3th-Party Controller und Sende-Timing der EtherCAT-Frames abweichend zum Lenze-System: Sporadisch auftretende Drehmoment-Spitzen (behoben ab V01.04.01)
Behoben ab:
Servo-Inverter i950 FW: ab V01.04.01.1417
Verhalten der neuen Version:
Das zeitliche Verhalten innerhalb des Servo-Inverters i950 und die Interpolations-Funktion bei einem Telegramm-Ausfall wurden jetzt weiter optimiert.
Die Auswirkungen der Drehmoment-Spitzen auf die Maschine beim Auftreten von Timing-Problemen bei der Sollwert-Übertragung werden dadurch jetzt deutlich abgemildert.
Wichtig: Für den Betrieb des i950 unter einer Steuerung eines anderen Herstellers ist weiterhin und Prinzip-bedingt ein zeitlicher Mindest-Abstand zwischen den Zyklen von Master und Slaves erforderlich. Detail-Informationen dazu finden sich unter 'Kurzfristige Abhilfemaßnahmen' und veranschaulichende grafische Darstellungen in der anhängenden Präsentation.
Beschreibung des Verhaltens:
Sporadisch auftretende Drehmoment-Spitzen, die sich ggf. durch hörbare Knack-Geräusche an der laufenden Maschine bemerkbar machen.
Unter welchen Bedingungen tritt das Verhalten auf?
Betrieb des Servo-Inverter i950 (CiA oder CiA-Advanced) unter einer Steuerung eines anderen Herstellers, z.B. einer Beckhoff-Steuerung und
in der Beckhoff-Steuerung wird die SYNC-Shift-Time (Festlegung des Frame-Sendezeitpunktes im Master) bewusst besonders klein eingestellt, abweichend vom Default.
Unter folgenden Umständen tritt die Problematik nicht auf:
Lenze-System: Verwendung eines Lenze-Controllers. Das Timing der Sollwert-Übertragung einer Beckhoff-Steuerung ist unterschiedlich zum Lenze-System.
Beckhoff-Steuerung: Beibehaltung der Default-Einstellung der SYNC-Shift-Time = 30% in der Beckhoff-Steuerung (Master).
Für den Betrieb des i950 (CiA oder CiA-Advanced) unter einer Steuerung eines anderen Herstellers ist ein zeitlicher Mindest-Abstand von 100 µs erforderlich, der sich wie folgt definiert:
Zeitlicher Abstand zwischen dem Sende-Zeitpunkt des EtherCAT-Frames im Master (festgelegt durch die 'SYNC-Shift-Time' im Master) und
dem Start-Zeitpunkt der Regelzyklen in den Slaves (festgelegt durch die SYNC0-Shift-Time in den Slaves).
Mit diesem zeitlichen Mindest-Abstand wird gewährleistet, dass im i950 vor dem Start seines Regelzyklusses noch genügend Zeit verbleibt, um den EtherCAT-Frame zu empfangen, die enthaltenen Sollwerte zu übernehmen und umzurechnen.
Wird die SYNC-Shift-Time in der übergeordneten Steuerung (Master) zu klein eingestellt, dann können Aussetzer bei der Sollwert-Übernahme im i950 auftreten, weil die neuen Sollwerte ggf. nicht rechtzeitig ankommen. Es kann auch vorkommen, dass Aussetzer nur sporadisch auftreten, durch zeitlichen Jitter.
Es gibt zwei Möglichkeiten den zeitlichen Mindest-Abstand einzustellen:
Master-Shift (Einstellung der SYNC-Shift-Time im
Master): Zeitliche Verschiebung des Frame-Sendezeitpunktes im
EtherCat-Master auf einen früheren Zeitpunkt. Bei einer Beckhoff-Steuerung ist der Wert
von 'SYNC-Shift-Time' zu vergrößern. Damit wird der SYNC-Zeitpunkt im Master (Frame-Sendezeitpunkt) gegenüber dem SYNC0-Zeitpunkt in den Slaves vorverlegt (der EtherCAT-Frame
wird früher gesendet).
Bei dieser Variante ist zu prüfen, ob
sich dies ggf. auf andere EtherCAT-Teilnehmer auswirkt, da nun alle EtherCAT-Teilnehmer den gesendeten Frame
früher empfangen.
Slave-Shift (Einstellung
der SYNC0-Shift-Time für alle Slaves):
Zeitliche Verschiebung der SYNC0-Zeitpunktes für die Slaves auf einen späteren Zeitpunkt. Damit verschiebt sich auch der Start des Regelzyklusses in den Antriebsreglern i950 (Slaves).
Bei dieser Variante ist keine
Rückwirkung auf andere EtherCAT-Teilnehmer zu erwarten.
Slave-Shift: Die einzustellende zeitliche Verschiebung in den Slaves ermitteln:
EtherCAT-Frame Timing, vorhandene Zeitdifferenz ermitteln: i950, Parameter 0x2E00:16 (Zeitdifferenz in µs zwischen Ende des EtherCat-Frames und nächstem SYNC0 im i950). Tipp: Der Parameter 0x2E00:16 unterliegt einer gewissen Schwankungsbreite. Es empfiehlt sich daher diesen Wert über einen längeren Zeitraum zu beobachten (ggf. die Trend-Funktion verwenden). Je kleiner der Wert, desto ungünstiger. Die aufgezeichente Zeitdifferenz sollte über den gesamten Zeitraum mindestens 100 µs betragen.
Anpassung der SYNC0-Shift-Time für die Slaves: Eine Anpassung der SYNC0-Shift-Time ist nur erforderlich, wenn der kleinste gemessene Wert 0x2E00:16 weniger als 100 µs beträgt. Wenn ja, dann die SYNC0-Shift-Time wie folgt anpassen: SYNC0-Shift-Time = (aktueller Wert) + (100 µs) - (kleinster Wert 0x2E00:16)
Die Einstellung der SYNC0-Shift-Time für die
Slaves erfolgt in der Regel über den EtherCAT-Master, bzw. das Bedientool der Steuerung, die als EtherCat-Master fungiert, z.B. Beckhoff TwinCAT.
