Sieci miejscowe stosowane w układach serwonapędowych. Zagadnienia komunikacji w nowoczesnych układach serwonapędowych R Θ. R ω R M

Podobne dokumenty
Sieć Interbus. Automatyzacja przed 20 laty z PLC. dr inŝ. Stefan Brock. Wprowadzone PLC zastąpiły układy logiki stykowej.

OKABLOWANIE W WYBRANYCH SYSTEMACH KOMUNIKACJI

Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle

Zagadnienia podstawowe. Motion Control. Zagadnienia podstawowe. siemens.pl/s7-1500t

Serwomechanizm - zamknięty układ sterowania przemieszczeniem, o strukturze typowego układu regulacji. Wartość wzorcowa porównywana jest z

Kurs Certyfikowany Inżynier Sieci PROFIBUS DP. Spis treści. Dzień 1

Systemy plezjochroniczne (PDH) synchroniczne (SDH), Transmisja w sieci elektroenergetycznej (PLC Power Line Communication)

Problematyka sieci miejscowej LIN

Materiały dodatkowe Krótka charakterystyka protokołu MODBUS

Kurs SINAMICS G120 Konfiguracja i uruchomienie. Spis treści. Dzień 1

Przegląd systemu 4/94. Modułowe sterowniki PLC PS416. Moeller HPL / Wyposażenie dodatkowe.

Programowanie sterowników przemysłowych / Jerzy Kasprzyk. wyd. 2 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści

Laboratorium Maszyny CNC. Nr 3

Siemens Simatic S7-300 Informacje podstawowe o sterowniku programowalnym

MAGISTRALA PROFIBUS W SIŁOWNIKU 2XI

SM211 RS485 - JBUS/MODBUS dla SM103E. Æ Instrukcja obsługi

Napęd elektryczny. Główną funkcją jest sterowane przetwarzanie energii elektrycznej na mechaniczną i odwrotnie

Sieci transportowe SDH i SyncE

Automatyka przemysłowa. SiR_7 Transmisja danych ze sterownika PLC. Sieci przemysłowe typu Profibus i Profinet.

PROFIBUS DP w topologii pierścieniowej LWL

Magistrala LIN

Wykład 3. Interfejsy CAN, USB

Adresowanie obiektów. Adresowanie bitów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie timerów i liczników. Adresowanie timerów

Adres rejestru. szesnastkowo. Typ zmiennej. Numer funkcji Modbus. Opis zmiennej. (dziesiętnie)

SM210 RS485 - JBUS/MODBUS dla SM102E. Æ Instrukcja obsługi

Współpraca falownika SINAMICS G110 ze sterownikiem S7-1200

Wykład nr 1 Podstawowe pojęcia automatyki

Wostatnich latach dynamicznie

1.1 SCHEMATY DLA PROJEKTANTÓW

Spis treści. Dzień 1. I Wprowadzenie do diagnostyki sieci PROFIBUS (wersja 1303) II Warstwa fizyczna sieci PROFIBUS DP (wersja 1401)

Od prostego pozycjonowania po synchronizację. Rozwiązania Sterowania Ruchem. Napędy Elektryczne i Sterowania

DEMERO Automation Systems

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zestawienie połączenia pomiędzy dwoma sterownikami PLC za pomocą protokołu Modbus RTU.

Moduły rozszerzenia M-CVM-AB-8I-8OTR. Charakterystyka techniczna Maksymalna moc pobrana Charakterystyki mechaniczne

MODELOWANIE STANDARDU PROFIBUS W ŚRODOWISKU LABVIEW

Zadania do ćwiczeń laboratoryjnych Systemy rozproszone automatyki - laboratorium

Magistrale szeregowe

Współpraca procesora ColdFire z urządzeniami peryferyjnymi

O sygnałach cyfrowych

Podstawowe definicje

MIKROKONTROLERY - MAGISTRALE SZEREGOWE

Język FBD w systemie Concept

Automatyka przemysłowa. Transmisja danych ze sterownika PLC. Sieci przemysłowe typu Profibus i Profinet. Materiały udostępnione przez PNO Polska W6-1

Model Prąd znamionowy

3.0 FALOWNIKI ASTRAADA DRV

1.10 MODUŁY KOMUNIKACYJNE

INFORMATOR TECHNICZNY GE IP. Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Hot-Standby Redundancy w oparciu o kontrolery PACSystems

MiniModbus 4DO. Moduł rozszerzający 4 wyjścia cyfrowe. Wyprodukowano dla. Instrukcja użytkownika

Interfejsy systemów pomiarowych

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Magistrala szeregowa I2C / TWI Inter-Integrated Circuit Two Wire Interface

KOMPLETNA OFERTA DLA AUTOMATYKI PRZEMYSŁOWEJ

SENSORY I SYSTEMY POMIAROWE

Krzysztof Fotujma ABB Sp. z o.o. Integracja systemów elektrycznych i automatyki dla elektrowni

Interfejsy. w systemach pomiarowych. Ryszard J. Barczyński, 2016 Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Podłączenie do szyny polowej światłowodem (LWL) w topologii linii/gwiazdy

6.4 WZMACNIACZE ASTOR GE INTELLIGENT PLATFORMS - SERWONAPĘDY VERSAMOTION

Tytuł Aplikacji: Synchronizacja i pozycjonowanie w przetwornicach częstotliwości Danfoss.

Artykuł został wydrukowany Technice Zagranicznej Maszyny Technologie Materiały w numerze 02/2006 poświęconym rozwiązaniom firmy SIEMENS

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

DigiPoint Karta katalogowa DS 5.00

Protokół Modbus RTU / Sieć RS-485

Wykład 7. Selsyny - mikromaszyny indukcyjne, zastosowanie w automatyce (w układach pomiarowych i sterowania) do:

PL B1. Sposób regulacji prądu silnika asynchronicznego w układzie bez czujnika prędkości obrotowej. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

Indukcyjny czujnik przemieszczenia liniowego Li800P0-Q25LM0-HESG25X3-H1181

Sterowniki PLC seria NX700

Badanie kaskadowego układu regulacji na przykładzie serwomechanizmu

DigiPoint mini Karta katalogowa DS 6.00

Komunikacja w mikrokontrolerach. Magistrala szeregowa I2C / TWI Inter-Integrated Circuit Two Wire Interface

Mikroprocesorowy układ sterowania liniowych serwonapędów elektrohydraulicznych

SIMATIC S7-1500T Motion Control. siemens.pl/s7-1500t

6.2 RÓśNE WARIANTY PRACY

DEMERO Automation Systems

Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle

KATALOG MODUŁÓW INTERFEJSY Modbus

Wysokowydajne falowniki wektorowe Micno KE300.

KONTROLA TOWARÓW PACZKOWANYCH Zgodnie z ustawą,,o towarach paczkowanych

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

Mini Modbus 1AI. Moduł rozszerzający 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe. Wyprodukowano dla

Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Automatyki 2005/2006

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Czujniki obiektowe Sterowniki przemysłowe

Sterownik PLC ELP10T32-VH Dokumentacja techniczna

NX700 PLC

Protect 4.33 o mocy 160 kva kva

Kurs Projektowanie i programowanie z Distributed Safety. Spis treści. Dzień 1. I Bezpieczeństwo funkcjonalne - wprowadzenie (wersja 1212)

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 2. Przedmowa Wstęp... 13

Automatyka i sterowania

Rozproszony system zbierania danych.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: PL B1

Hoval moduły komunikacyjne / połączenia zdalne

UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI STACJI TRANSFORMATOROWO - PRZESYŁOWYCH TYPU ARST

MODBUS RTU wersja M1.14 protokół komunikacyjny wyświetlaczy LDN

Rozwiązanie dla standardowych urządzeń...

Sterownik PLC ELP11R32-MOD Dokumentacja techniczna (ver. 1.1)

Serwonapędy AC Serie EDC, EDB, ProNet

Instrukcja obsługi symulatora linii produkcyjnej Komunikacja Modbus RTU (sterowniki PSW, Beckhoff)

Ogólne informacje na temat CAN. Informacje ogólne. Więcej informacji na temat CAN zamieszczono w następujących dokumentach:

Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire

Transkrypt:

Zagadnienia komunikacji w nowoczesnych układach serwonapędowych dr inŝ Stefan Brock Sieci miejscowe stosowane w układach serwonapędowych Serwonapędy układy regulacji połoŝenia, wyposaŝone w silniki wysokomomentowe Sieci miejscowe - komputerowe sieci lokalne stosowane w układach automatyzacji Sieci miejscowe stosowane w napędzie bardzo wysokie wymagania: duŝa szybkość transmisji i gwarantowana praca synchroniczna napędów 3 osiowe układanie opakowań na palecie Cięcie taśmy za pomocą latających noŝyc Schemat blokowy układu sterowania serwonapędu ω wyp M wyp 3 Z R Θ R ω Θ zad ω zad M zad R M ω rze ε rze Θ e Cięcie za pomocą wirującego noŝa Θ rze CZ CM MS MR CR 1

Konwencjonalny układ serwonapędowy Analogowe przekazywanie sygnałów Zalety: + Standaryzacja: moŝliwość współpracy modułów osi i układów CNC róŝnych wytwórców + MoŜliwa bardzo duŝa szybkość zmian sygnałów, ograniczona praktycznie jedynie czasami przetwarzania wejściowych przetworników A/C Wady: - WraŜliwość na zakłócenia elektromagnetyczne, poziom których w przypadku stosowania przekształtników jest wysoki - Ograniczona dokładność przesyłu informacji - W przypadku dominującej obecnie cyfrowej realizacji wewnętrznych pętli sterowania konieczność stosowania wejściowych przetworników A/C - Brak moŝliwości zmiany parametrów modułu osi przez układ CNC Hybrydowe układy komunikacji Sygnały analogowe i sygnały cyfrowe przesyłane łączem szeregowym Za pomocą sygnałów analogowych przekazywane są tak zwane informacje cykliczne: sygnały zadane i sygnały sprzęŝeń zwrotnych Za pomocą łącza szeregowego przesyłane są tak zwane informacje niecykliczne: parametry konfiguracyjne dla serwonapędu, informacje wykorzystywane do diagnostyki i monitoringu Wykorzystywane są standardowe łącza szeregowe, takie jak na przykład RS-232, RS-485, CAN Nie ma jednak standartowych protokołów komunikacyjnych, definiujących znaczenie poszczególnych poleceń i komunikatów Cyfrowe przekazywanie sygnałów brak zjawisk zmiany właściwości wynikających ze starzenia się elementów i dryfu odporność na zakłócenia moŝliwość realizacji złoŝonych algorytmów regulacyjnych: samonastrajających się, układów odpornych i adaptacyjnych Cyfrowe przekazywanie sygnałów - wymagania - izochroniczność przekazywanych sygnałów - aktualność danych - synchroniczność - niezawodność i odporność na zakłócenia elektromagnetyczne - duŝa szybkość transmisji: przekazywanie sygnałów zadanych i sprzęŝeń zwrotnych z dokładnością minimum 16 bitów w czasie krótszym niŝ 1 ms Błędy regulacji zaleŝą od czasu trwania cyklu komunikacji Okrąg o promieniu 10 mm 2

Błędy kształtu Tryby komunikacji Regulacja momentu Regulacja prędkości Regulacja połoŝenia Synchronizacja Elektroniczna przekładnia Modele komunikacji w układzie sterowania serwonapędu Model 1 regulacja momentu PołoŜenie Model 1: Model 2: Model 3: Model 4: Automatyzacja Automatyzacja Automatyzacja Automatyzacja Reg połoŝenia Reg prędkości Moment zadany Reg momentu PołoŜenie Reg połoŝenia Reg prędkości Reg momentu Prędkość zadana Informacje pomocnicze PołoŜenie zadane Reg połoŝenia Reg prędkości Reg momentu Informacje pomocnicze Reg połoŝenia Reg prędkości Reg momentu Instrukcje technologiczne Mf* Vf* X1* Xn* Poz Pręd M X1 V1 T1 M Wymagania dotyczące synchronizmu i szybkości komunikacji Wymagania dotyczące komunikacji między węzłami podporządkownymi Model 2 regulacja prędkości Model 3 regulacja połoŝenia Mf* Mf* Vf* Vf* X1* Xn* Poz Pręd M X1 V1 T1 M X1* Xn* Poz Pręd M X1 V1 T1 M 3

Ewolucja układów napędowych (1) Ewolucja układów napędowych (2) Struktura sieci Profibus VME/PC Ethernet/TCP/IP Area Controller CNC PLC PROFIBUS-FMS PROFIBUS-DP TCP/IP/Ethernet DCS PC/VME PROFIBUS-PA Specjalizowany profil napędowy sieci Profibus - PROFIdrive Bezpośrednia komunikacja pomiędzy urządzeniami podporządkowanymi Praca izochroniczna przekazywanie informacji w stałych odstępach czasu Bezpośrednia komunikacja pomiędzy urządzeniami podporządkowanymi komunikacja poprzez komunikat adresowany Układ nadrzędny (master) wydawca komunikacja poprzez komunikat rozgłoszeniowy abonent komunikacja między węzłami podporządkowanymi Producer Multicast abonent Praca izochroniczna przekazywanie informacji w stałych odstępach czasu Globalny sygnał synchronizacji Cykl pracy magistrali Profibus - DP Dane od poszczególnych napędów Kanały danych asynchronicznych Stały czas trwania cyklu rzędu 1 ms z dokładnością 1 µs 4

Sieć SERCOS - Interface SErial Real Time COmmunication System Sieć dedykowana dla zastosowań w układach serwonapędowych do komunikacji między układem nadrzędnym CNC a modułami osi Dane przesyłane są miedzy układem CNC a układami podporządkowanymi w postaci bloków danych, tak zwanych telegramów, w ściśle określonych chwilach Nie występuje bezpośrednia wymiana informacji między układami podporządkowanymi Struktura sieci SERCOS Interface Węzeł podrzędny (slave) Układ nadrzędny (master) Węzeł podrzędny (slave) Węzeł podrzędny (slave) Połączenie CNC - napęd Połączenie CNC - napęd Połączenie CNC - napęd 5

Przesył telegramów w sieci SERCOS Interface Cyklicznie przekazywane dane (przykład: 4 MBit/s, okres 1ms, 8 napędów) Telegram synchronizacyjny Telegramy od układów podrzędnych 1 x Dane cykliczne Dane niecykliczne Ramka Adres roz Dane dla 1 Dane dla x Ramka 0 Telegram od układu 1000 t [µs] nadrzędnego Od sterowania do kaŝdego napędu 32 bity wartości zadanej (np prędkość lub połoŝenie) 16 bitów wartości ograniczenia (np moment dopuszczalny) Od kaŝdego napędu do sterowania 32 bity wartości chwilowej (np prędkość lub połoŝenie) 16 bitów wartości chwilowej (np moment) Ramka Adres x Dane cykliczne Dane niecykliczne Ramka Dodatkowo do 8 kb/s danych dla kaŝdego napędu niecyklicznie SERCOS 4 MHZ Okres pracy w mikrosekundach 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 16 bytes 2 bytes 1 2 3 4 5 6 7 8 Ilość napędów Elektroniczna krzywka 6

Tablica definiująca elektroniczną krzywkę Zamykanie kartonów redukcja z 43 do 2 części 7