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Frei verwendbar / © Siemens AG 2014. Alle Rechte vorbehalten. siemens.com/answers
SIMOTION Rotary Knife V3.0
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Tools
Test-FB
Beispielprojekt
Beispiel-konfiguration
Baustein-übersicht
Funktions-übersicht
Inhalt derApplikation
Nutzen derApplikation
Einleitung
Converting ToolboxEinleitung
Die Standardapplikation SIMOTION Rotary Knife wurde mit demZiel entwickelt, eine Vielzahl der bekanntenQuerschneiderapplikationen mit einer einzigen Projektierungabdecken zu können.
Durch die Offenheit der Applikation ist es möglich, je nach Bedarfdie Applikation zu projektieren oder zu ändern.
Die Standardapplikation SIMOTION Rotary Knife realisiert auf derBasis der Steuerungsplattform SIMOTION einen Querschneider,z.B. für Folie, Metall, Papier, Pappe usw.
Kombinierbar mit:SIMOTION Line Axis / SIMOTION Axis Function Block
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Einleitung
Converting ToolboxNutzen der Applikation
Zeitersparnis bei Engineering und Service (gleiches “look & feel”)
Anwendung in allen Programmiersprachen möglich
Nutzung von Industriestandards und Normen
Support über PM Applikationszentren
ständige Aktualisierung im Intranet
überwiegend offener Quellcode für eigene Anpassungen
Anwenderhandbücher in deutsch und englisch
einfache Einarbeitung mit Beispielapplikationen
Die Applikation wird unentgeltlich zur Verfügung gestellt
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Converting ToolboxInhalt der Applikation
Powerpoint Präsentation (deutsch / englisch)
Units / Bibliotheken (Programmierung in ST oder MCC)
Anwenderhandbücher (deutsch / englisch)
Beispielapplikation für SIMOTION D Vorführkoffer
Feedback Bögen (deutsch / englisch)
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Funktions-übersicht
Inhalt derApplikation
Nutzen derApplikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Aufbau von „Rotary Knife“• Die charakteristische Anforderung an ein „Rotary Knife“ ist, dass das
Messer/Werkzeug im Schnittbereich sich synchron mit der Warenbahnbewegen muss.
• Standard „Rotary Knife“ zum Durchtrennen einerdurchlaufenden Warenbahn
• Sonderwerkzeuge für• Perforieren• Siegeln• Doppelschnitt
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Motorgeber
Bewegungsrichtungdes Materials
Sensor fürDruckmarken-
erkennungEinzug
Produktlänge
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Aufbau und Kenngrößen eines Rotierenden Messers
knifeCircumference
startAngle
stopAngle
inflectionPoint(Mittelposition)
Material
Synchronwinkel(Synchronbereich)
Synchronwinkel(Synchronbereich)
Phase1
Phase2inflectionPoint(Mittelposition)
FormatbereichFormatbereich
0°
0°
Phase1
Phase2
stopAngle
startAngle
Physikalische Größe BeschreibungKnifeCircumference [mm] Wirksamer Umfang des „Rotary Knife“ (Umfangskreis)StartAngle [°] Start-Winkel des Messers bezogen auf 0°InflectionPoint [%] Wendepunktposition der zyklischen Kurvenscheibe bezogen auf die Länge des FormatbereichsStopAngle [°] Stopp-Winkel des Messers bezogen auf 0°StartSyncAngle [°] Startpunkt des Synchronbereichs bezogen auf 0°
Ab dieser Position muss sich das Schneidemesser synchron zum zu schneidenden Material bewegen.EndSyncAngle [°] Endpunkt des Synchronbereichs bezogen auf 0°.
Ab diesem Punkt braucht das Messer sich nicht mehr synchron zum zu schneidenden Material bewegen und kann jenach Bedarf zur Formatanpassung beschleunigen oder verzögern
NumberOfKnives Anzahl der am Umfang verteilten Messer.DistanceToSensor [mm] Abstand zwischen der Schnittposition (0°) und dem Sensor zur Material- und Druckmarkenerkennung
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LINEARDiese Auswahl definiert ein Bewegungsprofil mit konstanter Beschleunigung.
POLY_5Diese Auswahl definiert ein Polynom 5 Grades als Basis für das Bewegungsprofil.
Folgende Kurvenscheibenprofile sind möglich:
SINUSDiese Auswahl definiert einen SINUS als Basis für das Bewegungsprofil.
JERKDiese Auswahl definiert ein Profil mit konstanter Beschleunigung und Ruck-begrenzung. Die Ruckbegrenzung wird durch die Parameter jerkPhase1 /jerkPhase spezifiziert. Die Parameter werden nur in diesem Profil ausgewertet.
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Lineare Schnittkurve:knifeOverspeedStartCut = 0.0%knifeOverspeedZero = 0.0%knifeOverspeedEndCut = 0.0%
Lineare Schnittkurve mit Übergeschwindigkeit 5%:knifeOverspeedStartCut = 5.0%knifeOverspeedZero = 5.0%knifeOverspeedEndCut = 5.0%
Polynomische Schnittkurve:knifeOverspeedStartCut = 5.0%knifeOverspeedZero = 0.0%knifeOverspeedEndCut = 5.0%
Folgende Schnittkurvenprofile sind möglich:
0
MesserEintritt
Schnittpunkt
MesserAustritt
0
MesserEintritt
Schnittpunkt
MesserAustritt
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Betriebsartenmanager:
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Betriebsart Beschreibung
ERROR (0) Der FBRotaryKnife hat einen Fehler erkannt und die Rotary Knife Achse in einen sicheren Zustandgebracht. Der Fehler steht noch an und kann vom Anwender ausgewertet werden.Das rotierende Messer ist gestoppt und in der Betriebsart DISABLE.
DISABLE (1) Der FBRotaryKnife ist bereit zum Einsatz, aber im sicheren Betriebszustand. Alle anstehendenFehler sind erfolgreich quittiert worden.Das rotierende Messer ist im Zustand nach Rücksetzen, deaktiviert und gestoppt.
STARTPOSITION (2) Das rotierende Messer fährt bzw. steht auf der Startposition und ist bereit zum Aufsynchronisierenauf die WarenbahnDie Achse wartet in der Betriebsart STARTPOSITION.
AUTOMATIC (3) Das rotierende Messer ist auf die Warenbahn aufsynchronisiert und bearbeitet das Materialgemäß Vorgabe.
MANUAL (4) Das rotierende Messer befindet sich im Handbetrieb, der Anwender kann die Achse manuellverfahren.Die Achse wartet in der Betriebsart MANUAL.
SINGLE_CUT (5) Das rotierende Messer ist bereit für einen Einzelschnitt.
SAMPLE_CUT (6) Das rotierende Messer ist bereit zum Schneiden einer Serie von Probestücken.(Anzahl und Länge der Probestücke muss zuvor im SampleBuffer hinterlegt sein!)
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Converting ToolboxFunktionsübersicht
• Funktionalität durch Parametrierung
• Folgende Eigenschaften werden durch die Kernfunktionen „Rotary Knife“ abgedeckt:
• Lineare Schnittkurve mit Geschwindigkeitsüberhöhung• Im Schnittbereich haben Messer und Material die gleiche Geschwindigkeit
• Polynomische Kurvenscheiben• Oberschwingungen werden vermieden
• Druckmarkenkorrektur mit einstellbarer Korrekturgeschwindigkeit• Die Korrektur erfolgt außerhalb des Schnittes
• Mehrmessersysteme• Der RotaryKnife-FB lässt sich auch bei Trommeln mit mehreren Messern einsetzen
• Ruheposition des Messers einstellbar• Sie kann vom Anwender als Parameter vorgegeben werden.
• Definiertes Start- und Stoppverhalten• Dadurch wird das Messer ruckfrei gestartet und gestoppt
• Schnittlängenverwaltung• Segmentgenaue Berechnung der Kurvenscheibe mit der zuvor über Druckmarke ermittelten
exakten Segmentlänge, ermöglicht Formatwechsel über Druckmarke.
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Converting ToolboxFunktionsübersicht
Zusätzliche Funktionen in Version 3.0:
• Vorsteuerung des Beschleunigungsmomentes• Vorsteuerung des Schnittmomentes• Vorsteuerung der Zwischenkreisspannung
(nur bei Einsatz einer ALM mit Kondensatorbatterie amZwischenkreis)
• Erweiterung der Kurvenscheibenberechnung- neue Profile im Formatbereich: POLY_6, SINUS- Profile im Synchronbereich: CONST (entspricht V2.0!)
LINEAR (“kick out”)- Pendelschnitt möglich wenn
formatlength > 4 * knifecircumference• Interrupt / Continue Production• Vmax-Calculation
- Berechnung der maximalen Materialgeschwindigkeit für dieaktuelle Formatlänge- Berechnung der “Performanz” Kurven
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Converting ToolboxBausteinübersicht
Die Rotary Knife Funktionalität istBestandteil der Bibliothek LRKLibund ist in der ApplikationSIMOTION Rotary Knifeenthalten:
Die Bibliothek besteht aus 9 Quellen:aVersioncPublicRK_CamCalcRK_ProgsRK_ProgsVmaxRK_TemplateRK_TemplateVmaxRK_ToolsRK_ToolsVmax
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Converting ToolboxBeispielkonfiguration
Beispielkonfiguration:(High End, Maschinensteuerung oderstand alone)
• SIMOTION D445• SINAMICS S120 DC/AC• SINAMICS ALM• Kondensatormodul (137mF)• TM17• 1FW3 Motoren
Standards:SIMOTION Rotary KnifeSIMOTION Line Axis oderSIMOTION Axis Function Block
Vorteile:Hohe Hardware Integration (Keine Spezialhardware)Standard Hardware – keine „Black Box“ LösungMaschinensteuerung und Regelung in einer SteuerungHohe Energieeffizienz durch Kondensatorspeicher
SIMOTION D445(Technologie und Maschinensteuerung)
Rotary Knife1FW3
PMTM17
Maschinen-geberSMC
Eins
peis
ung
ALM
SIM
OTI
ON
D44
5Hilfsachsen
Motor Module
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Converting ToolboxBeispielkonfiguration
Beispielkonfiguration:(Mittlere Performance, Maschinensteuerungoder stand alone)
• SIMOTION D4x5• SINAMICS S120 DC/AC• SINAMICS SLM/BLM• Bremswiderstand (optional)• 1FK/1FT oder 1FW3 Motor
Standards:SIMOTION Rotary KnifeSIMOTION Line Axis oderSIMOTION Axis Function Block
Vorteile:Hohe Hardware Integration (Keine Spezialhardware)Standard Hardware – keine „Black Box“ LösungModulare Lösung mit skalierbarer PerformanceFlexible Einspeisekonzepte
SIMOTION D4x5(Technologie und Maschinensteuerung)
Rotary KnifePMTM17
Maschinen-geberSMC
Eins
peis
ung
SLM
/BLM
SIM
OTI
ON
D4x
5
Mot
orM
odul
eHilfsachsen
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Converting ToolboxBeispielkonfiguration
Beispielkonfiguration:(Low Cost / Low Performance)
• SIMOTION D410• SINAMICS S120 AC/AC• Bremswiderstand (optional)• 1FK7 Motor
Standards:SIMOTION Rotary KnifeSIMOTION Line Axis oderSIMOTION Axis Function Block
Vorteile:Preiswerte stand alone Lösung (keine Spezialhardware)Onboard I/O inklusive schneller Eingänge zur DruckmarkenerfassungOnboard TTL/HTL/SSI Schnittstelle für MaschinengeberStandard Hardware – keine „Black Box“ Lösung
SIMOTION D410(Technologie undMaschinensteuerung)
Rotary Knife1FK7 Maschinengeber
SIM
OTI
ON
D41
0
Ethernet / PROFIBUS
HMI
PM340
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Converting ToolboxTools - Auslegung
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Converting ToolboxTools - Auslegung
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Knife
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