Getaktete Anwendung mit tendenzieller Korrektur

Beschreibung

HINWEIS: Das im Folgenden beschriebene Programm ist nur als Beispiel zu sehen und zeigt lediglich die prinzipelle Verwendung der POU FB_PrintMarkControl in Kombination mit anderen Funktionsbausteinen der Bibliothek PD_PacDriveLib.

Es ist nicht sichergestellt, dass alle möglichen Situationen des Betriebs mit allen Parameterkombinationen abgefangen sind.

Bevor Sie unter Verwendung der POUs in der Bibliothek eine Lösung (Maschine oder Prozess) für eine spezifische Anwendung bereitstellen, sind relevante Best Practices zu prüfen, anzuwenden und zu vervollständigen. Hierzu gehören u. a. Risikoanalyse, Funktionssicherheit, Komponentenkompatibilität, Prüfung und Systemabnahme, sofern ein Bezug zur Bibliothek gegeben ist.

WARNUNG

UNSACHGEMÄSSE VERWENDUNG DER POUS

oFühren Sie für die betroffene Anwendung und die installierten Geräte eine sicherheitstechnische Analyse durch.

oVergewissern Sie sich, dass die POUs mit den Geräten in Ihrem System kompatibel sind und den ordnungsgemäßen Betrieb des Systems nicht auf unbeabsichtigte Weise beeinträchtigen.

oVerwenden Sie geeignete Parameter, insbesondere für die Grenzwerte, und kontrollieren Sie Abnutzung und Stoppverhalten der Maschine.

oStellen Sie sicher, dass die Sensoren und Stellglieder mit den ausgewählten POUs kompatibel sind.

oBei der Prüfung und Inbetriebnahme sind sämtliche Funktionen in allen Betriebsarten einem gründlichen Test zu unterziehen.

oStellen Sie in Übereinstimmung mit der durchgeführten sicherheitstechnischen Analyse und allen geltenden Regeln und Vorschriften unabhängige Verfahren für kritische Steuerungsfunktionen bereit (Nothalt, Überschreitung der Grenzbedingungen usw.).

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Verletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

Das Beispielprogramm für die hier beschriebene Anwendung befindet sich im Demoprojekt PrintMarkControlExample im Equipmentmodul SR_StartStopTendencyCorrection.

Ziel

Ziel dieser Lösung ist eine Ausrichtung, von beispielsweise Druckmarken auf einer Folie, zu einer Bearbeitungsstation (Messer). Die Druckmarkposition variiert damit nur innerhalb sehr schmaler Grenzen und es braucht nur ein Verschieben verhindert zu werden. Größere Abweichungen werden in mehreren Schritten ausgeglichen.

Das Prinzip der Korrektur besteht darin, einen Teil der gemessenen Abweichung zum nächsten Vorschub zu addieren.

i_lrTarget:= lrPartLength - fbPMC.q_lrPrintMarkDifference * lrCorrFactor;

Bedingt durch die zeitliche Verschiebung zwischen Druckmarkenerfassung und der eigentlichen Korrektur ist es nicht sinnvoll, die gesamte gemessene Abweichung zur Korrektur zu verwenden, da dies sonst zu einem Überschwingen führen kann. Ein Wert lrCporrFactor:= 0,2...0,5 hat sich als optimal erwiesen. Es muss ein Kompromiss zwischen Schnelligkeit und Regelverhalten gefunden werden.

Schematische Darstellung der Mechanik

Ein Rollenpaar fördert z. B. eine Folie unter eine Bearbeitungsstation. Während der Bearbeitung steht der Vorschub. Die Bearbeitung selbst ist in der Regel ein einfacher Aktor, der über ein Signal angesteuert wird und entweder über eine Zeit oder über einen Kontakt eine Meldung der Fertigstellung liefert.

Nur die Touchprobe-Position wird mit der Referenzposition verglichen. Die Referenzposition muss im Bereich > 0 und < Teilelänge liegen. Liegt die Referenzposition nahe am Rand ihres Wertebereichs, kann es vorkommen, dass ein gemessener Wert sich auf eine Periode vor oder nach der aktuellen Periode bezieht. Dies wird aber im Funktionsbaustein abgefangen und der richtigen Periode zugeordnet.

Logische Verbindung der Achsen und logischen Geber

Zum Messen der Vorschubposition wird ein logischer Geber verwendet. Dieser ist nur notwendig, weil die POU FB_PrintMarkControl nicht direkt mit einer Achse verbunden werden kann.

Der Touchprobe-Sensor wird über dem Förderband installiert und erfasst die vorbei laufenden Druckmarken. FB_PrintMarkControl vergleicht die Position des logischen Gebers zum Zeitpunkt des Touchprobe-Signals mit einer Referenzposition und berechnet die vorliegende Abweichung. Wenn die gemessene Position außerhalb eines definierten Fensters liegt, wird der Ausgang q_xNoValidTp gesetzt. Der Ausgang q_diNumberOfTps wird aber weiter erhöht.

Die Logik des Beispielprogramms berechnet einen neuen Abstand, wenn ein gültiger Touchprobe erkannt wird. Andernfalls wird die Standardlänge als Abstand für die folgende Positionierung verwendet.

Steuerung des Equipmentmoduls in der Vorlagenvisualisierung

Das Equipmentmodul PrintMarkControlExample kann in der Vorlagenvisualisierung im Unterpunkt Printmark Control gesteuert werden.

Stellen Sie dazu über Logic Builder eine Verbindung zur Steuerung her, übertragen Sie das Demoprojekt PrintMarkControlExample in die Steuerung und starten Sie das Projekt.

Starten Sie in der Vorlage zuerst den Modus Prepare und dann den Modus Auto wie nachstehend beschrieben:

Schritt	Aktion
1	Aktivieren Sie die Visualisierung über die Schaltfläche Enable Vis (Punkt 1).
2	Wechseln Sie über die Schaltfläche Control Panel zur Systemsteuerung (Punkt 2).
3	Wählen Sie über die Schaltfläche Prepare den Modus Prepare an (Punkt 3 ).
4	Starten Sie den Modus Prepare über die Schaltfläche Start (Punkt 4 ).
5	Wechseln Sie über die Schaltfläche Auto in den Modus Auto (Punkt 5).
6	Starten Sie den Modus Auto über die Schaltfläche Start (Punkt 6 ).
7	Anschließend können Sie die Abstände der Touchprobe-Ereignisse in der Tabelle anpassen (Punkt 7). Die Abstände der Touchprobe-Ereignisse werden für die Touchprobe-Simulation benötigt. Für diese ist eine Verbindung zwischen CN2.9 und CN4.9 erforderlich. Als Alternative können Sie auch einen Sensor am Touchprobe-Eingang verwenden. Hierdurch werden die Produkte in der Visualisierung nicht mehr richtig angezeigt.
8	Aktivieren Sie anschließend über die Schaltfläche xEnable das Equipmentmodul (Punkt 8).
9	Setzen Sie abschließend über die Visualisierung ein xStart-Signal (Punkt 9).

HINWEIS: Für die Touchprobe-Simulation ist eine Verbindung zwischen CN2.9 und CN4.9 erforderlich.

In der Aktion Init_PrintMarkCorrection werden alle für die Druckmarkenregelung relevanten Variablen und POUs initialisiert. Hier können die Daten der Druckmarkenregelung an die Produkte und Abstände der Druckmarken angepasst werden. Wenn ein realer Touchprobe verwendet werden muss, kann dies ebenfalls hier angepasst werden.

Kommandotabelle

In der Betriebsart Automatic wird für dieses Modul die OpMode Positioning angewählt.

Logik des Equipmentmoduls

In der Logic-Aktion des Moduls befindet sich die Steuerung der Druckmarkenregelung. Der Vorschub wird wie nachstehend beschrieben über die BOOL-Variable xStart oder über die Schaltfläche xStart in der Visualisierung im Dialogfeld PrintMark Control gestartet.

StateMachine (Zustandsmaschine)

Bedingung	Beschreibung
Zustand 10	Der Status der POUs wird abgefragt und - falls noch nicht aktiv - aktiviert.
Zustand 20	Hier wird auf den Touchprobe gewartet. Diese Position wird mit dem Faktor 0,2 multipliziert und vom Standardabstand abgeleitet.
Zustand 30	Wenn sich die Achse bewegt, wird der Start der Positionierung auf FALSE gesetzt.
Zustand 35	Wird das Ziel erreicht, wird der Timerwert der Steuerung zwischengespeichert und der Bearbeitungsprozess gestartet. Ist die Bearbeitungszeit nicht nötig, kann hier auf andere Ereignisse reagiert werden.
Zustand 40	Ist die Bearbeitungszeit abgelaufen und der xStart noch aktiv, wird in State 20 gesprungen. Ist dies nicht der Fall, wird in State 10 gesprungen.
Zustand 100	Bei Erkennung eines Fehlers werden die POUs hier deaktiviert und die Bewegung wird angehalten.

Traces

Die folgenden Traces zeigen eine Situation, in der sich ein Touchprobe außerhalb des Fensters befindet.

Der Funktionsbaustein gibt über q_xNoValidTp an, dass ein Touchprobe außerhalb des Fensters gefunden wurde, und verwendet dann die Standardlänge von 360 Einheiten (siehe Cursorposition).

Der folgende Trace zeigt eine Situation mit einer relativ großen Touchprobe-Abweichung, die jedoch nach wie vor innerhalb des Fensters liegt.

Man kann an der Cursorposition die Abweichung von ca. 5 Einheiten erkennen. Die Korrektur beträgt aber nur ca. 1 Einheit.