Въвеждане в експлоатация на линейна ос без прикриване на механични неизправности

Линейната ос може да се движи по време на стендово изпитване и въпреки това да е неправилно въведена в експлоатация. Неправилно мащабиране на хода, обърната обратна връзка, прекомерна грешка на следене или неправилно разположени ограничители може да останат незабелязани до първото производствено движение. Дисциплинираното първоначално пускане доказва всеки слой, преди настройването да добави скорост.

Този работен процес се прилага за серво системи и стъпкови системи със затворен контур. Менютата на продуктите се различават, но инженерната последователност е една и съща: проверка на механиката, дефиниране на машинния модел, проверка на безопасността, установяване на посоката, доказване на работата на ограничителите, рефериране и едва след това оптимизиране на реакцията на управлението.

Започнете с механиката и енергията

Изключете и блокирайте енергията, преди да проверявате винта, ремъка, каретката, съединителите, смазването и механичните ограничители. Каретката трябва да преминава през предвидения ход без заклинване. Твърде стегнат участък може да изглежда като проблем с настройката след подаване на захранване.

Запишете стъпката на винта или хода на ремъка за един оборот на двигателя. Включете предавателното отношение на редуктора и всяко външно отношение на енкодера. Не изчислявайте хода по единична ръчна маркировка, когато са налични чертежи или измерен ход за няколко оборота. Измерването за няколко оборота намалява грешката.

Задвижването е само една част от модела на оста; двигателят, обратната връзка, предаването, товарът и ограничителите на хода трябва да са съгласувани.

Потвърдете задвижването, двигателя и обратната връзка

Проверете захранващото напрежение, тока на двигателя, типа енкодер, окабеляването на спирачката и съвместимостта на фърмуера на задвижването. Например серията Festo CMMT-ST използва основно захранване 24–48 V DC и може да работи със стъпкови или безчеткови постояннотокови двигатели. Точната конфигурация на двигателя и обратната връзка все пак зависи от избрания вариант.

Въведете данните на двигателя от одобрения набор данни, когато софтуерът предоставя такъв. Ръчните стойности трябва да се вземат от актуалната документация на производителя. Неправилно зададеният токов лимит може да прегрее двигателя, а неправилната резолюция на обратната връзка нарушава мащабирането на позицията.

Директното задвижване на сачмения винт премахва редуктора, но стъпката на винта, коравината на съединителя и опората на краищата все още определят реакцията на движението.

Колекцията от задвижвания и системи за управление на движението на магазина предлага свързан път към съвместим хардуер за задвижване. Изборът все пак трябва да се основава на изискванията за въртящ момент, скорост, инерция, напрежение и обратна връзка.

Разглеждайте STO като функция за безопасност

Безопасното изключване на въртящия момент премахва енергията, създаваща въртящ момент в двигателя, но не изолира входното захранване и не задейства механична спирачка. Вертикален или регенеративен товар може да се движи след STO. Оценката на риска на машината определя дали само STO е достатъчно.

Свържете и валидирайте защитната верига съгласно ръководството на задвижването и проекта за безопасност на машината. Не използвайте временен байпас като окончателен метод за въвеждане в експлоатация. Потвърдете работата на бутона за стоп, поведението при нулиране, диагностичното покритие и блокировката срещу повторно стартиране, преди да подадете захранване за движение.

Изградете модела на оста

Конфигурирайте хода за един оборот на двигателя, предавателното отношение, резолюцията на енкодера, максималната скорост, ускорението, забавянето и рязкостта. Задайте софтуерните ограничители вътре във физическия ход. Оставете достатъчно спирачен път за най-високата разрешена скорост и товар.

Идентичността на устройството и изборът на протокол трябва да съответстват на инсталираното задвижване, фърмуера и проекта на контролера.

При мрежови оси потвърдете избрания профил EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT или Modbus TCP. Едно устройство може да поддържа няколко протокола, но активният профил определя цикличните данни, управлението на състоянията и диагностиката.

Докажете посоката преди позицията

При разтоварена ос или при нисък риск завъртете механизма на ръка, ако това е разрешено. Потвърдете, че положителното механично движение води до увеличаване на действителната позиция. Ако посоката на обратната връзка и зададената посока не съвпадат, коригирайте конфигурираната посока или окабеляването според указанията на производителя.

Свържете се с предвиденото задвижване и проверете адреса му, преди да изтеглите параметрите.

Разрешете движението при нисък токов лимит, ниска скорост и кратко разстояние на хода. Първо придвижете оста встрани от най-близкия механичен ограничител. Наблюдавайте едновременно зададената позиция, действителната позиция, грешката на следене, тока и входовете на ограничителите.

Валидирайте ограничителите и реферирането

Тествайте всеки вход на хардуерен ограничител при ниска скорост, преди да разчитате на него. Потвърдете, че контролерът отчита правилния край и блокира по-нататъшното движение към този ограничител, като позволява възстановяване в безопасната посока.

Изберете метод за рефериране, който създава повторяема машинна отправна точка. Само един датчик за начало може да дава различни резултати в зависимост от скоростта на приближаване и хистерезиса. Много системи подобряват повторяемостта, като комбинират фронта на датчика с индекс на енкодера. Абсолютните енкодери променят стратегията при стартиране, но все пак изискват валидирана машинна отправна точка.

Данните на двигателя, механичното мащабиране и ограничителите на хода трябва да се прегледат заедно преди първото движение със захранване.

Настройвайте въз основа на данни

Автоматичната настройка може да зададе полезни начални коефициенти, включително при механика от друг производител, но не може да отстрани луфт, разцентровка, разхлабени съединения или недостатъчна коравина. Записвайте графики на зададената позиция, действителната позиция, грешката на следене, скоростта и тока.

Увеличавайте скоростта и ускорението на стъпки. Спрете, когато запасът по ток, времето за установяване, вибрациите, температурата или механичното натоварване се доближат до проектния лимит. Тиха ос при ниска скорост не доказва стабилно поведение в целия работен диапазон.

Координирайте състоянията на осите и възстановяването след повреди с колекцията от PLC и PAC системи, когато контролерът на движението е интегриран в по-широка машинна последователност.

Инженерен поглед

Доброто въвеждане в експлоатация прави повредите видими. То отделя механичното съпротивление от нестабилността на управлението и различава неправилното мащабиране от лошата настройка. Най-добрият резултат не е най-високата стойност на коефициента на усилване. Това е ос с документирани ограничения, повторяемо рефериране, предвидимо спиране и трендови данни, които екипите по поддръжката могат да използват.