes NC-Programm oder Programmsequenz) der beschriebenen Funktionalitätbzw. des entsprechenden NC-Befehls.
Spezifischer VersionshinweisOptionale, ggf. auch eingeschränkte Funktionalität. Die Verfügbarkeit dieser Funktionalität ist vonder Konfiguration und dem Versionsumfang abhängig.
Inhaltsverzeichnis
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 5Version 1.0
InhaltsverzeichnisHinweise zur Dokumentation....................................................................................................................... 3
Allgemeine- und Sicherheitshinweise ........................................................................................................ 4
1 Übersicht ....................................................................................................................................................... 8
2 Beschreibung................................................................................................................................................ 9
3 Funktionsweise der Abstandsregelung...................................................................................................... 153.1 Vorgabe der Werkstückoberfläche (SET_POS, surface) ..................................................................... 163.2 Vorgabe des Abstands (SET_DIST, distance) ..................................................................................... 21
4 Programmierung........................................................................................................................................... 24
5 Verschiedene Optionen der Abstandsregelung ........................................................................................ 265.1 Option: Verwendung des Abstandssensors und Motorgebers ............................................................. 265.2 Option: Gewichtung der Beschleunigung in Abhängigkeit des Abstandsfehlers .................................. 275.3 Option: Tiefpassfilter............................................................................................................................. 285.4 Option: Totzeitreduktion ....................................................................................................................... 285.5 Option: Dynamikgewichtung der Senkbewegung................................................................................. 295.6 Ändern der Parameter .......................................................................................................................... 30
6 Parameter ...................................................................................................................................................... 316.1 Übersicht .............................................................................................................................................. 316.2 Beschreibung........................................................................................................................................ 326.3 Beispiel Abstandsachse ....................................................................................................................... 41
7 PLC-Schnittstelle .......................................................................................................................................... 427.1 Zustände und Transitionen der Abstandsregelung............................................................................... 427.2 Steuerkommandos für die Abstandsregelung ...................................................................................... 44
8 Fehlermeldungen.......................................................................................................................................... 47
9 Testbeispiel mit Antriebssimulation........................................................................................................... 48
10 Support und Service..................................................................................................................................... 53
Inhaltsverzeichnis
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC6 Version 1.0
Abbildungsverzeichnis
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 7Version 1.0
AbbildungsverzeichnisAbb. 1 Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei der Höhenregelung ............................................ 9Abb. 2 Vorgabe des Abstands zum Werkstück bei der Höhenregelung ................................................. 9Abb. 3 Struktur der Abstandsregelung in Verbindung mit sonstigen Kompensationen........................... 11Abb. 4 Ertasten der Werkstückoberfläche............................................................................................... 12Abb. 5 Konfigurationsbeispiel TwinCAT für SERCOS (Ident S-0-0053) ................................................. 13Abb. 6 Konfigurationsbeispiel TwinCAT für CANopen DS402 (PDO 0x60E4, Subindex 1).................... 13Abb. 7 Konfigurationsbeispiel TwinCAT für ProfiDrive (G1_XIST2)........................................................ 14Abb. 8 Ertasten der Werkstückoberfläche............................................................................................... 15Abb. 9 Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei Höhenregelung .................................................. 16Abb. 10 Blockschaltbild der Abstandsregelung......................................................................................... 16Abb. 11 Ideales Werkstück ....................................................................................................................... 18Abb. 12 Reales Werkstück ohne Abstandsregelung................................................................................. 19Abb. 13 Reales Werkstück mit Abstandsregelung .................................................................................... 20Abb. 14 Konstante Werkstückoberfläche mit geändertem Werkzeugabstand .......................................... 20Abb. 15 Vorgabe des Abstands zum Werkstück bei der Höhenregelung ................................................. 21Abb. 16 Profilierte Werkstückoberfläche mit konstantem Werkzeugabstand............................................ 22Abb. 17 Vorgabe des Abstands: distance ................................................................................................. 22Abb. 18 Blockschaltbild der Abstandsregelung mit Vorgabe des Abstands.............................................. 23Abb. 19 Blockschaltbild der Abstandsregelung mit Abstandssensor ........................................................ 26Abb. 20 Blockschaltbild mit Abstandssensor und Motorgeber .................................................................. 26Abb. 21 Reduktion der Geschwindigkeit durch Dynamikgewichtung der Senkbewegung ........................ 29Abb. 22 Reduktion der Beschleunigung durch Dynamikgewichtung der Senkbewegung......................... 29Abb. 23 Ansicht Option Adaptive Beschleunigungsgewichtung................................................................ 36Abb. 24 Zustandsgraph und Transitionen der Abstandsregelung............................................................. 42
Übersicht
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC8 Version 1.0
1 ÜbersichtAufgabe
Die Abstandsregelung (auch Höhenregelung) hat die Aufgabe, den Abstand von Werkzeugen zuWerkstücken zu regeln. Diese erfolgt über zusätzliche elektronische Tastsysteme oder Sensoren, die dentatsächlichen Abstand erfassen und diese der Steuerung bereitstellen.
Eigenschaften
Die Abstandsregelung kann beispielsweise verwendet werden:
• um Dickentoleranzen von Werkstücken auszugleichen• um das Berühren des Werkzeugs bei Oberflächenwelligkeit mit dem Werkstück zu verhindern
Parametrierung
Für die Abstandsregelung müssen umfangreiche Einstellungen in der Achsliste konfiguriert werden. Einevollständige Aufstellung findet sich im Kapitel Parameter [} 31].
Programmierung
Die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Abstandsregelung erfolgt wahlweise über das NC-Programm durchden achsspezifischen NC-Befehl <Achsname> [ DIST_CTRL ...] [} 24] oder die SPS.
Verweise auf andere Dokumente
Zwecks Übersichtlichkeit wird eine verkürzte Darstellung der Verweise (Links) auf andere Dokumente bzw.Parameter gewählt, z.B. [PROG] für Programmieranleitung oder P-AXIS-00001 für einen Achsparameter.
Technisch bedingt funktionieren diese Verweise nur in der Online-Hilfe (HTML5, CHM), allerdings nicht inPDF-Dateien, da PDF keine dokumentenübergreifende Verlinkungen unterstützt.
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 9Version 1.0
2 BeschreibungAufgabe
Durch elektronische Tastsysteme oder Sensoren werden Bewegungen erzeugt, die die programmiertenPositionen der Achsen während der Interpolation eines NC-Programms überlagern sollen.
Dadurch ist es mit der Steuerung möglich,
• eine Abstandsregelung (z.B. Berühren einer gekrümmten Oberfläche einer Platte) oder• Höhenregelung (z.B. Ausgleich von Dickentoleranzen des Werkstückes) zu implementieren.
X
SetPos=Surfaceideal
HöhensensorZ
PosCmd
idealesWerkstück
realesWerkstück
AbstandAbstand
Pos_ctrlCmd=PosCmd + error
Error
Abb. 1: Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei der Höhenregelung
X
Surfaceideal
HöhensensorZ
Pos1,Cmd
idealesWerkstück
realesWerkstück
Abstand1
Pos_ctrlCmd=PosCmd + error
Abstand2
Pos2,Cmd
Error
Abb. 2: Vorgabe des Abstands zum Werkstück bei der Höhenregelung
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC10 Version 1.0
Eigenschaften
Über einen Geber wird ein zweites Messsystem an die Steuerung angeschlossen. Über dieses Messsystemkönnen achsspezifische Korrekturwerte zusätzlich zum interpolierten Sollwert auf eine Achse ausgegebenund damit die tatsächliche Position der Achse korrigiert werden.
Die Abstandsregelung wird im
• NC-Programm oder• über die PLC ein- bzw. ausgeschaltet.
Über die Achsmaschinendaten können die für die Abstandsregelung relevanten Größen parametriertwerden.
Die Abstandsregelung arbeitet im Interpolationstakt der Steuerung (Task GEO).
Die Abstandsregelung steht nur für Sercos-, Profidrive- oder CANopen-Antriebe zur Verfügung.
Übersicht über die Parametrierung
Die über die Abstandsregelung erzeugte Bewegung kann über Maschinendaten beeinflusst werden.
• Aktivierung eines Mittelwert- oder Tiefpassfilters• Maximal zulässiger Korrekturwert• Maximale additive Geschwindigkeit der Achse• Maximal zulässiger Istwertsprung des Tastsystems• Maximale obere Achsposition• Minimale untere Achsposition• Toleranzwert• Dynamikgewichtung in Abhängigkeit des Abstands
(ab CNC-Version V2.11.2804.02)• Dynamikgewichtung der Senkbewegung
(ab CNC-Version V2.11.2807.13)
Die Aktivierung bzw. Deaktivierung erfolgt wahlweise über das NC-Programm oder die SPS.
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 11Version 1.0
Kanal1
Antrieb
Zcommand Zact,heightZact,drive
IPO
SPS
ON/OFF/FREEZEAbstandsregel.
Positionskontrolle
SET_POS
LSEC/TempC
Plane-/Cross-Comp.
Oberflächenposition
Surface (SET_POS)
%programN10 G01 F1N20 Z40...N30 Z[DIST_CTRL ON]...M30
Kanaln
ZACS=40
Z=40
ZPCS=40
ZACS=40
Abstand
offset, Abstand
Abb. 3: Struktur der Abstandsregelung in Verbindung mit sonstigen Kompensationen
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC12 Version 1.0
X
SetPos=Surfaceideal
Höhensensor(sensor 2)
Antriebssensor(sensor 1)
Z
PosCmd 0
-10
+10
idealesWerkstück
realesWerkstück
Abb. 4: Ertasten der Werkstückoberfläche
Korrektur der Sollposition
Die tatsächliche Werkstückoberfläche ergibt einen Höhenoffset:
mit
Hieraus ergibt sich eine Korrektur der programmierten Sollposition PosCmd des Werkzeugs wie folgt:
Übersicht über die Konfigurierung
Der Geber des elektronischen Tastsystems wird als Istwertgeber 2 an die zu regelnde Achseangeschlossen. Es ist zu beachten, dass der 1. konfigurierte Geber für die Lageregelung der Achseverwendet wird, der 2. Geber für die Abstandsregelung.
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 13Version 1.0
Abb. 5: Konfigurationsbeispiel TwinCAT für SERCOS (Ident S-0-0053)
Abb. 6: Konfigurationsbeispiel TwinCAT für CANopen DS402 (PDO 0x60E4, Subindex 1)
Beschreibung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC14 Version 1.0
Abb. 7: Konfigurationsbeispiel TwinCAT für ProfiDrive (G1_XIST2)
HINWEISDer achsspezifische Vorschuboverride und die achsspezifische Vorschubfreigabe (Feedhold) wirken aufdie Abstandsregelung (s. @@[HLI//2.3.7 Steuerkommandos einer Achse]).Bei gesetztem Vorschubstopp oder Override 0 ist die Abstandsregelung nicht mehr aktiv, der aktuelle Wertist eingefroren.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 15Version 1.0
3 Funktionsweise der AbstandsregelungDie Abstandsregelung ist nach der Interpolation integriert und überlagert die programmierte Bewegung. DieAbstandsregelung wirkt unabhängig vom aktuellen Zustand des Interpolators, d.h. auch beim Warten aufQuittierungen (z.B. M-Funktionen) ist die Abstandsregelung aktiv.
Die Abstandsregelung ermittelt die tatsächliche Absolutposition der Werkstückoberfläche mit Hilfe desMotorgebers der Achse und eines zusätzlichen Sensorgebers. Die beiden Geber sind miteinandergekoppelt, d.h. beim Bewegen der Achse ändern sich die Werte der beiden Geber immer entgegengesetztzueinander.
Der achsspezifische Vorschuboverride und Vorschubstopp (Feedhold) wirken auch für die Abstandsregelung(s. @@[HLI//2.3.7 Steuerkommandos einer Achse]). Bei aktiviertem Vorschubstopp oder Override = 0 ist deraktuelle Wert der Abstandsregelung eingefroren.
X
Position derWerkstückoberfläche
(absolut)
Sensor (Geber 2)
Motorgeber(Geber 1)Z
Abb. 8: Ertasten der Werkstückoberfläche
Die Geberposition des Motors und die Sensorposition müssen sich beim Heben bzw. Senken der Z-Achse gegenläufig verhalten.Falls die Z-Achse nach oben fährt und der Geberwert des Motors größere Werte annimmt, mussder Geberwert des Sensors kleiner werden. Bei Bedarf kann die Bewegungsrichtung des Sensorsmit dem Parameter P-AXIS-00230 gedreht werden.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC16 Version 1.0
3.1 Vorgabe der Werkstückoberfläche (SET_POS, surface)Berechnung der Abweichung
Mit Hilfe der elektronischen Tastung wird in jedem Takt die Abweichung der realen Werkstückoberfläche zurvorgegebenen Sollposition (SET_POS) ermittelt. Sie ergibt sich durch:
Abweichung = Motorgeber + Sensorgeber - Sollposition (SET_POS)
= Istposition Werkstückoberfläche - Sollposition (SET_POS)
Um die Abweichung der Werkstückoberfläche auszugleichen, wird die Antriebsposition zusätzlich um denberechneten Offset der Abstandsregelung verschoben:
Sollwert Antrieb = Programmierter Sollwert (PCS) + Offset Abstandsregelung
X
SetPos=Surfaceideal
HöhensensorZ
PosCmd
idealesWerkstück
realesWerkstück
AbstandAbstand
Pos_ctrlCmd=PosCmd + error
Error
Abb. 9: Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei Höhenregelung
Interpolator/Begrenzer
Mittelwertfilter
-
Interpolatorsollwert (PCS)
+
+ SollwertAntrieb+
Motor Motor-Geber
Regelstrecke Sensor-11
OberflächenänderungWerkstück
++
SollpositionWerkstück-oberfläche
(SET_POS)
Geber 2elektronische Tastung
Geber 1Motorgeber (Lageregelung)
+
+
delta
Abb. 10: Blockschaltbild der Abstandsregelung
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 17Version 1.0
An- und Abwahl über das NC-Programm
Über das NC-Programm wird die Abstandsregelung ein- bzw. ausgeschaltet oder auch der aktuelleKorrekturwert eingefroren. Beispiel:N10 Z[DIST_CTRL SET_POS=30] Position setzenNxx Z[DIST_CTRL ON] Anwahl…Nxx Z[DIST_CTRL OFF] AbwahlN999 M30
Die vollständige CNC-Syntax ist im Kapitel Programmierung [} 24] beschrieben.
Typischer Ablauf
Typischer Ablauf bei der Aktivierung der Abstandsregelung:
1. Das Werkzeug wird eingewechselt.2. Die X- und Y-Achsen fahren auf Bearbeitungsposition.3. Die Abstandsregelung wird eingeschaltet und die Sollposition des Werkstücks wird gesetzt. Die Z-
Achse muss sich dabei im Erfassungsbereich des Abstandsensors befinden.4. Sensor oder Tastring meldet Abstand, die Abstandsregelung korrigiert Höhenfehler.5. Die Z-Achse fährt nach unten.6. Abstandsregelung ist aktiv, Dickentoleranzen oder Lagedifferenzen werden ausgeglichen.
Deaktivierung der Abstandsregelung:
1. Ausschalten der Abstandsregelung über das NC-Programm2. Abstandsregelung ist inaktiv, Dickentoleranzen oder Lagedifferenzen werden nicht mehr ausgegli-
chen, der aktuelle Offset bleibt bis zur nächsten Positionsanforderung aktiv.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC18 Version 1.0
Wirkungsweise
Mit der Abstandsregelung können Abweichungen der Position der Werkstückoberfläche (Istposition) zu einervorgegeben Sollposition automatisch korrigiert werden:
X
Absolute Z-Position deridealen Werkstückober-
fläche (SET_POS):20mm
Geber 1: Motorgeber
Geber 2: Sensor
Sensorposition: 0mm
Geber-position 20mm
Z
PCS-Position (Interpolator): 20 mmDrive-Position (Geber 1): 20 mmOffset Distance-Control: 0 mm
0
Abb. 11: Ideales Werkstück
Abweichung
Eine Abweichung von der idealen Werkstückoberfläche (z.B. bei dünnerem Werkstück) wird durch denSensor (Geber 2) detektiert:
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 19Version 1.0
X
Tatsächliche Z-Positionder realen
Werkstückober-fläche: 10mm
Geber 1: Motorgeber
Geber 2: Sensor
Sensorposition: -10 mm
Geber-position 20mmZ
PCS-Position (Interpolator): 20 mmDrive-Position (Geber 1): 20 mmOffset Distance-Control: 0 mm
0
0
Abb. 12: Reales Werkstück ohne Abstandsregelung
Kompensation des Versatzes
Nach Einschalten der Abstandsregelung mit SET_POS=20 mm (erwartete Werkstückhöhe) wird der Versatzdurch die Abstandsregelung kompensiert. Ein Anpassen des NC-Programms (PCS-Position) ist dadurchnicht notwendig. Im NC-Programm kann von einer konstanten Werkstückoberfläche bei Z=20mmausgegangen werden.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC20 Version 1.0
X
Tatsächliche Z-Positionder realen
Werkstückober-fläche: 10mm
Geber 1: Motorgeber
Geber 2: Sensor
Sensorposition: 0 mm
Geber-position 10mm
Z
PCS-Position (Interpolator): 20 mmDrive-Position (Geber 1): 10 mmOffset Distance-Control: -10 mm
Absolute Z-Position deridealen Werkstückober-
fläche (SET_POS):20mm
0
Abb. 13: Reales Werkstück mit Abstandsregelung
Die Abstandskontrolle wird bei einem Achsfehler oder CNC-Reset automatisch ausgeschaltet.Am Programmende bleibt die Abstandsregelung weiterhin aktiv.
d1Düsenabstand
h1Z-Höhe
Oberfläche SetPos1 Werkstück
h2
h3
d3d2
Z
W
Abb. 14: Konstante Werkstückoberfläche mit geändertem Werkzeugabstand
Höhenänderungen
Änderungen der Werkstückoberfläche werden durch die Abstandsregelung korrigiert. Im NC-Programm kanndaher von einem ebenen Werkstück ausgegangen werden. Höhenänderungen zur Werkstückoberflächekönnen durch Programmieren der Achse vorgenommen werden. Bei Z=SET_POS berührt die TCP-Spitzedie Werkstückoberfläche.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 21Version 1.0
3.2 Vorgabe des Abstands (SET_DIST, distance)Die Vorgabe des Sollabstands für die Abstandsregelung ist erst ab der CNC-Version V2.11.2800.28verfügbar.
Abstand
Neben der Vorgabe der Werkstückoberfläche bei gegebener Werkzeughöhe (s. voriges Kapitel) kann ab derCNC-Version V2.11.2800.28 auch direkt der Abstand zwischen Werkzeug und Werkstück im NC-Programmoder über die SPS vorgegeben werden.
Bei Beauftragen des Abstands über die SPS-Schnittstelle kann der Sollabstand in jedem Zyklus neuvorgegeben werden.
Die Werkzeughöhe wird in diesem Fall nicht mehr durch das NC-Programm geändert, sondern rein über dieAbstandsregelung. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn ein konstanter Abstand zu einer beliebiggekrümmten Werkstückoberfläche gehalten werden soll.
Bei großen Änderungen der Werkstückoberfläche wird durch zusätzliches Programmieren der Z-Achse dieAbstandsregelung unterstützt.
X
SetPos=Surfaceideal
HöhensensorZ
Pos1,Cmd
idealesWerkstück
realesWerkstück
Abstand1
Pos_ctrlCmd=PosCmd + error
Abstand2
Pos2,Cmd
error
Abb. 15: Vorgabe des Abstands zum Werkstück bei der Höhenregelung
HINWEISFalls die Abstandsregelung im Modus „konstanter Abstand“ eingeschaltet ist, können für diese Achse durchdas NC-Programm keine Abstandsänderungen zum Werkstück mehr durch explizite Programmierung derZ-Achse vorgegeben werden.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC22 Version 1.0
dconstDüsenabstand
h1WZ-Höhe
Oberfläche SetPos1
Werkstück
h2
h3
dconst
dconst
dconst
W
Z
Abb. 16: Profilierte Werkstückoberfläche mit konstantem Werkzeugabstand
Kanal
Antrieb
Zcmd,drive Zact,heightZact,drive
IPO
SPSON / OFF / FREEZE
Abstandskontrolle
Positions-kontrolle
Surface position,distance, offset
ZACS=30
ZPCS=40
Trafo
Höhe desWerkzeugs
Absoluter Abstand
Abb. 17: Vorgabe des Abstands: distance
Beim Lifting der Z-Achse muss die Abstandsregelung eingefroren (FREEZE) oder ausgeschaltet(OFF) werden, da ansonsten die Abstandsregelung das Heben/Senken verhindert.
Funktionsweise der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 23Version 1.0
Interpolator/Begrenzer
Geber 2elektronische TastungMittelwertfilter
-
AbstandWerkzeug
zur Oberfläche
Interpolatorsollwert (PCS)
+
+ SollwertAntrieb+
MotorMotor-GeberRegelstrecke Sensor-1
1
OberflächenänderungWerkstück
++
Abb. 18: Blockschaltbild der Abstandsregelung mit Vorgabe des Abstands
Programmierung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC24 Version 1.0
4 Programmierung<Achsname> [DIST_CTRL [ON [ CONST_DIST ] | OFF | CHECK_POS | FREEZE | REF]
SET_POS<expr> SET_DIST<expr> [ NO_MOVE ] VAL1<expr> - VAL5<expr>{ \ } ]
<Achsname> Name der werkzeugtragenden Achse.DIST_CTRL Kennung für die Funktionalität "Getastete Spindeln". Muss immer als erstes
Schlüsselwort programmiert sein.ON Abstandsregelung einschalten bei Vorgabe der Werkstückoberfläche. Beim
Einschalten muss eine Sollposition mit SET_POS gesetzt sein.ON CONST_DIST[ab V2.11.2804.03]
Abstandsregelung einschalten bei Vorgabe eines konstanten Abstandes zurWerkstückoberfläche. Beim Einschalten muss ein Abstand mit SET_DIST gesetztsein.
OFF Abstandsregelung ausschalten.CHECK_POS Prüfen, ob Position im Toleranzfenster ist.FREEZE Einfrieren des ausgeregelten Abstandes über Werkstück. Die Achsposition bzw.
der ausgegebene Korrekturwert wird gehalten. Die Nachführung der Achse wirdunterbrochen.
REF Messsystem (Sensor) referenzieren (nur wenn kein Absolutmesssystem vorhandenist).
SET_POS<expr> Sollvorgabe der Werkstückoberfläche in [mm] (Absolutposition). Bei Reset oderProgrammende wird die Sollposition zurückgesetzt, d.h. vor demWiedereinschalten der Abstandsregelung muss eine neue Sollposition vorgegebenwerden.
SET_DIST<expr>[ab V2.11.2804.03]
Sollvorgabe des konstanten Abstandes zur Werkstückoberfläche in [mm]. BeiReset oder Programmende wird der Abstand zurückgesetzt, d.h. vor demWiedereinschalten der Abstandsregelung muss ein neuer Abstand vorgegebenwerden.
NO_MOVE Standardmäßig wird beim Ausschalten der Abstandsregelung der entstandeneKorrekturoffset ausgefahren. Durch Angabe von NO_MOVE in Kombination mitOFF kann diese Bewegung unterdrückt werden. Der Kanal wird mit dengeänderten Achspositionen initialisiert. Das Ausfahren des Positionsoffsets erfolgterst mit der nächsten, im NC-Programm programmierten Achsbewegung.
VAL1<expr>-VAL5<expr>
Frei belegbare Werte (5).
\ Trennzeichen ("Backslash") für übersichtliche Programmierung des Befehls übermehrere Zeilen.
Die Schlüsselworte ON/OFF, FREEZE, CHECK_POS und REF schließen sich gegenseitig im gleichenBefehl aus.Die Schlüsselworte SET_POS, SET_DIST und VAL1-VAL5 können immer in Kombination mit programmiertwerden.
Eine bei Programmende noch aktive Abstandsregelung wird nicht automatisch abgewählt.Bei Reset oder Achsfehler wird eine aktive Abstandsregelung immer automatisch ausgeschaltet.
4 kurze Programmierbeispiele zur Abstandsregelung
%DIST_1N10 Z[DIST_CTRL SET_POS=30] Erwartete Position der Werkstückoberfläche setzenN20 Z[DIST_CTRL ON] Anwahl:Nxx Z[DIST_CTRL OFF] AbwahlN999 M30
Programmierung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 25Version 1.0
%DIST_2N10 Z[DIST_CTRL ON SET_POS=30]Anwahl + erwartete Position der Werkstückoberfläche setzen:Nxx Z[DIST_CTRL FREEZE] Position halten:Nxx Z[DIST_CTRL OFF] AbwahlN999 M30
%DIST_3N10 Z[DIST_CTRL ON SET_POS=50] Anwahl + erwartete Position der Werkstückoberfläche setzen:Nxx Z[DIST_CTRL OFF NO_MOVE]Abstandsregelung ausschalten, die Z-Achse bewegt sich dabei nicht.Nxx G0 Z100 Der entstandene Korrekturoffset wird beim Fahren auf die Zielposition 100 mit berücksichtigt.N999 M30
%DIST_4N10 Z[DIST_CTRL SET_POS=30 SET_DIST=10] Setzen der AbstandsparameterN20 Z[DIST_CTRL ON] Anwahl bei Vorgabe der Werkstück- oberfläche (SET_POS):Nxx Z[DIST_CTRL OFF] Abwahl:Nxx Z[DIST_CTRL ON CONST_DIST] Anwahl bei Vorgabe des Abstandes zur Werkstückoberfläche (SET_DIST):Nxx Z[DIST_CTRL OFF] AbwahlN999 M30
Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC26 Version 1.0
5 Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
5.1 Option: Verwendung des Abstandssensors undMotorgebers
Diese Option steht ab der CNC-Version V2.11.2804.02 zur Verfügung.
Abstandssensor
Normalerweise wird der Abstand rein aus dem Abstandssensor ermittelt. Die Istposition der Z-Achse fließthier nicht ein.
Abweichung = Sollabstand - Sensorwert
Δd = dSoll - dIst (ReglerDistCtrl: ZOffset,i = ZOffset,i-1 + Δd)
dIst = Filter (d’Ist)
ReglerDistCtrl
(Mittelwert-)Filter
-PLC: dSoll
ZSoll,CNC
+
++ Übertragungs-Strecke
Motor & Mechanik
ReglerMotor
Dd ZIst
Sensor
Ist-Abstand
Linear-isierung
dIst
ZSoll,Motor
ZIst
d'IstZOffset
d'Ist
amaxvmax
Abb. 19: Blockschaltbild der Abstandsregelung mit Abstandssensor
Abstandssensor und Motorgeber
Als Erweiterung kann sowohl der Abstandssensor als auch der Z-Istwert Sensor herangezogen werden. Dieinverse Kopplung der beiden Geber (Motor, Abstand) führt im Allgemeinen zu einer Reduzierung derSchwingungsneigung.
Abweichung = Sollabstand - Sensorwert
Δd = dSoll - dIst (ZOffset,i = ZOffset,i-1 + dε)
dIst = Filter (d’Ist + ZIst - ZSoll) = Filter (d’Ist - ΔΖ)
RegerDistCtrl
(Mittelwert-)Filter
-PLC: dSoll
ZSoll,CNC
+++ Übertragung
s-strecke
-
+
Motor & Mechanik
ReglerMotor
ZIst
Sensor
Werkstueckoberfläche
Linear-isierung
dIst
ZSoll,Motor
ZIst
d'Ist
+
+d''Ist
ZOffsetDd Dð+-
amaxvmax
Abb. 20: Blockschaltbild mit Abstandssensor und Motorgeber
Parameterbeispiel
kenngr.distc.mode_dist_use_both_encoder 1 # Motor & Abstandsgeber aktiv
Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 27Version 1.0
5.2 Option: Gewichtung der Beschleunigung inAbhängigkeit des Abstandsfehlers
Diese Option steht ab der CNC-Version V2.11.2804.02 zur Verfügung.
Beschleunigungsgewichtung
Um die Schwingungsanregung bei kleinen Abweichungen zu verringern, kann die Beschleunigung inAbhängigkeit der Abweichung reduziert werden.
a[mm/s²]
Dd[0.1um]
a_max(P-AXIS-00416)
a_min(P-AXIS-00502)
Dd_min(P-AXIS-00504)
Dd_max(P-AXIS-00505)
Parameterbeispielkenngr.distc.use_adaptive_acceleration 1 # adaptive
Beschleunigung aktiv
kenngr.distc.a_min 1000 # [mm/s*s] Min.Beschleunigung
kenngr.distc.a_max 10000 # [mm/s*s] Max.Beschleunigung
kenngr.distc.dist_error_a_min 250 # [0.1 µm] Min.Abstandsfehler
kenngr.distc.dist_error_a_max 500 # [0.1 µm] Max.Abstandsfehler
Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC28 Version 1.0
5.3 Option: TiefpassfilterTiefpass
Durch den Einsatz eines Tiefpassfilters kann bei stark verrauschtem Sensorsignal die Schwingungsneigungevtl. besser unterdrückt werden.
Parameterbeispielkenngr.distc.low_pass_filter_enable 1 # Tiefpassfilter
kenngr.distc.low_pass_filter_order 2 # Tiefpassfilter
kenngr.distc.low_pass_filter_fg_f0 30 # Tiefpassfilter Freq 30 HZ
5.4 Option: TotzeitreduktionDiese Option steht ab der CNC-Version V2.11.2804.02 zur Verfügung.
Totzeitreduktion
Durch ein geändertes Scheduling in der CNC kann die Ausgabe der Abstandsregelung um einen CNC-Taktverbessert werden. Diese Einstellung wird generell empfohlen.
Parameterbeispiel
kenngr.distc.optimized_scheduling 1 # Scheduling aktiv
Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 29Version 1.0
5.5 Option: Dynamikgewichtung der SenkbewegungDiese Option steht ab der CNC-Version V2.11.2807.13 zur Verfügung.
Dynamikgewichtung der Senkbewegung
Mit der Option „Dynamikgewichtung der Senkbewegung“ kann für die Senkbewegung (in RichtungWerkstück) die verwendete Geschwindigkeit und Beschleunigung reduziert werden. Für die Hebebewegungwird i.A. eine hohe Dynamik verwendet, um Hindernissen oder Erhebungen schnell ausweichen zu können.Mit der Gewichtung kann die Dynamik der Senkbewegung gegenüber der Hebebewegung reduziert werden,um die Annäherung an das Werkstück langsamer durchzuführen.
Diese Option kann auch mit der Option „Gewichtung der Beschleunigung in Abhängigkeit desAbstandsfehlers“ kombiniert werden.
Dd[0.1um]
v[µm/s]
v_max(P-AXIS-00415)
Hebebewegung (Z+)Senkbewegung (Z-)
v_max * v_weight_down(P-AXIS-00415) * (P-AXIS-00533)
Abb. 21: Reduktion der Geschwindigkeit durch Dynamikgewichtung der Senkbewegung
Dd[0.1um]
a[mm/s²]a_max
(P-AXIS-00416)
a_min * a_weight_down(P-AXIS-00502)*(P-AXIS-00534)
Dd_min(P-AXIS-00504)
Dd_max(P-AXIS-00505)
Hebebewegung (Z+)Senkbewegung (Z-)
Dd_min(P-AXIS-00504)
Dd_max(P-AXIS-00505)
a_max * a_weight_down(P-AXIS-00416)*(P-AXIS-00534)
a_min(P-AXIS-00502)
Abb. 22: Reduktion der Beschleunigung durch Dynamikgewichtung der Senkbewegung
Verschiedene Optionen der Abstandsregelung
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC30 Version 1.0
Parameterbeispielkenngr.distc.v_weight_down 500 # Senkbewegung mit 50% Geschwindigkeit von P-
AXIS-00415
kenngr.distc.a_weight_down 300 # Senkbewegung mit 30% Beschleunigung von P-AXIS-00416
5.6 Ändern der ParameterDie Parameter kenngr.distc.v_max (P-AXIS-00415) und kenngr.distc.a_max (P-AXIS-00416) für dieGeschwindigkeit und Beschleunigung mit der die Abweichungen durch die Abstandsregelung korrigiertwerden, können auch über ISG Objekte geändert werden.
Die dafür vorgesehenen Objekte sind in der Task GEO und lauten:
Name Typ Einheit Index-Group Index-OffsetDISTCTRL::v_max SGN32 µm/s 0x20300 0x10152 (*)DISTCTRL::a_max SGN32 mm/s^2 0x20300 0x10153 (*)
(*) für die erste Achse, ansonsten + 0x10000 * achs_index (z.B. 0x30152 für die 3. Achse)
Zu beachten ist dabei, dass die neuen Werte aus Sicherheitsgründen nur bei den folgenden Transi-tionen in die internen Arbeitsdaten der Abstandregelung übernommen und wirksam werden:
1. vom Zustand INACTIVE nach ACTIVE oder2. vom Zustand FREEZE nach ACTIVE
Die Parameter können direkt aus dem ISG Objekt-Browser geändert werden.
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 31Version 1.0
6 Parameter
6.1 ÜbersichtID Parameter BeschreibungP-AXIS-00328 lr_param.distance_control_on Freischalten der Funktionalität AbstandsregelungP-AXIS-00413 kenngr.distc.n_cycles Anzahl Punkte für Mittelwertfilter des GebersignalsP-AXIS-00414 kenngr.distc.max_deviation Maximal zulässiger Korrekturwert [0.1 µm]P-AXIS-00415 kenngr.distc.v_max Maximal zulässige Geschwindigkeit für die
Abstandsregelung [µm/s]P-AXIS-00416 kenngr.distc.a_max Maximal zulässige Beschleunigung für die
Abstandsregelung [mm/s^2]P-AXIS-00417 kenngr.distc.max_act_value_change Maximal zulässiger Sprung des Abtastsignals
innerhalb eines Taktes [0.1 µm/Takt]P-AXIS-00418 kenngr.distc.ref_offset Offset zum ReferenzpunktP-AXIS-00419 kenngr.distc.max_pos Obere Grenze des SensorsP-AXIS-00420 kenngr.distc.min_pos Untere Grenze des SensorsP-AXIS-00421 kenngr.distc.tolerance ToleranzbandP-AXIS-00428 kenngr.distc.check_sw_limit_switch Berücksichtigen des berechneten Offsets der
Abstandsregelung in der Software-Endschalter-überwachung
P-AXIS-00500 kenngr.distc.mode_dist_use_both_encoder
Option Abstandssensor und Motorgeber
P-AXIS-00501 kenngr.distc.use_adaptive_acceleration
Option Gewichtung der Beschleunigung inAbhängigkeit des Abstandsfehlers
P-AXIS-00502 kenngr.distc.a_minP-AXIS-00416 kenngr.distc.a_maxP-AXIS-00504 kenngr.distc.dist_error_a_minP-AXIS-00505 kenngr.distc.dist_error_a_maxP-AXIS-00506 kenngr.distc.low_pass_filter_enable
Option TiefpassfilterP-AXIS-00507 kenngr.distc.low_pass_filter_orderP-AXIS-00508 kenngr.distc.low_pass_filter_fg_f0P-AXIS-00509 kenngr.distc.optimized_scheduling Option TotzeitreduktionP-AXIS-00533 kenngr.distc.v_weight_down
Option Dynamikgewichtung der SenkbewegungP-AXIS-00534 kenngr.distc.a_weight_downP-AXIS-00422 lr_hw[1].encoder_resolution_num Wegauflösung des Sensormesssystems (Zähler)
[Inkremente]P-AXIS-00423 lr_hw[1].encoder_resolution_denom Wegauflösung des Sensormesssystems (Nenner)
[0.1 µm]P-AXIS-00230 lr_hw[1].vz_istw Vorzeichenumkehr der SensoristwerteP-AXIS-00424 lr_hw[1].mode_act_pos Festlegen des Sensorwertebereichs: Linearer
Maßstab oder Modulobehandlung der Sensorwerte
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC32 Version 1.0
6.2 BeschreibungP-AXIS-00328 Freischaltung der Abstandsregelung (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter ermöglicht die Freischaltung der Abstandsregelung für eine
getastete Spindel. Die Aktivierung erfolgt über einen speziellen Befehl im NC-Programm [PROG//Kapitel 'Getastete Spindeln'].
Parameter lr_param.distance_control_onDatentyp BOOLEANDatenbereich 0/1Achstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00413 Filterung der Geberwerte (Getastete Spindel)Beschreibung Die Geberwerte sind u.U. verrauscht. Um die Anregung der Maschine niedrig zu
halten, können die Sollwerte zur Abstandsregelung über einen Mittelwertfiltergeglättet werden.
Parameter kenngr.distc.n_cyclesDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ n_cycles < 100Achstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 4Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00414 Maximaler Positionsoffset (Getastete Spindel)Beschreibung Der Korrekturwert der Achse, der über die Abstandsregelung berechnet wurde, darf
dieses Maschinendatum nicht überschreiten.Wird dieser Wert überschritten, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. DerKorrekturwert wird begrenzt.
Parameter kenngr.distc.max_deviationDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ max_deviation < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 50000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 33Version 1.0
P-AXIS-00415 Maximale Geschwindigkeit (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert die maximale Geschwindigkeit, mit der ein Positionsoffset
ausgefahren wird. Die Korrektur des Abstandes wird dynamisch bzgl. Dermaximalen Geschwindigkeit begrenzt, um die resultierende Anregung zubegrenzen.
Parameter kenngr.distc.v_maxDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ v_max < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.001 mm/s R: 0.001°/sStandardwert 5000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00416 Maximale Beschleunigung (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert die maximale Beschleunigung, mit der ein Positionsoffset
ausgefahren wird. Die Korrektur des Abstandes wird dynamisch bzgl. dermaximalen Beschleunigung begrenzt, um die resultierende Anregung zu begrenzen.Falls keine Beschleunigung angegeben ist, wird automatisch die maximaleAchsbeschleunigung verwendet (siehe P-AXIS-00008).
Parameter kenngr.distc.a_maxDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ a_max < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 1 mm/s² R: 1°/s²Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen Wenn der Parameter den Wert 0 hat wird die maximale Achsbeschleunigung P-
AXIS-00008 verwendet.
P-AXIS-00417 Maximale Änderungsgeschwindigkeit des gemessenen Abstandes (GetasteteSpindel)
Beschreibung Der Parameter definiert die maximal zulässige Änderungsgeschwindigkeit desgemessenen Abstandes. Nach Einschalten der Abstandsregelung werden dieIstwerte des Sensors bzgl. Ihrer Änderungsgeschwindigkeit überwacht. BeiÜberschreiten der maximal zulässigen Änderungsgeschwindigkeit wird dieFehlermeldung P-ERR-70329 ausgegeben. Dadurch können Probleme bei derIstwerterfassung detektiert werden.
Parameter kenngr.distc.max_act_value_changeDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ max_act_value_change < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: µm/s R: 0.0001°/sStandardwert 5000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC34 Version 1.0
P-AXIS-00418 Referenzpunktoffset für Messsystem (Getastete Spindel)Beschreibung Der Wertebereich des Sensor-Messsystems kann über dieses Maschinendatum um
einen Offset verschoben werden. Dies ist z.B. bei Absolutgebern notwendig, um denReferenzpunkt festzulegen d.h. die Sensorposition, die sich einstellt, falls dieSpindel die ideale Werkstückoberfläche berührt.
Parameter kenngr.distc.ref_offsetDatentyp SGN32Datenbereich MIN(SGN32) ≤ ref_offset < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 0 (No offset)Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00419 Obere Grenze für Messsystem (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert die obere Grenze des Sensorgebers. Wird diese bei aktiver
Abstandsregelung überschritten, wird eine Fehlermeldung erzeugt.Parameter kenngr.distc.max_posDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ max_pos < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 50000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00420 Untere Grenze für Messsystem (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert die untere Grenze des Sensorgebers. Wird diese bei aktiver
Abstandsregelung überschritten, wird eine Fehlermeldung erzeugt.Parameter kenngr.distc.min_posDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ min_pos < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert -50000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00421 Toleranzband für Grenzwerte (Getastete Spindel)Beschreibung Die Erfassung von Istwerten liefert immer sich ändernde Werte. Durch das
Toleranzband sind auch Werte zulässig, die ggf. außerhalb der konfiguriertenGrenzen liegen, ohne dass eine Fehlermeldung erzeugt wird.
Parameter kenngr.distc.toleranceDatentyp SGN32Datenbereich 0 ≤ tolerance < MAX(SGN32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 35Version 1.0
P-AXIS-00428 Berücksichtigen des Offsets in Softwareendschalterüberwachung (GetasteteSpindel)
Beschreibung Dieser Parameter legt fest, ob der berechnete Offset der Abstandsregelung in derSoftwareendschalterüberwachung (s. [FCT-A2]) berücksichtigt wird.
Parameter kenngr.distc.check_sw_limit_switchDatentyp BOOLEANDatenbereich 0: Offset der Abstandsregelung wird in Software-Endschalterüberwachung nicht
berücksichtigt (Standard).1: Offset der Abstandsregelung wird in Software-Endschalterüberwachungberücksichtigt.
Achstypen T, R, SDimension T: ---- R,S: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00500 Option: Kopplung von Abstandssensor und Motorgeber (Getastete Spindel)Beschreibung Als Erweiterung kann sowohl der Abstandssensor als auch der Z-Istwert Sensor
herangezogen werden. Die inverse Kopplung der beiden Geber (Motor, Abstand)kann eine evtl. Schwingungsneigung reduzieren.
Parameter kenngr.distc.mode_dist_use_both_encoderDatentyp BOOLEANDatenbereich 0: Keine Kopplung
1: Kopplung von Motorgeber und Abstandsgeber aktivAchstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00501 Option: Adaptive Beschleunigungsgewichtung (Getastete Spindel)Beschreibung Um die Schwingungsanregung bei kleinen Abweichungen zu verringern, kann die
Beschleunigung in Abhängigkeit der Abweichung reduziert werden.Parameter kenngr.distc.use_adaptive_accelerationDatentyp BOOLEANDatenbereich 0: Keine adaptive Beschleunigungsgewichtung
1: Adaptive Beschleunigungsgewichtung aktivAchstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen Weiterhin sind folgende Grenzwerte für Beschleunigung und Abstandsfehler
erforderlich: P-AXIS-00502 bzw.P-AXIS-00416 und P-AXIS-00504 bzw. P-AXIS-00505
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC36 Version 1.0
a[mm/s²]
Dd[0.1um]
a_max(P-AXIS-00416)
a_min(P-AXIS-00502)
Dd_min(P-AXIS-00504)
Dd_max(P-AXIS-00505)
Abb. 23: Ansicht Option Adaptive Beschleunigungsgewichtung
P-AXIS-00502 Minimale Beschleunigung (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert die minimale Beschleunigung bei der Abstandsregelung.Parameter kenngr.distc.a_minDatentyp UNS32Datenbereich 1 ... MAX (UNS32)Achstypen T, RDimension T: mm/s² R: mm/s²Standardwert 500Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen .
P-AXIS-00504 Minimaler Abstandsfehler (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert den minimalen Abstandsfehler bei der Abstandsregelung,
bis zu dem a_min (P-AXIS-00502) verwendet wird.Parameter kenngr.distc.dist_error_a_minDatentyp UNS32Datenbereich 0 ≤ dist_error_a_min < MAX(UNS32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 1000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00505 Maximaler Abstandsfehler (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert den maximalen Abstandsfehler bei der Abstandsregelung,
ab dem a_max (P-AXIS-00416) verwendet wird.Parameter kenngr.distc.dist_error_a_maxDatentyp UNS32Datenbereich 0 ≤ dist_error_a_max < MAX(UNS32)Achstypen T, RDimension T: 0.1µm R: 0.0001°Standardwert 5000Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 37Version 1.0
P-AXIS-00506 Option: Tiefpassfilter (Getastete Spindel)Beschreibung Durch den Einsatz eines Tiefpassfilters kann die Schwingungsneigung evtl. besser
unterdrückt werden. Weitere Informationen zum Tiefpassfilter siehe [FCT-A7].Parameter kenngr.distc.low_pass_filter_enableDatentyp BOOLEANDatenbereich 0: Ohne Tiefpassfilter
1: Tiefpassfilter aktivAchstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen Weiterhin sind folgende Filterparameter für Ordnung und Grenzfrequenz
erforderlich:P-AXIS-00507 und P-AXIS-00508
P-AXIS-00507 Filterordnung (Getastete Spindel)Beschreibung Die Ordnung des Filters beschreibt sein Verhalten bezüglich des Abfalles des
Frequenzganges.Es gilt: Frequenzabfall = - P-AXIS-00507 * 20 dB/Dekade
Parameter kenngr.distc.low_pass_filter_orderDatentyp UNS32Datenbereich 0 … 6Achstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 4Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00508 Filtergrenzfrequenz (Getastete Spindel)Beschreibung Der Parameter definiert den Wert der charakteristischen Frequenz des Filters.Parameter kenngr.distc.low_pass_filter_fg_f0Datentyp REAL64Datenbereich 0 ≤ low_pass_filter_fg_f0 < MAX(REAL64)Achstypen T, RDimension T: Hz R: HzStandardwert 25Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC38 Version 1.0
P-AXIS-00509 Option: Totzeitreduktion (Getastete Spindel)Beschreibung Durch ein geändertes Scheduling in der CNC kann die Ausgabe der
Abstandsregelung um einen CNC-Takt verbessert werden.Parameter kenngr.distc.optimized_schedulingDatentyp BOOLEANDatenbereich 0: Ohne optimiertes Scheduling
1: Optimiertes Scheduling aktivAchstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen
P-AXIS-00533 Gewichtungsfaktor für die Geschwindigkeit der Senkbewegung (GetasteteSpindel)
Beschreibung In diesem Parameter kann für die Senkbewegung (Richtung Werkstück) dieverwendete Geschwindigkeit (siehe P-AXIS-00415) gewichtet werden. Dies kannhilfreich sein, da normalerweise die Hebebewegung mit einer großen Achsdynamikausgeführt wird, um z.B. einem Hindernis bzw. einer Erhöhung schnell ausweichenzu können. Durch die Gewichtung kann die (Wieder-) Annährung an das Werkstückmit einer reduzierten Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Parameter kenngr.distc.v_weight_downDatentyp UNS32Datenbereich 0 ≤ v_weight_down < 2000Achstypen T, RDimension T: 0.1% R: 0.1%Standardwert 0 *Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen * Die Gewichtung ist abgeschalten d.h. für die Hebe- und Senkbewegung wird die
gleiche Geschwindigkeit P-AXIS-00415 verwendet.Dieser Parameter ist ab der CNC-Version V2.11.2807.13 verfügbar.
P-AXIS-00534 Gewichtungsfaktor für die Beschleunigung der Senkbewegung (GetasteteSpindel)
Beschreibung In diesem Parameter kann für die Senkbewegung (Richtung Werkstück) dieverwendete Beschleunigung (siehe P-AXIS-00416) gewichtet werden. Dies kannhilfreich sein, da normalerweise die Hebebewegung mit einer großen Achsdynamikausgeführt wird, um z.B. einem Hindernis bzw. einer Erhöhung schnell ausweichenzu können. Durch die Gewichtung kann die (Wieder-) Annährung an das Werkstückmit einer reduzierten Beschleunigung durchgeführt werden.
Parameter kenngr.distc.a_weight_downDatentyp UNS32Datenbereich 0 ≤ a_weight_down < 2000Achstypen T, RDimension T: 0.1% R: 0.1%Standardwert 0 *Antriebstypen SERCOS, Profidrive, CANopenAnmerkungen * Die Gewichtung ist abgeschalten d.h. für die Hebe- und Senkbewegung wird die
gleiche Beschleunigung P-AXIS-00416 verwendet.Dieser Parameter ist ab der CNC-Version V2.11.2807.13 verfügbar.
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 39Version 1.0
P-AXIS-00422 Zähler Wegauflösung des additiven GebermesssystemsBeschreibung Die Wegauflösung des Gebermesssystems wird als Quotient P-AXIS-00422 / P-
AXIS-00423 in der Dimension [Inkremente/0.1µm] für translatorische Achsen oder[Inkremente/10^-4°] für Rundachsen angegeben. In P-AXIS-00422 sind die Anzahlder Geberinkremente anzugeben.
Parameter lr_hw[i].encoder_resolution_numDatentyp UNS32Datenbereich 0 < encoder_resolution_num < MAX(UNS32)Achstypen T, R, SDimension T: Inkremente R,S: InkrementeStandardwert 1Antriebstypen ----Anmerkungen Dieser Eintrag gilt für 'lr_hw[i].*' mit i ≥ 1!
Die Auflösung für den Motorgeber 'lr_hw[0].*' erfolgt in den Parametern P-AXIS-00233 und P-AXIS-00234.
P-AXIS-00423 Nenner Wegauflösung des additiven GebermesssystemsBeschreibung Die Wegauflösung des Gebermesssystems wird als Quotient P-AXIS-00422 / P-
AXIS-00423 in der Dimension [Inkremente/0.1µm] für translatorische Achsen oder[Inkremente/10^-4°] für Rundachsen angegeben. In diesem Parameter ist die Größedes Verfahrbereichs anzugeben.
Parameter lr_hw[i].encoder_resolution_denomDatentyp UNS32Datenbereich 0 ≤ encoder_resolution_denom < MAX(UNS32)Achstypen T, R, SDimension T: 0.1µm R,S: 0.0001°Standardwert 1Antriebstypen ----Anmerkungen Dieser Eintrag gilt für 'lr_hw[i].*' mit i ≥ 1!
Die Auflösung für den Motorgeber 'lr_hw[0].*' erfolgt in den Parametern P-AXIS-00233 und P-AXIS-00234.
P-AXIS-00230 Vorzeichenumkehr des IstwertesBeschreibung Mit diesem Parameter kann das Vorzeichen des Geberistwertes invertiert werden.Parameter lr_hw[i].vz_istwDatentyp BOOLEANDatenbereich 0/1Achstypen T, R, SDimension T: ---- R,S: ----Standardwert 0Antriebstypen Simulation, Konventionell, Terminal, Lightbus, ProfidriveAnmerkungen Dieser Eintrag wird beim Aktualisieren der Achsparameterliste nicht übernommen,
zur Aktualisierung ist ein Neustart der Steuerung notwendig
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC40 Version 1.0
P-AXIS-00424 Behandlung der additiven GeberwerteBeschreibung In diesem Parameter kann festgelegt werden, ob die Geberpositionen linear oder als
Modulwerte betrachtet werden. Die Behandlung kann dabei standardmäßig passendzum Achstyp erfolgen, oder es kann eine individuelle Voreinstellung festgelegtwerden. Bei Behandlung der Geberwerte in Abhängigkeit des eingestellten Achstyps(siehe P-AXIS-00018), wird für Achstyp TRANSLATOR eine lineare Betrachtungdurchgeführt, während bei Achstyp ROTATOR eine Modulo-Behandlung verwendetwird.
Parameter lr_hw[i].mode_act_posDatentyp UNS16Datenbereich 0, 1, 2 mit:
0 : nach Achstyp (Standard)1 : linear2 : modulo
Achstypen T, RDimension T: ---- R: ----Standardwert 0Antriebstypen ----Anmerkungen Dieser Eintrag gilt für 'lr_hw[i].*' mit i ≥ 1!
Die Festlegung des Geberwertebereiches für den Motorgeber 'lr_hw[0].*' erfolgt imParameter P-AXIS-00122.
Parameter
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 41Version 1.0
6.3 Beispiel AbstandsachseAbstandsachse# ------ Abstandsregelung --------
lr_param.distance_control_on 1 Freischalten der Funktion Abstandsregelung
kenngr.distc.n_cycles 10 # Zyklenzahl, Mittelwertfilter desTastgebers
kenngr.distc.max_abweichung 20000000 # [0.1µm] Max. zulaessige Abweichung
kenngr.distc.v_max 50000 # [µm/s] Max. Geschw. der Abstandsregelung
kenngr.distc.a_max 10000 # [mm/s*s] Max. Beschleunigung
kenngr.distc.max_istw_sprung 100000000 # Max. Istwertsprung / Zyklus
kenngr.distc.ref_offset 0 # Offset Referenzpunkt
kenngr.distc.max_pos 1500000 # [0.1µm] Max. Position
kenngr.distc.min_pos -1500000 # [0.1µm] Min. Position
kenngr.distc.toleranz 50000 # [0.1µm] Toleranzwert der Tasttiefe
kenngr.distc.check_sw_limit_switch 1 # Offset der Abstandsregelungueberwachen
kenngr.distc.optimized_scheduling 1 # Opt. Scheduling aktiv
kenngr.distc.mode_dist_use_both_encoder 1 # Motor und Abstandsgeber aktiv
#kenngr.distc.use_adaptive_acceleration 1 # Adaptive Beschleunigung aktiv
kenngr.distc.a_min 1000 # [mm/s*s] Min. Beschleunigung
kenngr.distc.a_max 10000 # [mm/s*s] Max. Beschleunigung
kenngr.distc.dist_error_a_min 250 # [0.1 µm] Min. Abstand
kenngr.distc.dist_error_a_max 500 # [0.1 µm] Max. Abstand
kenngr.distc.low_pass_filter_enable 0 # Tiefpassfilter inaktiv
kenngr.distc.low_pass_filter_order 2 # Tiefpassfilter
kenngr.distc.low_pass_filter_fg_f0 30 # Tiefpassfilter Freg 30 HZ
PLC-Schnittstelle
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC42 Version 1.0
7 PLC-Schnittstelle
7.1 Zustände und Transitionen der AbstandsregelungAlternative Beauftragung über PLC-Schnittstelle
Grundsätzliche Voraussetzung: Abstandsregelung für die Achse ist freigeschaltet (s. P-AXIS-00328).
Zusätzlich zum NC-Programm kann die Abstandsregelung auch über die PLC-Schnittstelle (s. @@[HLI])beauftragt werden, in dem über die Control-Unit DistanceControl die gewünschten Zustandstransitionen(z.B. Ein- oder Ausschalten) und Sollpositionen vorgegeben werden.
Der aktuelle Zustand der Abstandsregelung kann im Status der Control-Unit DistanceControl abgelesenwerden. Zusätzlich sind im Status der Control-Unit auch die aktuelle Istposition der Werkstückoberfläche, deraktuelle Abstand, die aktive Quelle der Beauftragung (0=NC-Programm,1=SPS) und der geradeausgegebene Positionsoffset enthalten.
Erläuterung zur Abbildung:
Die Abstandsregelung verfügt über 6 interne Zustände, die in folgender Abbildung zusammen mit denzulässigen Transitionen dargestellt sind. Gestrichelt gezeichnete Transitionen, wie z.B. ein Übergang in denFehlerzustand, erfolgen automatisch und können nicht kommandiert werden.
Ein Wechsel der Zustände „Active“ und „Active constant Distance“ ist nur über die Zustände „Freeze“ oder„Inactive“ erlaubt.
INACTIVE
ACTIVE
FREEZETURNINGOFF ERROR HLI_DIST_CTRL_
FREEZE
HLI_DIST_CTRL_FREEZE
HLI_DIST_CTRL_OFF
HLI_DIST_CTRL_OFF
HLI_DIST_CTRL_OFF
HLI_DIST_CTRL_OFFHLI_DIST_CTRL_REF
HLI_DIST_CTRL_ON
HLI_DIST_CTRL_ON
OFFSET = 0
ERROR
ERROR
ACTIVEConst.
Distance
HLI_DIST_CTRL_ON_CONST_DIST
HLI_DIST_CTRL_FREEZE
HLI_DIST_CTRL_OFF
ERROR
HLI_DIST_CTRL_ON_CONST_DIST
HLI_DIST_CTRL_ON_CONST_DIST
HLI_DIST_CTRL_FREEZE
HLI_DIST_CTRL_ONERROR
Abb. 24: Zustandsgraph und Transitionen der Abstandsregelung
PLC-Schnittstelle
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 43Version 1.0
Zustände der Abstandsregelung Bedeutung (möglichen Transitionen)HLI_DIST_CTRL_STATE_INACTIVE Die Abstandregelung ist deaktiviert. Der ausgegebene Offset
(ActualOffset) ist 0.HLI_DIST_CTRL_STATE_ACTIVE Die Abstandsregelung ist aktiv und führt die Achse der realen
Werkstückoberfläche nach. Vorgabe der idealenWerkstückoberfläche (surface). Diese ist im NC-Programm dieBasis.
HLI_DIST_CTRL_STATE_FREEZE Die Abstandsregelung ist aktiv. Der Offset (ActualOffset) isteingefroren d.h. ein Nachführen der Achse an dieWerkstückoberfläche erfolgt nicht.
HLI_DIST_CTRL_STATE_TURNING_OFF
Die Abstandsregelung wurde ausgeschaltet. Der aktuellwirksame Offset (ActualOffset) wird ausgefahren. Sobald er 0 ist,wird automatisch in den Zustand INACTIVE gewechselt.
HLI_DIST_CTRL_STATE_ACTIVE_-CONST_DIST
Die Abstandsregelung ist aktiv und führt die Achse der realenWerkstückoberfläche nach. Kontinuierliche Vorgabe desSollabstandes des Werkzeugs zur Werkstückoberfläche.
HLI_DIST_CTRL_STATE_ERROR Die Abstandsregelung befindet sich im Fehlerzustand z.B. aufGrund einer fehlerhaften Zustandstransition oder durch einenFehler im Lageregler. Aus diesem Zustand ist nur eine Transitionnach TURNING OFF möglich.
Transition (zulässige) BedeutungHLI_DIST_CTRL_OFF Ausschalten der Abstandsregelung. Es wird in den Zustand
TURNING OFF gewechselt, in dem der Positionsoffsetausgefahren wird. Anschließend wird automatisch in denZustand INACTIVE umgeschaltet.
HLI_DIST_CTRL_ON Einschalten der Abstandsregelung. Beim Einschalten muss eineSollposition für die Werkstückoberfläche vorgegeben werden.Falls der Abstandssensor keine Absolutwerte liefert, muss dieAbstandsregelung vorab referenziert werden.
HLI_DIST_CTRL_FREEZE Einfrieren des aktuellen Positionsoffsets. Das Nachführen derAchse an die tatsächliche Werkstückoberfläche wird beendet.
HLI_DIST_CTRL_REF Referenzieren der Abstandsregelung, falls der Abstandssensorkeine Absolutwerte liefert. Ein Referenzieren ist nur im ZustandINACTIVE erlaubt. Bei dieser Transition muss zusätzlich eineReferenzposition mit übergeben werden.
HLI_DIST_CTRL_ON_CONST_DIST Einschalten der Abstandsregelung mit kontinuierlicher Vorgabedes Abstandes. Beim Einschalten muss ein Sollabstandvorgegeben werden. Falls der Abstandssensor keineAbsolutwerte liefert, muss die Abstandsregelung vorabreferenziert werden.
PLC-Schnittstelle
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC44 Version 1.0
7.2 Steuerkommandos für die AbstandsregelungBeauftragung der Abstandsregelung Beschreibung Über diese Control Unit kann die Abstandsregelung der Achse beeinflusst
werden. Voraussetzung ist, dass die Funktionalität der Abstandskontrolle in denAchsparametern angewählt ist (s. P-AXIS-00328).
Datentyp MC_CONTROL_DISTANCE_CONTROL, s. Beschreibung Control Unit mitVerbrauchskontrolle
Zugriff PLC liest state_r und schreibt command_w + enable_wST-Pfad gpAx[axis_idx]^.lr_mc_control.distance_controlFlusskontrolle der kommandierten WerteST-Element .command_semaphor_rwSignalfluss PLC → CNCDatentyp BOOLBesonderheiten VerbrauchsdatumZugriff CNC übernimmt die kommandierten Werte, wenn dieses Element den Wert TRUE
besitzt. Nach erfolgreicher Übernahme setzt die CNC diesen Wert auf FALSE.PLC setzt dieses Element auf TRUE, wenn die kommandierten Werte zurÜbernahme durch die CNC freigegeben werden. Eine Aktualisierung derkommandierten Werte durch die PLC kann nur dann erfolgen, wenn diesesElement den Wert FALSE besitzt.
Kommandierte WerteST-Element .command_wSignalfluss PLC → CNCDatentyp HLI_DISTANCE_CONTROL_COMMANDZugriff PLC schreibtZustand der AbstandsregelungST-Element .state_rSignalfluss CNC → PLCDatentyp HLI_DISTANCE_CONTROL_STATEZugriff PLC liestUmleitungST-Element .enable_w
PLC-Schnittstelle
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 45Version 1.0
Status der Abstandsregelung Beschreibung In diesem Eintrag kann der Zustand der Abstandsregelung gelesen werden.Signalfluss PLC → CNCDatentyp HLI_DISTANCE_CONTROL_STATEST-Pfad gpAx[axis_idx]^.lr_mc_control.distance_control.state_rZugriff PLC liestElemente des DatentypsElement .actual_stateDatentyp UDINTZugriff PLC liestWertebereich Wert Konstante
0 HLI_DIST_CTRL_STATE_INACTIVE1 HLI_DIST_CTRL_STATE_ACTIVE2 HLI_DIST_CTRL_STATE_FREEZE3 HLI_DIST_CTRL_STATE_TURNING_OFF4 HLI_DIST_CTRL_STATE_ERROR
Beschreibung Siehe Tabelle: Transitionen zur Kommandierung der AbstandsregelungElement .actual_positionDatentyp DINTEinheit 0,1 µm bzw. 0,0001°Zugriff PLC liestBeschreibung Dieses Datum zeigt die aktuelle Istposition der Werkstückoberfläche an, die die
Abtastregelung ermittelt hat.Besonderheiten Dieses Datum wird nur versorgt, falls in den Achsparametern die
Abstandsregelung aktiviert ist (s. P-AXIS-00328).Element .actual_offsetDatentyp DINTEinheit 0,1 µm bzw. 0,0001°Zugriff PLC liestBeschreibung Dieses Datum zeigt den aktuellen Positionsoffset der Abstandsregelung, um den
die Achse auf Grund von Abweichungen zwischen der tatsächlichenWerkstückoberfläche und der vorgegebenen Position (SET_POS) verschobenwurde. Im stationären Zustand (konstante Werkstückoberfläche undPositionsoffset komplett ausgefahren) gilt: Positionsoffset = SET_POS –actual_position
Besonderheiten Dieses Datum wird nur versorgt, falls in den Achsparametern dieAbstandsregelung aktiviert ist (s. P-AXIS-00328).
PLC-Schnittstelle
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC46 Version 1.0
Kommando für die Abstandsregelung Beschreibung In diesem Eintrag kann die Abstandsregelung beauftragt werden.Signalfluss PLC → CNCDatentyp HLI_DISTANCE_CONTROL_COMMANDST-Pfad gpAx[axis_idx]^.lr_mc_control.distance_control.command_wZugriff PLC schreibtElemente des DatentypsST-Element .transitionDatentyp UDINTWertebereich Wert Konstante
0 HLI_DIST_CTRL_OFF1 HLI_DIST_CTRL_ON2 HLI_DIST_CTRL_FREEZE3 HLI_DIST_CTRL_REF
Beschreibung Siehe Tabelle- Zulässige Transitionen zur Kommandierung derAbstandsregelung
ST-Element .positionDatentyp DINTWertebereich [DINT_MIN, DINT_MAX]Beschreibung Die Bedeutung ist abhängig von der kommandierten Transition:
HLI_DIST_CTRL_ON: Sollposition der Werkstückoberfläche (SET_POS)HLI_DIST_CTRL_REF: Referenzposition der Werkstückoberfläche (REF_POS)
Zyklisches Kommando für die AbstandsregelungBeschreibung In diesem Eintrag werden zyklische Sollwerte (Position Werkstückoberfläche
oder Sollabstand) vorgegeben.Signalfluss PLC → CNCDatentyp HLIDistanceControlCyclicCommandST-Pfad pAC[axis_idx]^.addr^.McControlLr_Data.MCControl_DistanceControl.CyclicCom
mandZugriff PLC schreibtElemente des DatentypsST-Element .D_PositionDatentyp DINTWertebereich [DINT_MIN, DINT_MAX]Beschreibung Die Bedeutung ist abhängig von der kommandierten Transition:
HLI_DIST_CTRL_ON: Sollposition der Werkstückoberfläche (SET_POS)HLI_DIST_CTRL_REF: Referenzposition der Werkstückoberfläche (REF_POS)
ST-Element .D_DistanceDatentyp DINTWertebereich [DINT_MIN, DINT_MAX]Beschreibung Vorgabe des Abstands zur Werkstückoberfläche nach Anwahl durch die
Transition HLI_DIST_CTRL_ON_CONST_DIST.
Sehen Sie dazu auch2 Steuerkommandos für die Abstandsregelung [} 44]
Fehlermeldungen
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 47Version 1.0
8 FehlermeldungenBei aktiver Abstandsregelung können folgende Fehlermeldungen auftreten:P-ERR-70329 Istwertsprung des Sensorsignales größer als GrenzwertP-ERR-70330 Sensor ganz ausgefahrenP-ERR-70331 Tastabweichung zu großP-ERR-70332 Abstandsregelung bei Programmende noch aktivP-ERR-70333 Abstandsregelung für Achse aktiv, die abgegeben werden sollP-ERR-70334 Bei erneuter Anwahl Abwahl der Abstandsregelung noch nicht fertigP-ERR-70335 Anwahl Abstandsregelung ohne programmierte PositionP-ERR-70336 Funktionalität steht nicht zur Verfügung
Testbeispiel mit Antriebssimulation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC48 Version 1.0
9 Testbeispiel mit AntriebssimulationPLC Testumgebung
Konfiguration einer Z-Achse gemäß CANopen DS402 Antrieb mit einem zusätzlichen Abstandssensor(0x60E4_01).
Konfiguration des CAN-Antriebs
Simulation in SPS
Simulation des CAN-PDOs über SPS-Ein-/Ausgänge
Testbeispiel mit Antriebssimulation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 49Version 1.0
Der Encoder des Antriebs sowie der Abstandssensor sind in der SPS zusätzlich mit einem kleinenZufallswert verrauscht.
Einschalten der Antriebe
Nach Setzen der Antriebsfreigaben (Antrieb ein, Drehmoment, Feedhold aus) kann der Antrieb verfahrenwerden.
Testbeispiel mit Antriebssimulation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC50 Version 1.0
Anfahren einer Sollposition
1. Referenzieren des Sensor, „sensor zero“, 2. Eintragen der Nennposition, 3. Position=400000, 4.Einschalten der Abstandsregelung, 5. Transition=1 (ON)
Bei der übergebenen Nennposition (SET_POS) liefert der Abstandssensor den Wert = 0.
Testbeispiel mit Antriebssimulation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 51Version 1.0
Verändern der Oberflächenposition „Surface offset“
Die geänderte Oberflächenposition ergibt eine Änderung des gemessenen Abstandssensors.
Dieser führt zum Nachregeln der tatsächlichen Achsposition, bis der Abstandssensor wieder den Wert = 0aufweist. D.h. in diesem Falle wäre wieder der gewünschte Abstand zur Oberfläche erreicht.
Testbeispiel mit Antriebssimulation
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC52 Version 1.0
„Einfrieren“ der aktuellen Höhe, Transition=2 (FREEZE)
Wird die Abstandsregelung unterbrochen (Transition = FREEZE = 2), so hat in dieser Zeit ein geänderterSensorwert (–20000) keinen Einfluss auf die Achskorrektur.
Nach Reaktivierung der Regelung wird auf den aktuellen Sensorwert ausgeregelt.
Ausschalten
Transition=0 (OFF)
Nach Ausschalten der Abstandsregelung (Transition = OFF = 0) wird der Lageoffset, verursacht durch denAbstandssensor, wieder rückgängig gemacht.
Support und Service
AbstandskontrolleTF5200 | TC3 CNC 53Version 1.0
10 Support und ServiceBeckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eineschnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zurVerfügung stellt.
Beckhoff Support
Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatzeinzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:
• Support• Planung, Programmierung und Inbetriebnahme komplexer Automatisierungssysteme• umfangreiches Schulungsprogramm für Beckhoff Systemkomponenten
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• Vor-Ort-Service• Reparaturservice• Ersatzteilservice• Hotline-Service
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