CODESYS Motion + CNC: Il vostro Motion Control, facilmente sviluppato

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1 02/2014 CODESYS Motion + CNC: Il vostro Motion Control, facilmente sviluppato CODESYS Users' Conference 2014, Roland Wagner CODESYS a trademark of 3S-Smart Software Solutions GmbH

2 Agenda 1 Motion task 2 Realization of the motion task 3 Basic information on CODESYS Motion + CNC 4 CODESYS SoftMotion CNC 5 Typical use cases for CODESYS Motion + CNC 2

3 Motion task Sistema presente IPC basato su CODESYS Test: per inziare con Raspberry Pi Due motori stepper (M1 + M2), controllati via EtherCAT Notebook PC con Ethernet e CODESYS per programmare la logica e il Motion Control 3

4 Motion task Task Motore M1: ruota con velocità motore costante Motore M2: ruota con velocità scalata in funzione del motore M1 (fattore gear regolabile) Programmazione e test: inizialmente senza Drive Operazioni Motore tramite visualizzazione Sostituzione di Drive Virtuali con Drive... e tutto questo con CODESYS SoftMotion! 4

5 Agenda 1 Motion task 2 Realizzazione della task motion 3 Basic information on CODESYS Motion + CNC 4 CODESYS SoftMotion CNC 5 Typical use cases for CODESYS Motion + CNC 5

6 Realizzazione della task motion Nuovo progetto CODESYS SoftMotion Avviare CODESYS e creare un nuovo progetto per Raspberry Pi Stabilire collegamento con il controllore Configurare assi virtuali 6

7 Realizzazione della task motion Preparare un progetto CODESYS SoftMotion 7

8 Realizzazione della task motion Abilitare il controllo dei motori: Programmazione Switch-on Con PLCopen POU MC_Power Controllo M1: con PLCopen POU MC_MoveVelocity M2: con PLCopen POU MC_GearIn Preparare reset (solo se necessario) Con PLCopen POU MC_Reset Per tutti gli assi: Valore di setpoint, parametro ecc. con Visualizzazione Soltanto gli assi M1 e M2 devono essere inseriti Dichiarazione di POUs come istanze alle Function Block 8

9 Realizzazione della task motion Programmare applicazione motion 9

10 Realizzazione della task motion Visualizzazione dell applicazione motion Aggiungere una Visualizzazione nel progetto Templates specifici per la Visualizzazione Inserire oggetti frame e collegarli ai template Passare istanze FB o passare asse (drive rotativo) 10

11 Realizzazione della task motion Test e commissioning Login e download dell applicazione Operazione dei drives virtuali attraverso la visualizzazione Commutare i drives tramite MC_Power Valore di Default per MC_MoveVelocity e MC_GearIn In caso di errore: Utilizzare "Reset" POU Asse di rotazione virtuale M1 Quando l asse virtuale M2 parte: funzione di gearing Motori rotativi con freccia blu 11

12 Realizzazione della task motion Test e commissioning 12

13 Agenda 1 Motion task 2 Realization of the motion task 3 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC 4 CODESYS SoftMotion CNC 5 Typical use cases for CODESYS Motion + CNC 13

14 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Realizazione di un Motion Control Separazione della logica e Motion Control Costoso, due device sono necessari Sincronizzazione/comunicazione necessitano considerevoli risorse Utilizzo di due differenti tools di programmazione Un device, ma tool differenti: Progettazione in due differenti tool Sincronizzazione/comunicazione necessitano considerevoli risorse 14

15 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Realizzazione di un Motion Control Un device, un tool: CODESYS Motion + CNC Economico Facile progettazione in un tool Nessuna risorsa necessaria per la sincronizzazione/comunicazione, entrambi i sistemi girano in un unico processo 15

16 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Perchè Motion + CNC in CODESYS? I controllori allo stato dell arte hanno riserva di potenza Motion Control o CNC sul PLC salvano costi hardware Pianificare un progetto di task motion nel tool del PLC permette una progettazione flessibile Un infrastruttura ben ingienierizzata supporta il design della configurazione : dal motion pianificato al commissioning. 16

17 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Motion + CNC realizzato in IEC IEC runtime system control motion Il sistema di programmazione allo Stato dell arte offre flessibilità per editare la sequenza motion I moduli del Motion Control sono funzioni librerie, sviluppate nei linguaggi dello standard IEC Sistema di programmazione PLC, esteso da editor per pianificare il motion Fieldbus e configurazione I/O sono anche utilizzati per la configurazione del drive 17

18 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Overview struttura 18

19 Informazioni di base su CODESYS Motion + CNC Richieste Hardware Richieste Standard per l implementazione del CODESYS Control Runtime System Proprietà Hard realtime del Device (poco jitter) Fieldbus adatti alle richieste dei Drives Standard fieldbuses: EtherCAT e CANopen, ulteriori su richiesta Riserve di potenza (Prestazioni CPU, memoria) del device in accordo con l applicazione del controllore, 32-bit CPU e FPU fortemente raccomandato Raspberry Pi non è disponibile per il motion, non senza estensioni specifiche! 19

20 Metodi di controllo disponibili Per servo Drive PLC X nom /v nom X act /v act Servo I X act X nom /v nom X act /v act Servo I X act Per stepper Drive PLC Position control Position control Pulse / direction Pulse counter Pulse / direction Pulse counter Per frequency converters (FC) PLC Position control Position control v nom v nom FC X act FC I I X act 20

21 Agenda 1 Motion task 2 Realization of the motion task 3 Basic information on CODESYS Motion + CNC 4 CODESYS SoftMotion CNC 5 Typical use cases for CODESYS Motion + CNC 21

22 CODESYS SoftMotion e CODESYS SoftMotion CNC CODESYS SoftMotion: Per singolo coordinamento e movimenti multi-assi Include le funzionalità complete di motion senza CNC CODESYS SoftMotion CNC: Include CODESYS SoftMotion Include molta cinematica In aggiunta editor 3D CNC e interpolazione CNC 22

23 CODESYS SoftMotion CNC Definizione: movimenti coordinati Movimenti coordinati": Movimento controllato, eseguito da uno o più assi Definizione del movimento in relazione alle POU delle macchine oppure dei movimenti cinematici CNC (Computer Numerical Control): Sottoinsieme di movimenti coordinati Definizione del movimento con esatta definizione del percorso e velocità del movimento Definizione del percorso con G-code (DIN 66025) largamente diffuso 23

24 CODESYS SoftMotion CNC Programmare le funzionalità motion con FBs

25 CODESYS SoftMotion CNC Editor Integrato 3D CNC in accordo a DIN (G-code) Input Grafico e tramite testo del 3D G-code Progettazione del percorso in formato tabella Importatore DXF 25

26 CODESYS SoftMotion CNC Trasformazioni cinematiche Sistemi Gantry Robot 26

27 CODESYS SoftMotion CNC Disponibili oggetti grafici nella Visualizzazione Per gestire 3D CNC e/o online editing Selezionare ed editare movimenti CNC disponibili 27

28 Agenda 1 Motion task 2 Realization of the motion task 3 Basic information on CODESYS Motion + CNC 4 CODESYS SoftMotion CNC 5 Utilizzo tipico per Motion CODESYS + CNC 28

29 Utilizzo tipico Applicazione CNC Utilizzando l editor CNC Jog degli assi con PLCopen POUs Portali cinematici con motori stepper Funzione di Teaching Applicazione Pick & Place Utilizzando PLCopen POUs per la posizione (pick) e sincronizzare il nastro trasportatore per posizionare un oggetto su un target in movimento Visualizzare il processo con template nella Visualizzazione 29

30 Utilizzo tipico Robot Tripode Utilizzare l editor CNC Cinematiche parallele (trasformazioni) Template nella Visualizzazione per cinematiche parallele Configurazione Drive tramite EtherCAT Etichettatrici / Applicazione CAM Utilizzare l editor di camma PLCopen POUs e assi virtuali come electronic line shaft (ELS) Differenti template per la Visualizzazione Azionamenti servo in CANopen Utilizzare la funzione di Touch Probe/Latching 30

31 Utilizzo tipico Generalmente: in qualsiasi momento... I movimenti devono essere adattati in modo flessibile utilizzando i dati del PLC Il sistema Motion potrebbe essere limitato solo dalle capacità del computer, il fieldbus utilizzato e la capacità dell memoria La programmazione Motion potrebbe essere fatta indipendentemente dal driver Il Motion potrebbe essere eseguito su differenti PLC La logica dell applicazione e del Motion potrebbero essere eseguite con un unico tool 31

32 Inspiring Automation Solutions Thank you for your attention. 32