РУКОВОДСТВО CPA/CPAI- - -P -IM/PM/MM-magnettrack.ru/doc/2_CPA_CPAI---P-M--v2.0.0.pdf · В отношении данного продукты был выдан

1

magnettrack©[email protected]

РУКОВОДСТВОCPA/CPAI-_ _ _ _-_ _-P_ _ _ _-IM/PM/MM-_ _-_ _

Версия руководства: 2.0.0Выпуск: январь 2019

1.1 Обозначение наименования1.2 Характеристики системы1.3 Элементы системы и их функции

2.1 Монтаж преобразователя2.2 Установка магнитных маркеров2.3 Электрическое подключение преобразователя2.4 Индикация системы

3.1 Конфигурация оборудования3.2 Установка библиотеки magnettrack

4.1 Инициализация системы4.2 Работа с несколькими осями позиционирования4.3 Позиционирование в инкрементном режиме работы адаптивной неинкрементной системы magnettrack CPA-xxx4.4 Позиционирование в инкрементном режиме работы адаптивной инкрементной системы magnettrack CPAI-xxx4.5 Диагностика ошибок и устранение неполадок

СОДЕРЖАНИЕ

1

2

3

4

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

МОНТАЖ СИСТЕМЫ

УСТАНОВКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЗАПУСК СИСТЕМЫ. ДИАГНОСТИКА ОШИБОК И УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК

1.0.1

Во избежание риска, всегда соблюдайте предупреждения и меры предосторожности, описанные в данном руководстве. Важная информация выделена в рамку и отмечена значком

Действия, которые напрямую влияют на исправность работы системы и обязательны к исполнению, обозначены значком

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

В отношении данного продукты был выдан патент на изобретение №2594669«СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ»

Тел. 8 800-77-55-918http://[email protected]

Система magnettrack позволяет измерять абсолютное перемещение объектов на дистанциях от нескольких метров до нескольких километров. В ее состав входят два основных компонента: магнитострикционный микроимпульсный преобразователь линейных перемещений BALLUFF BTL7 и трасса магнитных маркеров, вдоль которых перемещается преобразователь.

В составе каждого маркера содержится один или несколько постоянных магнитов. Электрический импульс, генерируемый внутри преобразователя, взаимодействует с магнитным полем маркера, создавая магнитострикционную волну кручения в волноводе, которая распространяется со сверхзвуковой скоростью. Составная волны кручения, достигающая конца волновода, абсорбируется зоной демпфирования. Составная волны кручения, достигающая начала волновода, преобразуется в электрический сигнал посредством катушки, окружающей волновод. Время распространения волны используется для определения положения маркеров, а благодаря специальному расположению маркеров в трассе, преобразователь фиксирует уникальную сигнатуру

1

i

i

i

расположения магнитов в любой точке трассы, что позволяет получать абсолютное значение положения объекта в любой точке дистанции позиционирования, даже после перезагрузки питания системы. Данный процесс выполняется с высокой точностью и надежностью измерения при соблюдении условий настоящего руководства.

Благодаря длине измерения до нескольких километров, система идеально подходит для измерения перемещения или позиционирования кранов, рельсовых транспортных средств, вакуумных или магнитных манипуляторов, или для использования в складских автоматических системах. Ввиду того, что magnettrack работает по бесконтактному принципу, такая система не требует обслуживания и имеет длительный срок службы даже в самых суровых условиях окружающей среды, в том числе под открытым небом.

1.0.2

Рис. 1-1. Система magnettrack на основе позиционных маркеров

объектпозиционирования

микроимпульсныйпреобразователь

интервальныймаркер



позиционныймаркер

1.0.3




Рис.1-2. Система magnettrack на основе интервальных маркеров

1.0.4

Рис.1-3 Адаптивная инкрементная система magnettrack на основе смешанных маркеров

Инкрементныймаркер

Инкрементныймаркер

ИнкрементныймаркерИнтервальный

маркер


объект позицирования

1.1.1

1.1 Обозначение наименования

Принцип позиционированияCPF = Абсолютное фиксированноеCPA = Абсолютное адаптивноеCPAI = Абсолютное адаптивно-инкрементноеDP = Дискретное

Дистанция позиционирования для неприрывных систем, м [D]0005…5000Количество маркеров для дискретных систем0002...0500

Повторяемость системы, мм [Ac]01...10

Интерфейс системыP = ProfinetT = ProfibusEIP = Ethernet/IPE = аналоговый 4...20 мА

Номинальная длина (чувствительная поверхность) преобразователя, мм [NL]0500…4500

Тип маркеровPM = позиционныеIM = интервальныеVPM = объемные позиционныеVIM = объемные интервальныеMM = смешанные позиционные и интервальныеVMM = смешанные объемные позиционные и объемные интервальные

Рабочий диапазон маркера, мм [S] и амплитуда колебаний объекта в плоскости чувствительной поверхности, мм [Sw]15-3030-6045-8070-100140-80

CPF- - -P -PM- -

1.2.1

1.2 Характеристики системы

Возможны версии системы, не представленные в настоящем руководстве пользователя. Такие системы и отдельная документация к ним доступны по запросу.

i

Максимальная дистанция позиционирования [D]

Рабочий диапазон удаления преобразователя от маркера [S]

Максимальное рабочее расстояние маркера [Smax]

Минимальное рабочее расстояние маркера [Smin]

Максимальная амплитуда латерального отклонения объекта

Номинальная длина (чувствительная поверхность) преобразователя [NL]

CPA-0050-01-P1500-PM-15-30

50 м

15 мм

34 мм

20 мм

±15 мм

1500 мм

CPAI-0100-05-P1500-MM-30-60

100 м

30 мм

42 мм

13 мм

±30 мм

1500 мм

CPA-0700-10-P4500-VIM-140-80

700 м

140 мм

140 мм

1 мм

±40 мм

4500 мм

CPA-0200-05P4500-IM-45-80

200 м

45 мм

55 мм

11 мм

±40 мм

4500 мм

1.2.2

Повторяемость в статике,мм [Ac]

Максимальная скорость движения объекта

Минимальное количеc- тво маркеров для полной дистанции позициониро-вания

Тип маркеров

Рабочая температура

Температура хранения

Ударная нагрузка, по IEC 60068-2-27

Вибрация, по IEC 60068-2-6

Степень защиты, по IEC 60529

Материал исполнения преобразователя

Температурный коэффициент погрешности

Тип выходного сигнала

7 м/с

-40 .. +85 °С

-40 .. +100 °С

150 g/6 мс.

20 g, 10..2000 Гц

IP 67

Анодированный алюминий, сталь

30 ppm/K

Profinet

72

ПМ

1

11 ИМ + 70 ПМ

ММ

5

66

ИМ

5

231

ПИМ

10

1.2.3

Версия интерфейса

Частота обновления выход- ного сигнала преобразова- теля

Напряжение питания

Потребляемый ток

Защита от неправильной подачи напряжения питания

Защита от перенапряжения

Profinet I/O

1,1 КГц

10 … 30 В DC

≤ 120 мА для P, T и EIP протоколов, ≤ 180 мА для E интерфейса

ЕСТЬ

ЕСТЬ

1.3.1

В настоящем руководстве позиционные маркеры изображены схематически и могут отличаться от поставляемых с системой.

1.3 Элементы системы и их функции.

Микроимпульсный преобразователь: генерирует электри-ческие импульсы и снимает показания с магнитострикционной волны для определения абсолютного положения маркера.

Номинальная длина преобразователя: длина чувствительной поверхности преобразователя. Для обеспечения оптимального соответствия каждому процессу применения системы magnet-track доступен широкий ряд стандартных длин чувствительных поверхностей от 500 мм до 4500 мм, который определяется необходимой дистанцией позиционирования и размерами объекта.

Крепежные зажимы: необходимы для крепления преоб-разователя к объекту позиционирования. Содержат изоляционные втулки, которые необходимы для электрической изоляции преобразователя от объекта позиционирования. Рекомендации по установке и расположению крепежных зажимов вдоль преобразователя приведены в разделе 2.1.1 и 1.1.2

Объемный маркер: позиционный или интервальный маркер, имеющий двухмерную или трехмерную конструкцию в которой расположены магниты.

Разъемы для подключения: электрическое соединение осуществляется с помощью разъемов, входящих в комплект поставки системы (подробная информация в разделе 2.3.1 и 2.3.3)

Интервальный маркер: содержит набор магнитов с уникальной сигнатурой, указывающей на положение интервального маркера в магнитной трассе, и сообщает преобразователю свою абсолютную позицию в рамках этого диапазона, позволяя последнему определять его абсолютное положение относительно всей трассы

Позиционный маркер: содержит постоянный магнит, сообщает преобразователю свою абсолютную позицию, а в паре с соседним маркером образует сигнатуру под преобразователем, позволяя последнему определять его абсолютное положение относительно всей трассы.

i

1.3.2

разъёмы дляподключения

номинальная длинапреобразователя (NL)


крепежныезажимы


позиционныймаркер

Рис. 1.3-1. Элементы системы

1.3.3

Рис. 1.3-2. Магнитная сигнатура в активной зоне преобразователя, где Y1...Y5 кодируют участок трассы

Y1

Y3

Y2

Y4

Y5

2.0.1

Преобразователь крепится непосредственно на подвижном объекте, положение которого необходимо измерять. Маркеры устанавливаются вдоль траектории движения объекта на неподвижной основе. Преобразователь вместе с объектом перемещается вдоль траектории расстановки маркеров и его положение постоянно обновляется.

Возможна обратная установка элементов системы magnettrack, когда преобразователь крепится на неподвижную основу, а маркеры размещаются на подвижных объектах. В таких случаях, движущийся объект может быть идентифицирован по установленному на нем уникальному интервальному маркеру и позиционирован относительно активной длины стационарного преобразователя.

МОНТАЖ СИСТЕМЫ

Монтаж системы magnettrack предполагает хорошие знания в механике, а также точность и бережливость в работе. По этой причине, монтаж системы может осуществляться только квалифицированным специалистом!

Перед установкой системы magnettrack, отключите питание всего оборудования на объекте позиционирования. В случае необходимости, электрически изолируйте оборудование на объекте позиционирования.

Перед установкой системы magnettrack, спустите давление из пневматических/гидравлических частей объекта позицио-нирования.

В случае необходимости, разместите предупреждающие знаки для предотвращения ошибочного включения оборудования на объекте позиционирования.

Система позиционирования magnettrack не должна вводиться в эксплуатацию при наличии повреждений на компонентах безопасности объекта позиционирования или электрических компонентов системы (например, поврежденные разъемы, УЗО

2

!

и т.п.). В этих случаях следует изолировать систему от источника питания.

Соблюдайте правила профессиональной безопасности во избежание несчастных случаев при проведении монтажных/ремонтных работ.

Берегите руки и пальцы от попадания между преобразователем и интервальными маркерами при запуске системы.

Убедитесь, что на всей длине позиционирования посторонние предметы (элементы конструкции, кабели, шланги, растительность и т.п.) не попадают в зону чувствительной поверхности преобразователя или в зону движущегося маркера, в случае обратной установки элементов системы magnettrack.

2.0.2

Мощные электродвигатели и постоянные магниты генерируют сильные магнитные поля, которые могут оказать негативное влияние на работу системы. По этой причине, необходимо поддерживать достаточное расстояние между преобразователем и электродвигателем/мощным магнитом и свя-занными с ними кабелями.

!

Укладывайте кабель от преобразователя к контроллеру таким образом, чтобы:• Во время движения объекта позиционирования, кабель

не мешал работе системы и объекту позиционирования;• Кабель не был натянут, перекручен или поврежден;• Кабель не был в непосредственной близости к силовым линиям

электропередачи.

Не вскрывайте микроимпульсный преобразователь линейных перемещений BALLUFF или маркеры! Вскрытие микроимпульсного преобразователя или маркеров снижает функциональную безопасность системы и аннулирует гарантию.

Используйте только неповрежденные/безотказные инструменты для проведения монтажных работ. Не запускайте систему, если хотя бы один из ее компонентов поврежден.

При осуществлении сварочных работ в непосредственной близости к компонентам системы magnettrack, отключите питание системы во избежание ее повреждения в результате сильных индуктивных токов.

После завершения монтажных/ремонтных работ, проведите пробный запуск системы и проверьте правильность функционирования ее компонентов.

2.0.3

Преобразователь линейных перемещений — это гарантированно качественный продукт, выполненный в соответствии с промышленными нормами и стандартами.

Система magnettrack не влияет на работу объекта позиционирования и сохраняет её в исправном состо-янии. Для поддержания такого состояния, необходимо соблюдать инструкцию по монтажу, описанную в нас- тоящем руководстве, которое ориентировано на человека, обладающего фундаментальными знаниями в области прецизионной механики и электротехники.

Система позиционирования magnettrack должна использоваться исключительно для целей, соответствующих ее конструкции и назначению.

i

Рис. 2.1-1. Преобразователь BALLUFF BTL7

Преобразователь и маркеры должны быть надежно закреплены, во избежание слипания маркеров с элементами корпуса преобразователя при движении объекта.

Обеспечьте свободную от металлических предметов зону не менее 20 мм вокруг чувствительной поверхности преобразователя линейных перемещений.

Крепежные зажимы с изоляционными втулками и цилиндри-ческие болты стандарта ISO 4762 M5x22 с максимальным моментом затяжки 2 Н/м, входящие в комплект поставки, позволяют

2.1.1

2.1 Монтаж преобразователя

закрепить преобразователь на плоской поверхности объекта позиционирования или другой плоской поверхности, жестко соединённой с объектом. В комплекте имеется достаточное для монтажа количество крепежных зажимов.

Схема крепежа и рекомендуемое расстояние для установки крепежных зажимов представлены на рис. 2.1-1:

Во избежание развития резонансных частот от вибронагрузки > 50 g, рекомендуется крепить зажимы с нерегулярным интервалом.

Преобразователь на рисунке изображен схематически. Монтажные размеры преобразователя доступны по запросу.

Изоляционные втулки необходимо использовать с целью электрической изоляции преобразователя от объекта позиционирования.

!

!

2.1.2

Рис.2.1-2. Крепежные зажимы с изоляционными втулками

2.1.3

Рис.2.1-3. Расположение преобразователя на телеге над позиционными маркерами

При монтаже преобразователя, допускается любая ориентация системы на объекте позиционирования, при этом чувствительная поверхность преобразователя должна быть строго

ориентирована в сторону интервальных маркеров (примеры установки на рис.2.1-3 – 2.1-5).

2.1.4

Рис.2.1-4. Расположение преобразователя на манипуляторе сбоку от интервальных маркеров

2.1.5

Рис.2.1-5. Расположение преобразователя на кране под интервальными маркерами

2.1.6

При монтаже преобразователя, необходимо убедиться, что его чувствительная поверхность не выходит за пределы рабочего удаления от всех маркеров в трассе, которое указано в пас-порте системы и ограничено значениями Smin и Smax, а также Sw.

S Smax

Smin

Sw

arcSin(S/2NL)

arcSin(Sw/NL)

Рис. 2.1-6 Допуски в отклонении преобразователя при его монтаже

В процессе движения объекта, относительное положение преобразователя BALLUFF BTL7 и маркеров может изменяться, вследствие погрешности монтажа преобразователя, маркеров и колебания самого объекта, находящегося в движении. Допускаются следующие отклонения преобразователя относительно маркеров:

1. В пределах рабочего удаления чувствительной поверхностипреобразователя от поверхности маркера (Smin÷Smax)

2. В пределах амплитуды колебаний преобразователя в плоскостиего чувствительной поверхности (Sw)

!

2.1.7

При использовании системы magnettrack CPA-0200-05-P4500-45-80, рабочий диапазон преобразователя от маркера составляет 45мм (S=45). Минимальное расстояние (Smin) – 11 мм, максимальное (Smax) – 55 мм.

Амплитуда колебаний в плоскости чувствительной поверхности (Sw) равна 80 мм. Преобразователь не должен выходить за эти пределы по всей длине чувствительной поверхности (NL), равной 4500 мм, поэтому угол допустимого отклонения преобразователя от продольной оси установки интервальных маркеров составляет arcSin(22,5/4500). В таком положении, чувствительная поверхность преобразователя будет находиться на минимальном удалении от интервального маркера (Smin) с одной стороны и на макси-мальном удалении (Smax) с другой. Аналогичные отклонения преобразователя в плоскости чувствительной поверхности возможны на arcSin(80/4500). В таком случае, чувствительная поверхность преобразователя будет находится в предельных точках амплитуды колебаний Sw.

Пример

В процессе эксплуатации объекта измерения, вследствие нормального износа механических частей, например, стирание круглых колес и/или рельс, со временем происходит постепенное изменение относительного положения преобразователя Balluff BTL7 и маркеров. В этих случаях монтаж преобразователя Balluff BTL7 рекомендуется производить таким образом, чтобы относительное положение преобразователя и маркеров, в процессе эксплуатации объекта измерения, находилось в пределах допустимых значений, указанных выше на рис.2.1-6 как можно дольше.

Если преобразователь находится над маркерами (Рис. 2.1-3), рекомендуется его установка на расстоянии Smin+2хS/3 (Рис. 2.1-7).

Если преобразователь расположен сбоку от маркеров (Рис. 2.1-4), рекомендуется его установка на расстоянии Smin+S/2 , приближенной к наивысшей точке амплитуды колебаний объекта в плоскости чувствительной поверхности преобразователя Sw.

Если преобразователь расположен под маркерами (Рис.2.1-5) рекомендуется его установка на расстоянии Smin+S/3.Таким образом, нормальный износ механических частей, например, стирание колес и/или рельс не будет влиять на работу системы в течение длительного времени.

2.1.8

Рис. 2.1-7. Рекомендуемый монтаж преобразователя

S

S Sw

2

Sw

2

2.1.9

Объектом позиционирования является кран с диаметром ребордных колес 750 мм.

По техническому регламенту, допускается стирание ребордных колес на 2%, т.е. данный кран может проседать на 7,5 мм. При развертывании системы magnettrack CPA-0200-05-P4500-IM-45-80 (S=45 мм.) таким образом, что преобразователь BALLUFF BTL7 установлен под интервальными маркерами (Рис. 2.1-5), монтируем преобразователь на расстоянии Smin+Sх1/3 мм. = 26 мм. от маркеров.

При стачивания колес на величину 2% от диаметра, что составляет 7,5 мм., преобразователь будет нахо-диться на расстоянии 33,5 мм. при максимальном рабочем расстоянии Smax = 45мм.

Пример

2.2.1

В настоящем руководстве интервальные маркеры изображены схематически и могут отличаться от поставляемых с системой.

i

2.2 Установка магнитных маркеров

Рис.2.2-1. Интервальный маркер

направление интервального маркера

обозначениенаименования

сигнатураинтервального маркера

2.2.2

! При установке интервальных маркеров, направление стрелок всех маркеров должно указывать в одну любую сторону.

Сигнатура каждого интервального маркера в трассе должна быть уникальна.

Маркер с сигнатурой X1;X2 и маркер с сигнатурой X2;X1— это различные интервальные маркеры.

YmaxYmin

1) Первый интервальный маркер устанавливается в точку начала отсчета движения объекта в области чувствительной поверхности преобразователя.

2) Каждый следующий интервальный маркер устанавливается вдоль траектории движения объекта на расстоянии от предыдущего не менее минимального (Ymin) и не более максимального (Ymax) расстояния между интервальными маркерами, значения которых указаны в паспорте системы.

3) Интервальные маркеры устанавливаются в трассу в соответствии с их направлением. Сигнатуры интервальных маркеров в магнитной трассе не должны повторяться. Маркер с сигнатурой X1;X2 и маркер с сигнатурой X2;X1— это различные интервальные маркеры.

4) Интервальные маркеры устанавливаются до тех пор, пока не будет достигнута конечная точка траектории движения объекта.

Рис.2.2-2. Минимальное и максимальное расстояние между интервальными маркерами

Установка маркеров для адаптивных систем

2.2.3

Рис. 2.2-3 Допуски в отклонении интервальных маркеров при их монтаже

См. пример в разделе 2.1

S Smin

Smax

Sw

В процессе движения объекта, относительное положение преобразователя BALLUFF BTL7 и интервальных маркеров может изменяться, вследствие погрешности монтажа преобразователя, маркеров и колебания самого объекта, находящегося в движении. Допускаются следующие отклонения интервальных маркеров относительно преобразователя:

1. В пределах рабочего удаления преобразователя от маркера (S)

2. В пределах амплитуды колебаний объекта в плоскости чувствительной поверхности преобразователя (Sw)

i

2.2.4

При монтаже интервальных маркеров, необходимо убедиться, что чувствительная поверхность прео-бразователя не выходит за пределы рабочего удаления от всех интервальных маркеров в трассе, которое указано в паспорте системы и ограничено значениями Smax и Smin. По этой причине, рекомендуется выбирать калибр интервальных маркеров с запасом для нивелирования преобразователя/объекта.

В процессе эксплуатации объекта измерения, вследствие нормального износа механических частей, например, стирания колес и/или рельс, со временем происходит постепенное изменение относительного положения преобразователя Balluff BTL7 и интервальных маркеров. В этих случаях монтаж интервальных маркеров рекомендуется производить таким образом, чтобы относительное положение преобразователя и интервальных маркеров, в процессе эксплуатации объекта измерения, находилось в пределах допустимых значений, указанных выше на Рис.2.2-3 как можно дольше.

Если преобразователь находится над интервальными маркерами (Рис. 2.1-3), рекомендуется его установка на расстоянии Smin+2хS/3 (Рис. 2.1-7).

Если преобразователь расположен сбоку от интервальных маркеров (Рис. 2.1-4), рекомендуется его установка на расстоянии Smin+S/2, приближенном к наивысшей точке амплитуды колебаний объекта в плоскости чувствительной плоскости интервального маркера S w.

Если преобразователь расположен под интервальными маркерами (Рис. 2.1-5), рекомендуется его установка на расстоянии Smin+S/3.

Таким образом, нормальный износ механических частей, например, стирание колес и/или рельс, не будет влиять на работу системы в течение длительного времени.

!

2.2.5

S

S

Y1

Y2

Y3

Y4

Sw

2

Sw

2

Рис. 2.2-4. Рекомендуемый монтаж интервальных маркеров

2.2.6

Для системы magnettrack CPA-0200-05-P4500-IM-45-80 минимальное расстояние между интервальными маркерами Ymin = 260 мм, максимальное расстояние Ymax = 4100 мм. Таким образом, в комплекте поставки системы будет 50 интервальных маркеров.

В случае, если производить монтаж маркеров с повышенной отказоустойчивостью на расстоянии друг от друга меньше максимального Ymax маркеров, для развертывания системы на всю дистанцию позициони-рования, окажется недостаточно. По этой причине, в случае необходимости уменьшения расчетного расстояния между маркерами и увеличения надежности системы magnettrack для ответственных объектов позиционирования, возможенснижение заказ отдельных интервальных маркеров IM-CPA-0200-05-P4500-45-80

Для уменьшения расчетного расстояния между маркерами вплоть до минимального Ymin, дополнительные интервальные маркеры доступны для заказа (см. наименование в паспорте системы).

В комплекте с системой поставляется минимальное количество интервальных маркеров, достаточное для измерения положения объекта на всей дистанции, указанной в паспорте.

Пример

i

2.2.8

При перезагрузки питания системы magnettrack, абсолютная координата объекта измерения доступна сразу только на участках абсолютного измерения координаты. Если при перезагрузке питания системы magnettrack, объект находится на инкрементном участке, то его абсолютная координата недоступна до тех пор, пока объект не переместится на абсолютный участок трассы.

Для инкрементных систем могут использоваться как позиционные, так и интервальные маркеры в рамках одной трассы. Также трасса магнитных маркеров может быть построена исключительно на основе позиционных маркеров.

Траекторию движения объекта можно условно разделить на следующие участки:

• участки абсолютного измерения координаты• участки инкрементного измерения координаты

Примеры участков абсолютного и инкрементного измерения координаты см. на представленных рисунках.

Участок абсолютного измерения координаты состоит из позиционных и/или интервальных маркеров, которые образуют уникальную сигнатуру данного участка (см. Рис. 1.3-2) в рамках всей траектории движения объекта. В то время, как для участка инкрементного измерения координаты, используются исключительно инкрементные маркеры, расставленные на дистанциях приближенных к максимальному удалению друг от друга (см ниже правила выбора координат установки маркеров).

Инкрементный маркер — позиционный или пространственно-позиционный маркер.

!

Установка маркеров для инкрементных систем

2.2.9

Рис. 2.2-5 Пример участка абсолютного измерения координаты на основе интервального маркера.

Инт — интервальный маркерИнкр — инкрементный маркер

Участок абсолютногоизмерения координаты

ИнтИнкр Инкр Инкр Инкр

2.2.10

Рис. 2.2-6 Пример участка абсолютного измерения координаты на основе позиционных маркеров.


Участок абсолютногоизмерения координаты

Участок инкрементногоизмерения координаты

Участок инкрементногоизмерения координаты

ПозИнкр Инкр

2.2.11

Рис. 2.2-7 Пример участка инкрементного измерения координаты на основе позиционных маркеров.

2.2.12

Установка маркеров для инкрементных систем может осуществляться достаточно гибко. В общем случае, трасса состоит из последовательно чередующихся участков абсолютного и инкрементного измерения координат. Пользователь сам выбирает какие участки трассы должны быть абсолютными, а какие инкрементными.

Следующие правила выбора координат установки маркеров должны быть соблюдены:

А) Расстояние от инкрементного маркера до соседнего интервального/пространственно-интервального маркера должно быть в диапазоне от Ymin до (NLvirt – Vmax x Tplc), где:

Ymin – минимальное расстояние между соседними интервальными маркерами (паспортное значение),

NLvirt – Виртуальная активная зона датчика, см. Рис. 2.2-9 (паспортное значение, см. параметр diNL)

Vmax – максимальная скорость объекта измерения (паспортное значение),

Tplc – время одного цикла управляющего контроллера.

Б) Расстояние между двумя соседними инкрементными маркерами, или между соседними позиционным и инкрементным маркерами (при переходе от абсолютного участка к инкрементному и наоборот) должно быть в диапазоне от D0 до (NLvirt–Vmaxx Tplc), где:

D0 – минимальное расстояние между соседними магнитами (паспортное значение, см. параметр diDeltaNull)

В) Должны быть соблюдены все условия расстановки маркеров на стр. 2.2.2-2.2.6

Установка маркеров для инкрементных систем

Рис. 2.2-8 Расстояние между маркерами для адаптивной инкрементной системы.

2.2.13

Рис. 2.2-9 Определение геометрических зон преобразователя BTL и маркера.

2.2.14

Адаптивная инкрементная система magnettrack CPAI-0100-05-P1500-MM-30-60. Максимальный диапазон измерения перемещений объектов 100 м с преобразователем Balluff BTL номинальной длиной 1500 мм. Чтобы измерять перемещение на дистанции 100 м, для обычной адаптивной системы magnettrack на основе позиционных маркеров потребовался бы преобразователь не менее 2500 мм, что для небольших объектов измерения не всегда подходит, т.к. габарит датчика 2500 мм и выше, может выходить за габарит объекта. В случае адаптивной инкрементной системы возможно использовать преобразователь Balluff BTL с существенно меньшой длиной, например 1500 мм.

Допустим, что зоны абсолютного перемещения задаются уникальными интервальными маркерами через каждые 10 м. Всего таких интервальных маркеров потребуется 11 шт, которые равноудалено устанавливаются вдоль всей трассы 100 м. Максимальная длина маркера составит 420 мм.

Дистанция между интервальными маркерами заполняется инкрементными маркерами.

Расстояние между двумя соседними инкрементными маркерами, а также между инкрементным и интервальным маркером, не должна превышать значения (NLvirt – Vmax x Tplc) = 1370 мм – 3 м/с Х 20 мс = 1 310 мм, где:

3 м/с – максимальная скорость объекта

20 мс – время одного цикла контроллера

1370 мм – виртуальная длина преобразователя Balluff BTL. Отличается от номинальной длины преобразователя Balluff BTL 1500 мм на значение отступов (см таблицу конфигурационных параметров).

Между каждыми интервальными маркерами расставляются инкрементные маркеры в количестве (10 000 мм – 420 мм)/1310 мм = 7,3, что после округления в большую сторону составит 8 шт. Итого, на дистанции в 100 м потребуется 8 х 10 = 80 инкрементных маркеров и 11 интервальных маркеров.

Пример

2.2.15

Рис. 2.2-10 Наглядный пример расстановки маркеров для адаптивной инкрементной системы.


Инкр

Инкр

Инт

Инт

Инкр

При выполнении электрических подключений обратите внимание на следующее: cистема и шкаф управления должны иметь одинаковый потенциал заземления.

Для гарантии электромагнитной совместимости (ЭМС), которая подтверждается маркировкой СЕ на продуктах компании Balluff, необходимо строго соблюдать следующие пункты:

А) Преобразователь BTL и процессор/контроллер должны бытьсоединены при помощи экранированных кабелей. Экран: медная оплетка, покрытие не менее 80%.

Б) Экран должен быть соединен с корпусом разъема BCC;

В) Экран кабеля должен быть заземлен, то есть подключен кзаземлению со стороны контроллера.

Г) Линия шины Profinet должна прокладываться в соответствии с техническими инструкциями Profinet и руководством по сборке Profinet-IO.

2.3.1

2.3 Электрическое подключение преобразователя

Во избежание шумовой связи не следует прокладывать кабель, соединяющий преобразователь, контроллер и источник питания, вблизи высоковольтных линий. Особенно негативное влияние имеют индуктивные помехи, исходящие от гармонических колебаний переменного тока (например, от средств контроля фазового угла), против которых экран кабеля имеет ограниченные возможности защиты.

Сигнал посылается в контроллер через интерфейс PROFINET-IO.Максимальная длина кабеля магистрали между активными узлами составляет 100 м.

Скорость передачи данных достигает 100 Мбит/с.

Более подробную информацию об электрическом подключении преобразователя BALLUFF BTL7 см. на сайте производителя www.balluff.ru

!

2.3.2

3

3 3

1

1 1 ~70

18 16 13

М12

x1

Ø20

4

4 4

2

2

Шина выход/Разъём 2(мама)

Питание

Рис. 2.3-1 Распределение контактов (вид со стороны преобразователя)

НаименованиеBCC M474-0000-2D-000-51X475-000

ПитаниеКонт.1234

Шина вх./вых. (данные)Конт.1234

ЦветКоричневыйБелыйСинийЧёрный

ЦветЖёлтыйБелыйОранжевыйСиний

Сигнал10...30 B DCНе используется0 B GDNНе используется

СигналTX+RX+TX–RX–

Код заказаBCC03WZ

Рис. 2.3-2 Разъем PROFINET (вх./вых.)

Шина вход/Разъём 1(мама)

Распределение контактов разъема C003 (питание и PROFINET)

Для подключения преобразователя в сеть PROFINET используется Ethernet кабель категории не ниже 5e диаметром от 5 до 8 мм.

Контакты кабеля крепятся к разъему с помощью винтовых зажимов. Поперечное сечение жил от 0,14 м2 до 0,75 мм2.

Максимальный момент затяжки разъема 0,6 Н/м

2.3.3

~34

11 11

М8x

1

12,0

В системах автоматизации должны использоваться кабели PROFINET. Использование стандартных сетевых кабелей допускается только в сетях, отвечающих классу соответствия А (СС-А).

Рис. 2.3-3. Разъем питания

Наименование Код заказаBCC M334-0000-10-000-22X434-000 BCC09EY

Для подключения питания преобразователя используется 2-жильный кабель диаметром от 3,5 до 5 мм. Применяется быстрая система ввода кабеля для подключения контактов.

Поперечное сечение жил от 0,14 до 0,38 мм2.

Максимальный момент затяжки разъема 0,4 Н/м.

!

2.4.1

Рис.2.4-1. Индикация на преобразователе

LED 2(статус PROFINET)

LED 4(сеть ВЫХОД)

LED 1(статус BTL)

2.4 Индикация системы

LED 3(сеть ВХОД)

2.4.2

Красный (ошибка сети)

Выкл.

Вкл.

Мерцает1

Выкл.

Зеленый

Красный

Исправная работа. Магнитный маркер находится в зоне видимости преобразователя

Ошибка. Магнитный маркер неисправен или находится вне зоны видимости преобразователя

LED2 Статус Profinet

LED1 Статус BTL Состояние

Зеленый

Выкл.

Вкл.

Вкл.

Вкл.

Значение

Отсутствует питание

Преобразователь не подклю-чен к сети (нет сигнала)

Преобразователь подключен к сети (сигнал есть), но отсут-ствует обмен данными

Преобразователь подключен к сети и производит обмен данными

Причина

Кабель Profinet не подключен/отключено питание коммутатора/не определен мастер-модуль

Преобразователь находится в состоянии загрузки (необходимо время до полного включения).

Преобразователь неверно сконфигурирован.

Преобразователю назначен неверный/недоступный IP-адрес.

Конфигурация контроллера не соответствует конфи- гурации преобразователя.

1 Частота мерцания 0,5 Гц. Продолжительность индикации не менее 3с.

2.4.3

LED3/LED4 Сеть

Вкл.

Мерцает

Выкл.

Статус

Порт открыт

Устройство идентифициру-ется мастер-модулем

Порт закрыт

Связь

ЕСТЬ

ЕСТЬ

НЕТ

3.1.1

Чтобы использовать преобразователь BTL7-V50T в конфигураторе оборудования TAI Portal, необходимо импортировать файл GSD в систему ‘Options’ -> ‘Manage general station description files (GSD)’ (Рис. 3.1-1). После чего, необходимо выбрать путь к GSD файлу

и нажать кнопку ‘Install’ (Рис. 3.1-2). При обновлении файла GSD убедитесь, что он не используется в текущий момент приложением, иначе система не сможет его обновить.

УСТАНОВКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ33.1 Конфигурация оборудования

Рис. 3.1-1. Управление GSD-файлами

3.1.2

Рис. 3.1-2. Импорт BTL7-V50T

3.1.3

После импорта, преобразователь BTL7-V50T, будет размещен в каталоге оборудования: Other Field Devices\PROFINET IO\Encoders\Baluff GmbH\BTL7-V50T (Рис. 3.1-3)

Рис. 3.1-3 Добавление BTL7-V50T в сеть путем перетаскивания мышью

3.1.4

Затем следует назначить устройству функциональные модули. Для этого, выберите преобразователь BTL на графике. Затем перенесите мышкой необходимый модуль из каталога оборудования в таблицу

Рис. 3.1-4 Выбор модуля GSD

конфигурации преобразователя BTL (Рис 3.1-4). Для системы magnet-track используется набор модулей с нефиксированным количеством маркеров (FMM position values).

3.1.5

Нажатие на модуль FMM Position Values в табличном представлении конфигурации устройства открывает диалоговое окно параметров (Рис. 3.1-5). На закладке I/O addresses установите начальный адрес

Рис. 3.1-5 Параметризация

входного и выходного сообщения в разделе Start address или используйте по умолчанию адрес, предложенный программой.

Обратите внимание, что для корректной работы состемы позиционирования magnettrack начальные адреса входного и выходного сообщения преобразователя (Input и Output addresses соответственно) должны совпадать. В противном случае работоспособность системы позиционирования не гарантируется.

!

3.1.6

Следующим шагом необходимо выбрать ‘Module Access Point’ и ‘Module parameters’ (Рис. 3.1-6), чтобы изменить масштабирование системы и время диагностики. Для получения выходного значения в миллиметрах, в поле ‘Scaling: Measuring Steps [nm]’ записывается значение 1000. В поле времени диагностики для режима с

Рис. 3.1-6 Параметрирование преобразователя

нефиксированным количеством маркеров (Diagnostic time for FMM) устанавливается 0.После ввода указанных значений, необходимо загрузить конфигурацию в контроллер. После этого преобразователь готов к работе.

3.1.7

Для функционирования системы magnettrack должным образом, необходимо в свойствах контроллера включить системные и

Рис. 3.1-7 Подключение системной и тактовой памяти в контроллере

тактовые биты ЦПУ и обозначить для них произвольные области памяти (Рис. 3.1-7)

3.2.1

Для загрузки глабальной библиотеки в проект, в TIA Portal v14 выберите Options –> Global libraries –> Open library... (Рис. 3.2-1),

укажите путь до библиотеки MT-CPA и нажмите ‘Открыть’.

3.2 Установка библиотеки MT-CPA в TIA Portal v14

Рис. 3.2-1 Установка библиотеки проекта MT-CPA

3.2.2

Библиотека MT-CPA появятся на экране справа в каталоге глобальных библиотек (Рис. 3.2-2) – это наборы функций универсальной адаптивной системы позиционирования magnettrack для 6 осей с

сопровождающими функциональными блоками и блоками данных. Скопируйте содержимое папки ‘Master copies’ в папку ‘Program blocks’ вашего проекта.

Рис. 3.2-2 Установка библиотеки проекта MT-CPA

3.2.3

Добавьте функцию fcMagnettrackCPA_1 из папки AXIS1 в организационный блок OB1, обозначьте ссылки на входные

параметры функции и определите области памяти для вводных значений функции первой оси позиционирования (Рис. 3.2-3).

Рис. 3.2-3. Добавление функции fcMagnettrackCPA_1 в OB1.

При необходимости позиционирования объекта по нескольким осям, сконфигурируйте каждый преобразова- тель линейных перемещений BTL в соответствии с разделом 3.1 и проделайте действия, описанные на данной странице для функций fcMagnettrackCPA_2...6 из папок AXIS2...6 в соответствии с каличеством осей движения объекта, позиционируемых адаптивной системой magnettrack.

i

3.2.4

Рис. 3.2-4. Версия библиотеки MT-CPA

Данное руководство пользователя описывает интеграцию библиотеки адаптивной системы позиционирования magnettrack версии v1.0.1 и выше. Версию библиотеки, используемую в вашей системе управления можно посмот-реть в комментарии к функциональному блоку. Для этого нажмите на функциональный блок fbMagnettrackCPA_x правой кнопкой мыши, в контектсном меню выберите Properties, в появившемся окне слева выберите раздел information. В поле Comment вы увидите версию вашего функционального блока fbMagnettrackCPA_x (Рис. 3.2-4), которая будет совпадать с версией используемой библиотеки MT-CPA.

i

3.2.5

Наименование

diNL

diOffsetFront

diOffsetRear

diDeltaNull

diGamma

diInitialPosition

xIsReversed

xIncrementialUpdate

xFullInitialize

xReInit

xResetErrors

xBlockDB

xEncoderRefresh

Тип переменной

DInt

DInt

DInt

DInt

DInt

DInt

Bool

Bool

Bool

Bool

Bool

Bool

Bool

Значение

Номинальная длина преобразователя Balluff BTL (паспортное значение), мкм

Отступ виртуальной зоны от начала номинальной зоны преобразователя Balluff BTL (паспортное значение), мкм

Отступ виртуальной зоны от конца номинальной зоны преобразователя Balluff BTL (паспортное значение), мкм

Минимальная дистанция между магнитами (паспортное значение), мкм

Параметр фильтрации сигнатуры интервальных маркеров, мкм

Координата объекта при инициализации системы, мкм

Триггер виртуального разворота преобразователя Balluff BTL на 1800

Флаг адаптивной инкрементной системы, FALSE для систем CPA-xxx, TRUE для систем CPAI-xxx

Сброс координаты в значение diInitialPosition, сброс всех ошибок, обнуление базы магнитов

Сброс координаты в значение diInitialPosition

Сброс всех ошибок

Триггер ручной блокировки базы данных db_Magnets

Бит обнуления энкодера


iNumDB

iDBCapacity

iAddressBTL


Int

Int

Int

Значение

Номер базы db_Magnets в программе

Максимальное количество записей в базе магнитов

Адрес датчика

Таблица входных конфигурационных параметров:

Таблица входных системных параметров:

3.2.6

xReserved1

xReserved2

xReserved3

xReserved4

Bool

Bool

Bool

Bool

Зарезервированная память





DB

ML

DStep


Bool

DInt

DInt

Значение

Включение фильтрации сигнатуры интервальных маркеров

Максимальная логическая длина интервального маркера, мкм

Шаг смещения (паспортное значение), мкм


iMaxChannels

diGNull


Int

DInt

Значение

Максимальное возможное количество магнитов в номинальной зоне преобразователя Balluff BTL

Глобальный ноль (отсутствие данных)


SetPointServiceTrip

xTripReset

xServTripReset

xMaxVelReset


Real

Bool

Bool

Bool

Значение

Максимальный пробег объекта до проведения сервисного обслуживания, мкм

Обнуление счетчика пробега

Обнуление обратного счетчика пробега до ремонта

Обнуление максимальной зарегистрированной скорости объекта

Таблица входных параметров фильтра интервальных маркеров

Таблица входных констант

Таблица входных переменных жизненного цикла объекта

Выходные значения функции

3.2.7


Position

ErrorCode

Status

VelocityPerSecond

ServiceTrip


DInt

DWord

Int

DInt

Real

Значение

Текущая координата объекта

Код ошибки

Статус системы

Скорость, м/сек

Счетчик обратного отсчета до проведения сервисного обслуживания, мкм

Таблица выходных переменных

3.2.8

После объявления ссылок входных значений функции и определения адреса для выходных значений, организационный блок OB1 должен быть загружен в контроллер (Рис. 3.2-4).

Риc. 3.2-5. Работа адаптивной системы позиционирования magnettrack в среде TIA Portal v14 в микрометрах

4.0.1

4

Запуск системы предполагает, что монтаж системы был проведен в соответствии с требованиями и рекомендациями настоящего руководства пользователя, правильность укладки и подключения кабеля проверены, конфигурация элементов и функциональный блок системы настроены, входы и выходы системы сконфигурированы. В противном случае, работоспособность системы magnettrack не гарантирована

!

ЗАПУСК СИСТЕМЫ. ДИАГНОСТИКА ОШИБОК И УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК

Несмотря на то, что соединения имеют защиту от смены полярности, в результате неправильного подключения или перенапряжения компоненты системы могут быть повреждены. Перед подачей питания необходимо тщательно проверить все подключения.

Необходимо иметь в виду, что при первом запуске или в случае, если система magnettrack является замкнутой системой управления, параметры которой еще не были заданы, система может совершать неуправляемые перемещения. Необходимо предпринять меры по обеспечению безопасности персонала и оборудования.

4.1.1

4.1 Инициализация системы

Инициализация универсальной адаптивной системы позиционирования magnettrack – это процесс обнаружения на трассе координат маркеров по их сигнатурам и дистанциям между ними и сохранение этих координат в массив в энергонезависимой памяти контроллера. Запуск процесса инициализации происходит посредством управляющего сигнала на входе функционального блока, поставляемого с системой и описанного в п. 3.2, и бывает двух типов:

1. Полная инициализация (параметр xFullInitialize, см п. 3.2) — сброс системы в заводские настройки, включая обнуление абсолютной координаты. Производится при первом запуске или масштабных изменениях разметки трассы.

2. Повторная инициализация (параметр xFullInitialize, см п. 3.2) — (параметр xFullInitialize, см п. 3.2)z— очистка массива координат маркеров с сохранением текущей координаты положения объекта. Координаты интервальных или позиционных маркеров записываются относительно текущего положения объекта позиционирования. Производится при локальных изменениях разметки трассы.

При первом запуске, первому маркеру в зоне работы преобразователя будет соответствовать относительная координата «0», которая легко корректируется администратором системы, путем задания на вход значения абсолютной координаты (параметр diInitialPosition, см. п.3.2) объекта позиционирования. Запись в массив данных следующих интервальных маркеров происходит относительно местоположения предыдущего маркера.

Помимо двух типов инициализации, система, в качестве управляющего сигнала, имеет возможность независимого сброса ошибок и журнала регистрации (параметр xResetErrors, см. п.3.2), без изменения абсолютной координаты или массива координат маркеров. Структура управляющих сигналов с действиями, к которым они приводят, представлена в табл. 4.1-1.

Управляющий сигнал

Полная инициализация

Повторная инициализация

Сброс ошибок

Ручное отключение инициализации

Сброс абсолютной координаты системы

—

—

—

Сброс массива координат маркеров

—

—

Сброс журнала ошибок

—

Таблица 4.1-1 Структура управляющих сигналов

При запуске полной или повторной инициализации необходимо убедиться, что в активной зоне преоб- разователя Baluff находится минимум один маркер.

Внимание

4.1.2

В процессе эксплуатации адаптивной системы magnettrack запрещается:

1. Изменять положение маркеров, находящихся в пределах чувствительной поверхности преобразователя (как при включенном питании системы, так и при выключенном)

2. Перемещать объект позиционирования на скорости, превышающей половину минимально допустимого расстояния между маркерами за время одного цикла опроса контроллера

Рекомендуется вручную отключать процесс инициализации массива после запуска системы и начала ее корректной работы. Режим инициализации эффективен только в тех случаях, когда производится изменения в разметке трассы, например, при ремонте путей.

При работе в режиме инициализации возможно три типа действий:

1. Добавление маркера — происходит при обнаружении преобразователем в пределах его чувствительной поверхности интервального или позиционного маркера.Данное действие происходит при первом запуске системы или в процессе эксплуатации, если маркеры были добавлены в магнитную трассу, например, для повышения надежности или увеличения дистанции позиционирования системы.

2. Удаление маркера — происходит в случае, если система не обнаружила ранее проинициализированный маркер на соответствующей ему координате, при условии, что соседние

маркеры не нарушают условие монтажа (маркеры расположены в пределах допустимого максимального расстояния между ними). В противном случае, система выдаст соответствующую ошибку и прекратит инициализацию.

3. Обновление маркера — происходит в том случае, если проинициализированный маркер был смещен в процессе эксплуатации системы.

i

!

4.2.1

4.2 Работа с несколькими осями позиционирования

!

Библиотека адаптивной системы magnettrack MT-CPA позволяет работать с 6 объектами или осями позиционирования единовременно на одном контроллере независимо друг от друга.

Для этого необходимо произвести настройку системы для каждой оси в соответствии с разделом 3 настоящего руководства.

При работе с несколькими осями и/или объектами позиционирования прямопропорционально повышается нагрузка на контроллер, что увеличивает требуемый объем постоянной памяти для хранения массива координат маркеров и увеличивает время обработки одного цикла, которое влияет на максимально возможную скорость движения объекта позиционирования на любой из осей, так как при использовании адаптивной системы magnettrack запрещается перемещать объект позиционирования на скорости, превышающей половину минимально допустимого расстояния между маркерами за время одного цикла контроллера Vmax=D0/2хTplc

4.2.2

ПримерНа мостовом кране установлена адаптивная система позиционирования magnettrack для контроля 3х показаний:

1. Текущая абсолютная координата правой стороны крана. Назовем эту ось X1

2. Текущая абсолютная координата левой стороны крана (для контроля перекосов крана в плоскости его перемещения). Назовем эту ось X2

3. Абсолютное положение телеги мостового крана. Ось Y

Вдоль траектории движения крана X1 и X2 установлены две адаптивные системы позиционирования magnettrack на основе интервальных маркеров с преобразователем длиной 4500 мм для дистанции позиционирования 600 метров CPA-0600-05-P4500-IM-45-80, а вдоль траектории движения погрузочной телеги Y установлена адаптивная система позиционирования magnettrack на основе позиционных маркеров с преобразователем длиной 2500 мм для дистанции позиционирования 30 метров CPA-0030-02-P2500-PM-30-60 (Рис. 4.2-1).

Максимально возможная скорость движения крана 2 м/с, а максимальная скорость телеги 1 м/с. Минимально допустимое расстояние между интервальными маркерами на осях Х1 и Х2 составляет 260 мм, а минима-льное расстояние между позиционными маркерами оси Y 220 мм.

Таким образом получаем, что максимально допустимое время одного цикла контроллера при движениях крана на максимальной скорости по осям X1 и X2 составит не более Tx=D0/2Vmax=260/4000=0,065 с или 65 мс, а по оси Y не более Ty=220/2000=0,11 с или 110 мс.

В совокупности получаем, что максимально допустимое время одного цикла контроллера для работы всей системы из трех осей позиционирования (цикл опроса организационного блока OB1) не должно превышать 65 мс. При этом объем постоянной энергонезависимой памяти контроллера должен быть не меньше 2 байта/магнит. Для осей X1 и X2 На дистанцию 600 метров в совокупности потребуется 2х190=380 3х-магнитных интервальных маркера или 1140 магнитов, а для оси Y, при монтаже позиционных маркеров в среднем на расстоянии 1 метр друг от друга потребуется 30 позиционных маркеров или 30 магнитов. таким образом, с учетом служебных данных в размере 1 КБ для каждой оси, минимальный объем энергонезависимой памяти контроллера должен составлять не менее (1140+30)х2 + 1024х3 = 5412 байт.

4.2.3

Пример 2Исходные данные позиционирования аналогичные Примеру 1. Рассчитаем максимально допустимую скорость движения объекта при известном времени одного цикла опроса контроллера.

Вдоль траектории движения крана X1 и X2 установлены две адаптивные системы позиционирова- ния magnettrack на основе интервальных маркеров с преобразователем линейных перемещений BTL длиной 4500 мм для дистанции позиционирования 600 метров CPA-0600-05-P4500-IM-45-80, а вдоль траектории движения погрузочной телеги Y установлена адаптивная система позиционирования magnettrack на основе позиционных маркеров с преобразователем линейных перемещений BTL длиной 2500 мм для дистанции 30 метров CPA-0030-02-P2500-PM-30-60 (Рис. 4.2-1). После установки библиотеки MT-CPA и загрузки в контроллер 3х осей позиционирования, макси-мальное время цикла работы контроллера составило Tplc=20 мс. Минимально допустимое расстояние между интервальными маркерами составляет 260 мм, а минимальное расстояние между позиционными маркерами — 220 мм. Таким образом получаем, что максимально допустимая скорость крана по осям X1 и X2 составит Vx=D0/2Tplc=130/20=6,5 м/с, а по оси Y - Vy=110/20=5,5 м/с.

4.2.4

Риc. 4.2-1. Пример объекта позиционирования с тремя осями magnettrack

4.3.1

4.3 Позиционирование в инкрементном режиме работы адаптивной неинкрементной системы magnettrack CPA-xxx

Если адаптивная система magnettrack не может быть инициализирована в процессе эксплуатации, но при этом в рабочей поверхности преобразователя имеется хотя бы один магнит, система переходит в инкрементный режим работы, позиционируясь относительно последней инициализированной абсолютной координаты и изменения относительной координаты магнита в области рабочей поверхности преобразователя.

Во время работы системы в инкрементном режиме, инициа-лизация системы (запись координат маркеров в энергонезависимую память контроллера) не производится.

В инкрементном режиме позиционирования заявленная паспортная точность системы не гарантируется. В процессе смены маркера в области чувствительной поверхности преобразователя инкрементная ошибка накапливается из-за перестроения магнитной сигнатуры под преобразователем. По этой причине, работа системы на больших дистанциях в инкрементном режиме позиционирования не рекомендуется. Смотрите раздел 4.4 для устранения неисправностей, по причине которых система переходит в инкрементный режим работы.

На рисунках 4.3-1 - 4.3-5 изображены возможные ситуации в работе адаптивной системы позиционирования magnettrack, которые являются причиной выхода системы в инкрементный режим позиционирования с последующим референцированием сигнала и возвратом в абсолютный режим работы системы.

При работе системы в инкрементном режиме, перезагрузка контроллера или сброс текущей координаты путем запуска полной инициализации приведет к отказу в работе системы. Поробнее об отказе системы см. в разделе 4.4 “Диагностика ошибок и устранение неполадок”.

Сброс массива координат маркеров путем запуска повторной инициализации в процессе работы в инкрементном режиме, исключит возможность референцирования системы, таким образом, система будет работать в инкрементном режиме до полной инициализации системы.

Пример

!

4.3.2

Положение объекта позиционирования Количество магнитов в рабочей зоне преобразователя

Режим позиционирования при первичной инициализации магнитной трассы

Режим позиционирования напроиниализированном участке магнитной трассы

Абсолютный по адаптивному алгоритму

Инкрементный

2

1

Абсолютный по адаптивному алгоритму


Рис. 4.3-2

Рис. 4.3-1

4.3.3




2

2

1


Абсолютный. Координата референцируется и позиционируется по адаптивному алгоритму


Рис. 4.3-4

Рис. 4.3-3

Рис. 4.3-5

4.4.1

4.4 Позиционирование в инкрементном режиме работы адаптивной инкрементной системы magnettrack CPAI-xxx

В отличие от стандартной адаптивной системы magnettrack, инкрементный режим работы адаптивной инкрементной системы magnettrack не является ошибкой.

Во время работы системы в инкрементном режиме, инициализация системы (запись координат маркеров в энергонезависимую память контроллера) продолжает производиться.

При перезагрузки питания адаптивной инкрементной системы mag-nettrack, абсолютная координата объекта будет доступна только

при нахождении объекта на любом проинициализированном ранее участке абсолютного измерения координаты или после перемещения объекта на любой ранее проинициализированный участок абсолютного измерения координаты (см п. 2.2).

Сброс координаты объекта в исходную координату при работе системы в инкрементном режиме не приведет к отказу системы. Система приступит к инициализации трассы, продолжая работать в инкрементном режиме.

Описание причин переходов в соответствующие режимы позиционирования:

4.5.1

4.5 Диагностика ошибок и устранение неполадок

Кроме абсолютной координаты объекта позиционирования, скорости движения объекта и статистичесикх одометров, система имеет 2 служебных выхода с диагностическими данными для интеграции в систему контроля и сбора данных.

Данные выходы указывают на текущий код ошибки системы и статус работы системы шести типов:

Структура данных обработки режима позиционирования:

Бит 7

Не используется

Бит 3

Статус 4

Бит 6


Бит 2

Статус3

Бит 5

Статус 6

Бит 1

Статус 2

Бит 4

Статус 5

Байт 0

Бит 0

Статус 1

Номер статуса позиционирования

1

2

3

4

5

6

Описание статуса позиционирования

Система работает исправно или в процессе эксплуатации системы была обнаружена информационная ошибка, не влияющая на работу алгоритма

В процессе эксплуатации системы была обнаружена работа по повторяющимся сигнатурам интервальных маркеров

В процессе эксплуатации системы была обнаружена работа в инкрементном режиме

В текущей позиции объекта обнаружена работа по повторяющимся сигнатурам интервальных маркеров

В текущей позиции объекта обнаружена работа в инкрементном режиме

Обнаружена критическая ошибка, дальнейшее позиционирование невозможно

Аварийный статус работы системы – отличный от статуса «1» – не гарантирует точность адаптивной неинкрементной системы magnettrack CPA-xxx, заявленной в паспорте.

При сбросе системы в статус работы «1», администратор системы принимает на себя ответственность за исправную работу системы и соглашается с фактом, что причина возникновения аварийного статуса работы была устранена.

4.5.2

!

Все изменения в работе системы magnettrack сохраняются в файл регистрации в энергонезависимой памяти контроллера, таким образом обнаружение, диагностика ошибок и устранение неполадок не представляют собой сложности и обеспечивают простоту в обслуживании системы. Файл регистрации может быть найден в блоке данных dbLogAlarm по пути \CPU name\Pro-gram block\Axes\dbLogAlarm. Двойной клик левой кнопкой мыши открывает блок данных, в котором в виде структуры представлены:

1. Порядковый номер записи2. Дата и время возникновения ошибки3. Код ошибки4. Координата возникновения ошибки

Файл регистрации может хранить в себе до 50 записей, после заполнения которых, самые старые записи будут перезаписываться.

4.5.3

Структура данных обработки ошибок:

Бит 7

Ошибка 8

Бит 7


Бит 3

Ошибка 4

Бит 3


Бит 6

Ошибка 7

Бит 6


Бит 2

Ошибка 3

Бит 2


Бит 5

Ошибка 6

Бит 5


Бит 1

Ошибка 2

Бит 1

Ошибка 10

Бит 4


Бит 4


Байт 0

Байт 1

Бит 0

Ошибка 1

Бит 0

Ошибка 9

4.5.4

Описание ошибок и действия по их устранению представлены в таблице:

Ситуация возникновения ошибки

При включении питания системы

В процессе работы системы





Вероятные причины возникновения ошибки

Не обнаружен ни один магнит в зоне чувстви-тельной поверхности преобразователя

Не обнаружен ни один магнит в рабочей зоне преобразователя

Расстояние между соседними маркерами меньше допустимого паспортного значения

Поведение системы при возникновении ошибки

Система переходит в статус работы «6»

Производится запись данных в файл регистрации

Позиционирование и иници-ализация не производятся







Действия по устранению ошибки

Проверить разметку магнитной трассы на целостность, правиль-ность расстановки и наличие интервальных или позиционных маркеров в пределах чувстви-тельной поверхности преобра-зователя

Проверить разметку магнитной трассы на целостность, правиль-ность расстановки и наличие интервальных или позиционных маркеров в пределах рабочей зоны преобразователя

Переустановить маркер на допу-стимое расстояние между сосед-ними маркерами

Убедиться в отсутствии лишних магнитов на магнитной трассе

Номерошибки

1

2

3

4.5.5

4

6



При позиционирова-нии системы по алгоритму

При позиционирова-нии системы в инкре-ментном режиме

В пределах рабочей поверхности преоб-разователя обнаружен только один магнит (только для адаптивных систем CPA-xxx)

Ошибка работы инкрементного режима позиционирования





Производится запись данных в файл регистрации;

Позиционирование продолжает-ся в инкрементном режиме

После перемещения преобразова-теля на корректный участок магнит-ной разметки, система переходит в статус работы «3»

Ошибка носит информационный характер, статус работы сохраня-ется, режим работы сохраняется


Позиционирование продолжается


Производится запись данных в файл регистрации;

Позиционирование и иници- ализация не производятся

Проверить разметку магнитной трассы на целостность и правиль-ность расстановки маркеров

Убедиться, что скорость движения объекта не превышает половину минимально допустимого рассто-яния между маркерами за время одного цикла опроса контроллера

4.5.6

7

При позиционирова-нии системы по алго-ритму с включенной функцией инициали-зации

При позиционирова-нии системы по алго-ритму с выключенной функцией инициали-зации


Не обнаружено соответствий размет-ки магнитной трассы в пределах рабочей поверхности преоб-разователя и массива координат маркеров



Позиционирование продолжается в инкрементном режиме

Процесс инициализации отключается


Система переходит в статус работы «5»Производится запись данных в файл регистрации;

Позиционирование продолжа- ется в инкрементном режиме




Позиционирование и инициализа-ция не производятся

Убедиться, что скорость движения объекта не превышает половину минимально допустимого расстояния между маркерами за время одного цикла опроса контроллера

Убедиться, что маркер под датчиком не был смещен или заменен

Убедиться в правильности расстановки маркеров

Проверить расстояния между маркерами и их целостность


Убедиться, что маркер под датчиком не был смещен или заменен


Провести повторную инициализацию участка



Проверить контактную зону маркеров

Провести полную инициализацию трассы, если условие эксплуатации системы было нарушено и разметка трассы была изменена под рабочейповерхностью преобразователя

4.5.7

8

При работе в режиме инициализации


Магнитная сигнатура под преобразователем не однократно встреча-ется в массиве координат маркеров



Позиционирование продолжается




Устранить дубликаты маркеров в разметке трассы

Провести повторную инициализацию участка при статусе «2»

Проверить правильность монтажа пре-образователя и маркеров на возможные выходы за пределы ограничений верти-кальных и латеральных колебаний

Устранить дубликаты маркеров в разметке трассы

Провести повторную инициализацию участка при статусе «2»

Проверить правильность монтажа пре-образователя и маркеров на возможные выходы за пределы ограничений верти-кальных и латеральных колебаний

При позиционирова-нии системы по алгоритму

При позиционирова-нии системы в ин-крементном режиме

Движение объекта позиционирования не линейно. Зафиксирован скачек координаты

9 Убедиться, что скорость движения объекта не превышает половину ми-нимально допустимого расстояния между маркерами за время одного цикла опроса контроллера

Убедиться в правильности расстановки маркеров. Вернуться на корректную разметку

Проверить расстояния между марке-рами и их целостность

Провести полную инициализацию трассы



Позиционирование продолжается в инкрементном режиме. Инициализация не производится

После перемещения преобра-зователя на корректный участок магнитной разметки, система переходит в статус работы «3»




4.5.8

10

Превышено максимально допустимое количество магнитов в системе

Ошибка носит информационный характер, позиционирование продолжается в статусе «1», новые маркеры не будут заноситься в базу

Убрать лишние маркеры из трассы

Провести полную инициализацию трассы

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

magnettrack©[email protected]

Версия руководства: 2.0.0Выпуск: январь 2019

Documents

РУКОВОДСТВО CPA/CPAI- - -P -IM/PM/MM-magnettrack.ru/doc/2_CPA_CPAI-____-__-P____-__M-__-__v2.0.0.pdf · В отношении данного продукты был выдан

РУКОВОДСТВО CPA/CPAI- - -P -IM/PM/MM-magnettrack.ru/doc/2_CPA_CPAI---P-M--v2.0.0.pdf · В отношении данного продукты был выдан