Schéma fonctionnel 1.3
1
Application Coupleur TSX AXM
TALTIVAR 5
Le coupleur TSX AXM assure 5 fonctions principales :
● asservissement de position du mobile,
● traitement de l’application programmée par l’utilisateur,
● fonctions d’exploitation,
● interface avec l’application,
● interface avec le processeur automate et le terminal TSX XBT.
Asservissement en position
En fonction des consignes de position, de vitesse et de la position réelle du mobile, le coupleur élabore la commande de vitesse du variateur de vitesse.
Traitement de l’application
La table des paramètres de configuration adapte le fonctionnement du coupleur à l’application à traiter.
Le coupleur exécute le programme PIC saisie par l’utilisateur et en déduit les positions à atteindre et les vitesses de déplacement.
Fonctions d’exploitation (non représentées sur le synoptique)
Le logiciel interne du coupleur offre un ensemble de fonctions et de contrôles pour l’exploitation du coupleur :
● déplacements en mode manuel, prise d’origine manuelle...
● contrôles d’écart de position, d’arrêt...
Interface application
Partie constituée des entrées/sorties du coupleur détaillée ch 1.4 Interface processeur automate et terminal TSX XBT
Fonction permettant l'intégration de l’application TSX AXM dans l’application UCA. Communication “transparente” pour l’utilisateur avec le terminal TSX XBT qui permet de piloter le coupleur.
Paramétres
Fonctionnalités non disponibles sur le coupleur TSX AXM 162
B
Fonction principale de la boucle
Elle permet d’asservir la position d’un mobile à une valeur de consigne.
Comme dans tous systèmes asservis, les performances statiques et dynamiques dépendent de l’ensemble de la chaîne cinématique (algorithme et mécanique) et de la variation de la consigne en fonction du temps.
Structure de la machine
La boucle d'asservissement 1.4
AXM
coupleur Axe
Variateur
de vitesse Moteur Reducteur Pas
capteur incrémental F
Vl
Pas = distance parcourue pour un tour de rotation.
Le capteur incrémental peut être soit linéaire, soit rotatif. Dans les 2 cas, il fournit un signal dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse et le nombre d’impulsions proportionnel à la distance parcourue.Suivant les machines, le capteur peut être monté en A,B ou C (rotatif en A et B, linéaire en C).
Dynamo Tachymétrique
A B C
B
Cette fonction n’est pas accessible à l’utilisateur, elle permet d’élaborer les consignes eref = f(t) et vref = f(t) en fonction des valeurs de déplacement et de vitesse demandées par l’utilisateur et des valeurs d’accélération (ACCE) et de décélération (DECE) données en configuration et du coefficient de modulation de vitesse.
Mise à l’échelle
En fonction des valeurs maximum de vitesse, de longueur et de la résolution, le module calcule la valeur de son coefficient de mise à l’échelle KR (appelé aussi coefficient caractéristique machine).
L’utilisateur a accès à un réglage fin de ce coefficient soit depuis le terminal TSX XBT soit depuis le logiciel PL7-AXE afin de s’affranchir des imprécisions sur les paramètres machines donnés en configuration.
Compteur/décompteur
La somme algébrique des incréments capteur permet d’obtenir la position du mobile et de suivre son déplacement.
Ecrêtage
B
KVAR
Coefficient de gain proportionnel : KVAR = C . KPOS . UMAX C : constante
UMAX : valeur de la consigne du variateur de vitesse correspondant à la vitesse VMAX (UMAX < 9V)
L’utilisateur donne en configuration la valeur de KPOS désirée, le coupleur calcule la valeur KVAR correspondante.
Ecrêtage
Le coefficient LIMV donné en configuration permet à l’utilisateur de fixer la valeur du dépassement autorisé de la consigne de vitesse fournie au variateur.
5% < LIMV < 20% de VMAX KV
Coefficient de réglage de l’anticipation de vitesse, il est exprimé en pourcen-tage. 100% correspond à la valeur qui permettrait de résorber complètement l’erreur de position à vitesse constante pour un variateur de vitesse sans erreur continue.
Lorsque KV augmente, l’écart de position diminue mais il en résulte un risque de dépassement y compris au point d’arrêt. Il est donc nécessaire de trouver un compromis.
Nota :dans certains cas, l’écart de position passe par un minimum avec change-ment de signe éventuel quand KV augchange-mente.
Conversion numérique analogique (CNA)
Cette fonction convertit la valeur de sortie numérique en une tension analogique comprise entre +10V et -10V.
Période d'échantillonnage
Bien que le synoptique ne le fasse pas apparaître, la boucle d'asservisse-ment travaille de façon échantillonnée à une cadence de 10 ms.
La boucle d'asservissement
B 1 Présentation générale
Entrées/Sorties du coupleur 1.5
Entrées
Les coupleurs TSX AXM comportent 5 entrées In0,In1,In2,In3,In4 In0,In1,In2 : entrées codeur incrémental
Ces 3 entrées sont destinées à recevoir un signal de position de type incrémental.
Exemple de capteurs pouvant être utilisés :
● codeur rotatif incrémental,
● règle incrémentale
● signaux provenant du variateur MASAP
In0 et In1 sont destinées à recevoir les signaux issus d'un codeur à discriminateur de sens de marche.
In2 est destinée à recevoir le top au tour du codeur incrémental.
In3 : entrée détection d’événement
Entrée 24V destinée à recevoir un détecteur de position afin de détecter la présence de cames :
● pour la prise d’origine (matérialisation du point d’origine),
● pour déplacement avec détection d’événement.
In4 : entrée sécurité
Entrée de sécurité qui doit être obligatoirement alimentée, l’absence de tension sur cette entrée provoque un arrêt d’urgence du mobile.
Sorties
Le coupleur comporte une sortie analogique et 4 sorties relais.
Une sortie analogique ± 10V (10 bits + signe pour AXM 172, 12 bits + signe pour AXM 182 / 162) destinée à piloter un variateur de vitesse.
R0 : sortie relais destinée à piloter l’entrée validation du variateur vitesse.
Le relais R0 est géré par le coupleur, la sortie analogique prend sa valeur 200ms après l’activation du relais.
R1, R2, R3 : sorties relais auxiliaires
Ces 3 sorties peuvent être activées par instruction PIC et peuvent être utilisées directement pour agir sur l’application. Ces sorties peuvent être aussi activées par bits de l’interface TOR ou terminal XBT dans les autres modes de fonctionnement.
Remarque
Les caractéristiques de raccordement et les caractéristiques techniques des entrées/sorties sont données aux chapitres 7.3, 8.2 et 8.3.
Fonctionnalités non disponibles sur le coupleur TSX AXM 162
B
L MIN
X MIN X MAX
L MAX
PRF
0 1.6 Fonctions de positionnement Référence de position
Domaine des points
position indexée
position absolue
espace valide des mesures origine machine
Calcul de la position
Le coupleur élabore la mesure de position du mobile par comptage du nombre d’impulsions issues d’un codeur incrémental.
Origine des positions
Les positions du mobile sont repérées par rapport à l’origine machine. Le coupleur fournit diverses procédures de prise d’origine.
Domaine des points
Ensemble des points de mesure, délimité par la capacité de comptage et la résolution capteur choisie.
Limite des positions
L’utilisateur définit par configuration 2 positions limites appelées butées logicielles XMIN et XMAX au-delà desquelles le mobile ne doit pas se déplacer. L’espace compris entre ces 2 butées est l’espace valide des mesures. Le coupleur arrête systématiquement le mobile si ce dernier se déplace hors des butées logicielles.
Positions indexées
La position du mobile peut être référencée par rapport au paramètre PRF (position indexée paramètrable).
B
Représentation Vitesse/temps Représentation Vitesse/position Vitesse
300mm/mn
200mm/mn 1000mm/mn
Ces 2 représentations décrivent les déplacements réels du mobile. La représentation vitesse/position présente l’avantage d’avoir sur un même graphe les 2 paramètres utiles. La 2° représentation est utilisée dans la suite du document et pour des raisons de simplification les déplace-ments avec accélération et décélération seront représentés par des segments de droite. Les vitesses négatives représentent les déplacements en sens arrière
Positions
Le coupleur exploite les divers types de positions suivantes :
● positions immédiates : positions dont la valeur est inscrite explicitement dans l’instruction,
● positions internes WNi (nombre : 0 à 100) : mots internes destinés à recevoir des positions obtenues par la fonction apprentissage de cotes ou fixées par instructions,
● positions externes fournies par terminal TSX XBT ou par programme UCA par les mots registres OWxy,6 et OWxy,7.
Unités de mesure
Les unités de mesure de position, vitesse et accélération sont des unités physiques :
Unités physiques utilisateur
L’utilisateur définit dans les paramètres de configuration (voir ch 2.2) les unités physiques d’affichage des mesures exploitées par le logiciel et le terminal TSX XBT.
Unités physiques module
Ce sont les unités de calcul du coupleur et les unités d’affichage des mesures contenues dans les mots registres IWxy,4 à 7 et OWxy,6 et 7. Elles dépendent de la vitesse maximum VMAX choisie (rappel VMAX dépend de la résolution, voir tableau complet en annexes A1).
Position Temps
1 Présentation
Fonctions de positionnement
1
Fonctionnalités non disponibles sur le coupleur TSX AXM 162
B
2 2
Généralités