SPS-Servomotorsteuerung: Drei Methoden anhand von Beispielen erklärt
SPS-Servomotorsteuerung: Drei Methoden anhand von Beispielen erklärt
I. Drehmomentregelung
Bei der Drehmomentregelung wird das Ausgangsdrehmoment des Motors über ein externes Analogsignal oder durch Zuweisung eines Werts zu einer bestimmten Adresse eingestellt. Wenn beispielsweise 10 V 5 Nm entsprechen, würde ein 5-V-Signal das Drehmoment auf 2,5 Nm einstellen. Der Motor treibt eine Last von weniger als 2,5 Nm vorwärts, hält bei 2,5 Nm und dreht bei Lasten über 2,5 Nm rückwärts. Das Drehmoment kann in Echtzeit angepasst werden, indem das Analogsignal geändert oder der Adresswert über die Kommunikation aktualisiert wird.
II. Positionskontrolle
Bei der Positionsregelung wird die Drehzahl des Motors über die Frequenz externer Impulse und seine Position über die Anzahl der Impulse eingestellt. Einige Servos ermöglichen eine direkte Geschwindigkeits- und Positionswertzuweisung per Kommunikation. Aufgrund seiner präzisen Geschwindigkeits- und Positionsregelung ist dieser Modus ideal für Positionierungssysteme.
III. Geschwindigkeitskontrolle
Die Geschwindigkeitsregelung kann über analoge Signale oder Impulsfrequenzen erfolgen. Bei Verwendung mit einem externen PID-Regelkreis kann die Geschwindigkeitsregelung auch eine Positionierung ermöglichen, sofern die Motorposition oder Lastposition zur Berechnung an den Controller zurückgeführt wird.
SINAMICS V90-Systemillustration
Der SINAMICS V90 bietet zwei Versionen für unterschiedliche Anwendungen:
Pulse-Version:Integriert mit Impuls-, Analog- und USS/MODBUS-Funktionen.
PROFINET-Version:Entwickelt für PROFINET-Kommunikation.
Die Impulsversion unterstützt interne Positionierungsblockfunktionen und bietet Modi wie Impulspositionssteuerung, Geschwindigkeitssteuerung und Drehmomentsteuerung.
Schnittstellendefinitionen
Die Pulse-Version nutzt die PTI-Schnittstelle mit Standardeinstellungen, die den Standardanwendungspraktiken entsprechen. Es kann jeweils nur ein Impulseingangskanal verwendet werden, während andere Steuersignale den digitalen I/O-Klemmen frei zugewiesen werden können. Die im Schaltplan dargestellte 24-V-Stromversorgung ist für den SINAMICS V90. Alle Zapfwellensignale müssen an eine Steuerung angeschlossen werden, die dieselbe 24-V-Stromquelle verwendet. Die digitalen Eingänge unterstützen sowohl NPN- als auch PNP-Typen.
Bremskabelanschluss für SINAMICS V90
Der dargestellte Bremskabelanschluss gilt nur für den V90 400V-Antrieb. Der V90 200-V-Antrieb erfordert ein externes Relais für den Anschluss der Motorbremse.
Systemverdrahtungspläne
Für den 200-V-Antrieb V90 ist ein externes Relais für den Anschluss der Motorbremse erforderlich.
Der PTI-Antrieb wird über ein Sollwertkabel mit einem Relais verbunden, während der PROFINET-Antrieb ein I/O-Kabel verwendet.
Für PROFINET 200V-Antriebsbremsensteuerung und Anwendungen, die über die PROFINET-Kommunikation hinaus zusätzliche DI/DO erfordern, muss ein I/O-Kabel verwendet werden.
Motoranschlüsse
SIMOTICS S - 1FL6-Motoren mit geringem Trägheitsmoment (SH20, SH30, SH40) verwenden Kabelstecker.
Der abgebildete Bremskabelanschluss gilt nur für den V90 400V-Antrieb.