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SEW-EURODRIVE – Driving the world
1 Allgemeine Hinweise.............................................................................................. 4     ...
Allgemeine Hinweise1                         Mängelhaftungsansprüche    1         Allgemeine Hinweise                     ...
Allgemeine Hinweise                                                          Mitgeltende Unterlagen                       ...
Systembeschreibung2               Allgemeines    2     Systembeschreibung    2.1   Allgemeines                   Der Proze...
Funktionsbeschreibung                                           Funktionsbereiche des Prozessreglers                      ...
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Funktionsbeschreibung                                                         Soll- und Istwert-Verarbeitung              ...
Funktionsbeschreibung3              Soll- und Istwert-Verarbeitung     Istwert       Als Istwert können mit dem Parameter ...
Funktionsbeschreibung                                                                            PID-Regler               ...
Funktionsbeschreibung3                Vorsteuerung                    Um dem I-Anteil des PID-Reglers kein unnötig großes ...
Funktionsbeschreibung                                                               Betriebsart Sprungantwort             ...
Funktionsbeschreibung3                      Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen     3.9    Parameterbeschreibu...
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Funktionsbeschreibung3                       Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen     P281 Maximum          Ein...
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Funktionsbeschreibung3    Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen         Parameter P..      IPOSplus®-     Beschr...
Funktionsbeschreibung                          Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen                            ...
Funktionsbeschreibung3                 Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio     3.10   Optimierung de...
Anwendungsbeispiel                                                         Drehzahlregelung eines Motors                  ...
Anwendungsbeispiel4    Drehzahlregelung eines Motors            Im folgenden Bild ist die Einstellung P263 Faktor KP = 1,2...
Index                                                                                                                     ...
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Prozessregler

  1. 1. Getriebemotoren Industriegetriebe Antriebselektronik Antriebsautomatisierung ServicesMOVIDRIVE® MDX60B / 61BProzessreglerAusgabe 07/200711564601 / DE Handbuch
  2. 2. SEW-EURODRIVE – Driving the world
  3. 3. 1 Allgemeine Hinweise.............................................................................................. 4 1.1 Mängelhaftungsansprüche............................................................................. 4 1.2 Haftungsausschluss ....................................................................................... 4 1.3 Mitgeltende Unterlagen .................................................................................. 5 1.4 Sicherheitsfunktionen..................................................................................... 5 2 Systembeschreibung ............................................................................................ 6 2.1 Allgemeines ................................................................................................... 6 3 Funktionsbeschreibung......................................................................................... 7 3.1 Funktionsbereiche des Prozessreglers .......................................................... 7 3.2 Aufbau des Prozessreglers ............................................................................ 8 3.3 Soll- und Istwert-Verarbeitung........................................................................ 9 3.4 PID-Regler ................................................................................................... 11 3.5 Vorsteuerung ............................................................................................... 12 3.6 Prozessregler-Ausgangsgröße .................................................................... 12 3.7 Betriebsart Sprungantwort ........................................................................... 13 3.8 PID-Statuswort ............................................................................................. 13 3.9 Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen ................................ 14 3.10 Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio ............... 20 4 Anwendungsbeispiel ........................................................................................... 21 4.1 Drehzahlregelung eines Motors ................................................................... 21 5 Index ...................................................................................................................... 23Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 3
  4. 4. Allgemeine Hinweise1 Mängelhaftungsansprüche 1 Allgemeine Hinweise MOVIDRIVE B Prozessregler Die Sicherheitshinweise in diesem Handbuch sind folgendermaßen aufgebaut: Piktogramm SIGNALWORT! Art der Gefahr und ihre Quelle. Mögliche Folge(n) der Missachtung. • Maßnahme(n) zur Abwendung der Gefahr. Piktogramm Signalwort Bedeutung Folgen bei Missachtung Beispiel: GEFAHR! Unmittelbar drohende Gefahr Tod oder schwere Körperverletzungen WARNUNG! Mögliche, gefährliche Situation Tod oder schwere Körperverletzungen Allgemeine Gefahr VORSICHT! Mögliche, gefährliche Situation Leichte Körperverletzungen Spezifische Gefahr, z. B. Stromschlag STOPP! Mögliche Sachschäden Beschädigung des Antriebssystems oder seiner Umgebung HINWEIS Nützlicher Hinweis oder Tipp. Erleichtert die Handhabung des Antriebssystems. 1.1 Mängelhaftungsansprüche Die Einhaltung des Handbuchs ist die Voraussetzung für störungsfreien Betrieb und die Erfüllung eventueller Mängelhaftungsansprüche. Lesen Sie deshalb zuerst das Handbuch, bevor Sie mit dem Gerät arbeiten! Stellen Sie sicher, dass das Handbuch den Anlagen- und Betriebsverantwortlichen, sowie Personen, die unter eigener Verantwortung am Gerät arbeiten, in einem leserli- chen Zustand zugänglich gemacht wird. 1.2 Haftungsausschluss Die Beachtung des Handbuchs ist Grundvoraussetzung für den sicheren Betrieb der Antriebsumrichter MOVIDRIVE® MDX60B/61B und für die Erreichung der angege- benen Produkteigenschaften und Leistungsmerkmale. Für Personen-, Sach- oder Ver- mögensschäden, die wegen Nichtbeachtung der Betriebsanleitung entstehen, über- nimmt SEW-EURODRIVE keine Haftung. Die Sachmängelhaftung ist in solchen Fällen ausgeschlossen.4 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  5. 5. Allgemeine Hinweise Mitgeltende Unterlagen 11.3 Mitgeltende Unterlagen Nur durch Elektro-Fachpersonal unter Beachtung der gültigen Unfallverhütungsvor- schriften sowie der Betriebsanleitung MOVIDRIVE® MDX60B/61B installieren und in Betrieb nehmen.1.4 Sicherheitsfunktionen Die Antriebsumrichter MOVIDRIVE® MDX60B/61B dürfen ohne übergeordnete Sicher- heitssysteme keine Sicherheitsfunktionen wahrnehmen. Verwenden Sie übergeordnete Sicherheitssysteme, um den Maschinen- und Personenschutz zu gewährleisten. Beachten Sie die für Sicherheitsanwendungen die Angaben in den folgenden Druckschriften: • Sichere Abschaltung für MOVIDRIVE® MDX60B/61B – Auflagen • Sichere Abschaltung für MOVIDRIVE® MDX60B/61B – ApplikationenHandbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 5
  6. 6. Systembeschreibung2 Allgemeines 2 Systembeschreibung 2.1 Allgemeines Der Prozessregler dient dazu, externe Prozesse (z. B. Pumpen, Füllstände oder die Lage eines Tänzers) zu regeln. Er ist als PID-Regler ausgeführt und arbeitet mit allen Betriebsarten des MOVIDRIVE® B zusammen. Der Prozessregler kann sowohl unab- hängig von der Drehzahlregelung des MOVIDRIVE® B verwendet werden als auch über die Sollwertquelle dem MOVIDRIVE® B einen Sollwert vorgeben. Auf diese Weise kann sowohl eine Drehzahl- als auch eine Drehmomentregelung realisiert werden. Für die Grundfunktionalität des Prozessreglers wird kein IPOSplus®-Programm benötigt, alle relevanten Parameter können durch Shell-Parameter oder mittels IPOSplus®-Variablen parametriert werden. HINWEISE • Da der Prozessregler häufig in Verbindung mit IPOSplus® verwendet wird, werden einige Parameter (P...) auch als IPOSplus®-Variablen (H....) abgebildet. • Bei den folgenden Parametern, die mit Nachkommastellen arbeiten, müssen Sie zwischen Parameter und H-Variable den Skalierungsfaktor 1000 berück- sichtigen: – P263 Faktor KP – P274 Skalierung Sollwert – P277 Skalierung Istwert Beispiel: P263 = 0,8 → H541 = 8006 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  7. 7. Funktionsbeschreibung Funktionsbereiche des Prozessreglers 33 Funktionsbeschreibung3.1 Funktionsbereiche des Prozessreglers Der Prozessregler ist in der Firmware des MOVIDRIVE® B implementiert und in folgen- de fünf Bereiche aufgeteilt: • Istwert-Verarbeitung • Sollwert-Verarbeitung • PID-Regler • Vorsteuerung • Begrenzungen Der Prozessregler lässt sich unabhängig von den Ein- und Ausgangswerten der Motor- regelung betreiben. Er wird mit dem Parameter P260 Betriebsart in den Betriebsarten "Regelung" oder "Sprungantwort" betrieben oder deaktiviert. Die Abarbeitungsge- schwindigkeit des Prozessreglers kann mit dem Parameter P261 Zykluszeit auf 1 ms, 5 ms oder 10 ms eingestellt werden.Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 7
  8. 8. 8 3 3.2 P263 P282/P283 H541 H555/H556 Prop. Fakt. X reg min Kp (P-Anteil) X reg max H542 H559.2 P266 H545 H559.3 Vorsteuerung P270 Aufbau des Prozessreglers Sollwert- quelle P274 P282/P283 P282/P283 P284/P285 P271 H548 P273 P264 H555/H556 H555/H556 Funktionsbeschreibung H557/H558 Skalierung Zeitkonst. Aufbau des Prozessreglers Zeiger P272 (H547) Nachstellzeit X reg min X reg min Xa min Sollwert Sollwert Tn (I-Anteil) X reg max + X reg max + Xa max Analogeingang 1 H543 H524 Analogeingang 2 + + + - + H559.4 H559.6 H559.7 P282/P283 P265 H555/H556 Vorhaltezeit X reg min Tv (D-Anteil) X reg max H544 H559.5 P275 Istwert- quelle P277 P278 P280/P281 P279 H550 H552 H553/H554 Zeitkonst. Skalierung Offset Xe min Analogeingang 1 Istwert-Filter Istwert Xe max + Analogeingang 2 H551 H559.1 (max) Zeiger P276 (H549) + H559.0 (min) H559 Statusmeldung 61405ADEHandbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  9. 9. Funktionsbeschreibung Soll- und Istwert-Verarbeitung 33.3 Soll- und Istwert-Verarbeitung Soll- und Istwert können beliebige physikalische Größen annehmen. Der Prozessregler rechnet intern mit 16 Bit (±32767). Deshalb werden Sollwert, Istwert und Offset idealer- weise auf Zahlen des Zahlenbereichs von ±10000 abgebildet. Dadurch können die Werte ca. 320 % des Maximalwertes annehmen und der Wertebereich wird stets optimal genutzt.Sollwert Als Sollwert können folgende Größen mit dem Parameter P270 Sollwertquelle eingestellt werden (→ folgendes Bild): • P271 / H546 Der Sollwert wird direkt aus P271 / H546 gelesen • Zeiger P272 / H547 In P272 / H547 wird die Adresse der IPOSplus®-Variable eingetragen. Wird z. B. in P272 / H547 der Wert "0" eingetragen, wird der Sollwert aus der IPOSplus®-Variable H0000 gelesen. • Analogeingang 1 Wird als Sollwert der Analogeingang 1 verwendet, wird der Wert ohne Skalierungen aus der Parametergruppe P11x Analogeingang AI1 (P110 ... P115) übernommen. Es gilt: 1 V 1000 Einheiten. • Analogeingang 2 Wird als Sollwert der Analogeingang 2 verwendet, wird der Wert ohne Skalierungen übernommen. Es gilt: 1 V 1000 Einheiten. P270 Sollwert- quelle P274 P271 H548 P273 Skalierung Zeitkonst. Zeiger P272 (H547) Sollwert Sollwert Analogeingang 1 Analogeingang 2 60992ADE Der eingelesene Sollwert wird mit dem Skalierungsfaktor P274 / H548 Skalierung Soll- wert multipliziert und nimmt über den Sollwertintegrator anhand einer parametrierbaren Rampe (P273 Zeitkonstante) seinen Endwert an. Die Zeitangabe bezieht sich auf eine Änderung von 15000 Einheiten. HINWEIS Beachten Sie den Skalierungsfaktor 1000 zwischen dem Parameter P274 und der IPOSplus®-Variable H548.Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 9
  10. 10. Funktionsbeschreibung3 Soll- und Istwert-Verarbeitung Istwert Als Istwert können mit dem Parameter P275 Istwertquelle folgende Größen eingestellt werden (→ folgendes Bild): • Analogeingang 1 Wird als Sollwert der Analogeingang 1 verwendet, wird der Wert ohne Skalierungen aus der Parametergruppe P11x Analogeingang AI1 (P110 ... P115) übernommen. Es gilt: 1 V 1000 Einheiten. • Analogeingang 2 Wird als Sollwert der Analogeingang 2 verwendet, wird der Wert ohne Skalierungen übernommen. Es gilt: 1 V 1000 Einheiten. • Zeiger P276 / H549 In P276 / H549 wird die Adresse der IPOSplus®-Variable eingetragen. Wird z. B. in P276 / H549 der Wert "1" eingetragen, wird der Sollwert aus der IPOSplus®-Variable H0001 gelesen. P275 Istwert- quelle P277 P278 P280/P281 P279 H550 H552 H553/H554 Zeitkonst. Skalierung Offset Xe min Analogeingang 1 Istwert-Filter Istwert Xe max + Analogeingang 2 H551 Zeiger P276 (H549) H559.1 (max) + H559.0 (min) 60993ADE Der dort gelesene Istwert kann mit einem parametrierbaren Filter (P279 Zeitkonstante Istwert) gefiltert werden. Der gefilterte Wert wird mit dem Skalierungsfaktor P277 / H550 Skalierung Istwert multipliziert, und das Ergebnis auf der IPOSplus®-Variable H551 abgebildet. HINWEIS Beachten Sie den Skalierungsfaktor 1000 zwischen dem Parameter P277 und der IPOSplus®-Variable H550. Anschließend wird zu diesem Wert der Offset-Istwert (P278 / H552 Offset Istwert) addiert, und das Resultat auf frei wählbare Grenzen beschränkt. Dabei stellt der Wert in P280 / H553 Minimum Offset + Istwert die untere Grenze und der Wert in P281 / H554 Maximum Offset + Istwert die obere Grenze des Istwertes dar. Wird der Istwert durch einen dieser Grenzwerte beschränkt, so wird im PID-Statuswort (H559) Bit 0 oder Bit 1 gesetzt (→ PID-Statuswort).10 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  11. 11. Funktionsbeschreibung PID-Regler 33.4 PID-Regler P263 P282/P283 H541 H555/H556 Prop. Fakt. X reg min Kp (P-Anteil) X reg max H542 H559.2 H559.3 P282/P283 P264 H555/H556 Nachstellzeit X reg min Tn (I-Anteil) X reg max + + H543 + - + H559.4 P282/P283 P265 H555/H556 Vorhaltezeit X reg min Tv (D-Anteil) X reg max H544 H559.5 60994ADE Ist der Prozessregler in der Betriebsart "Regelung", wird aus dem skalierten und gefil- terten Soll- und Istwert die Regeldifferenz gebildet und dem PID-Regler zugeführt. Am PID-Regler selbst kann der Proportionalitätsfaktor des P-Anteils (P263 / H541 Faktor Kp) sowie die Vorhaltezeit (P265 Vorhaltezeit Tv) und die Nachstellzeit (P264 Nachstell- zeit Tn) eingestellt werden. HINWEIS Beachten Sie den Skalierungsfaktor 1000 zwischen dem Parameter P263 und der IPOSplus®-Variable H541. Zusätzlich kann ein einheitlicher Wertebereich für die Begrenzung der Werte der einzel- nen Reglerzweige sowie deren Summe festgelegt werden. Die Einstellung des Parame- ters P282 / H555 Minimum Ausgang PID Regler legt den minimalen Wert fest, die Ein- stellung des Parameters P283 / H556 Maximum Ausgang PID Regler den maximalen Wert fest. Eine Überschreitung dieser Werte wird im PID-Statuswort (H559) abgebildet. HINWEIS Bei PI- und PID-Reglern müssen Sie im Parameter P282 Minimum Ausgang PID-Reg- ler einen negativen Wert eingeben, um das Abwärtsintegrieren zu ermöglichen.Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 11
  12. 12. Funktionsbeschreibung3 Vorsteuerung Um dem I-Anteil des PID-Reglers kein unnötig großes Gedächtnis zu verschaffen, wird dieser dynamisch abgeschaltet. Dies geschieht, sobald der P-Anteil eine der zulässigen Grenzen erreicht hat und der Wert des I-Anteils dasselbe Vorzeichen hat wie der Wert des P-Anteils. Der I-Anteil wird wieder eingeschaltet, sobald der P-Anteil einen Wert innerhalb der Grenzen annimmt oder ein schlagartiger Wechsel von einer Grenze zur anderen stattfindet. Mit dem Parameter P262 Unterbrechung können Sie einstellen, wie sich der Prozess- regler im Falle einer Unterbrechung (Reglersperre, keine Freigabe) bezüglich des Soll- wertes verhält: • der Sollwert bleibt unbeeinflusst (Einstellung P262: Unberücksichtigt) • während der Unterbrechung wird der aktuelle Sollwert auf den aktuellen Istwert gesetzt und nähert sich nach der Unterbrechung wieder dem über die Sollwertrampe eingestellten Sollwert an (Einstellung P262: Sollwert annähern) 3.5 Vorsteuerung Zur berechneten PID-Reglerstellgröße wird der Vorsteuerwert aus P266 / H545 addiert und das Ergebnis wird auf die in P284 / H557 Minimum Ausgang Prozessregler und P285 / H558 Maximum Ausgang Prozessregler eingestellten Grenzen limitiert. Die Begrenzung wird ebenfalls im PID-Statuswort (IPOSplus®-Variable H559) signalisiert. Aufgrund der Addition ist ersichtlich, dass der Vorsteuerwert und die PID-Regleraus- gangsgröße dieselbe Einheit haben. Der berechnete und ggf. limitierte Wert stellt die Stellgröße des Prozessreglers dar. Der Vorsteuerwert dient dazu, einen Arbeitspunkt einzustellen. Der Arbeitspunkt kann fest sein oder auf Grund von Prozessdaten dynamisch verändert werden. Vom Prozessregler müssen lediglich Abweichungen um diesen Arbeitspunkt herum ausgeglichen werden, was zu einer Optimierung der Regelung führt. P266 P282/P283 H545 P284/P285 H555/H556 Vorsteuerung H557/H558 X reg min Xa min X reg max + Xa max + H524 + + + 60995ADE 3.6 Prozessregler-Ausgangsgröße Die Prozessregler-Ausgangsgröße wird in der IPOSplus®-Variable H524 abgebildet. Diese Variable kann sowohl als Drehzahlssollwert als auch für externe Prozesse über Feldbus oder Analogausgang ausgegeben werden. Soll die Ausgangsgröße als Drehzahl- oder Drehmomentsollwert verwendet werden, muss P100 Sollwertquelle auf "IPOS-Sollwert" eingestellt werden. Von dort aus kann sie MOVIDRIVE® B als Sollwert des Drehmoment- / Drehzahlreglers dienen. Die Ausgangsdrehzahl entspricht dem Wert "H524 × 0,2". Um ein stabiles Gesamtsystem zu erhalten, müssen die dort wirksamen Rampen t11/t12 (P130 ... P134, P140 ... P144) schneller als die Gesamtzeitkonstante des Prozessreglers eingestellt sein und die Grenzen (P301/P311Minimaldrehzahl und P302/P312 Maximaldrehzahl) in ausregelbaren Bereichen liegen. Durch den Mechanis- mus Sollwertquelle IPOS ist somit auch die Drehrichtungsumkehr (P350/351) berücksichtigt.12 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  13. 13. Funktionsbeschreibung Betriebsart Sprungantwort 33.7 Betriebsart Sprungantwort Ist der Prozessregler mit P260 auf die Betriebsart "Sprungantwort" eingestellt, kann über den Sollwert ein Sprung vorgegeben, und der gefilterte und skalierte Istwert zu Auswertezwecken aufgenommen werden. Dabei wird der Sollwert direkt als Stellgröße des PID-Reglers verwendet, der PID-Regler selbst ist deaktiviert.3.8 PID-Statuswort Das PID-Statuswort gibt über die Begrenzung verschiedener Werte Auskunft. Die folgende Tabelle zeigt die Bedeutung der einzelnen Bits des Statuswortes. PID-Statuswort (H559) Bedeutung XXXXXXXX XXXXXXX1 Summe aus Istwert und Offset unterschreitet Grenze XXXXXXXX XXXXXX1X Summe aus Istwert und Offset überschreitet Grenze XXXXXXXX XXXXX1XX Der Wert des proportionalen Anteils des Prozessreglers wird begrenzt XXXXXXXX XXXX1XXX Der integrierende Anteil des Prozessreglers wird abgeschaltet XXXXXXXX XXX1XXXX Der integrierende Anteil des Prozessreglers wird begrenzt XXXXXXXX XX1XXXXX Der differenzierende Wert des Prozessreglers wird begrenzt XXXXXXXX X1XXXXXX PID-Regler Stellgröße wird begrenzt XXXXXXXX 1XXXXXXX Summe aus PID-Regler Stellgröße und Vorsteuerung wird begrenztHandbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 13
  14. 14. Funktionsbeschreibung3 Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3.9 Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen Nachfolgend die Beschreibung der Parameter/IPOSplus®-Variablen des Prozessreglers. Die Parameternamen entsprechen der Darstellung im PC-Programm SHELL. Die Werkseinstellung ist jeweils durch Unterstreichung hervorgehoben. P260 Betriebsart Einstellbereich: Regler aus / Regelung / Sprungantwort • Regler aus: Der PID-Regler ist deaktiviert • Regelung: Der PID-Regler ist aktiv • Sprungantwort: Über den Sollwert (P271) kann ein Sprung vorgegeben werde. Der gefilterte und skalierte Istwert kann zu Auswertungszwecken aufgenommen werden. P261 Zykluszeit Einstellbereich: 1 / 5 / 10 ms Mit diesem Parameter wird die Zykluszeit des PID-Reglers eingestellt. P262 Unter- Einstellbereich: Unberücksichtigt / Sollwert annähern brechung Mit diesem Parameter legen Sie fest, wie sich der PID-Regler bei einer Unterbrechung (Reglersperre) verhält. • Unberücksichtigt: Der PID-Regler arbeitet unbeeinflusst weiter. • Sollwert annähern: Nach einer Unterbrechung wird der Sollwert auf den Istwert gesetzt. Anschließend nähert sich der PID-Regler über die Sollwertrampe seinem eingestellten Wert wieder an. P262 und die IPOSplus®-Variable H541 sind identisch. P263 Faktor Kp Einstellbereich: 0 ... 1 ... 32,767 Proportionalitätsfaktor des PID-Reglers mit 3 Nachkommastellen. Der Proportionalitäts- faktor berücksichtigt das Vorzeichen des Parameters "Drehrichtung". P263 und die IPOSplus®-Variable H541 sind identisch. P264 Nachstell- Einstellbereich: 0 ... 65535 ms zeit TN Mit diesem Parameter kann die Nachstellzeit (Zeitkonstante) des integrierenden Anteils des PID-Reglers eingestellt werden. • ≤ TN ≤ 65535 ms 1 ms • TN = 0 → kein I-Anteil P265 Vorhaltezeit Einstellbereich: 0 ... 30 ms TV Mit diesem Parameter kann die Vorhaltezeit (Zeitkonstante) des differenzierenden Anteils des PID-Reglers eingestellt werden. • 1 ms ≤ TV ≤ 30 ms • TV = 0 → kein D-Anteil P266 Vor- Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 steuerung Die Vorsteuergröße wird zum Ergebnis des PID-Reglers addiert. P266 und die IPOSplus®-Variable H546 sind identisch.14 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  15. 15. Funktionsbeschreibung Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3P270 Sollwert- Einstellbereich: Parameter / IPOS-Variable / Analog 1 / Analog 2quelle Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Sollwert gelesen werden soll.P271 Sollwert Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 Einheit: 0,2/min Ist P270 auf "Parameter" eingestellt, wird der Wert des Parameters P271 als Sollwert verwendet. P271 und die IPOSplus®-Variable H546 sind identisch.P272 IPOS Soll- Einstellbereich: 0 ... 1023wertadresse Ist P270 auf "Parameter" eingestellt, wird die Adresse der zu verwendenden Variable in P272 hinterlegt. P272 und die IPOSplus®-Variable H547 sind identisch.P273 Zeitkon- Einstellbereich: 0 ... 0,01 ... 2000 sstante Mit diesem Parameter wird über eine parametrierbare Rampe die Zeitkonstante für den Sollwertintegrator eingestellt. Die Rampenzeit bezieht sich auf eine Änderung von 15000 Inkrementen. Zeitkonstante = 0 → Rampe ist deaktiviertP274 Skalierung Einstellbereich: –32,767 ... 1 ... 32,767Sollwert Faktor zur Skalierung des Sollwertes. P274 und die IPOSplus®-Variable H548 sind identisch.P275 Istwert- Einstellbereich: Analog 1 / Analog 2 / IPOS Variablequelle Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Istwert gelesen werden soll.P276 IPOS Ist- Einstellbereich: 0 ... 1023wertadresse Ist P275 auf "IPOS Variable" eingestellt, wird die Adresse der zu verwendenden Variab- le in P276 gespeichert. P276 und die IPOSplus®-Variable H549 sind identisch.P277 Skalierung Einstellbereich: –32,767 ... 1... 32,767Istwert Skalierungsfaktor des gefilterten Istwertes. P277 und die IPOSplus®-Variable H550 sind identisch.P278 Offset Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767Istwert Mit diesem Parameter kann ein ganzzahliger, permanenter Offset des Istwertes einge- stellt werden. P278 und die IPOSplus®-Variable H552 sind identisch.P279 Zeitkon- Einstellbereich: 0 ... 1 ... 500 msstante Istwert Mit diesem Parameter wird die Zeitkonstante des Istwert-Filters eingestellt. In der Einstellung "0" ist das Filter abgeschaltet.P280 Minimum Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767Offset + Istwert Untere Begrenzung von Offset + Istwert. P280 und die IPOSplus®-Variable H553 sind identisch.Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 15
  16. 16. Funktionsbeschreibung3 Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen P281 Maximum Einstellbereich: –32767 ... 10000 ... 32767 Offset + Istwert Obere Begrenzung von Offset + Istwert. P281 und die IPOSplus®-Variable H554 sind identisch. P282 Minimum Einstellbereich: –32767 ... –1000 ... 32767 Ausgang PID- Einheit: 0,2/min Regler Minimaler Ausgangswert des PID-Reglers. P282 und die IPOSplus®-Variable H555 sind identisch. HINWEIS Bei PI- und PID-Reglern müssen Sie im Parameter P282 Minimum Ausgang PID- Regler einen negativen Wert eingeben, um das Abwärtsintegrieren zu ermöglichen. P283 Maximum Einstellbereich: –32767 ... 1000 ... 32767 Ausgang PID- Einheit: 0,2/min Regler Maximaler Ausgangswert des PID-Reglers. P283 und die IPOSplus®-Variable H556 sind identisch. P284 Minimum Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 Ausgang Einheit: 0,2/min Prozessregler Minimaler Ausgangswert des Prozessreglers. P284 und die IPOSplus®-Variable H557 sind identisch. P285 Maximum Einstellbereich: –32767 ... 7500 ... 32767 Ausgang Einheit: 0,2/min Prozessregler Maximaler Ausgangswert des Prozessreglers. P285 und die IPOSplus®-Variable H558 sind identisch.16 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  17. 17. Funktionsbeschreibung Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3Übersicht Parameter/ IPOSplus®-Variablen HINWEISE • Die Werkseinstellung ist jeweils durch Unterstreichung hervorgehoben. • Bei den folgenden Parametern, die mit Nachkommastellen arbeiten, müssen Sie zwischen Parameter und H-Variable den Skalierungsfaktor 1000 berück- sichtigen: – P263 Faktor KP – P274 Skalierung Sollwert – P277 Skalierung Istwert Beispiel: P263 = 0,8 → H541 = 800 Parameter P.. IPOSplus®- Beschreibung / Einstellbereich Variable H.. P260 H540 Betriebsart PID-Regler: Betriebsart • 0 = Regler aus • 1 = Regler an • 2 = Sprungantwort P260 und die IPOSplus®-Variable H540 sind identisch. P261 Zykluszeit - Zykluszeit des PID-Reglers: • 1 ms • 5 ms • 10 ms P262 - Mit diesem Parameter wird festgelegt, wie sich der PID-Regler bei einer Unterbrechung Unterbrechung (Reglersperre) verhält. Einstellbereich: • Unberücksichtigt Der PID-Regler arbeitet unbeeinflusst weiter. • Sollwert annähern Nach einer Unterbrechung wird der Sollwert auf den Istwert gesetzt. Anschließend nähert sich der PID-Regler über die Sollwertrampe seinem eingestellten Wert wieder an. P262 und die IPOSplus®-Variable H541 sind identisch. P263 Faktor KP H541 Proportionalitätsfaktor des PID-Reglers mit 3 Nachkommastellen. Der Proportionalitätsfaktor berücksichtigt das Vorzeichen des Parameters P262 Drehrichtung. Einstellbereich: 0 ... 1 ... 32.767 P263 und die IPOSplus®-Variable H541 sind identisch. P264 - Mit diesem Parameter kann die Nachstellzeit des integrierenden Anteils Nachstellzeit TN des PID-Reglers eingestellt werden. • 1 ms≤ TN ≤ 65535 ms • TN = 0 → kein I-Anteil Einstellbereich: 0 ... 65535 ms P265 - Mit diesem Parameter kann die Vorhaltezeit (Zeitkonstante) des Vorhaltezeit TV differenzierenden Anteils des PID-Reglers eingestellt werden. • 1 ms≤ TV ≤ 30 ms • TV = 0 → kein D-Anteil Einstellbereich: 0 ... 30 ms - H542 Aktueller Wert des P-Anteils (nach Begrenzung) - H543 Aktueller Wert des I-Anteils (nach Begrenzung) - H544 Aktueller Wert des D-Anteils (nach Begrenzung) P266 H545 Die Vorsteuergröße wird zum Ergebnis des PID-Reglers addiert. P266 Vorsteuerung und die IPOSplus-Variable H545 sind identisch. Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 17
  18. 18. Funktionsbeschreibung3 Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen Parameter P.. IPOSplus®- Beschreibung / Einstellbereich Variable H.. P270 - Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Sollwert Sollwertquelle gelesen werden soll. Einstellbereich: • Parameter • IPOS-Variable • Analog 1 • Analog 2 P271 Sollwert H546 Ist P270 Sollwertquelle auf "Parameter" eingestellt, wird der Wert des Parameters P271 als Sollwert verwendet. P271 und die IPOSplus®- Variable H546 sind identisch. Einstellbereich: –32767... 0 ... 32767 Einheit: 0.2/min P272 IPOS H547 Ist P270 Sollwertquelle auf "IPOS Variable" eingestellt, wird die Adresse Sollwertadresse der zu verwendenden Variable in P272 hinterlegt. P272 und die IPOSplus®-Variable H547 sind identisch. Einstellbereich: 0 ... 1023 P273 - Mit diesem Parameter wird über eine parametrierbare Rampe die Zeitkonstante Zeitkonstante für den Sollwertintegrator eingestellt. Die Rampenzeit bezieht sich auf eine Änderung von 15000 Inkrementen. Zeitkonstante = 0 → Rampe ist deaktiviert Einstellbereich: 0 ... 0.01 ... 2000 s P274 Skalierung H548 Faktor zur Skalierung des Sollwertes. P274 und die IPOSplus®-Variable Sollwert H548 sind identisch. Einstellbereich: –32.767 ... 1 ... 32.767 P275 - Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Istwert Istwertquelle gelesen werden soll. Einstellbereich: • Analog 1 • Analog 2 • IPOS Variable P276 IPOS H549 Ist P275 Istwertquelle auf "IPOS Variable" eingestellt, wird die Adresse Istwertadresse der zu verwendenden Variable in P276 gespeichert. P276 und die IPOSplus®-Variable H549 sind identisch. Einstellbereich: 0 ... 1023 P277 Skalierung H550 Skalierungsfaktor des gefilterten Istwertes. P277 und die IPOSplus®- Istwert Variable H550 sind identisch. Einstellbereich: –32.767 ... 1 ... 32.767 P278 Offset H552 Mit diesem Parameter kann ein ganzzahliger, permanenter Offset des Istwert Istwertes eingestellt werden. P278 und die IPOSplus®-Variable H552 sind identisch. Einstellbereich: –32767 ... 0... 32767 P279 Zeitkon- - Mit diesem Parameter wird die Zeitkonstante des Istwert-Filters stante Istwert eingestellt. In der Einstellung "0" ist das Filter abgeschaltet. Einstellbereich: 0 ... 1 ... 500 ms P280 Minimum H553 Untere Begrenzung von Offset + Istwert. P280 und die IPOSplus®- Offset + Istwert Variable H553 sind identisch. Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 P281 Maximum H554 Obere Begrenzung von Offset + Istwert. P281 und die IPOSplus®- Offset + Istwert Variable H554 sind identisch. Einstellbereich: –32767 ... 10000 ... 32767 P282 Minimum H555 Minimaler Ausgangswert des PID-Reglers. P282 und die IPOSplus®- Ausgang PID- Variable H555 sind identisch. Regler Einstellbereich: –32767 ... –1000 ... 32767 Einheit: 0.2/min Beachten Sie: Bei PI- und PID-Reglern müssen Sie im Parameter P282 Minimum Ausgang PID-Regler einen negativen Wert eingeben, um das Abwärts- integrieren zu ermöglichen. P283 Maximum H556 Maximaler Ausgangswert des PID-Reglers. P283 und die IPOSplus®- Ausgang PID- Variable H556 sind identisch. Regler Einstellbereich: –32767 ... 1000 ... 32767 Einheit: 0.2/min18 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  19. 19. Funktionsbeschreibung Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3 Parameter P.. IPOSplus®- Beschreibung / Einstellbereich Variable H.. P284 Minimum H557 Minimaler Ausgangswert des PID-Reglers. P284 und die IPOSplus®- Ausgang Variable H557 sind identisch. Prozessregler Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 Einheit: 0.2/min P285 Maximum H558 Maximaler Ausgangswert des PID-Reglers. P285 und die IPOSplus®- Ausgang Variable H558 sind identisch. Prozessregler Einstellbereich: –32767 ... 7500 ... 32767 Einheit: 0.2/min - H559 Statuswort PID-Regler - H524 IPOS-Sollwert, PID-ReglerausgangHandbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 19
  20. 20. Funktionsbeschreibung3 Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio 3.10 Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio In MOVITOOLS® MotionStudio wird Ihnen eine Programmoberfläche zur Optimierung des Prozessreglers zur Verfügung gestellt. 11607ADE20 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  21. 21. Anwendungsbeispiel Drehzahlregelung eines Motors 44 Anwendungsbeispiel4.1 Drehzahlregelung eines MotorsRand- • Die maximale Drehzahl des Motors beträgt 3000 1/min (→ P302)bedingungen • Der Motor soll im Bereich 200 ... 2000 1/min geregelt werden • Der Sollwert ist der Analogeingang 1 (→ Einstellung P270 Sollwertquelle: Analogeingang1 ) • Der Istwert ist die über Geber zurückgeführte Motorgeschwindigkeit. Diese wird zum Beispiel über ein IPOSplus®-Programm in die Variable H0 geschrieben (→ Istwert- quelle P275 "Zeiger P276"; P276 = "0"). • Der Motorsollwert (→ P100) muss auf "IPOS-Sollwert" eingestellt werden. Die Skalierung beträgt : IPOS-Sollwert × 0,2 = Solldrehzahl in 1/min. • Daraus ergeben sich folgende Ausgangsgrenzen des PID-Reglers: – P284 Minimum Ausgang Prozessregler = 0 – P285 Maximum Ausgang Prozessregler = 3000 1/min / 0,2 1/min = 15000Skalierung des Die maximal zu stellende Drehzahl von 2000 1/min soll am Analogeingang 10 VSollwerts entsprechen. Daraus ergibt sich umgerechnet auf Recheneinheiten: • 2000 1/min / 0,2 1/min = 10000 • 10 V 10000 → P274 Skalierung Sollwert = 1 Um den Motor regeln zu können, müssen die eingestellten Rampen des Motors (P130 ... P134 = 0,1 s, bezogen auf 0 ... 3000 1/min) kleiner sein als die in P273 eingestellte Zeitkonstante .Skalierung des In die IPOSplus®-Variable H0 wird der Wert "Ist-Drehzahl × 10" geschrieben. Umgerech-Istwerts net auf Recheneinheiten ergibt sich für P277 Skalierung Istwert = (1/0,2) / 10 = 0,5Einstellung des • Einstellung des Proportionalanteils (P-Anteil).Prozessreglers Dazu wird der I- und D-Anteil auf "0" eingestellt. Der Anfangswert des P-Anteils ist "1", danach wird dieser erhöht, bis das System beim Einschalten zum Schwingen neigt (→ folgendes Bild, Einstellung P263 Faktor KP = 1). U t 60987AXXHandbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 21
  22. 22. Anwendungsbeispiel4 Drehzahlregelung eines Motors Im folgenden Bild ist die Einstellung P263 Faktor KP = 1,2. Das System neigt zum Schwingen. Daraus ergibt sich ein kritischer P-Anteil (KPkrit) von 1. U t 60988AXX • Messung der Periodendauer T. 20 Schwingungen benötigen 520 ms. Daraus ergibt sich: TKrit = 26 ms. 11776ADE • Einstellung der Reglerparameter nach Ziegler/Nichols. – P-Regler: KP = KPkrit × 0,5 = 1 × 0,5 = 0,5 – PI-Regler: KP = KPkrit × 0,45 = 1 × 0,45 = 0,45 TN = 0,85 × Tkrit = 0,85 × 26 ms = 22 ms – PID-Regler: KP = KPkrit × 0,6 = 1 × 0,6 = 0,6 TN = 0,5 × Tkrit= 0,5 × 26 ms = 13 ms TV = 0,12 Tkrit = 0,12 × 26 ms = 13 ms22 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  23. 23. Index 55 IndexA VAllgemeine Hinweise .............................................4 Vorsteuerung ..................................................... 12 Haftungsausschluss .......................................4 Mängelhaftungsansprüche .............................4 Mitgeltende Unterlagen ..................................5 Sicherheitsfunktionen .....................................5Anwendungsbeispiel Drehzahlregelung eines Motors ...................21Aufbau des Prozessreglers ...................................8BBetriebsart Sprungantwort ..................................13FFunktionsbereiche des Prozessreglers .................7Funktionsbeschreibung .........................................7 Aufbau des Prozessreglers ............................8 Betriebsart Sprungantwort ............................13 Funktionsbereiche des Prozessreglers ..........7 Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio ..........20 Parameterlbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen ......................14 PID-Regler ....................................................11 PID-Statuswort .............................................13 Prozessregler-Ausgangsgröße .....................12 Soll- und Istwert-Verarbeitung ........................9 Übersicht Parameter / IPOSplus®-Variablen ......................17 Vorsteuerung ................................................12HHaftungsausschluss ..............................................4MMängelhaftungsansprüche ....................................4Mitgeltende Unterlagen .........................................5OOptimierung des Prozessreglersin MOVITOOLS® MotionStudio ..........................20PParameterlbeschreibungenund IPOSplus®-Variablen ...................................14PID-Regler ..........................................................11PID-Statuswort ....................................................13Prozessregler-Ausgangsgröße ...........................12SSicherheitsfunktionen ............................................5Soll- und Istwert-Verarbeitungdes Prozessreglers ...............................................9Systembeschreibung ............................................6UÜbersicht Parameter / IPOSplus®-Variablen ......17Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 23
  24. 24. Getriebemotoren Industriegetriebe Antriebselektronik Antriebsautomatisierung ServicesWie man die Welt bewegtMit Menschen, die Mit kompromissloserschneller richtig Mit Antrieben und Mit einem umfassenden Qualität, deren hohedenken und mit Mit einem Service, der Steuerungen, die Ihre Know-how in den Standards die täg-Ihnen gemeinsam die auf der ganzen Welt Arbeitsleistung auto- wichtigsten Branchen liche Arbeit ein StückZukunft entwickeln. zum Greifen nahe ist. matisch verbessern. unserer Zeit. einfacher machen. SEW-EURODRIVE Driving the worldMit einer globalen Präsenz Mit innovativen Ideen, Mit einem Auftritt imfür schnelle und in denen morgen Internet, der 24 Stundenüberzeugende Lösungen. schon die Lösung für Zugang zu InformationenAn jedem Ort. übermorgen steckt. und Software-Updates bietet. SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG P.O. Box 3023 · D-76642 Bruchsal / Germany Phone +49 7251 75-0 · Fax +49 7251 75-1970 sew@sew-eurodrive.com www.sew-eurodrive.com

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