DOMANDA
Come viene utilizzata da Easy Motion Control V2.0 la periferia "onboard" di una CPU 314C?

RISPOSTA
Con la versione 2.0 di Easy Motion Control sono disponibili tra l'altro due nuovi blocchi driver:

• il driver di ingresso EncoderCPU314C (FB28) e
• il driver di uscita OutputCPU314C (FB34).

Entrambi i blocchi sono dedicati particolarmente all'utilizzo della periferia "Onboard". Essi sono utilizzabili a partire dalle versioni elencate successivamente della CPU 314C:

• CPU 314C-2 PtP: 6ES7314-6BF01-0AB0, 
  E-Stand: 01, Versione firmware: V2.0.0
• CPU 314C-2 DP: 6ES7314-6CF01-0AB0, 
  E-Stand: 01, Versione firmware: V2.0.0

È così possibile utilizzare i 4 contatori e le 2 uscite analogiche della CPU 314C insieme con la Easy Motion Control.

Con l'impiego di 2 uscite analogiche esterne con i driver corrispondenti si possono utilizzare anche i contatori 2 e 3 e quindi effettuare il posizionamento fino a 4 assi con Easy Motion Control.

Fare attenzione a quanto segue.

• STOP / ALT CPU
  Il driver di ingresso per il rilevamento dei valori dell'encoder utilizza la funzione tecnologica "Conteggio" della CPU 314C. Questa viene resettata negli stati di funzionamento della CPU STOP (p. es. tramite interruttore) e ALT (p. es. il raggiungimento di un punto di alt nel funzionamento di test). Dopo il passaggio a RUN, la funzione di conteggio deve essere riattivata, e comincia dal valore di conteggio 0.
  Dal punto di vista di Easy Motion Control questo significa che dopo ogni commutazione da ALT/STOP a RUN deve essere eseguita una inizializzazione dei blocchi e come conseguenza di questo una definizione del riferimento dell'asse!
• Massimo numero di giri
  La massima velocità dell'asse dipende dalla risoluzione dell'encoder, dalla massima frequenza rilevabile e dagli ingressi utilizzati della CPU 314C. Essa si calcola secondo la seguente uguaglianza.
  
  u_max = 60000 * f_max / Inc
  
  f_max : massima frequenza del contatore in kHz
  
  Inc : numero di incrementi dell'encoder per giro
  
  u_max : massima velocità misurabile in giri/min
  
  60000: fattore di conversione
  
  
  Esempio
  Con un encoder da 2500 incrementi accoppiato direttamente sul motore occorre rilevare 2500 impulsi al giro. Con una frequenza limite di ingresso di 60 kHz si ottiene allora, secondo la formula in alto, una velocità massima rilevabile di 24 giri/s ovvero 1440 giri /min.

Con opportune misure fare modo che questa velocità non venga superata, perché in caso contrario si può arrivare alla perdita di impulsi ed a problemi nella regolazione di posizione.

La massima frequenza di conteggio degli ingressi dipende dalla CPU. Ulteriori informazioni sulle funzioni tecnologiche delle CPU compatte si trovano nel manuale "Sistema di automazione S7-300 CPU 31xC Funzioni tecnologiche" nell'articolo con ID 12429336.

A cosa occorre fare attenzione nella scelta dell'hardware

• Encoder
  Per il rilevamento dei valori istantanei di posizione si impiega un encoder incrementale a 24 V con due tracce spostate di 90° di fase (senza tacca di zero).
• Azionamento
  Si possono collegare azionamenti con una interfaccia di ingresso "-/+ 10V".
• Cablaggio
  La seguente descrizione della parametrizzazione così come il programma di esempio presuppongono che l'encoder sia accoppiato al contatore 0 e l'azionamento sia collegato con l'uscita analogica 0 della CPU.
  Come collegare l'encoder e l'azionamento alla CPU è descritto nella documentazione dell'encoder oppure della CPU314C: "Sistema di automazione S7-300, Dati della CPU, CPU 312C ... 314C-2DP/PtP" e/o "CPU 31xC Funzioni tecnologiche".

Modo di procedere

Configurazione HW
Progettare la CPU 314C nella Configurazione hardware. Nella Figura 1 è rappresentata la finestra di dialogo per la parametrizzazione della CPU e della sua periferia.

Figura 1 HW Configuration ( 155 KB )  

Attivare la parametrizzazione del contatore aprendo, con un doppio clic su Conteggio, il suo dialogo della proprietà.
Scegliere il "Canale 0" e modificare il tipo di funzionamento da "Non parametrizzato" in "Conteggio senza fine" (Figura 2).

Figura 2 Dialogo delle proprietà

Viene presentata una ulteriore scheda di registro "Conteggio", che serve per la parametrizzazione della funzione di conteggio (Figura 3).
La "Analisi segnale di ingresso" viene impostata corrispondentemente all'encoder (p. es. "encoder quadruplo"), altrimenti si mantengono i valori di default.

Figura 3 Parametrizzazione della funzione di conteggio

"OK" memorizza le introduzioni e riporta alla parametrizzazione della CPU con HW Config (v.s.).

Alla parametrizzazione dell'uscita analogica si arriva con un doppio clic su AI5/AO2 (posto connettore 2.3).
Attivare e parametrizzare l'uscita analogica 0 con la scelta di

- tipo di uscita "V tensione" e
- campo di uscita "+/- 10 V"

Figura 4 Parametrizzazione dell'uscita analogica

"OK" riporta alla parametrizzazione della CPU.

Compilare e memorizzare la HW Config e caricarla nella CPU.

Il programma applicativo
La base dati per Easy Motion Control è il blocco dei dati dell'asse che viene creato e compilato con il software di parametrizzazione di Easy Motion Control per ogni asse ("DB_Axis"). Tutti i blocchi Easy Motion Control che vengono utilizzati per il posizionamento di un asse, vengono collegati con questo blocco dati asse tramite il parametro "Axis".

Il regolatore di posizione di Easy Motion Control si basa su un clock di regolazione di posizione fisso e presuppone che i dati di ingresso (valori istantanei di posizione) vengano letti nel modo più preciso possibile nell'ambito della griglia di questo clock. Il programma applicativo per il pilotaggio del movimento viene richiamato sulla CPU 314C nell'OB 35 di interrupt di tempo, il cui tempo di richiamo corrisponde al clock di regolazione di posizione (valore raccomandato >= 10 ms).

Ulteriori dettagli sulla struttura del programma si trovano nella documentazione Easy Motion Control nell'articolo con ID 8253632.

Il pilotaggio del movimento
I blocchi di Easy Motion Control per il posizionamento dell'asse, come descritto nella documentazione, vengono richiamati "tra" driver di ingresso e di uscita (vedi sotto: Programma di esempio).

Ampliamento del programma
Se si deve provvedere al posizionamento di un ulteriore asse, si devono attivare le corrispondenti risorse HW (p. es. contatore 1 e uscita analogica 1), parametrizzarle e cablarle. Dopo questo richiamare in OB 35 per ciascuno un ulteriore driver di ingresso e di uscita. Con il tool di parametrizzazione di Easy Motion Control creare e parametrizzare un ulteriore blocco dati asse

I driver di ingresso di entrambi gli assi devono essere richiamati all'inizio dell'OB di interrupt di tempo (clock di regolazione di posizione) e i driver di uscita alla fine dell'OB.

Il programma di esempio
Gli indirizzi di periferia del programma seguente corrispondono alla configurazione HW già presentata sopra e si riferiscono al contatore 0 ed al canale analogico di uscita 0 della CPU 314C.

Per i richiami dei blocchi sono elencati solo i parametri a cui occorre portare i segnali. Tutti gli altri parametri possono essere collegati secondo le proprie esigenze.

 Programma di esempio ( 12 KB )