MovingCap RABBIT - Betriebsarten und Einstellungen

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MovingCap RABBIT - Betriebsarten und Einstellungen

Der MovingCap Rabbit-Highspeed-Regler unterstützt im derzeitigen Softwarestand den Positionierbetrieb und die zugehörigen CiA 402 Betriebszustände. Die Unterschiede zum MovingCap Standard-Regler sind wie folgt:

Nur Positionierbetrieb. (Drehzahlbetrieb ist derzeit nicht verfügbar.)

Als Referenziermethode wird nur das Setzen der Nulllage über REF35 unterstützt.

Neuer Parameter 60A4h.0h profile jerk für die zulässige Beschleunigungsänderung / Ruck.
 
HINWEIS: Es ist noch kein spezifischer Befehl für die Jerk-Einstellung im Python mcdrive-Modul vorhanden. Verwenden Sie z.B. mc.WriteObject(0x60A4h, 0h, 1000000) um den Jerk-Wert auf 1000000 zu setzen.
 
HINWEIS: Die Jerk-Einstellung ist auch noch nicht über IO-Eingangsfunktion 4 Timed Motion Absolute oder Eingangsfunktion 6 Timed Motion Relative parametrierbar.

Beim Schreiben von 6083h.0h profile acceleration wird 6084h.0h profile deceleration auf den gleichen Wert gesetzt. Ein nachträglich geänderter Wert für deceleration wird nur bei Stop Motion / Schnellstop mit 605Ah.0h quick stop option code 1 oder 605Ah.0h quick stop option code 5 genutzt.

Movingcap Rabbit Trajektoriengenerator

Für die Fahrprofile bei Punkt-Zu-Punkt Positionierung verwendet MovingCap RABBIT folgende Fahrparameter:

Index

Subindex

Typ

Zugriff

Name [Einheiten]

Beschreibung

607Ah

0h

integer32

R/W

target position
[Positionseinheiten / user defined units]

Zielposition

6081h

0h

unsigned32

R/W

profile velocity
[Positionseinheiten/s]

Maximale Geschwindigkeit

6083h

0h

unsigned32

R/W

profile acceleration
[1000x Positionseinheiten/s² ]

Maximale Beschleunigung

60A4h

0h

unsigned32

R/W

profile jerk     *1)
[1000x Positionseinheiten/s³]

Beschleunigungsänderung / Ruck

Empfohlener Startwert ist z.B. 50x größer als die Beschleunigung - dadurch wird innerhalb von 20 Millisekunden die volle Beschleunigung erreicht.

Folgende Randbedingungen werden bei der Berechnung der Trajektorie berücksichtigt:

Um die vorgegebene Beschleunigungsgrenze einhalten, wird die maximale Geschwindigkeit reduziert, falls der Fahrweg zu kurz ist.

Um die vorgegebene Beschleunigungsgrenze zu erreichen, wird ein niedriger Jerk/Ruck-Wert ggf. soweit erhöht, dass zumindest eine reine S-Kurve (ohne konstante Beschleunigungsphase) möglich ist.

MovingCap RABBIT Regelparameter

HINWEIS: Für die Regelparameter werden ab Werk stabile Voreinstellungen für Standard-Anwendungen bereitgestellt, es muss jedoch vor Betrieb mindestens Parameter 3101h.04h mass_payload eingestellt werden.

HINWEIS: Bei Ausführung von Factory Reset (z.B. über die Parameters Webseite) werden wieder die werksseitigen Voreinstellungen gesetzt und die Payload wird auf 0 zurückgesetzt.

Index

Subindex

Typ

Zugriff

Name [Einheiten]

Beschreibung

3301h

04h

unsigned16

R/W

mass_payload [g]

Additional User/Payload weight [g]
Zusätzlich zum Motorschlitten bewegtes Gewicht / Nutzlast in Gramm

Dies ist der einzige Parameter, der für jede Anwendung passend eingestellt werden muss.

Der eingestellte Wert muss nicht exakt sein, und kann z.B. auch höher gewählt werden, um auf einfachem Weg die Steifigkeit der statischen Lageregelung zu erhöhen.

3301h

01h

unsigned16

R/W

control_mode

Controller Mode / Betriebsmodus des Zustandsreglers:
 
1 - Rabbit / Hase - lineare Positionsregelung, max. Geschwindigkeit

2 - Hedgehog / Igel - Quadratwurzel-Positionsregelung in der Nähe der Endposition, max. Endpositionsgenauigkeit. Verringern/Verhindern von Überschwinger bei Betrieb mit hohen Lasten / Zusatzkräften / Reibung.
 
HINWEIS: Bei shortTRACK-Antrieben ohne Zusatzmasse instabil.

3 - Float / Schweben - Abstimmungsmodus, nur Schwerkraft- und Asymmetriekorrektur ist aktiv.

3301h

0Eh

integer16

R/W

deceleration_tuning

Verzögerung/Brems-Tuning [0,1 %], z. B.

negative Werte, z.B. "-300"  - eine 30% kleiner Bremswert-Vorgabe verwenden, um ein Überschießen der dynamischen Bewegung zu korrigieren.

positive Werte, z.B. "300" -  30% mehr Bremskraft verwenden, um eine zu geringe dynamische Bewegung zu korrigieren.

3301h

0Fh

integer16

R/W

weight_compensation    1*)
[g] oder +1/-1

Kraft-Vorsteuerung zur Einbaulage-/Gewichtskompensation:
 
+1 - Schwerkraft zieht den Motorschlitten und die Nutzlast/Payload in positive Richtung.

-1 - Schwerkraft zieht in negative Richtung

anderer beliebiger Zahlenwert: Kompensation einer Kraft, die dem Gewicht von x Gramm entspricht.

3301h

08h

integer16

R/W

k2 err gain

Regler-Verstärkung für den integrierten (aufsummierten) verbleibenden Positionsfehler in der Endlage

größere Werte - höhere Steifigkeit und Genauigkeit, aber weniger stabil / zunehmende Schwingungsneigung

3301h

06h

integer16

R/W

k0 pos gain

Regler-Verstärkung für die Positionsdifferenz (linear oder Wurzelfunktion, je nach Betriebsmodus 3301h.01h und Größe der Positionsdifferenz)

3301h

07h

integer16

R/W

k1 vel gain

Regler-Verstärkung für die Geschwindigkeitsdifferenz

größere Werte - Überschwingen korrigieren / niederfrequentes Schütteln/Pendeln in der Endlage beheben

niedrigere Werte -  schnellere Resonanz/Brummen in der Endlage beheben

1*) Um 3301h.0Fh weight_compensation manuell einzustellen, setzen Sie 3301h.01h control mode = 3 float, schalten Sie den Positionierbetrieb ein und starten Sie eine Positionsfahrt. Der Antrieb bleibt weiter im 'float'-Betrieb, aber ab jetzt werden die 3301h.0Fh weight_compensation Werte direkt als Kraft umgesetzt. Nutzen Sie z.B. eine einfache digitale Kofferwaage, um die realisierte Kompensationskraft in der Größenordnung zu bestätigen. Die Kraft/Gewichtswerte entsprechen nur ungefähr der tatsächlich realisierten Kraft am Motor und eignen sich nicht für Messanwendungen.
 
HINWEIS: Als Erweiterung sind zusätzliche Kalibrierungs-/Einstellmöglichkeiten in Planung, um eine genauere Korrelation von Strom- und Kraftwerten realisieren zu können.

MovingCap RABBIT Motorparameter

 
Motorparameter werden in der Regel einmalig bei der Antriebsfertigung eingestellt. Sie bleiben auch bei einem Factory Reset erhalten und werden nicht auf einen Standardwert zurückgesetzt.

Index

Subindex

Typ

Zugriff

Name [Einheiten]

Beschreibung

3300h

07h

integer16

R/W

motor_weight     1*)
[g]

Das Grundgewicht des beweglichen Motorschlittens

3300h

04h

unsigned16

R/W

motor_imbalance_amplitude   2*)

[0.1% of rated current]

Korrektur der Phasen-Unsymmetrie  / "Torque Ripple Suppression"

Amplitude/Höhe der Unsymmetrie in 0.1% des Nennstroms. D.h. 10 = 1% des Nennstroms. Entspricht der Skalierung der Strom-/Kraftbegrenzung.

3300h

05h

integer16

R/W

motor_imbalance_angle     2*)
[°]

Der mechanische Winkel des Motors im Bereich (-180°,  +180°) relativ zum Einphasungspunkt, bei dem der minimale Motorstrom aufgrund der Unsymmetrie auftritt.  

1*) Wie bei der 3301h.04h mass_payload Einstellung muss der Wert nicht exakt sein. Der Regler berücksichtigt immer die Summe aus 3300h.07h motor_weight und 3301h.04h mass_payload. Für flatTRACK und FATtrack-Anwendungen, bei denen der Motorschlitten feststeht und der Fahrweg beweglich ist, wird folgende Einstellung empfohlen: Beibehaltung des ursprünglichen motor_weight-Werts, und Einstellen von 3301h.04h mass_payload = Gesamtgewicht des beweglichen Aufbaus incl. MovingCap-Fahrschiene, minus motor_weight.

2*) Die Korrekturwerte dienen der zusätzlichen Betriebsoptimierung bei den flatTRACK und FATtrack Motorvarianten. Auch mit Grundeinstellung 3300h.04h motor_imbalance_amplitude = 0 arbeitet der Regler. Der Einfluss des "Torque Ripple" kann sich aber bei schnellen Fahrten und der Endpositionsgenauigkeit bemerkbar machen. Für die manuelle Ermittlung der passenden Einstellungen, benutzen Sie 3301h.01h control mode = 3 float und schalten Sie den Positionierbetrieb ein. Falls möglich und unter Beachtung von Sicherheitsmaßnahmen, bewegen Sie den Motorschlitten mit der Hand hin und her und achten Sie auf eine sich wiederholende Unregelmäßigkeit/Zugkraft die den Schlitten leicht in bestimmte Pollagen zieht. Experimentieren Sie dann mit einem Startwert, z.B. 3300h.05h motor_imbalance_amplitude = 20 und unterschiedlichen 3300h.05h motor_imbalance_angle Einstellungen, bis die Unregelmäßigkeit vollständig verschwindet. Für die automatische Durchführung von Kalibrierfahrten und automatische Ermittlung der Einstellwerte sind derzeit MovingCap CODE - Python Programme in Entwicklung.

Zusätzliche Parameter für Sonderanwendungen

Weitere Sonderparameter und Filter können anwendungsspezifisch eingestellt werden. Entweder über ein entsprechendes Einrichtprojekt für Kickdrive, ein Python-Konfigurationsskript, oder durch OW-Befehle über die Weboberfläche oder Terminal/TCP-Verbindung. Bitte setzen Sie sich ggf. mit unserem Support in Verbindung.

Vollständige Grund-Initialisierung, z.B. nach Reparatur/Umbau

Für die vollständige Neu-Initialisierung der MovingCap Linearantriebe (flatTRACK, shortTRACK, FATtrack) stehen auf unserem movingcap.de Service-Portal, Unterverzeichnis Init-Projects, dokumentierte Einrichtprojekte zur Verwendung mit Kickdrive zur Verfügung. Mit diesen Projekten kann auch eine erneute Einphasung / Ermittlung der Motorphasenlage relativ zum Absolutmesssystem durchgeführt werden.

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WARNUNG! Über diese Einricht-Projekte werden auch Einstellungen zum Motor-Überlastschutz neu geschrieben. Führen Sie die Grundeinrichtung nur nach Rücksprache mit unserem Support durch.