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MOVIDRIVE® MDX60B / 61B
Prozessregler


Ausgabe 07/2007
11564601 / DE                                                                                   Handbuch
SEW-EURODRIVE – Driving the world
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 ...................................................................................................................... 23




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                                                          3
Allgemeine Hinweise
1                         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
Allgemeine Hinweise
                                                          Mitgeltende Unterlagen
                                                                                                       1


1.3    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 – Applikationen




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                         5
Systembeschreibung
2               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 = 800




6                                                      Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
Funktionsbeschreibung
                                           Funktionsbereiche des Prozessreglers
                                                                                                          3


3      Funktionsbeschreibung
3.1    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
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                              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




                                                 61405ADE




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
Funktionsbeschreibung
                                                         Soll- und Istwert-Verarbeitung
                                                                                                                3


3.3    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
Funktionsbeschreibung
3              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
Funktionsbeschreibung
                                                                            PID-Regler
                                                                                                                   3


3.4    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
Funktionsbeschreibung
3                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
Funktionsbeschreibung
                                                               Betriebsart Sprungantwort
                                                                                                                    3


3.7    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 begrenzt




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                      13
Funktionsbeschreibung
3                      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
Funktionsbeschreibung
                          Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen
                                                                                                             3


P270 Sollwert-      Einstellbereich: Parameter / IPOS-Variable / Analog 1 / Analog 2
quelle              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 ... 1023
wertadresse         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 s
stante              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 deaktiviert


P274 Skalierung     Einstellbereich: –32,767 ... 1 ... 32,767
Sollwert            Faktor zur Skalierung des Sollwertes. P274 und die IPOSplus®-Variable H548 sind
                    identisch.


P275 Istwert-       Einstellbereich: Analog 1 / Analog 2 / IPOS Variable
quelle              Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Istwert gelesen werden
                    soll.


P276 IPOS Ist-      Einstellbereich: 0 ... 1023
wertadresse         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... 32,767
Istwert             Skalierungsfaktor des gefilterten Istwertes. P277 und die IPOSplus®-Variable H550 sind
                    identisch.


P278 Offset         Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767
Istwert             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 ms
stante Istwert      Mit diesem Parameter wird die Zeitkonstante des Istwert-Filters eingestellt. In der
                    Einstellung "0" ist das Filter abgeschaltet.


P280 Minimum        Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767
Offset + Istwert    Untere Begrenzung von Offset + Istwert. P280 und die IPOSplus®-Variable H553 sind
                    identisch.


Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                               15
Funktionsbeschreibung
3                       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
Funktionsbeschreibung
                           Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen
                                                                                                                                 3


Übersicht 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 ... 32767




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                                   17
Funktionsbeschreibung
3    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/min




18                                                  Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
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-Reglerausgang




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                        19
Funktionsbeschreibung
3                 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.




                                                                                            11607ADE




20                                                    Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
Anwendungsbeispiel
                                                         Drehzahlregelung eines Motors
                                                                                                                   4


4      Anwendungsbeispiel
4.1    Drehzahlregelung eines Motors
Rand-               •       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 = 15000


Skalierung des      Die maximal zu stellende Drehzahl von 2000 1/min soll am Analogeingang 10 V
Sollwerts           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 = 0,5


Einstellung 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
                                                                                                        60987AXX




Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                     21
Anwendungsbeispiel
4    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 ms



22                                           Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
Index
                                                                                                                                                   5


5          Index
A                                                                         V
Allgemeine Hinweise .............................................4        Vorsteuerung ..................................................... 12
    Haftungsausschluss .......................................4
    Mängelhaftungsansprüche .............................4
    Mitgeltende Unterlagen ..................................5
    Sicherheitsfunktionen .....................................5
Anwendungsbeispiel
    Drehzahlregelung eines Motors ...................21
Aufbau des Prozessreglers ...................................8
B
Betriebsart Sprungantwort ..................................13
F
Funktionsbereiche des Prozessreglers .................7
Funktionsbeschreibung .........................................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 ................................................12
H
Haftungsausschluss ..............................................4
M
Mängelhaftungsansprüche ....................................4
Mitgeltende Unterlagen .........................................5
O
Optimierung des Prozessreglers
in MOVITOOLS® MotionStudio ..........................20
P
Parameterlbeschreibungen
und IPOSplus®-Variablen ...................................14
PID-Regler ..........................................................11
PID-Statuswort ....................................................13
Prozessregler-Ausgangsgröße ...........................12
S
Sicherheitsfunktionen ............................................5
Soll- und Istwert-Verarbeitung
des Prozessreglers ...............................................9
Systembeschreibung ............................................6
U
Übersicht Parameter / IPOSplus®-Variablen ......17



Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler                                                                                                    23
Getriebemotoren  Industriegetriebe  Antriebselektronik  Antriebsautomatisierung  Services




Wie man die Welt bewegt



Mit Menschen, die                                                                                                              Mit kompromissloser
schneller richtig                                                 Mit Antrieben und             Mit einem umfassenden          Qualität, deren hohe
denken 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 Stück
Zukunft entwickeln.                zum Greifen nahe ist.          matisch verbessern.           unserer Zeit.                  einfacher machen.




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                                                                                                                               Driving the world



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                                                                                                                          Phone +49 7251 75-0 · Fax +49 7251 75-1970
                                                                                                                          sew@sew-eurodrive.com
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  • 1. Getriebemotoren Industriegetriebe Antriebselektronik Antriebsautomatisierung Services MOVIDRIVE® MDX60B / 61B Prozessregler Ausgabe 07/2007 11564601 / DE Handbuch
  • 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 ...................................................................................................................... 23 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 3
  • 4. Allgemeine Hinweise 1 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. Allgemeine Hinweise Mitgeltende Unterlagen 1 1.3 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 – Applikationen Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 5
  • 6. Systembeschreibung 2 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 = 800 6 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  • 7. Funktionsbeschreibung Funktionsbereiche des Prozessreglers 3 3 Funktionsbeschreibung 3.1 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 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 61405ADE Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  • 9. Funktionsbeschreibung Soll- und Istwert-Verarbeitung 3 3.3 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. Funktionsbeschreibung 3 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. Funktionsbeschreibung PID-Regler 3 3.4 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. Funktionsbeschreibung 3 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. Funktionsbeschreibung Betriebsart Sprungantwort 3 3.7 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 begrenzt Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 13
  • 14. Funktionsbeschreibung 3 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. Funktionsbeschreibung Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3 P270 Sollwert- Einstellbereich: Parameter / IPOS-Variable / Analog 1 / Analog 2 quelle 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 ... 1023 wertadresse 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 s stante 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 deaktiviert P274 Skalierung Einstellbereich: –32,767 ... 1 ... 32,767 Sollwert Faktor zur Skalierung des Sollwertes. P274 und die IPOSplus®-Variable H548 sind identisch. P275 Istwert- Einstellbereich: Analog 1 / Analog 2 / IPOS Variable quelle Mit diesem Parameter stellen Sie ein, von welcher Quelle der Istwert gelesen werden soll. P276 IPOS Ist- Einstellbereich: 0 ... 1023 wertadresse 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... 32,767 Istwert Skalierungsfaktor des gefilterten Istwertes. P277 und die IPOSplus®-Variable H550 sind identisch. P278 Offset Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 Istwert 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 ms stante Istwert Mit diesem Parameter wird die Zeitkonstante des Istwert-Filters eingestellt. In der Einstellung "0" ist das Filter abgeschaltet. P280 Minimum Einstellbereich: –32767 ... 0 ... 32767 Offset + Istwert Untere Begrenzung von Offset + Istwert. P280 und die IPOSplus®-Variable H553 sind identisch. Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 15
  • 16. Funktionsbeschreibung 3 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. Funktionsbeschreibung Parameterbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen 3 Übersicht 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 ... 32767 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 17
  • 18. Funktionsbeschreibung 3 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/min 18 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  • 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-Reglerausgang Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 19
  • 20. Funktionsbeschreibung 3 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. 11607ADE 20 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  • 21. Anwendungsbeispiel Drehzahlregelung eines Motors 4 4 Anwendungsbeispiel 4.1 Drehzahlregelung eines Motors Rand- • 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 = 15000 Skalierung des Die maximal zu stellende Drehzahl von 2000 1/min soll am Analogeingang 10 V Sollwerts 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 = 0,5 Einstellung 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 60987AXX Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 21
  • 22. Anwendungsbeispiel 4 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 ms 22 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler
  • 23. Index 5 5 Index A V Allgemeine Hinweise .............................................4 Vorsteuerung ..................................................... 12 Haftungsausschluss .......................................4 Mängelhaftungsansprüche .............................4 Mitgeltende Unterlagen ..................................5 Sicherheitsfunktionen .....................................5 Anwendungsbeispiel Drehzahlregelung eines Motors ...................21 Aufbau des Prozessreglers ...................................8 B Betriebsart Sprungantwort ..................................13 F Funktionsbereiche des Prozessreglers .................7 Funktionsbeschreibung .........................................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 ................................................12 H Haftungsausschluss ..............................................4 M Mängelhaftungsansprüche ....................................4 Mitgeltende Unterlagen .........................................5 O Optimierung des Prozessreglers in MOVITOOLS® MotionStudio ..........................20 P Parameterlbeschreibungen und IPOSplus®-Variablen ...................................14 PID-Regler ..........................................................11 PID-Statuswort ....................................................13 Prozessregler-Ausgangsgröße ...........................12 S Sicherheitsfunktionen ............................................5 Soll- und Istwert-Verarbeitung des Prozessreglers ...............................................9 Systembeschreibung ............................................6 U Übersicht Parameter / IPOSplus®-Variablen ......17 Handbuch – MOVIDRIVE® MDX60B/61B Prozessregler 23
  • 24. Getriebemotoren Industriegetriebe Antriebselektronik Antriebsautomatisierung Services Wie man die Welt bewegt Mit Menschen, die Mit kompromissloser schneller richtig Mit Antrieben und Mit einem umfassenden Qualität, deren hohe denken 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 Stück Zukunft entwickeln. zum Greifen nahe ist. matisch verbessern. unserer Zeit. einfacher machen. SEW-EURODRIVE Driving the world Mit einer globalen Präsenz Mit innovativen Ideen, Mit einem Auftritt im für schnelle und in denen morgen Internet, der 24 Stunden überzeugende Lösungen. schon die Lösung für Zugang zu Informationen An 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