Drift in Winkeldifferenzsignalen gegenüber den Positionssignalen (diverse FB)

Betrifft welche Produkte?
ESP-SPAC-CAM1 – Software Package Cam V1.5 (Bibliothek LenzeCamControl1V0105.lib)

Wie sieht die Reaktion aus?
Bei Nutzung des Winkeldifferenzausgangs eines der folgenden Funktionsblöcke kann es im Vergleich zur zugeordneten Leitwertposition (Positionsausgang) zu einer Verschiebung gegenüber dem absoluten Leitwinkel kommen:

Funktionsblock                  Positionsausgang        Geschwindigkeitsausgang     Bibliothek                    
L_CamClutchXAxis              dnPosOut_p                   nNOut_v                                        LenzeCamControl1V0105.lib
L_CamData                           dnXActPos_p                 nXNOut_v                                      LenzeCamControl1V0105.lib
L_CamSetXAxisVelocity     dnXPosOut_p                 nXNOut_v                                     LenzeCamControl1V0105.lib
L_CamExtrapolate               dnPosOut_p                    nNOut_v                                        LenzeCamControl1V0105.lib
L_CamVMasterPosition1    dnPosOut_p                   nNOut_v                                         LenzeCamControl1V0105.lib

Bei erneutem Aufintegrieren des Winkeldifferenzausgangs über einen taktbildenden Integrator L_CamSetXAxisVelocity ergibt sich bei Taktlängen mit einem inkrementellen Rest (Nachkommaanteil <> 0) eine Verschiebung.

Wann tritt das Problem auf?
Das Verhalten tritt auf, wenn die x-Taktlänge sich inkrementell nicht ganzzahlig darstellen lässt (z. B. aufgrund der gebrochen rationalen Getriebeübersetzung) und das Winkeldifferenzsignal der oben genannten Funktionsblöcke zur Taktbildung verwendet wird (z. B. über Leitfrequenzübertragung).

Diagnosemöglichkeiten?
Das Problem tritt auf, wenn die x-Taktlänge einen inkrementellen Nachkommaanteil besitzt. Der inkrementelle Nachkommaanteil wird in der Regel über den Funktionsblock L_CamProfileData (Ausgangssignal L_CamProfileData.ProfileValues.dnXRest) berechnet. Zeigt das Signal L_CamProfileData.ProfileValues.dnXRest für das gewählte Bewegungsprofil einen Wert ungleich Null, tritt das Problem auf. Das Verhalten kann auch im Cam-Template auftreten.

Kurzfristige Maßnahmen/Empfehlungen?
Bei Verwendung der Winkeldifferenzausgangssignale an den oben gelisteten Funktionsblöcken dürfen nur Bewegungsprofile mit einem inkrementell ganzzahligen x-Taktlänge zum Einsatz kommen (z. B. durch geeignete Wahl von Leitwert-Getriebeübersetzung und Vorschubkonstante eines virtuellen Masters).
Ergibt sich aufgrund der Maschinengrößen Leitwert-Getriebeübersetzung und Vorschubkonstante eines realen Masterantriebes eine inkrementell nicht ganzzahlige x-Taktlänge, kann durch Verwendung einer transformierten Masterachse die Taktlänge auf einen inkrementell ganzzahligen Wert abgebildet werden und die Leitwertinformation zuvor mit einem geeigneten Konverterbaustein (z. B. Funktionsblock L_CONVX) skaliert werden.

Bewertung:
Das Verhalten tritt auf, weil ein entsprechender Restwert (Nachkommaanteil der x-Taktlänge) in den gelisteten Funktionsblöcken nicht zur Verfügung steht. Somit kann dieser bei der Bildung des Winkeldifferenzsignals nicht berücksichtigt werden und es kommt zu einer Drift in x-Richtung.

Beispiel:
Eine lastseitige Taktlänge von 250 mm, getrieben über eine Getriebeübersetzung z2 : z1 = 1978 : 189 und eine Vorschubkonstante von 400 mm/rev, rechnet sich in einen inkrementellen Wert von 428671.322751323... [inc.] um. Der Nachkommaanteil (im Beispiel 0.322751323 [inc.]) wird im inkrementellen Wert nicht berücksichtigt. Damit werden in jedem Maschinentakt 0.322751323 [inc.] zuwenig berücksichtigt und der aus dem Winkeldifferenzsignal gebildete Takt fällt gegenüber dem originalen Takt zurück.

Einsatz eines transformierten Master-Maßsystems: siehe auch Beitrag 200411594

URL zur Verlinkung dieses AKB-Artikels: https://www.lenze.com/de-de/go/akb/200602008/0/
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