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Micro Application Example – Add on

Descrição da biblioteca STEP 7-Micro/WIN utilizada no exemplo de micro aplicação 22 para o "Posicionamento controlado de eixos rotativos"

Anexo do Micro Application Example 22

Nota

Micro Application Example 22 ID-artigo 24104802

eixo rotativo V1.0 Seite 2/18

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Nota Os Micro Automation Sets são facultativos e não pretendem ser completos quanto à configuração e ao equipamento, bem como quaisquer eventualidades. Os Micro Automation Sets não representam soluções específicas para os clientes, pretendendo apenas oferecer uma ajuda para a solução de exigências típicas. Você mesmo é responsável pelo funcionamento adequado dos produtos descritos. Os presentesMicro Automation Sets não eximem você da obrigação de utilização segura na aplicação, instalação, operação e manutenção. Através da utilização destes Micro Automation Sets você aceita a não responsabilidade da Siemens por eventuais danos para além do regulamento de responsabilidade descrito. Nós nos reservamos o direito de efetuar alterações nestes Micro Automation Sets a qualquer momento sem aviso prévio. Em caso de divergências entre as sugestões contidas nestes Micro Automation Setse outras publicações da Siemens, por exemplo catálogos, prevalece o conteúdo da outra documentação.

Garantia, responsabilidade e suporte Não assumimos nenhuma garantia pelas informações contidas neste documento.

A nossa responsabilidade por danos causados através da utilização dos exemplos, avisos, programas, dados de configuração e de potência etc., descritos neste Micro Automation Set fica excluída, independente da causa jurídica. Tal não se aplica por exemplo nos casos em que a lei alemã sobre a responsabilidade civil do fornecedor (Produkthaftungsgesetz) obriga a responsabilidade por dolo, negligência grave, ou nos casos em que a integridade física ou a vida humana bem como a saúde sejam violadas, no caso de prestação de garantia em razão da natureza de alguma coisa, no caso de ocultação dolosa de um erro ou no caso de descumprimento das obrigações contratuais essenciais. A indenização por violação de obrigações contratuais essenciais limita-se porém ao dano típico contratual e previsível, salvo no caso de dolo ou negligência grave ou no caso de obrigatoriedade de responsabilidade decorrente da violação da vida humana e da integridade física bem como da saúde. As disposições acima mencionadas não implicam uma alteração do ônus da prova em seu detrimento.

Copyright© 2006 Siemens A&D. Não é permitida a divulgação ou a reprodução dos Micro Automation Sets ou parte deles, salvo expressamente autorizada pela Siemens A&D.

Em caso de dúvidas relativas a este artigo, envie-nos um e-mail para o seguinte endereço:

[email protected]

mailto:[email protected]

Apresentação



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Apresentação Micro Automation Sets são configurações de automação operacionais e testadas à base de produtos A & D padrão para a implementação simples, rápida e econômica de tarefas de automação de pequeno porte. Cada um dos Micro Automation Sets presentes cobre uma tarefa parcial freqüente de um problema típico apresentado pelo cliente na camada inferior de desempenho.

Para estas tarefas parciais você encontra respostas sobre os produtos necessários e como estes funcionam entre si com a ajuda dos Sets.

Para implementar a funcionalidade em que se baseia este Micro Automa-tion Set, também pode ser utilizada uma série de outros componentes (p.ex. outras CPUs, alimentações elétricas, etc.) Estes componentes estão listados nos catálogos da SIEMENS A&D. Os Micro Automation Sets você encontra também sob o seguinte link:

http://www.siemens.de/microset

Sumário 1 Tipos de posicionamento .......................................................................... 4

2 Vista geral sobre os módulos da biblioteca ............................................ 7

3 Utilização da biblioteca.............................................................................. 8

4 Descrição das interfaces da biblioteca .................................................. 11

5 Informações de erro................................................................................. 17

! Atenção

Esta descrição da biblioteca é um documento suplementar do Micro Application Example 22.

Condição indispensável para este documento e a utilização da biblioteca é que você esteja familiarizado com o Micro Automation Set 22.

http://www.siemens.de/microset

Tipos de posicionamento



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1 Tipos de posicionamento

Classificação A figura seguinte dá uma idéia geral sobre o tipo de acionamento ou motor em dependência do processo de posicionamento selecionado. Os campos marcados em verde são de maior interesse para o presente Micro Automation Set. Figura 1-1

POSITIONIEREN

Gesteuertes Positionieren

Frequenz-umrichter

Asynchronmotor

Geregeltes Positionieren

Frequenz-umrichter

AsynchronmotorSchrittmotor

Schrittmotor-steuerung

Servo-Antrieb

Servomotor

Polpaar-umschaltung

Posicionamento controlado por meio de deslocamento em marcha rápida / lenta O posicionamento controlado por meio de deslocamento em marcha rápida / lenta começa no ponto de partida e acelera para a velocidade rápida. A posição final é atingida por:

• Mudança de uma velocidade rápida para uma velocidade lenta

• Frenagem da massa no chamado "ponto de desligamento"

Figura 1-2

Ponto de partida Ponto final

Velocidade rápida

Velocidade lenta

Velo

cida

de

Tempo

Ponto de mudança

Ponto de desligamento

A tabela seguinte mostra a influência da alteração da massa sobre a exatidão de posicionamento:




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Tabela 1-1

Carro de deslocamento Carro de deslocamento

2kg 2kg

Posicionamento a 10m

Posicionamento controlado

O posicionamento controlado é dimensionado exatamente para uma massa (p.ex. 2kg). O começo do processo de frenagem é determinado de modo que o carro de deslocamento pare num ponto exatamente definido.


Posição antiga Nova posição

2kg


2kg 2kg 2kg 2kg 2kg

Divergência

Posicionamento controlado

O aumento da massa no carro de deslocamento tem por conseqüência que a massa inerte ultrapassa a posição final previamente definida após o começo do processo de frenagem. Daí resulta uma divergência permanente.

Posicionamento regulado Através da determinação contínua da posição teórica e real atual e a compensação da diferença dos dois valores de posição, o posicionamento regulado assegura que a posiçao final seja sempre atingida. Nisto, a ultrapassagem temporária da posição final é corrigida.

Tabela 1-2


2kg 2kg


Posicionamento regulado

No caso do posicionamento regulado a posição atual do carro de deslocamento é sempre transmitida ao controlador. A partir daí é calculada a ativação do motor. Desta forma o controlador sempre pode adaptar a velocidade do motor ao trajeto restante do carro de deslocamento e a posição final exata é atingida.


Posição antiga Nova posição

2kg


2kg 2kg2kg 2kg 2kg

Posicionamento regulado

O aumento da massa já não interfere na exatidão do posicionamento e a posição final exata é atingida.




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O que se entende por um eixo? O deslocamento de um objeto numa linha definida e/ou a realização de uma rotação definida é chamado "deslocamento de um eixo". Basicamente existem dois tipos diferentes de eixos:

• Eixo linear

• Eixo rotativo

Eixo linear A área de deslocamento do eixo é determinado fixamente por uma posição inicial e final. A posição atual registrada encontra-se sempre dentro desta área. Figura 1-3, exemplos para o eixo linear

0 1 2 3 4 5 6 7 8 990 270

180

45

135 225

315

Eixo rotativo O deslocamento cíclico de um eixo rotativo por 360° é repetido ciclicamente (p.ex. movimento circular). A posição real recomeça em 0° depois de uma rotação completa. Fala-se também de um eixo módulo. Figura 1-4, exemplo para o eixo módulo

90 270

180

45

135 225

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Vista geral sobre os módulos da biblioteca



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2 Vista geral sobre os módulos da biblioteca

Vista geral A biblioteca contém os seguintes módulos:

• Rt_Intialise (Inicialização e instalação do programa no startup da CPU)

• Rt_Jog_Motion (Possibilita o deslocamento no modo "jog")

• Rt_Referencing (Referencia o posicionamento)

• Rt_Positioning (Posicionamento em valor absoluto em direção positiva; 0° até <360°)

• Rt_Info_and_Commission (opcional) (Põe à disposição informações adicionais para a colocação em funcionamento e para a operação; este módulo não é obrigatório, mas recomenda-se para a colocação em funcionamento)

• Rt_Control_INT (Programa para a interrupção de 50ms para chamar o módulo Rt_Control_IO)

• Rt_Control_IO (Trata de todos os comandos de deslocamento relevantes para o posicionamento durante a interrupção, calcula a posição atual e controla o conversor de freqüência)

Utilização da biblioteca



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3 Utilização da biblioteca

Integração da biblioteca em STEP 7-Micro/WIN Para poder utilizar uma biblioteca no STEP 7-Micro/WIN, você deve pimeiramente integrá-la na ferramenta. Os passos necessários para tal estão listados na seguinte tabela. Tabela 3-1

Passo Ação Quadro/nota

1. A biblioteca encontra-se na página HTML da qual você carregou este documento. Grave a biblioteca no seu disco rígido. (O nome do arquivo da biblioteca é: „Set22_MicroWin_Library_Rotary_V1d4.mwl“)

2. Abra STEP 7-Micro/WIN 3. • Na árvore de projeto clique com o

botão direito do mouse na opção "Bibliotecas".

• Selecione a opção "Juntar/retirar bibliotecas".

4. • Clique no botão esquerdo "Juntar".

• Navegue no seu disco rígido até a posição da biblioteca gravada e selecione-a.

• Confirme este diálogo com "OK". 5. • A biblioteca aparece numa janela.

• Confirme esta janela com "OK"“.

6. A biblioteca está agora disponível em

STEP 7-Micro/WIN.




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Utilização da biblioteca no seu programa de usuário

Nota Presumimos aqui que a biblioteca está corretamente integrada em STEP 7-Micro/WIN.

Tabela 3-2


1. Abra STEP 7-Micro/WIN e abra o projeto em que pretende integrar a biblioteca.

2. Navegue no programa à pasta em que pretende inserir os subprogramas da biblioteca.

3. • Abra na árvore de projeto a pasta "Bibliotecas"

• Abra a biblioteca "oloop_rt".

4. Clique nos subprogramas seguintes e arraste e solte estes no seu programa: • Rt_Intialise • Rt_Jog_Motion • Rt_Referencing • Rt_Positioning • Rt_Info_and_Commission (opcional)

5. Ligue a entrada EN dos subprogramas através de um contato padrão a variável SM0.0. Ligue a seguir as entradas e saídas do módulo com as variáveis correspon-dentes. (Veja capítulo 4)

6. Atribua a área de memória prevista à biblioteca. Clique com o botão direito do mouse em "Módulo de programa" e selecione no menu contextual "Memória para biblioteca...".




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7. • Introduza no menu seguinte a área de memória que pretende utilizar. (A biblioteca precisa de 124 Bytes).

• Confirme com "OK".

Descrição das interfaces da biblioteca



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4 Descrição das interfaces da biblioteca

Chamada do módulo "Rt_Initialise" Figura 3-1

Tabela 4-1

Nº Designação Tipo Descrição

1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. (Chamada cíclica obrigatória!)

Chamada do módulo "Rt_Jog_Motion" Figura 3-1

Tabela 4-2


1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. 2. fast_backward Entrada, BOOL Se o programa se encontrar




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Nº Designação Tipo Descrição no modo "jog", o motor desloca rapidamente em direção positiva enquanto o bit está ativo.

3. fast_backward Entrada, BOOL Se o programa se encontrar no modo "jog", o motor desloca rapidamente em direção negativa enquanto o bit está ativo.

4. slow_forward Entrada, BOOL Se o programa se encontrar no modo "jog", o motor desloca lentamente em direção positiva enquanto o bit está ativo.

5. slow_backward Entrada, BOOL Se o programa se encontrar no modo "jog", o motor desloca lentamente em direção negativa enquanto o bit está ativo.

6. busy Saída, BOOL O bit está ativo enquanto o motor desloca no modo "jog"

Chamada do módulo "Rt_Referencing" Figura 3-1

Tabela 4-3


1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. 2. Início Entrada, BOOL A procura do ponto de

referência inicia no caso de um flanco positivo.

3. Offset Entrada, REAL Contém o valor do




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Nº Designação Tipo Descrição deslocamento do ponto de referência.

Chamada do módulo "Rt_Positioning" Figura 3-1

Tabela 4-4


1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. 2. start Entrada, BOOL Inicia um novo

posicionamento no caso de um flanco positivo.

3. new_setpoint Entrada, REAL Nova posição final para o posicionamento. (0°-360°)

4. off_creep Entrada, REAL Ponto de desligamento do posicionamento É possivel atribuir um valor fixo ou uma variável.1

5. off_rapid Entrada, REAL Ponto de mudança do posicionamento. É possivel atribuir um valor fixo ou uma variável.2

6. busy Saída, BOOL O bit está LIGADO enquanto o posicionamento corre.

1,2 Na atribuição de valores fixos para os parâmetros off_creep e off_rapid, estes não podem

ser alterados sem MicroWin. Isto protege os parâmetros contra todo o apagamento involuntário. Na atribuição de variáveis para os parâmetros off_creep e off_rapid, os valores podem ser alterados por exemplo através de um sistema HMI. Isto possibilita a adaptação dos parâ-metros a novas condições durante a operação (p.ex. valores de fricção alterados).




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7. done Saída, BOOL O bit está LIGADO quando o posicionamento foi concluído com sucesso.

8. aborted Saída, BOOL O bit está LIGADO quando o posicionamento não foi concluído com sucesso.

Chamada do módulo "Rt_Info_and_Commission" Figura 3-1

Tabela 4-5


1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. 2. Revolutions Saída, REAL Indica a velocidade de rota-

ção [min-1] do encoder. 3. Current_Speed Saída, REAL Indica a velocidade angular

[°/s]. 4. Current_Acceleration Saída, REAL Indica a aceleração angular

[°/s²]. 5. Creep_Reached Saída, BOOL Está LIGADO após a

conclusão da aceleração para a velocidade lenta.

6. Rapid_Reached Saída, BOOL Está LIGADO após a conclusão da aceleração para a velocidade rápida.




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7. Creep_Value_msrd Saída, REAL Contém o valor de medição para o ponto de desligamento da marcha lenta.

8. Rapid_Value_msrd Saída, REAL Contém o valor de medição para o ponto de mudança da marcha rápida/lenta.

9. Creep_Value_qual Saída, BOOL Analisa a qualidade do valor de medição Creep_Value_msrd.

10. Rapid_Value_qual Saída, BOOL Analisa a qualidade do valor de medição Rapid_Value_qual.

Chamada do módulo "Rt_Control_INT"

Este módulo é chamado automaticamente a cada 50 ms. Não é necessário arrastá-lo para o programa do usuário.

Chamada do módulo "Rt_Control_IO" O subprograma deve ser chamado no programa de interrupção "Rt_Control_INT". Tabela 4-6


1. Navegue para o programa de interrupção Rt_Control_INT

2. Arraste e solte o subprograma Rt_Control_IO até ao programa de interrupção.




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Figura 3-1

Tabela 4-7


1. EN Entrada, BOOL Ativação do subprograma. 2. stop_bit Entrada, BOOL O deslocamento do

acionamento é possível enquanto o bit está LIGADO. Atenção: Baixo ativo

3. error_ack Entrada, BOOL Com o flanco positivo é confirmada uma mensagem de erro pendente.

4. fast_counter Entrada, DWORD Posição do contador rápido. 5. imp_at_turn Entrada, DWORD Número de pulsos por

rotação do eixo. 6. increments_tolerance Entrada, DWORD Tolerância do monitoramento

da parada. (dentro de 50 ms) 7. new_op_mode Entrada, BYTE Modo operacional desejado.

(Mudança possível somente na parada.)

8. Posição Saída, REAL Posição atual (somente válida se referenciada)

9. no_motion Saída, BOOL LIGADO na parada do eixo 10. current_op_mode Saída, BYTE Modo operacional atual 11. stat_word Entrada, WORD Palavra de estado (veja

tabela 5-1) 12. error_word Entrada, WORD Palavra de erro (veja tabela

5-2)

Informações de erro



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5 Informações de erro

Palavra de estado Na tabela seguinte são descritos oito bits da palavra de estado "stat_word" do módulo da biblioteca "Rt_Control_IO". Os demais bits não estão atribuí-dos. Figura 5-1

stat_word

Tabela 5-1

Bit Designação Descrição

0 Marcha lenta O conversor de freqüência é ativado na marcha lenta. 1 Marcha rápida O conversor de freqüência é ativado na marcha

rápida. 2 À ré A direção de rotação no conversor de freqüência está

invertida. 3 Modo "jog" O sistema encontra-se no modo operacional "jog". 4 Referenciar O sistema encontra-se no modo operacional

referenciar. 5 Posicionamento O sistema encontra-se no modo operacional

posicionamento. 6 Parada O monitoramento da parada sinaliza parada. 7 Referenciado O sistema está referenciado e o registro dos valores

reais fornece valores plausíveis.

Informações de erro



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Palavra de erro Na tabela seguinte são descritos seis bits da palavra de erro "error_word" do módulo da biblioteca "Rt_Control_IO". Os demais bits não estão atribuí-dos. Figura 5-2

Error_word

Tabela 5-2

Bit Designação Descrição

0 Sem validação O sistema não tem validação do acionamento. 1 Atender a

confirmação do erro

Um erro pendente deve ser confirmado.

2 Parâmetro errado O ponto de mudança da marcha rápida à marcha lenta é inferior ao ponto de desligamento da marcha lenta.

3 A distância de posicionamento muito pequena

A nova posição encontra-se muito perto da posição atual. (A distância mínima possível da nova posição em relação à posição atual é duas vezes o ponto de desligamento da velocidade lenta.)

4 Fora da área de posicionamento

A nova posição não se encontra dentro de 0° e 360°.

5 Erro geral O bit está ativado quando um erro está pendente.

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