�� p r e z e n t a c j a p r e z e n t a c j a serwonap
dy B&R ACOPOS ekstremalnie szybkie, nadzwyczajnie precyzyjne, niezwykle elastyczne Piotr HuryD
 B&R Automatyka PrzemysB
owa Sp. z o.o. W[
r�d rozwi
zaD
nap
d�w dost
pnych na rynku dominuj
systemy zamkni
te, o zde- finiowanej funkcjonalno[
ci, na kt�r
u|
ytkownik nie ma wpB
ywu. Realizowane w nich wszelkie niestandardowe rozwi
zania aplikacyjne musz
by
wykonane z wykorzysta- niem sterowania nadrz
dnego PLC. irma B&R postanowiB
a zmieni
U|
ytkownik ma do dyspozycji 18 Ftradycyjne podej[
cie do techniki rodzaj�w blok�w funkcyjnych, przy nap
dowej, otwieraj
c cz
[
ciowo sys- czym jednocze[
nie mo|
e by
u|
ytych tem operacyjny swoich nap
d�w oraz do 8 blok�w danego rodzaju. Czas cy- udost
pniaj
c wyspecjalizowane blo- klu wywoB
ywania blok�w funkcyj- ki funkcyjne implementowane przez nych jest synchroniczny do cyklu re- u|
ytkownika. W ten spos�b u|
ytkow- gulatora pozycji (400 �s). Czas wyko- nik ma mo|
liwo[

optymalnego wy- nania wszystkich blok�w funkcyj- korzystania wydajnego procesora DSP nych jest monitorowany, a przekro- (Digital Signal Processor) SHARC, wy- czenie jego dopuszczalnej warto[
ci korzystywanego w nap
dach B&R, co jest sygnalizowane za pomoc
odpo- gwarantuje realizacj
zB
o|
onych algo- wiedniego komunikatu. rytm�w bezpo[
rednio w nap
dzie Rys. 1 Linearyzacja mechanizmu kolanowego z cyklem 400 �s i przez to odci
|
enie przykB
adowe oraz jednoczesne uproszczenie nad- d�w poB
o|
enia wynikaj
cych z lu- Innym przykB
adem zastosowania zastosowania blok�w rz
dnego systemu sterowania. z�w przekB
adni, po[
lizgu itp. pracy dwuenkoderowej mo|
e by
ma- funkcyjnych ACOPOS PrzykB
adem aplikacji mo|
e by
szyna CNC do ci
cia plazm
, w kt�rej bloki funkcyjne ACOPOS PrzeB

czanie enkoder�w  w locie : zadanie ci
cia desek pod wymiar. bardzo istotna jest odlegB
o[

palni- Nap
d B&R ACOPOS posiada dwa W tym przypadku w ruchu deski wy- ka od ci
tego materiaB
u. Jako sygnaB
System operacyjny serwonap
d�w tryby pracy: st
puje faza transportu, w kt�rej po- zwrotny wysoko[
ci palnika nad ma- B&R ACOPOS skB
ada si
z jednostek praca z jednym enkoderem  za- tencjalny po[
lizg nie ma wpB
ywu na teriaB
em mo|
na wykorzysta
warto[

�� funkcyjnych o zdefiniowanych struk- montowanym na silniku. P
tle re- parametry procesu, oraz faza ci
cia, analogow
czujnika pojemno[
ciowe- turach. PrzykB
adami nich s
: regulator gulacji: pr
dowej, pr
dko[
ciowej w kt�rej kluczowe znaczenie ma wy- go odlegB
o[
ci. Warto[

ta mo|
e by
pr
du, pr
dko[
ci, pozycji czy te|
gene- i poB
o|
eniowej korzystaj
wtedy eliminowanie po[
lizgu. W pierwszej podana na blok funkcyjny CURVE, rator warto[
ci zadanej. W tym przy- z wewn
trznego enkodera silnika, fazie serwonap
d uwzgl
dnia wyB

cz- kt�ry realizuje funkcj
wysoko[

= padku u|
ytkownik nie ma mo|
liwo- praca z dwoma enkoderami. P
- nie enkoder wewn
trzny silnika. funkcja (warto[

analogowa czujnika �� [
ci zmiany struktury jednostek, mo|
e tla regulacji pr
dowej i pr
dko- W fazie drugiej deska zostaje do- poB
o|
enia). Wyj[
cie z tego bloku jest natomiast definiowa
niekt�re ich wej- [
ciowej korzysta z wewn
trzne- ci[
ni
ta rolk
dociskow
z zamonto- kierowane do regulatora pozycji tak [
cia i wyj[
cia. Opr�cz tego mo|
e two- go enkodera silnika, natomiast wanym zewn
trznym enkoderem. jak w poprzednim przykB
adzie. rzy
swoje wB
asne algorytmy o zdefi- p
tla regulacji poB
o|
eniowej z ze- W momencie, gdy deska jest prawidB
o- Implementacja mechanizmu kola- niowanych przez siebie strukturach, wn
trznego enkodera, zamonto- wo dociskana, nast
puje przeB

czenie nowego: wykorzystuj
c opracowane przez B&R wanego bezpo[
rednio na obci
|
e- serwonap
du w czasie 400 �s na tryb W aplikacjach wymagaj
cych du- specjalizowane bloki funkcyjne. niu. Umo|
liwia to unikni
cie bB

- pracy dwuenkoderowy, co eliminuje |
ej siB
y docisku, na przykB
ad we wtry- powstawanie bB

d�w pozycji na sku- skarkach, maszynach do termoformo- tek po[
lizgu rolki nap
dzaj
cej. wania, rozdmuchiwarkach PET, sto- Wykorzystane bloki funkcyjne to: suje si
serwonap
dy w poB

czeniu EVWR-0  przeB

cza na prac
2-en- z mechanizmem kolanowym. Zalet
�� koderow
po pojawieniu si
zbo- tego rozwi
zania jest du|
a siB
a docisku cza narastaj
cego czujnika deski, przy zastosowaniu maB
ego momentu EVWR-1  przeB

cza na prac
1-en- silnika, wad
natomiast nieliniowa za- �� koderow
po pojawieniu si
zbo- le|
no[

pomi
dzy k
tem obrotu silni- Rys. 2 Praca nap
du B&R ACOPOS cza opadaj
cego czujnika deski. ka a poB
o|
eniem obci
|
enia. w w w. e l e k t r o . i n f o . p l n r 7 - 8 / 2 0 0 5 38 Nazwa funkcji Opis AIO ObsB
uga kart analogowych. Operacje arytmetyczne: dodawanie, dodawanie ARITH z czynnikiem wagi, odejmowanie, mno|
enie, dzielenie. Programator krzywkowy: zaB

czanie wyj[

w zale|
no[
ci CAMCON od pozycji osi Master. Kompensacja czasu zaB

czenia i wyB

czenia, definiowana histereza. CMP Komparator, z mo|
liwo[
ci
definiowania poziomu, okna oraz histerezy. Krzywa  realizuje algorytm y=f(x), gdzie f jest zapisana w postaci maks. 64 sklejonych wielomian�w 6. rz
du. Mo|
liwo[

skalowania CURVE (przemna|
ania). Opcja dziaB
ania cyklicznego, niecyklicznego, symetrycznego wzgl
dem osi Y lub [
rodka ukB
adu wsp�B
rz
dnych. DELAY Op�z
nienie: op�z
nia zmienne wej[
ciowe o czas 0  0.04 s. Rys. 3 Linearyzacja pozycji i kompensacja zmiennej inercji DIO ObsB
uga kart cyfrowych ACOPOS: we / wy, liczniki. Mo|
liwo[

odczytu / zapisu danych umieszczonych EEPROM w pami
ci flash ACOPOS, enkodera EnDat. Zmiana zadanego parametru po speB
nieniu warunku: EVWR osi
gni
cia zadanego poziomu lub zbocza okre[
lonego parametru. Rejestr przesuwny FIFO z mo|
liwo[
ci
zar�wno definiowania FIFO zdarzenia zapisuj
cego, jak i wypisuj
cego. Interpolator  interpoluje dane wej[
ciowe funkcj
liniow
, IPL b
dz
kwadratow
. Ustawiany czas otrzymywania zmiennych wej[
ciowych oraz czas interpolowania. Zatrzaskiwanie zmiennej po wyst
pieniu zdefiniowanego zdarzenia. Mo|
liwo[

zdefiniowania okna, minimalnego i maksymalnego czasu LATCH wyst
pienia zdarzenia, przesuwania okna w zale|
no[
ci od miejsca wyst
pienia poprzedniego zdarzenia, Rys. 4 Realizacja kompensacji zmiennej inercji obci
|
enia kompensacji czasu op�z
nienia czujnika. Operacje logiczne na 4 zmiennych wej[
ciowych: AND, NOT, OR, NOR, LOGIC EXOR, EXNOR, (1 AND 2) OR (3 AND 4), (1 OR 2) AND (3 OR 4), itp. MPGEN Generator profilu ruchu. Zadawane: pr
dko[

, przyspieszenie. Multiplekser  w zale|
no[
ci od poziomu zmiennej na wyj[
cie zaB

czane MUX jest odpowiednie wej[
cie. ZaB

czenie mo|
e by
: bezpo[
rednie, b
dz
z kompensacj
(w celu eliminacji skok�w warto[
ci wyj[
cia). PID Regulator PID, z funkcj
ograniczenia akcji caB
kuj
cej. Parametry do wykorzystania przez u|
ytkownika: VAR caB
kowite oraz rzeczywiste. VARITH Operacje matematyczne na dw�ch wektorach 5-elementowych. Rys. 5 Wykorzystanie funkcji LATCH do korekcji znacznika druku Tab. 1 Bloki funkcyjne dost
pne w serwonap
dach B&R ACOPOS Zaimplementowanie matema- chu wyst
puj
znaczne zmiany war- cego posuw folii lub papieru. SygnaB
okno, czyli zakres pozycji, w kt�- �� tycznego opisu mechanizmu ko- to[
ci inercji, mog
si
pojawi
trudno- czujnika znacznika jest podany na rych jest spodziewany sygnaB
lanowego w serwonap
dzie B&R [
ci z poprawnym dostrojeniem nap
- szybkie wej[
cie Trigger (50 �s) w ser- z czujnika; ma to zastosowanie umo|
liwia bezpo[
rednie odwoB
y- du. Wyj[
ciem z sytuacji jest zmiana wonap
dzie. Do zapisania warto[
ci w foliach z kolorowym nadru- wanie si
do pozycji obci
|
enia, struktury regulatora pr
du poprzez aktualnej pozycji w momencie przyj- kiem, mog
cych wprowadza
faB
- a tak|
e definiowanie jego profi- wprowadzenie elementu addytyw- [
cia sygnaB
u z czujnika sB
u|
y blok szywe sygnaB
y, lu pr
dko[
ci. Zale|
no[

pomi
dzy nego do zadanego pr
du, kt�ry b
- funkcyjny LATCH. Mo|
na w nim zdefiniowane okno jest powie- �� pozycj
obci
|
enia a k
tem � na- dzie kompensowaB
zmieniaj
ce si
zdefiniowa
: lane co zadany interwaB
, przy p
du mo|
na zapisa
w postaci funk- obci
|
enie w zale|
no[
ci od aktual- parametr, kt�ry ma by
zatrzaski- czym istnieje mo|
liwo[

korek- �� cji, kt�ra jest B
adowana do nap
du nego k
ta �. wany: pozycj
enodera silnika lub cji pozycji okna od miejsca wy- w postaci wielomian�w maksymal- Funkcj
J(�) nale|
y zaB
adowa
enkodera zewn
trznego, pozycje st
pienia ostatniego sygnaB
u nie 6. rz
du. Nap
d synchronizowa- do nap
du i wykorzysta
j
w bloku z innych nap
d�w, wyj[
cia z in- z ograniczeniem maksymalnej ny jest do wirtualnej osi, wedB
ug funkcyjnym CURVE, kt�ry na swo- nych blok�w funkcyjnych itp., korekcji. zaB
adowanej funkcji �(x). Parame- im wyj[
ciu b
dzie zwracaB
aktual- zdarzenie powoduj
ce zatrza[
ni
- �� try ruchu wirtualnej osi odpowia- n
warto[

inercji. Operacj
mno|
e- cie pozycji  mo|
e to by
sygnaB
podsumowanie daj
wymaganym parametrom ru- nia przeprowadzamy za pomoc
blo- z wej[
cia cyfrowego, pozycja prze- chu obci
|
enia. ku ARITH, natomiast r�|
niczkowanie sB
ana przez sie
, wyj[
cie z innego Bloki funkcyjne ACOPOS gwaran- Kompensacja zmiennej inercji ob- za pomoc
bloku PID, z wyB

czon
ak- bloku funkcyjnego, tuj
du|

elastyczno[

przy progra- ci
|
enia w regulatorze pr
du: cj
proporcjonaln
i caB
kuj
c
. minimaln
i maksymaln
szero- mowaniu nawet najbardziej skompli- �� Dla powy|
szego przykB
adu mo|
na Korekcja znacznika folii: ko[

impulsu; sygnaB
y spoza za- kowanych zagadnieD
techniki nap
- wyznaczy
zale|
no[

pomi
dzy in- W maszynach pakuj
cych czy dru- kresu s
ignorowane, dowej, co skutkuje szybkim tworze- ercj
obci
|
enia a aktualnym k
tem karskich jest to podstawowe zadanie kompensacj
czasu op�z
nienia niem efektywnych rozwi
zaD
apli- �� nap
du �. Poniewa|
w zakresie ru- nale|

ce do serwonap
du realizuj
- czujnika, kacyjnych. n r 7 - 8 / 2 0 0 5 w w w. e l e k t r o . i n f o . p l 39