Sadržaj:

Demonstracija osnovnih funkcija upravljanja AC servo motorom... 1

·         Zadatak. 1

·         Uputstvo za rad. 1

·         Režim rada po poziciji 1

·         Režim rada po brzini 3

·         Režim rada po momentu.. 5

 

 

Demonstracija osnovnih funkcija upravljanja AC servo motorom

 

Zadatak

       Podesiti servo kontroler prema zahtevima pogona, kako bi se izvršilo upravljanje po poziciji, brzini i momentu.

 

Uputstvo za rad

 

1.                              Priprema servo kontrolera

-       Uključiti prekidač za napajanje komandnog ormana.

-       Postaviti glavni grebenasti prekidač S1 u položaj jedan.

-       Pritisnuti taster START za dovođenje kontaktora u provodno stanje, čiji kontakti uključuju napajanje servo kontrolera na konektoru CN1 i napajanje kontrolera sa 24 V jednosmernog napona na konektoru CN2 radi ostvarivanje funkcije STO. Kontaktor je povezan u samodržećem spoju, tako da i nakon otpuštanja tastera START, špulna kontaktora se napaja preko radnog kontakta i obezbeđuje radni režim kontaktora. Prekidanje radnog režima i držanja kotvi kontaktora je pritiskom na taster STOP.

-       Status servo kontrolera biće prikazan na integrisanom HMI interfejsu, i ako ne postoje greške na displeju će biti ispisan status Ready. Izgled displeja na uređaju je prikazan na slici 2.

 

Description: Description: Description: 1

Sl. 1

Description: Description: Description: Slika0238a

Sl. 2

 

-       Pokrenuti program SoMove na računaru, uz uslov da je ostvarena komunikaciona veza između računara i servo kontrolera kako je prikazano u šemi veze preko modbus protokola. Nakon starta programa na početnom prozoru izabrati opciju Connect, kako bi uspostavila veza između računara i servo kontrolera. Svi parametri koju su u uređaju mogu se sada pregledati i menjati u zavisnosti od potrebe.

-       Pritisnuti dugme ON najpre u delu Excl. zatim i u delu Power radnog prozora. Time će se omogućiti rad uređaja, u odeljku Operating state biće označeno POWER ENABLED, znači da je uključeno napajanje uređaja.

 

Režim rada po poziciji

 

       Zadatak:

      Podesiti servo kontroler da izvrši pozicioniranje osovine motora prema sledećim zahtevima pogona, izvršiti pomeranje osovine za jedan obrtaj odnosno za ugao 360° pri brzini od 5 min-1 a nakon toga još jedan pomeraj za ugao od 360° ali pri brzini od 20 min-1.

       Podešenja za radni režim pozicioniranja za upravljanje pozicijom motora, prikazana su na slici 3. U polju Operating modes izabrati poziciju (Profile Position), u polju Target position zadaje se tražena pozicija osovine motora. Pozicija je izražena u broju tačaka. Korisnički definisana jedinica za poziciju (usr_p) predstavlja broj tačaka za koji treba da se pomeri osovina motora. Polje Speed služi za zadavanje brzine postizanja zadate pozicije. Korisnički definisana jedinica za brzinu (usr_v) predstavlja broj obrtaja u minutu.

       U poljima Max.Acc i Max.Decel zadaje se maksimalna vrednost ubrzanja i usporenja.

Description: Description: Description: position

Sl. 3

 

       Poziciono skaliranje je odnos između broja obrtaja motora i zahtevane korisnički definisane jedinice (usr_p).

       Faktor pozicionog skaliranja je prikazan sledećom jednačinom:

 

 

       Faktor skaliranja je podešen parametrima ScalePOSnum i ScalePOSdenom. Fabričko podešenje je 1 obrtaj motora odgovara 16384 korisničkih jedinica. Korisnički definisana jedinica se može kretati u opsegu od 1 do 2147483647, i mora biti ceo broj. U ovom slučaju je podešena na 100000.

       Dakle pošto je u zadatku postavljen zahtev da se izvrši jedan obrtaj, u polju Target position zadaje se:

 

       Za brzinu se u polju Speed zadaje 5 min-1 a onda 20 min-1. U poljima Max.Acc i Max.Decel zadaje se 600 korisnički definisanih jedinica, što odgovara ubrzanju od 10 1/s2.

Kada je sve to podešeno pritisnuti dugme Start u odeljku Proceed, za pozicioniranje sa prvom brzinom, a nakon toga upisati drugu brzinu i opet pritisnuti dugme start. Time će uređaj izvršiti zadati radni režim, uz poštovanje predhodnih zadatih parametara. Na integrisanom displeju servo kontrolera, biće prikazana statusna poruka Run.

Description: Description: Description: run

 

Sl. 4

       Motor treba da izvrši pomeranje vratila jedan puni krug (znači 360°) pri prvoj brzini i da se zaustavi, a zatim još jedan krug pri drugoj brzini. Grafik pozicioniranja snimiti uz pomoć funkcije Scope, na sledeći način:

       U tabu Scope odabrati parametar koji treba snimiti, klikom na znak plus u odeljku Channels, otvara se prozor za dodavanje parametra kanala 1 osciloskopa, u njemu izabrati parametar Actual position in internal units.

Sl. 5

       Za vrednost Sampling rate upisati vrednost 100 ms. U polju Triggers izabrati iz padajućeg menija Standard, a za Mode postaviti Auto. Grafik pozicioniranja snimljen uz pomoć funkcije Scope prikazan je na sledećoj slici. Na grafiku se jasno vidi da je u prvom delu postavljena manja brzina postizanja zadatog položaja (veći nagib) a u drugom delu je postavljena veća brzina (manji nagib).

 

Description: Description: Description: C:\Users\win7\AppData\Local\Temp\SNAGHTML825e19.PNG

Sl. 6

 

       U slučaju da motor nije tačno izvršio ovu operaciju, proveriti podešenja za Scaling/ScalePOSdenom, čija vrednost treba da bude 100000.

       Isprobati promenu smera zadavanjem vrednosti pozicije sa negativnim predznakom.

      

 

Slika sa linkom ka video fajlu demonstrira režim rada po poziciji

 

Režim rada po brzini

 

       Zadatak:

      Podesiti servo kontroler prema sledećim zahtevima elektromotornog pogona: referentna brzina obrtanja vratila motora treba da bude 300 min-1, vreme polaska odnosno vreme za koje je potrebno da motor postigne zadatu brzinu je 5s, a vreme usporenja odnosno vreme za koje treba da brzina motora bude nula, treba da bude 2,5s. Režim rada pogona prikazan je sledećim dijagramom.

 

Sl. 7

 

Sl. 8

 

       Za radni režim u polju Operating modes izabrati iz padajućeg menija profil brzine (Profile Velocity). Pri zadavanju vrednosti željene brzine treba voditi računa o maksimalno dozvoljenoj brzini upotrebljenog AC sinhronog servo motora, u ovom slučaju je maksimalna brzina 9000 min-1. Ali iz sigurnosnih razloga treba se držati nominalne vrednosi za brzinu od 8000 min-1.

 

       U polju Target speed, upisati vrednost željene brzine. U poljima Max.Acc i Max.Decel zadaje se maksimalna vrednost ubrzanja i usporenja.

       Faktor brzinskog skaliranja je prikazan sledećom jednačinom:

 

 

       Faktor skaliranja je podešen parametrima ScaleVELnum i ScaleVELdenom. Fabričko podešenje je 1 obrtaj motora u minutu odgovara 1 korisnički definisanoj jedinici. Korisnički definisana jedinica se može kretati u opsegu od 1 do 2147483647, i mora biti ceo broj. U ovom slučaju je postavljena na jedinicu.

       Dakle, pošto je u zadatku postavljen zahtev da se izvrši upravljanje po brzini, u polju Target speed zadaje se referentna brzina iz postavke zadatka, što iznosi 300 min-1 jer je faktor skaliranja jedan.

            Faktor skaliranja za ubrzanje je prikazan sledećom jednačinom:

 

       Prema zahtevu zadatka vreme postizanja referentne brzine dato je i iznosi 5s, dok je vreme usporenja 2,5s. Način proračuna vrednosti korisnički definisane jedinice (koja se unosi u program) za ubrzanje i usporenje (Max.Acc i Max.Decel):

 

 

       U poljima Max.Acc i Max.Decel zadaje se 60 i 120, respektivno, korisnički definisanih jedinica, što odgovara ubrzanju od 1 1/s2, odnosno 2 1/s2.

       Kada je sve to podešeno pritisnuti dugme Start u odeljku Proceed. Time će uređaj izvršiti zadati radni režim, uz poštovanje predhodnih zadatih parametara. Na integrisanom displeju servo kontrolera, biće prikazana statusna poruka Run.

       Vratilo motora bi trebalo da se okreće zadatom brzinom od 300 min-1.

       Proveriti tačnost sistema upravljanja brzinom, merenjem ostvarene brzine na vratilu motora. Ukoliko izmerena vrednost brzine značajno odstupa od zadate vrednosti, potrebno je proveriti podešenja u odeljku Scaling.

 

       Grafik brzine snimiti uz pomoć funkcije Scope, na sledeći način:

       U tabu Scope odabrati parametar koji treba snimiti, klikom na znak plus u odeljku Channels, otvara se prozor za dodavanje parametra kanala 1 osciloskopa, u njemu izabrati parametar Actual speed of rotation.

Sl. 9

 

       Za vrednost Sampling rate upisati vrednost 100 ms. U polju Triggers izabrati iz padajućeg menija Standard, a za Mode postaviti Single. Grafik pozicioniranja snimljen uz pomoć funkcije Scope prikazan je na sledećoj slici.

 

Description: Description: Description: C:\Users\win7\AppData\Local\Temp\SNAGHTML7b8e5c.PNG

Sl. 10

 

Sl. 11 Uzlazna rampa brzine

 

Sl. 12 Silazna rampa brzine

 

       Na datim graficima može se izmeriti vreme polaska i kočenja i uporediti sa podešenim vrednostima. Isprobati promenu smera zadavanjem vrednosti brzine sa negativnim predznakom.

 

Slika sa linkom ka video fajlu demonstrira režim rada po brzini

 

Režim rada po momentu

 

Zadatak:

      Podesiti servo kontroler prema sledećim zahtevima elektromotornog pogona:

      Referentna vrednost momenta treba da iznosi 2,25 Ncm a ubrzanja 10 1/s2. Prikazati na osciloskopu trenutnu vrednost momenta korišćenjem funkcije Scope u programu SoMove.

 

       Za radni režim u polju Operating modes izabrati iz padajućeg menija profil momenta (Profile Torque).

       U polju Current value, upisati vrednost željenog momenta u procentima (0-100% od nominalnog momenta). U poljima Max.Acc i Max.Decel zadaje se maksimalna vrednost ubrzanja i usporenja.

 

Sl. 13

       Napomena: Prilikom zadavanja vrednosti momenta voditi računa o sledećem: zbog radnih uslova u laboratoriji i nepostojanja opterećenja na osovini motora, razvija se moment samo na savlađivanje sopstvenog momenta usled trenja koji je mali i iznosi oko 1,5% od nominalnog momenta (0,675 Ncm), za . Tako da motor ne bi ubrzavao do maksimalnih vrednosti, procentualna vrednost koju ne treba prelaziti u ovom režimu je 5%.

       Za datu vrednost momenta sračunati vrednost u procentima koju treba zadati u programu, prema sledećoj formuli:

 

 

       Grafik momenta snimiti uz pomoć funkcije Scope, na sledeći način:

       U tabu Scope odabrati parametar koji treba snimiti, klikom na znak plus u odeljku Channels, otvara se prozor za dodavanje parametra kanala 1 osciloskopa, u njemu izabrati parametar Actual torque value.

Sl. 14

       Za vrednost Sampling rate upisati vrednost 10 ms. U polju Triggers izabrati iz padajućeg menija Standard, a za Mode postaviti Auto. Grafik momenta snimljen uz pomoć funkcije Scope prikazan je na sledećoj slici.

Sl. 15

       Na grafiku se može videti da u početku motor razvija moment na savlađivanje sopstvenog momenta usled inercije, koji na grafiku iznosi oko 1,25 %, dok zadati moment oko 5 %. Tačnost prikaza na grafiku zavisi od vremena uzorkovanja (sampling rate).

       Po stopiranju radnog režima, potrebno je isključiti napajanje u programu. Pritisnuti dugme Off najpre u delu Power zatim i u delu Excl. radnog prozora. Time će se omogućiti bezbedna diskonekcija uređaja, klikom na opciju Disconnect from Device iz padajućeg menija Communication. Mogu se snimiti trenutna podešenja na računar u vidu projekta, koji se može kasnije otvoriti u Offline režimu ili učitati u neki drugi kompatibilan uređaj.

       Nakon toga može se bezbedno izaći iz radnog okruženja programa SoMove.

      

 

Slika sa linkom ka video fajlu demonstrira režim rada po momentu