RM_Axis – Osa pro řízení pohybu
Symbol blokuPotřebná licence: MOTION CONTROL
Popis funkce
Blok RM_AXIS je základní blok osy pro řízení pohybu. Představuje sdílenou
strukturu, kde jsou uloženy všechny stavy a parametry osy. Algoritmus tohoto bloku se
stará o kontrolu nastavených mezí, havarijní zastavení v případě potřeby
a přepočet všech stavů a výstupů pro případ, že žádný blok není
aktivní, ale osa (motor) má nenulovou rychlost. Výstupem tohoto bloku jsou pouze
požadované hodnoty polohy, rychlosti, popřípadě zrychlení a momentu. Pokud
nejde o virtuální osu a osa je spojena s reálným motorem, je nutné realizovat
ještě regulátor polohy a rychlosti, který není součástí tohoto bloku –
zpětnovazební signály jsou použity pouze pro kontrolu správné činnosti regulátoru,
například odchylka nesmí překročit stanovenou mez, viz dále. Dále je mohou
využívat některé speciální bloky, například bloky pro nalezení výchozí
polohy.
Parametry tohoto bloku jsou stejné, jaké vyžaduje PLCopen pro osu. Pokud jsou zadány parametry nesprávně (nekonzistentně), výstup errorID je nastaven na hodnotu -700 (neplatný parametr) a všechny ostatní bloky navázané na osu skončí s chybou -720 (obecná chyba).
Implicitní hodnoty parametrů (zejména limity na rychlost a zrychlení) jsou záměrně nastaveny na 0, což je nedovolená hodnota. Všechny parametry tak musí nastavit uživatel podle skutečných možností připojeného motoru a stroje.
Vstupy
HLD | Pozastavení | bool |
|
|
|
ActualPos | Skutečná poloha osy | double |
ActualVelocity | Skutečná rychlost osy | double |
ActualTorque | Skutečný moment/síla osy | double |
LIMN | Koncový spínač v záporném směru | bool |
LIMZ | Koncový spínač pro nulovou polohu | bool |
LIMP | Koncový spínač v kladném směru | bool |
Výstupy
axisRef | Odkaz na osu (přípustné je jen spojení RM_Axis.axisRef–uAxis nebo yAxis–uAxis) | reference |
CommandedPosition | Požadovaná poloha osy | double |
CommandedVelocity | Požadovaná rychlost osy | double |
CommandedAcceleration | Požadované zrychlení osy | double |
CommandedTorque | Požadovaný moment/síla | double |
iState | Stav osy pro řízení pohybu | long |
|
|
|
ErrorID | Kód chyby | error |
|
|
|
Parametry
AxisType | Druh osy 1 | long |
|
|
|
EnableLimitPos | Příznak kontroly maximální polohy v kladném směru | bool |
SWLimitPos | Maximální hodnota v kladném směru (pro kontrolu) | double |
MaxPosSystem | Maximální hodnota v kladném směru (fyzický doraz) | double |
EnableLimitNeg | Příznak kontroly maximální polohy v záporném směru | bool |
SWLimitNeg | Maximální hodnota v záporném směru (pro kontrolu) | double |
MinPosSystem | Maximální hodnota v záporném směru (fyzický doraz) | double |
EnablePosLagMonitor | Příznak kontroly skluzu (rozdílu mezi požadovanou a skutečnou polohou) | bool |
MaxPositionLag | Maximální hodnota skluzu | double |
MaxVelocitySystem | Maximální hodnota rychlosti (havarijní) | double |
MaxVelocityAppl | Maximální hodnota rychlosti (pracovní) | double |
MaxAccelerationSystem | Maximální hodnota zrychlení (havarijní) | double |
MaxAccelerationAppl | Maximální hodnota zrychlení (pracovní) | double |
MaxDecelerationSystem | Maximální hodnota brždění (havarijní) | double |
MaxDecelerationAppl | Maximální hodnota brždění (pracovní) | double |
MaxJerk | Maximální povolená změna zrychlení [unit/s] | double |
MaxTorque | Maximální hodnota momentu/síly | double |
kta | Poměr momentu a zrychlení. Pokud moment osy není určen jiným způsobem (např. pomocí bloku MC_TorqueControl), určuje se moment ze zrychlení pomocí tohoto koeficientu. | double |
ReverseLimit | Negace významu logických vstupů LIMN, LIMZ a LIMP | bool |
Příklad
Následující schéma znázorňuje základní zapojení bloků z knihovny Motion
Control v minimální realizaci nutné pro zahájení pohybu. Fyzická osa je
reprezentována blokem RM_Axis a jí příslušnou datovou strukturou. Po nastavení
omezení na požadovaný průběh pohybu lze na vstupy bloku připojit signál aktuální
polohy, rychlosti a momentu (využíváno pro kontrolu skluzu) popřípadě logické
signály koncových spínačů pro nalezení referenční výchozí polohy. Výstupní
signál axisRef se připojuje na vstup všech bloků pracujících s danou osou. Před
zahájením pohybu je třeba osu aktivovat blokem MC_Power, čímž dojde k přechodu
ze zablokovaného do klidového stavu. V tuto chvíli je již možné zahájit libovolný
jednorázový, spojitý nebo synchronizovaný pohyb spuštěním příslušného
funkčního bloku. Generovaná trajektorie pohybu, tedy požadovaný průběh polohy,
rychlosti a zrychlení je k dispozici na výstupech bloku RM_Axis. Odtud může být
přiveden do regulační struktury pohonu, která existuje buďto lokálně v
systému REX ve stejném nebo jiném tasku nebo je implementována přímo v
řídicí jednotce motoru (zesilovač, frekvenční měnič), kam může být ze
systému REX předána s použitím některé ze standardních sériových
komunikací. V případě zadání chybných parametrů, volání nepřípustného
příkazu nebo při překročení maximální hodnoty skluzu dochází k
nouzovému zastavení, osa přechází do režimu chyby, kterou indikuje na
výstupu ErrorID. Pro opětovné zahájení pohybu je třeba chybu kvitovat blokem
MC_Reset. Přechod mezi jednotlivými režimy osy je znázorněn na stavovém
diagramu.
Stavový diagram osy
Míchání pohybů
Norma PLCOpen definuje pro bloky spouštějící pohyb osy vstupní parametr
BufferMode, který určuje chování osy v případě, že je za běhu zavolán nový
příkaz ve formě jiného funkčního bloku. Tento přechod mezi různými pohyby
(míchání, "Blending") lze řešit několika způsoby. Následující tabulka podává
stručné vysvětlení funkce jednotlivých režimů míchání pohybu a jejich vliv na
tvar výsledné generované trajektorie. Detailní popis lze nalézt ve specifikaci
PLCOpen.
Aborting | nový pohyb okamžitě přerušuje původní příkaz |
Buffered | nový pohyb je vykonán po dokončení původního příkazu, neprobíhá žádné míchání |
Blending low | nový pohyb je vykonán po dokončení původního příkazu, osa však nezastavuje v původní cílové pozici, ale končí zde rychlostí určenou jako nejnižší hodnota ze dvou limitů pro maximální rychlost zadanou na vstupech dvou bloků, které přebírají řízení osy |
Blending high | nový pohyb je vykonán po dokončení původního příkazu, osa však nezastavuje v původní cílové pozici, ale končí zde rychlostí určenou jako nejvyšší hodnota ze dvou limitů pro maximální rychlost zadanou na vstupech dvou bloků, které přebírají řízení osy |
Blending previous | nový pohyb je vykonán po dokončení původního příkazu, osa však nezastavuje v původní cílové pozici, ale končí zde rychlostí danou limitem pro maximální rychlost na vstupu prvního bloku |
Blending next | nový pohyb je vykonán po dokončení původního příkazu, osa však nezastavuje v původní cílové pozici, ale končí zde rychlostí danou limitem pro maximální rychlost na vstupu druhého bloku |
Ilustrace míchání pohybů
[Na začátek] [Výše] [Další]