Wymagania stawiane obecnym aplikacjom serwo sprawiły, że firma STÖBER ANTRIEBSTECHNIK GmbH + Co. KG zaprojektowała nowe wydajne serwo falowniki, łączące w sobie  cechy dwóch urządzeń, prostego sterownika PLC oraz elementu wykonawczego – falownika . Spowodowało to zwiększenie elastyczności  układu sterowania, przyśpieszenie jego działania oraz odciążenie nadrzędnych systemów sterujących, których część funkcji przejął falownik.     

Najnowsze serwo-falowniki Stöbera SDS serii 5000 zostały wyposażone w 32-bitowe procesory RISC taktowane  zegarem 200MHz, zapewniające kontrolę pozycji wału oraz prędkości silnika serwo w czasie 250µs, a kontrolę prądu zasilającego uzwojenia silnika w czasie 62,5 µs. Dzięki temu sterowany układ charakteryzuje się dużą dynamiką i dokładnością regulacji. Rozmiar pamięci, w którą wyposażono przetwornice, zapewnia  swobodę w tworzeniu rozbudowanych aplikacji (SDRAM 8MB ,FLASH 4MB, PARAMODUL  1 MB).

  Nowa seria falowników SDS posiada wewnętrzną szybką magistralę danych IGB oraz możliwość programowania w standardzie PLC_OPEN . W trakcie konfiguracji systemu klient ma możliwość tworzenia własnych aplikacji, jak i korzystania z aplikacji gotowych stworzonych przez inżynierów Stöbera .
Dla inżynierów projektujących nową funkcjonalność falownika, zaimplementowanie bezpiecznego systemu zdalnej konfiguracji oraz monitoringu falowników i aplikacji na nich uruchomionych stało się jednym z głównych celów. Koncepcja ta wymaga ze strony inżyniera uruchamiającego zdalnie serwis falowników, kontaktu z inżynierem znajdującym się w chwili zdalnego serwisu na obiekcie. Takie założenie minimalizuje możliwość niekontrolowanych zmian w strukturze falownika mogących  doprowadzić do uszkodzenia maszyny lub spowodowania
zagrożenia dla osób trzecich. Konfiguracja falownika odbywać się może poprzez sieć wewnętrzną lub internet. Połączenia pomiędzy komputerem z zainstalowanym programem PosiTool a falownikiem dokonuje się aktywując wbudowaną w falownik funkcję zdalnego sterowania. Więcej informacji na ten temat znajdziecie Państwo w instrukcji do naszego falownika*1.
Falowniki SDS5000 wyposażono w szybką magistralę danych IGB dzięki czemu wyższe systemy kontroli  połączone tylko z jednym falownikiem za pomocą standardowego systemu komunikacji (PROFIBUS DP, EtherCAT, PROFINET, CANopen ) mają dostęp w czasie rzeczywistym do większości istotnych parametrów wszystkich falowwników połączonych ze sobą tą magistralą. Umożliwia to obniżenie kosztów budowy maszyn poprzez  możliwość zmniejszenia ilości kart komunikacyjnych. Dzięki magistrali IGB pozbywamy się konieczności rozbudowy okablowania maszyny, co skraca nam czas pracy na obiekcie i minimalizuje możliwość popełnienia błędu przy podłączaniu przewodów. W przypadku pracy falowników w trybie Master-Slave (latająca piła, wał elektryczny, synchronizacja napędów) magistralę IGB możemy wykorzystać do przesyłania przetwornicom Slave pozycji rzeczywistego mastera, lub mastera wirtualnego. Kiedy aktywujemy działanie magistrali IGB każdy falownik znajdujący się w niej dokonuje transmisji cyklicznej danych i w tym samym czasie może pobierać dane  z tej magistrali. Maksymalnie w magistrali IGB może być podłączonych jednocześnie do 32 falowników.

Cechy magistrali IGB :
-    Rzeczywisty czas  odczytu danych z magistrali 1 ms, synchronizacja magistrali odbywa się poprzez zegary wewnętrzne w falownikach, 
-    Magistrala IGB nie wymaga mastera ,
-    Każdy z falowników w magistrali może zapisać do 32 bajtów / (24 dowolnie konfigurowalne parametry falownika) w każdej milisekundzie.  
-    Każdy z falowników czyta do 64 parametrów (dowolnie konfigurowanych) w każdej milisekundzie z magistrali IGB.
-    maksymalna długość przewodu łączącego falowniki w magistrali IGB nie powinna przekraczać 100 m.
   
Konfiguracji magistrali IGB oraz programowanie przetwornic firmy Stöber dokonuje się w oprogramowaniu  PosiTool. Aktualna wersja oprogramowania jest dostępna pod adresem: http://www.stoeber.de/TDE/G5/DOWNLOAD/  

Oprogramowanie  PosiTool oferuje następujące funkcje:
•    konfigurowanie aplikacji 
•    parametryzacja napędu
•    programowanie napędu
•    uruchomienie aplikacji
•    optymalizacja funkcji kontroli hamulca
•    diagnostyka ( wbudowana funkcja oscyloskopu do monitorowania sygnałów falownika)
 

W przetwornicach serii 5000 mamy do dyspozycji następujące aplikacje:
•      FAST REFERENCE VALUE – szybka wartość zadana (regulacja prędkości)
•      TECHNOLOGY CONTROLER- kontroler technologiczny (PID)
•      COMFORT REFERENCE VALUE –komfortowa wartość zadana
(PID kontroler, prędkość-moment, 16 zdefiniowanych wartości zadanych,3 analogowe wartości zadane, potencjometr cyfrowy)
•      MOTION BLOCK POSITIONING – pozycjonowanie blokowe
•      COMMAND POSITIONING- pozycjonowanie komendowe
•      ELCTRONIC  CAM – krzywka elektroniczna

Wszystkie powyższe aplikacje są standardowo dostępne w programie PosiTool .
Dla zaawansowanych użytkowników udostępniono możliwość programowania falowników w standardzie PLC_OPEN w graficznej warstwie edytora programu PosiTool. Istnieje również możliwość stworzenia aplikacji specjalnych, spełniającej specyfikacje i wymogi użytkownika.
W programie PosiTool programista ma możliwość korzystania z gotowych bibliotek oraz możliwość tworzenia własnych bibliotek.

STOBER OFERUJE NASTĘPUJĄCE BIBLIOTEKI :
-    arytmetyczne z blokami do działań arytmetycznych na zmiennych typu integer
-    kondycjonowania sygnałów binarnych ( na przykład: operacje logiczne boolowskie,   
wykrywanie zboczy sygnałów, liczniki i timery )
-    kontroli ruchu ( bloki zgodne ze standardem PLC OPEN i bloki pozycjonujące)
-    parametrów przetwornicy do wykorzystania w programie,
-    technologii sterowania
-    wyboru i konwertowania z blokami skalowania , konwerterami
-    typów i multiplekserami
-    programowania zdarzeń
-    sterowania blokami i sygnałami z interfejsów wejściowych i wyjściowych
-    inverter1 zawierające bloki zdefiniowane przez użytkownika
-    -zawierające bloki organizacyjne służące do integracji wejść i wyjść , stałych i tekstu.
Więcej informacji na temat „wolnego programowania” znajdą Państwo w instrukcji [ POBIERZ ]

W falownikach STOBERA serii 5000 mamy dostęp również do bibliotek  PLC_MOTION_ CONTROL standardu  PLC OPEN zgodnego z normą IEC 61131.
Funkcje, które są używane w projektach:
Funkcje dla pojedyńczej osi 
1: MC_MoveAbsolute (jazda absolutna)
2: MC_MoveRelative (jazda relatywna względem aktualnej pozycji)
3: MC_MoveAdditive (jazda relatywna względem pozycji referencyjnej)
4: MC_MoveVelocity (jazda z określona prędkością)
5: MC_MoveSuperimposed (przesunięcie położenia Slave względem Mastera o zadany kąt)
6: MC_Stop (zatrzymanie osi)
7: MC_Home (jazda referencyjna)
Funkcjie dla kilku osi
8: MC_GearIn (synchronizuj z prędkością mastera)
9: MC_GearOut (rozsynchronizuj)
10: MC_Cam_In ( synchronizuj z położeniem Mastera funkcja krzywki)
11: MC_Cam_Out (rozsynchronizuj z położeniem Mastera)

Poniżej możliwości zastosowania przetwornic Stöbera w aplikacjach przemysłowych. 
 

Falowniki Stöbera posiadają możliwość zapamiętania 4 krzywek. W falownikach istnieje możliwość implementacji krzywek o profilach otwartych i zamkniętych. Generacja krzywek odbywa się w arkuszu kalkulacyjnym, z którego można stworzoną krzywkę importować do pliku CSV i później umieścić ją w projekcie (pamięci falownika). Podczas wywołania bloku Mc_Cam_In odpowiedzialnego za rozpoczęcie procedury „krzywki” rozpoczyna się jej przeskalowanie (dostosowanie do rzeczywistego układu) . Blok MC_Cam_In jest dostępny w standardowych bibliotekach falownika. Poniżej przykład aplikacji bloku MC_Cam_In w „wolnym programowaniu”.
W przetwornicach mamy możliwość przełączenia pomiędzy krzywkami za pomocą sygnału z wejścia binarnego bądź sygnału . Warunkiem przełączenia jest zatrzymanie napędu. Istnieje również możliwość modyfikacji kształtu krzywki w locie (bez zatrzymywania napędu).
Szczegółowy opis aplikacji krzywki znajdą Państwo w instrukcji  [ POBIERZ ]
         W celu poznania pełnych możliwości  naszych przetwornic zapraszamy wszystkich zainteresowanych do udziału w szkoleniach , które dla klientów naszej firmy organizowane są bezpłatnie. Na życzenie firm, które dotąd nie zakupiły naszego systemu a chcą poznać jego właściwości istnieje możliwość zorganizowania płatnego szkolenia.
Każdy zainteresowany może też wypożyczyć  zestaw testowy w skład, którego  wchodzi  falownik, silnik serwo oraz układ, którym możemy symulować sygnały cyfrowe i analogowe na wejściach falownika.

Marcin Mrugała
STOEBER POLSKA
Precyzyjna Technika Napędowa