技术CPU:用技术变量进行轴诊断

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用技术变量进行轴诊断
例如,在调试过程中改变轴的参数时,跟踪函数S7T Config可提供广泛的支持。
为了有效的实现跟踪函数,例如通过不同的设定值和真实值,建议您对CPU 31xT的设定值通道和控制结构有概括的了解。在此概述中演示了技术变量在哪里以及如何处理。n

设定值通道
通常在叠加函数的情况下,设定值是由不同的组件构成 的。当然,决定性的问题是,例如,对跟踪记录是否分析其基本运动,叠加运动或所导致的整体运动。
通常基本运动的变量是在结构“basicMotion”中,而叠加运动的变量在结构“superimposedMotion”中。作为结果的设定值位置在结构“positioningState”中;速度和加速度在结构“motionState”中。
这些值会在运行系统级的IPO周期中更新(插补周期)。n

技术CPU:用技术变量进行轴诊断
图 1:设定值通道中的技术变量

对活动的轴运动的功能块作用于设定值通道的不同点。n

基本函数
包含所有定位作业(例如:MC_MoveAbsolute)。它们只作用于轴的基本运动。当启动一个基本函数时,所有运行的基本和叠加作业都会终止。然后平稳过渡到新作业。当叠加运动中止时,所有叠加变量的位置,速度和加速度的当前值都 被用来计算basicMotion的启动条件中。n

叠加函数
只有FB MC_MoveSuperImposed。此函数的启动对运行的基本函数没有影响。n

在基本系统中的同步操作
基本系统中同步操作的FB用来启动,改变或终止驱动器或凸轮的同步操作。这里设定值不直接在轴里而是在指定的同步操作对象中被影响。从那里输入轴的basicMotion结构。当在基本系统中启动同步操作时,所有运行的运动由于基本函数而被终止。n

在叠加系统中的同步操作
叠加同步操作函数对第二个同步操作对象有影响。当启动这样一个函数时,它对基本函数没有影响。但运行的MC_MoveSuperImposed作业被取代。n

当作业被取代时的上述现象是标准设置,它可通过特殊应用的专家列表更改。n

控制结构
轴位置控制所需的函数在运行系统级“Servo”中运行。分析所需的变量主要在结构“servodata”中。n

取决于所使用的驱动器,有两个位置控制步骤可用:n

  • 位置控制发生在CPU中。由于通信延时在位置控制循环中有长的停止时间。n
  • 所连接的驱动器支持DSC程序。这里位置控制发生在驱动器中。使用这一程序也可实现高动态的应用。

对于CPU 317T或CPU 315T,由于驱动器只是通过PROFIBUS进行分散的连接,必须考虑通信延时。由此在CPU中,设定值和实际位置总是来自不同的扫描时间。这两个值的简单不同不能给出 实际跟踪误差。n

伺服块(图2)将设定值作为输入。在此简化视图中,未考虑一般限制和过滤器函数。n

技术CPU:用技术变量进行轴诊断
图2:CPU中的位置控制(简化结构)

设定值位置可包含针对相关轴DB或结构positioningState的变量的偏移。如果在运行操作中设置或修正位置值,偏移量就会改变,因为没有在伺服块中使用 位置修正。n

样例:n

在Position 500的轴。
positioningState.actualPosition = 500
positioningState.commandPosition = 500
servoData.actualPosition = 500.n

使用函数MC_Home,轴位置减去100(模式=4;位置=100)。设置以下值:
positioningState.actualPosition = 400
positioningState.commandPosition = 400
servoData.actualPosition = 500.n

速度预控值来自设定值位置和kpc加权的区别(ypeOfAxis.NumberOfDataSets.DataSet1.ControllerStruct.PV_Controller.kpc)。补偿值也可开始作用,例如通过摩擦补偿(临时 的补充设定值以克服静态摩擦)。
为了检查预控或正确缩放的效果,可以大量减小位置控制的影响。为此必须将位置控制增益kv设置到非常低的值。这个测试程序不考虑位置控制发生在CPU还是驱动器中。
位置设定值通过一个对称过滤器,其对标准应用的过滤时间常数设定为非常小几乎就是无效的值(<< 20ms)。 使用此过滤器可以优化高速动态应用中位置控制的过火行为。过滤器只在使用预控制时有效。n

CPU中的位置控制
如果位置控制发生在CPU中,那么位置控制器(servodata.ControllerOutput)的输出就是位置差servodata.controllerDifference和位置控制增益kv的结果。位置控制器的输出被加入到预控制 ,并作为速度设定值传递到驱动器。n

DSC过程
在DSC过程中(图 3 )速度预控(NSOLL_B),位置控制增益(KPC)以及设定值位置和实际位置(XERR)间的差异作为位置控制的相关信号被发送到驱动器。驱动器从XERR信号中形成实际位置设定值。位置控制发生在驱动器中。n

技术CPU:用技术变量进行轴诊断
图3:使用DSC过程的位置控制结构(简化结构)

可在控制器中仿真使用DSC过程的有效跟踪误差“servodata.followingError”。n

用跟踪函数观测技术变量
使用S7T Config的跟踪工具可记录并存储信号路径和技术变量的值。可在图表中显示并编辑记录的测量值。
在启动跟踪工具前,必须将S7T Config设为在线模式并将技术变量加载到PLC。n

在浏览器中选中技术变量,并选择菜单命令PLC > Trace,来启动跟踪工具。通过Trace signal selection(图 4 )选择技术变量并将其分配到记录通道。

技术CPU:用技术变量进行轴诊断
图4:选择技术变量(跟踪)

注意事项:
关于跟踪工具的更多信息可见条目号17994112中手册“S7-300, CPU 317T技术函数”的8.8节。

原创文章,作者:ximenziask,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc339345.html

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