Situation initiale :
L'entraînement fonctionne très bien en mode « PPM - Profile Position Mode » ou « PVM - Profile Velocity Mode » d'EPOS4, mais en fonctionnement avec un maître (par ex. Beckhoff TwinCAT ou MasterMACS de maxon), le mouvement du moteur semble plutôt saccadé en mode « CSP - Cyclic Synchronous Position » ou « CSV - Cyclic Synchronous Velocity ».
Questions :
- Quelle en est la raison ?
- Les paramètres de contrôle n'ont-ils pas été bien réglés ?
Principes de base :
Le mode « PPM - Profile Position Mode » et le mode « CSP - Cyclic Synchronous Position » utilisent en interne les mêmes algorithmes de contrôle de la position et du courant, ainsi que des paramètres de contrôle identiques. Le mode « PVM - Profil de vitesse » et le mode « CSV - Vitesse synchrone cyclique » utilisent en interne les mêmes algorithmes de contrôle de la vitesse et du courant et des paramètres de contrôle identiques. Si un fonctionnement instable du moteur ne se produit qu'en mode CSP ou CSV, la cause ne peut pas être les paramètres du contrôleur ou les résultats de l'autoréglage. La cause doit être liée à l'« interaction » ou à l'échange de données entre le maître et l'EPOS4.
La différence entre PPM et CSP (resp. PVM et CSV) est qu'en CSP (resp. CSV) le maître externe (par ex. Beckhoff TwinCAT + NC-Library ou MasterMACS de maxon) effectue le calcul du mouvement (ou ce qu'on appelle la « génération de trajectoire ») et doit fournir à l'EPOS4 des valeurs actualisées de « position cible » (-> objet 0x607A) resp. de « vitesse cible » (0x60FF) sur la base d'une horloge cyclique précise de la SYNC du maître.
De plus amples informations sur les différents modes de fonctionnement et les tâches du maître et de l'EPOS4 pour chaque mode peuvent être trouvées dans le document suivant du Centre de support et dans le PDF qui y est joint à la fin :
-> EPOS4 / IDX : conception de la commande, modes de fonctionnement et taux de cycle du bus
Le temps de cycle de la boucle de contrôle de position et de vitesse de l'EPOS4 est de 0,4 ms, c'est-à-dire plus rapide que le taux de cycle du bus de communication. Pour cette raison, l'EPOS4 effectue une interpolation entre les valeurs de « position cible » et de « vitesse cible » commandées cycliquement et fournies à chaque cycle de bus de communication. La différence entre la dernière « Position cible » et la nouvelle « Position cible » est divisée en positions intermédiaires sur la base de la « Valeur de la période d'interpolation » configurée (-> objet 0x60C2/01). Ces valeurs de données de position (resp. de vitesse) interpolées sont utilisées comme « Valeur de demande de position » (-> objet 0x6062) resp. « Valeur de demande de vitesse » (0x606B) tous les cycles de 0,4 ms de la boucle de régulation de position resp. de vitesse. Cela garantit qu'à la prochaine nouvelle « position cible » ou « vitesse cible » attendue (= cycle du bus de communication SYNC du maître), l'entraînement a atteint la dernière valeur de « position cible » ou de « vitesse cible » au moment exact et qu'un mouvement continu et régulier est assuré.
Pour une interpolation correcte et un mouvement continu et régulier, la « valeur de la période d'interpolation » (-> objet 0x60C2/01) doit être configurée de manière identique au cycle SYNC effectif du bus de communication du maître (PLC). Une configuration manquante ou erronée a pour conséquence que la « position cible » ou la « vitesse cible » est mal interpolée et que la boucle de régulation de position ou de vitesse n'obtient pas la « valeur de demande de position » ou la « valeur de demande de vitesse » au bon moment. Du point de vue de l'utilisateur, cela se traduit par un mouvement motorisé visiblement et auditivement saccadé. En détail, chaque mouvement basé sur une « valeur de période d'interpolation » incorrecte consiste en un court démarrage du mouvement, suivi d'un arrêt au cours de chaque cycle de bus. La « position cible » ou la « vitesse cible » est atteinte à un moment erroné (généralement trop tôt) et l'EPOS4 doit attendre la prochaine mise à jour de la « position cible » ou de la « vitesse cible » (= transmission cyclique des données).
Solution :
Principale cause du problème :
La cause la plus fréquente d'un mouvement instable du moteur observé en mode CSP ou CSV est l'absence ou la mauvaise configuration de la « valeur de la période d'interpolation » (-> objet 0x60C2/01).
Important :
La « Valeur de la période d'interpolation » (-> objet 0x60C2/01) doit être configurée en fonction du temps de cycle du bus du maître EtherCAT (-> période SYNC).
Informations complémentaires :
- Vous trouverez des informations détaillées sur l'objet « Interpolation time period value » (0x60C2/01) dans la « EPOS4 Firmware Specification »:
- L'objet « Interpolation time period value » (0x60C2/01) peut être configuré par le code d'application d'un maître ou manuellement par l'outil « Object Dictionary » d'EPOS Studio. Pour ce faire, les étapes suivantes doivent être suivies :
- Configuration par défaut :
- Double-cliquez sur la ligne « Interpolation time period value » et ajustez-la en fonction de la période SYNC (par exemple 10 ms) utilisée par votre maître :
-
Cliquez avec le bouton droit de la souris quelque part dans le « Dictionnaire d'objets » une fois que la valeur a été adaptée avec succès. Sélectionnez ensuite « Sauvegarder tous les paramètres » dans le menu contextuel. Cela garantit que le paramètre actualisé est stocké dans la mémoire de l'EPOS4 et qu'il reste valable après une mise hors tension/un redémarrage ou une réinitialisation.
- Configuration par défaut :
Autres causes potentielles de problèmes :
D'autres causes potentielles d'un moteur instable ou bruyant fonctionnant en mode CSP ou CSV peuvent être :
- Un cycle de bus du maître qui n'est pas maintenu avec précision ou même certains cycles de bus sont complètement absents.
Remarque supplémentaire :
Dans les systèmes basés sur EtherCAT, l'EPOS4 signale généralement un message « EtherCAT communication cycle time error » (0x8184), « RPDO timeout » (0x8250) ou également « EtherCAT PDO communication error » (0x8280) en cas de périodes de cycles de bus manquantes ou fortement divergentes.
- Valeurs de « position cible » ou de « vitesse cible » d'un maître, que le groupe motopropulseur ne peut pas suivre physiquement ou qui sont complètement erronées.
Référence croisée :
Pour l'intégration correcte de l'EPOS4 dans le gestionnaire de système d'un maître Beckhoff TwinCAT, veuillez-vous référer aux notes du chapitre « 6.3 Beckhoff TwinCAT Integration » de la « EPOS4 Application Notes Collection ».
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