پوزیشن داخلی سروو V90 زیمنس
راه‌اندازی SINAMICS V90 در حالت پوزیشن داخلی IPos | آموزش Position Control
سروو درایو Siemens SINAMICS V90 یکی از تجهیزات پرکاربرد برای کنترل دقیق موقعیت، سرعت و گشتاور سرووموتورهای صنعتی است.
یکی از روش‌های مهم کنترل موقعیت در V90، حالت Internal Position Control یا IPos است که در آن موقعیت‌های از پیش تعریف‌شده داخل سروو درایو ذخیره شده و از طریق ورودی‌های دیجیتال انتخاب می‌شوند.
این روش برای ماشین‌آلاتی مناسب است که چند موقعیت ثابت دارند و PLC یا کنترلر فقط وظیفه انتخاب موقعیت و ارسال فرمان حرکت را بر عهده دارد.
در این مقاله مراحل اصلی راه‌اندازی V90 در حالت پوزیشن داخلی، تنظیم پارامترها، تعریف نسبت مکانیکی، انتخاب نوع محور، تنظیم ورودی‌های دیجیتال و اجرای حرکت بررسی می‌شود.
حالت Internal Position Control در V90 چیست؟
در حالت IPos، موقعیت هدف از طریق Setpointهای داخلی سروو درایو تعیین می‌شود و کنترلر می‌تواند با استفاده از ورودی‌های دیجیتال موقعیت مورد نظر را انتخاب کند.
در این روش پارامتر p29003 برای انتخاب حالت کنترل داخلی موقعیت استفاده می‌شود.
تنظیم اصلی IPos:
برای فعال کردن حالت Internal Position Control در SINAMICS V90، پارامتر
p29003 = 1
تنظیم می‌شود.
مراحل راه‌اندازی پوزیشن داخلی V90
برای Commissioning صحیح بهتر است مراحل راه‌اندازی به ترتیب انجام شوند تا قبل از اعمال فرمان حرکت، تنظیمات موتور، محور و ورودی‌ها به صورت کامل مشخص شده باشند.
مرحله 1
برق ورودی خط را خاموش کنید و از بی‌برق بودن سیستم اطمینان حاصل کنید.
مرحله 2
سروو درایو را خاموش کرده و کابل سیگنال را بین V90 و کنترلر، برای مثال SIMATIC S7-200 SMART، متصل کنید.
مرحله 3
تغذیه 24VDC مربوط به مدار کنترل سروو درایو را برقرار کنید.
مرحله 4
نوع سرووموتور را بررسی کنید. در موتور دارای انکودر افزایشی باید Motor ID وارد شود و در موتور دارای انکودر مطلق، درایو می‌تواند موتور را به صورت خودکار شناسایی کند.
تنظیم Motor ID در SINAMICS V90
اگر سرووموتور دارای Incremental Encoder باشد، لازم است شناسه موتور در پارامتر p29000 وارد شود.
شماره Motor ID را می‌توان از پلاک سرووموتور استخراج کرد. وارد کردن شناسه صحیح موتور برای تنظیمات صحیح سیستم اهمیت دارد.
در صورت شناسایی نشدن موتور ممکن است خطای F52984 ایجاد شود و لازم است اتصال موتور و اطلاعات Motor ID بررسی شود.
فعال کردن حالت IPos در V90
مرحله 5
پارامتر p29003 را روی مقدار 1 قرار دهید تا حالت Internal Position Control فعال شود.
مرحله 6
پارامترها را ذخیره کرده و سروو درایو را Restart کنید تا تنظیم حالت IPos اعمال شود.
نکته مهم در راه‌اندازی V90:
قبل از اعمال فرمان حرکت، سیم‌کشی ورودی‌ها، وضعیت Emergency و Limitها، نوع موتور، انکودر و پارامترهای مکانیکی را بررسی کنید. راه‌اندازی اولیه باید بدون بار یا با شرایط ایمن انجام شود.
قبل از اعمال فرمان حرکت، سیم‌کشی ورودی‌ها، وضعیت Emergency و Limitها، نوع موتور، انکودر و پارامترهای مکانیکی را بررسی کنید. راه‌اندازی اولیه باید بدون بار یا با شرایط ایمن انجام شود.
تنظیم نسبت مکانیکی در V90
پس از فعال کردن IPos باید نسبت مکانیکی بین موتور و بار مشخص شود. این تنظیم توسط پارامترهای p29247، p29248 و p29249 انجام می‌شود.
| پارامتر | وظیفه |
|---|---|
| p29247 | LU به ازای یک دور حرکت بار |
| p29248 | تعداد دور بار |
| p29249 | تعداد دور موتور |
تنظیم صحیح این پارامترها باعث می‌شود رابطه بین حرکت واقعی موتور و حرکت مکانیکی بار به درستی تعریف شود.
انتخاب نوع محور در حالت IPos
در V90 می‌توان نوع محور را با استفاده از پارامتر p29245 تعیین کرد.
- p29245 = 0 : محور خطی یا Linear Axis
- p29245 = 1 : محور مدولار یا Modular Axis
در صورت استفاده از Modular Axis باید محدوده مدولار نیز توسط پارامتر p29246 تعریف شود.
انتخاب Positioning Mode در V90
نوع حرکت موقعیت نیز با پارامتر p29241 مشخص می‌شود.
| مقدار p29241 | حالت موقعیت‌یابی |
|---|---|
| 0 | Incremental |
| 1 | Absolute |
| 2 | Absolute Positive |
| 3 | Absolute Negative |
برای محور خطی حالت‌های Incremental و Absolute قابل استفاده هستند. گزینه‌های Absolute Positive و Absolute Negative مربوط به کاربردهای مشخص محور چرخشی با Modulo Correction هستند.
تنظیم Fixed Position Setpoint
در حالت IPos می‌توان چند موقعیت ثابت را داخل سروو درایو تعریف کرد. پارامترهای p2617[0] تا p2617[7] برای مقدار موقعیت و پارامترهای مربوط به سرعت حرکت نیز باید مطابق مکانیزم تنظیم شوند.
با این روش می‌توان چند موقعیت مختلف را ذخیره کرد و از طریق ورودی‌های دیجیتال، Setpoint مورد نظر را انتخاب کرد.
تنظیم محدودیت سرعت و گشتاور
قبل از اجرای حرکت، Speed Limitation و Torque Limitation باید بر اساس مشخصات موتور، مکانیزم و شرایط بار تنظیم شوند.
محدودیت صحیح سرعت و گشتاور می‌تواند به جلوگیری از حرکت نامناسب و وارد شدن بار اضافی به سیستم مکانیکی کمک کند.
تنظیم ورودی‌های دیجیتال V90
در حالت IPos ورودی‌های دیجیتال نقش مهمی در فعال‌سازی سروو، Reset خطا، انتخاب موقعیت و اجرای فرمان Positioning دارند.
| پارامتر | ورودی | تنظیم کارخانه |
|---|---|---|
| p29301[1] | DI1 | SON |
| p29302[1] | DI2 | RESET |
| p29303[1] | DI3 | CWL |
| p29304[1] | DI4 | CCWL |
| p29305[1] | DI5 | G-CHANGE |
| p29306[1] | DI6 | P-TRG |
| p29307[1] | DI7 | POS1 |
| p29308[1] | DI8 | POS2 |
اهمیت سیگنال‌های CWL و CCWL و EMGS
در زمان Commissioning باید وضعیت سیگنال‌های حفاظتی و Limitها بررسی شود. طبق دستورالعمل V90، سیگنال‌های CWL، CCWL و EMGS باید در سطح مناسب قرار داشته باشند تا سیستم بتواند در شرایط عادی کار کند.
این سیگنال‌ها به محدوده حرکت و توقف اضطراری مربوط هستند و سیم‌کشی صحیح آن‌ها برای جلوگیری از حرکت ناخواسته اهمیت زیادی دارد.
Referencing یا Homing در V90
قبل از استفاده صحیح از موقعیت‌ها، در بسیاری از کاربردها لازم است موقعیت مرجع محور مشخص شود. در V90 روش Referencing با پارامتر p29240 انتخاب می‌شود.
برای انکودر Incremental باید روش Referencing انتخاب و عملیات مرجع‌گیری انجام شود.
برای انکودر Absolute نیز امکان انتخاب روش مرجع‌گیری و تنظیم انکودر از طریق منوی ABS در BOP وجود دارد.
روش‌های Referencing در V90
- p29240 = 0 : استفاده از سیگنال دیجیتال REF
- p29240 = 1 : Cam خارجی REF و Zero Mark انکودر
- p29240 = 2 : فقط Zero Mark انکودر
- p29240 = 3 : Cam خارجی CCWL و Zero Mark انکودر
- p29240 = 4 : Cam خارجی CWL و Zero Mark انکودر
تنظیم PTO در SINAMICS V90
در صورت نیاز می‌توان خروجی Pulse Train Encoder را نیز مطابق کاربرد سیستم تنظیم کرد. عملکرد PTO باید با معماری کنترل و نیاز پروژه هماهنگ باشد.
ذخیره پارامترها و روشن کردن برق اصلی
مرحله 14
تنظیمات مربوط به Pulse Train Encoder Output یا PTO را انجام دهید.
مرحله 15
پارامترهای تنظیم‌شده را با BOP ذخیره کنید.
مرحله 16
پس از بررسی اتصالات و ایمنی سیستم، برق اصلی را وصل کنید.
مرحله 17
Fault و Alarmهای موجود را بررسی و در صورت رفع علت، خطاها را Clear کنید.
فعال کردن Servo ON
پس از آماده بودن سیستم، سیگنال دیجیتال SON باید در وضعیت High قرار گیرد تا سروو درایو برای اجرای فرمان حرکت آماده شود.
قبل از اجرای حرکت، از آزاد بودن محور، صحیح بودن جهت حرکت و مناسب بودن محدوده مکانیکی اطمینان حاصل کنید.
انتخاب موقعیت با POS1، POS2 و POS3
در حالت پوزیشن داخلی می‌توان با ترکیب ورودی‌های POS1، POS2 و POS3 یکی از هشت Fixed Position Setpoint را انتخاب کرد.
| POS3 | POS2 | POS1 | موقعیت |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | p2617[0] - موقعیت 1 |
| 0 | 0 | 1 | p2617[1] - موقعیت 2 |
| 0 | 1 | 0 | p2617[2] - موقعیت 3 |
| 0 | 1 | 1 | p2617[3] - موقعیت 4 |
| 1 | 0 | 0 | p2617[4] - موقعیت 5 |
| 1 | 0 | 1 | p2617[5] - موقعیت 6 |
| 1 | 1 | 0 | p2617[6] - موقعیت 7 |
| 1 | 1 | 1 | p2617[7] - موقعیت 8 |
اجرای فرمان Positioning با P-TRG
پس از انتخاب موقعیت مورد نظر توسط POS1، POS2 و POS3، فرمان Positioning با سیگنال P-TRG اجرا می‌شود.
در این مرحله سروو درایو بر اساس موقعیت ذخیره‌شده و تنظیمات سرعت و گشتاور، محور را به سمت موقعیت تعیین‌شده حرکت می‌دهد.
در صورتی که حرکت مطابق انتظار انجام نشود، پارامترهای مکانیکی، جهت حرکت، Referencing، Setpoint و تنظیمات کنترل باید مجدداً بررسی شوند.
نکته مهم برای تست اولیه V90:
اولین تست Positioning را با سرعت و شرایط ایمن انجام دهید. قبل از اجرای حرکت، محدوده مکانیکی محور، وضعیت Limitها، جهت چرخش موتور و عملکرد Emergency Stop را بررسی کنید.
اولین تست Positioning را با سرعت و شرایط ایمن انجام دهید. قبل از اجرای حرکت، محدوده مکانیکی محور، وضعیت Limitها، جهت چرخش موتور و عملکرد Emergency Stop را بررسی کنید.
عیب‌یابی حالت Internal Position Control
اگر V90 در حالت IPos حرکت نمی‌کند، ابتدا وضعیت SON، ورودی‌های CWL و CCWL، سیگنال EMGS و وضعیت Fault و Alarm را بررسی کنید.
سپس باید مشخص شود که POS1، POS2 و POS3 موقعیت صحیح را انتخاب می‌کنند و فرمان P-TRG نیز به درستی ارسال می‌شود.
اگر موقعیت حرکت اشتباه است، پارامترهای p2617، p2618، نسبت مکانیکی و نوع محور باید بررسی شوند.
در صورتی که محور بعد از روشن شدن موقعیت صحیحی ندارد، Referencing و نوع انکودر نیز باید بررسی شود.
بررسی نهایی عملکرد V90 در IPos
پس از اتمام Commissioning باید عملکرد سیستم بررسی شود و حرکت محور، دقت موقعیت، سرعت، شتاب و توقف آن مورد ارزیابی قرار گیرد.
در صورتی که عملکرد سیستم رضایت‌بخش نباشد، تنظیمات Tuning و پارامترهای حرکتی باید متناسب با مکانیزم اصلاح شوند.
در نهایت باید تمام موقعیت‌های تعریف‌شده، ورودی‌های دیجیتال و شرایط خطا تست شوند تا سیستم برای بهره‌برداری صنعتی آماده باشد.
جمع‌بندی راه‌اندازی V90 در پوزیشن داخلی
راه‌اندازی SINAMICS V90 در حالت Internal Position Control یا IPos شامل چند مرحله مهم از جمله شناسایی موتور، انتخاب حالت کنترل، تنظیم نسبت مکانیکی، تعیین نوع محور، انتخاب Positioning Mode، تعریف موقعیت‌های ثابت و تنظیم ورودی‌های دیجیتال است.
پارامترهایی مانند p29000، p29003، p29241، p29245، p29246، p29247، p29248 و p29249 در این فرآیند نقش مهمی دارند.
همچنین تنظیم صحیح Referencing و ورودی‌هایی مانند SON، POS1، POS2، POS3 و P-TRG برای اجرای صحیح حرکت ضروری است.
برق موشن | نمایندگی زیمنس
تأمین و مشاوره تجهیزات اتوماسیون صنعتی زیمنس
آموزش، راه‌اندازی و عیب‌یابی سروو درایوهای SINAMICS V90
خدمات فنی و تخصصی تجهیزات کنترل حرکت و سروو موتور زیمنس
اجرای پروژه اتوماسیون صنعتی با برق موشن
برای اجرای پروژه PLC، طراحی سیستم کنترل و دریافت مشاوره در اجرا با کارشناسان برق موشن تماس بگیرید.
نظری برای این وجود ندارد.