Както сме виждали много пъти досега, сравнително лесно е да се настрои въвеждаща PLC програма, като се използват само самият PLC, един бутон и вградените светлинни индикатори за входове/изходи.

От друга страна, настройването на обикновена ос за движение изисква много по-внимателно въвеждане на данни, дори само за прост стендов тест. В тази статия ще настроим линейна ос за движение с помощта на компактното серво задвижване CMMT на Festo като част от неотдавнашното представяне на комплекта за разработка, който включва както задвижването, така и малък серводвигател NEMA.

Много от елементите в този урок са общи за всички електрически контролери за движение. Въпреки това ще обърнем специално внимание на функциите на софтуера за конфигуриране и управление Automation Suite.

 

Фигура 1. Контролер на серво задвижването CMMT-ST.

 

Хардуер на оста за движение

При повечето приложения за управление на движението, които са част от по-голям производствен процес, контролер (PLC или IPC) изпраща команди за позициониране към задвижването. Те могат да бъдат относителни или абсолютни премествания по координати, както и параметри на движението като скорост и ускорение.

В това упражнение ще разчитаме на вградените цикли от команди за движение и ще ги инициализираме чрез софтуерното приложение. Това означава, че за това въвеждащо упражнение няма да са ни необходими PLC или цифрови входове, а само лаптоп.

Наскоро представеният комплект за разработка на системи за движение от Festo съдържа серво задвижването CMMT-ST и серводвигателя EMMT-ST, който представлява стъпков двигател NEMA 17 с вграден енкодер.

 

Фигура 2. Ос със сачмено-винтова предавка и двигател с директен монтаж (без редуктор).

 

За моята физическа ос за движение използвах линеен актуатор със сачмено-винтова предавка и работен ход 400 mm. Избрах също да включа физически стоп бутон за входовете STO (безопасно изключване на въртящия момент), но обикновен джъмпер също може да подаде напрежение към тези входове.

 

Automation Suite на Festo

Automation Suite е приложение за конфигуриране на много от продуктите на Festo, не само на сервоуправленията. Затова този процес включва инсталиране не само на софтуера, но и на приставката за нашето конкретно устройство или устройства.

 

Инсталиране на Automation Suite

Инсталирането на софтуера е лесно. Този навигационен линк съдържа продуктовия номер на софтуера. При щракване върху първия резултат „Въвеждане в експлоатация, Festo Automation Suite“ файлът .exe ще бъде изтеглен автоматично.

Стартирайте файла, за да го инсталирате. Той би трябвало да работи на повечето компютри с Windows 10/11.

След като софтуерът бъде инсталиран, незабавно отворете връзката Menu -> About и проверете за актуализации.

 

Инсталиране на приставката за драйвер

Приставката може да бъде изтеглена от целевата страница на продукта, но най-добрият начин да я получите е чрез Automation Suite. Връзката Menu -> Repository гарантира, че изтегляте най-актуалната версия.

Отварянето на „Repositories“ автоматично ще отвори прозореца на приставките, включително приставката CMMT-ST. Инсталирайте я.

 

Актуализация на фърмуера

Актуализирането на фърмуера също е много полезна стъпка и трябва да се извърши преди всяко параметризиране или конфигуриране. Актуализирането на фърмуера може да възстанови фабричните настройки на някои устройства, затова тази стъпка трябва да се изпълни в началото на проекта.

Върнете се в главния прозорец на софтуера и щракнете върху иконата с лупа в горната част — секцията „Device Scan“. Device Scan е достъпна и на главната начална страница, преди да бъде създаден проект.

Докато е установена активна връзка (Ethernet), устройството ще бъде достъпно. Щракнете върху правилния екземпляр и след това върху Firmware най-вдясно. Най-горният запис е най-новата версия. Можете да щракнете върху нея и да я инсталирате, ако вече не е актуална.

 

Конфигуриране на задвижването и оста

При създаването и отварянето на нов проект съветник ще преведе потребителя през настройката. Повечето параметри могат да останат по подразбиране, но някои от тях ще предизвикат грешки при неправилно задаване.

Първо трябва да изберем комуникационния протокол на устройството. Този CMMT е версията MP, което означава Ethernet с „мултипротокол“, EtherCAT, Modbus и PROFINET.

 

Фигура 3. Добавяне на правилното устройство към проекта.

 

Изберете Ethernet/IP от дясната страна, Add Device и щракнете двукратно върху новото устройство. Изчакайте приставката да се инициализира и стартира. Щракнете върху синия път към IP адреса в горния ляв ъгъл и ще можете да изберете активното устройство (при условие че сте физически свързани към порт X18 и се намирате в същата подмрежа).

 

Фигура 4. Избиране на правилния IP адрес.

 

Сега трябва да въведем спецификациите на нашия собствен двигател и задвижващ модул.

 

Фигура 5. Стартиране на първоначалния съветник за настройка.

 

Стартирайте нова „First Setup“ и за всеки сегмент на проекта настройте следните параметри:

1. Задвижващият модул се захранва с 24 или 48 волта; при тази проста конфигурация едно и също захранване се използва за задвижването и двигателя. Ако за двигателя бъдат избрани 48 волта, това ще доведе до грешка в спирачната мощност на двигателя. Освен това активирайте управлението чрез plug-in модула, за да можем да го управляваме директно от екрана на компютъра.
2. Изберете правилния двигател. При комплекта за разработчици това вече е двигател Festo и каталожният номер може да бъде въведен директно.
3. Задвижването трябва да знае разстоянието, изминато за един пълен оборот на двигателя, както и общия ход на оста.

   Препоръчителен метод за изчисляване на разстоянието за един оборот е да направите малка маркировка с химикал или резец по ръба на подвижната каретка, след което да завъртите вала веднъж на ръка и да направите нова маркировка. Измерете разстоянието между маркировките с шублер. Общият ход е по-лесен за измерване и може да се измери с ролетка, ако не е известен.

4. Трябва да бъдат зададени всички предавателни или ремъчни предавателни отношения. Скоростта на движение ще бъде повлияна от всички промени в предавателното отношение.

След като направите промени, натиснете бутона „Restart Device“ и запазете всички промени в устройството.

На този етап трябва да сте готови за движение! За да настроите системата (да гарантирате правилната посока на движение и скоростта), отворете раздела „Control“, „Manual Movement“ и проверете „position actual value“. Внимателно завъртете сачмено-винтовата двойка на ръка и се уверете, че при 0.0 mm подвижният елемент е много близо до края откъм двигателя, а когато се отдалечава от двигателя, действителната стойност трябва да се увеличава в положителна посока.

За най-елементарно електрическо управление от компютъра е необходимо само да изпълним следните стъпки:

1. Натиснете бутоните, за да активирате „Plug-in Control“ и „Powerstage“ в горната част.
2. Натискането на бутоните Jog -/+ трябва да задвижи оста!

Можем също да върнем оста в начална позиция, което по подразбиране ще я премести до позиция 0.0 mm, така че трябва да се уверим, че тази позиция 0.0 действително е близо до края на оста откъм двигателя.

Ако трябва ръчно да регулирате позицията за тази първоначална настройка, можете да разедините съединителя на вала на двигателя и да завъртите сачмено-винтовата двойка на ръка. След като текущата позиция стане 0.0 и подвижният елемент е точно там, където го искате, просто свържете отново съединителя.

 

Следващи стъпки при движението

Очаквайте следващата статия, посветена на процеса на създаване на циклично движение и преглеждане на графики на параметрите на движението, което е много полезно при отстраняване на неизправности.

 

Всички използвани изображения са предоставени с любезното съдействие на автора.