CN111052019B - 用于机器的运行方法、控制装置及机器 - Google Patents
用于机器的运行方法、控制装置及机器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111052019B CN111052019B CN201880057466.1A CN201880057466A CN111052019B CN 111052019 B CN111052019 B CN 111052019B CN 201880057466 A CN201880057466 A CN 201880057466A CN 111052019 B CN111052019 B CN 111052019B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control device
- actuator
- machine
- regulator
- parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34427—Diagnostic, monitoring incorporated in controller
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34477—Fault prediction, analyzing signal trends
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37234—Monitor tool before, after and during machining
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41077—Self tuning, test run, detect, compute optimal backlash, deformation compensation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50197—Signature analysis, store working conditions, compare with actual
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种机器,具有由机器的控制装置(5)控制的致动器(1)。控制装置(5)为了控制致动器(1)实现调节器结构(8)。不仅在机器的正常运行中而且在特殊运行中,控制装置(5)都为调节器结构(8)周期性地分别设定相应一系列额定值(x*)中的用于待由致动器(1)执行的动作的额定值(x*),调节器结构(8)接收该额定值和对于由致动器(1)执行的动作的实际值(x)。根据额定值(x*)和实际值(x),控制装置(5)确定用于致动器(1)的调节信号(S)并相应地控制致动器(1)。在正常运行中,由控制装置(5)根据工作程序(16)确定额定值(x*),在特殊运行中,根据系统程序(6)确定额定值。在特殊运行中,控制装置(5)检测产生的实际值(x),并根据一系列额定值(x*)和所属的实际值(x)确定致动器(1)的频率特征曲线(FKL)。根据频率特征曲线(FKL)和调节器结构(8)的参数(P1a,P1b,P2a,P2b),控制装置(5)确定对于致动器(1)和/或调节器结构(8)的评估(B)。根据评估(B),控制装置决定是否将消息(M,M')传输给机器的操作员(17)或者通过计算机网络(18)传输给计算装置(19),并且如果可适用则决定传输哪个消息。
Description
技术领域
本发明基于一种用于机器,例如生产机器,特别是机床的运行方法,
-其中,机器具有第一致动器,
-其中,第一致动器被设计为位置受控制或者转速受控制的轴,
-其中,第一致动器由机器的控制装置控制,
-其中,控制装置为了控制第一致动器而实现调节器结构,
-其中,不仅在机器的正常运行中而且在特殊运行中,控制装置都为调节器结构周期性地分别设定相应一系列额定值中的用于待由第一致动器执行的动作的额定值,并且调节器结构接收相应的额定值和对于由第一致动器执行的动作的实际值,调节器结构根据额定值和实际值确定用于第一致动器的调节信号并按照所确定的调节信号驱控致动器,
-其中,在正常运行中,由控制装置根据工作程序确定额定值,在特殊运行中,根据不同于工作程序的系统程序确定额定值,
-其中,在特殊运行中,控制装置检测由于额定值产生的实际值,并根据在特殊运行中设定的一系列额定值和所属的检测到的实际值确定第一致动器的频率特征曲线。
本发明还基于一种用于机器的控制装置的系统程序,其中,该系统程序包括可以直接由控制装置执行的机器代码,其中,由于控制装置执行机器代码而使得控制装置根据这种运行方法来运行该机器。
本发明还基于一种用于机器的控制装置,其中,该控制装置用这种系统程序编程,使得该控制装置根据这种运行方法来运行该机器。
本发明还基于一种机器,例如生产机器,特别是机床,
-其中,机器具有第一致动器,
-其中,第一致动器由机器的控制装置控制,
-其中,控制装置的如前所述那样来设计。
背景技术
机器动态行为可以用频率特征曲线反映出。从控制技术角度来看,可以说频率特征曲线是机器的指纹。机器动态的变化尤其表现在频率特征曲线中。
机器的调节器结构-在此为用于第一致动器的调节器结构-被参数化,使得所述的控制回路在机器的每个运行状态下都是稳定的。但是,准确来说,稳定性仅在参数化的时间点适用。当机器的机器动态行为随后发生变化时,这可能导致先前稳定的控制回路变得不稳定。在这种情况下,需要重新设定调节器结构。此外,机器动态行为的这种变化也可以指示出组件的变化。
当控制回路变得不稳定时,在现有技术中需要将机器停机并重新参数化。否则,机器会生产废品,甚至可能被损坏。如果不稳定是由于故障组件引起的,则还必须更换故障组件。寻找故障组件通常是费时费力的。
在现有技术中已知的是,检测和评估控制回路的频率特征曲线。由以下方式进行评估:根据频率特征曲线确定调节器结构的参数,并按照所确定的参数将调节器结构参数化。纯示例性地,可以参考US 6 281 650Bl或SINUMERIK 840D sl/828D的特殊功能的功能手册-参见此处的第12章。
从Samson AG的“Stellungsregler Series 373x-Ventildiagnose EXPERTplus”手册,操作指引EB 8389,固件版本1.5x,2008年7月出版,第1至60页,已知用于位置调节器的诊断软件。该诊断软件集成在位置调节器中。该诊断软件不仅可以在进行的过程中(自动运行)而且也可以在手动运行(MAN)中运行。在自动运行中,位置调节器始终跟踪设定的指令变量,在手动运行中,始终跟踪通过现场操作或通过非周期性通讯设定的指令变量。此外,在手动运行中,不同的测试功能是可行的。在参考运行期间,遍历阀门的调节范围。在此,可以生成和输出各种故障和状态消息。状态消息可以通过位置调节器上的显示屏通过代码示出。在参考运行之一中,调节信号的变化作为阀门位置的函数被确定。在进行的设施运行中,还可以执行观察者功能,并且在观察者功能的评估中也可以指出故障。
从DE 20 2008 016 304 U1中已知一种用于监视驱动单元的装置。该装置能够调节驱动单元的动态行为。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种可行性,借助该可行性能够以简单且可靠的方式监视机器的动态行为。
该目的通过根据本发明的用于机器的运行方法来实现。
根据本发明,前文所述类型的运行方法设计为,使得控制装置在特殊运行中根据频率特征曲线和调节器结构的参数来确定对于第一致动器和/或调节器结构的评估并根据该评估来决定,控制装置是否将消息传输给机器的操作员或者通过计算机网络传输给计算装置,以及如果可适用则决定传输哪个消息。
频率特征曲线通常包括作为频率函数的增益和相位。因此,频率特征曲线的增益和/或相位变化优选地被用于评估中。特别地,控制装置可以确定频率特征曲线的零点和极点,并且可以确定对频率特征曲线的零点和极点以及调节器结构的参数的评估和利用。
可行的是,控制装置必要时可以仅输出消息自身。然而,优选地,控制装置另外根据评估来检查,是否需要重新确定调节器结构的参数,并且如果可适用则重新确定调节器结构的参数。
调节器结构的参数可以包括各种参数。特别地,它们可以包括在重新确定调节器结构的参数的范畴中被控制装置改变的参数,并且可以包括被控制装置保持不变的参数。被控制装置改变的参数在下面被称为第一参数,其他参数被称为第二参数。
系统程序优选地规定调节器结构的哪些参数是第一参数和第二参数。
第一参数优选包括滤波器参数,在使用滤波器参数的情况下,在确定相应的调节参量之前,在滤波器中过滤实际值或额定值与实际值之差。由此可以与用于任何其他致动器的调节器结构无关地协调用于第一致动器的调节器结构。
如果可适用,第一参数还可以包括调节器参数,在使用调节器参数的情况下,调节器根据额定值和被过滤的实际值或被过滤的额定值与实际值之差来确定相应的调节参量。在这种情况下,优选地,仅当对于第一致动器和/或调节器结构的评估尽管滤波器参数发生改变而仍然保持低于最小评估时,控制装置改变调节器参数。此外,在调节器参数发生改变的情况下,控制装置同时也以相似的方式改变机器的至少一个第二致动器的调节器结构的对应参数,第二致动器也被设计为位置受控制或者转速受控制的轴。
控制装置可以周期性地从正常运行转换为特殊运行,例如每天一次或每周一次。可替代地或附加地,控制装置可以应操作者的请求从正常运行转换到特殊运行。
在一些情况下,可以根据频率特征曲线具体确认,第一致动器是否有故障,并且如果可适用则可以确认哪些组件有故障。在这种情况下,该消息可以是关于第一致动器的相应故障的消息。
该运行方法可以在控制装置侧纯本地执行。然而,控制装置优选地经由计算机网络将所确定的频率特征曲线存储在存储装置中和/或经由计算机网络从存储装置中调取用于确定评估的标准和/或用于允许的评估和不允许的评估的值。
该目的还通过根据本发明的系统程序得以实现。根据本发明,通过控制装置执行机器代码使得控制装置按照根据本发明的运行方法来运行机器。
该目的还通过根据本发明的控制装置得以实现。根据本发明,利用根据本发明的系统程序对控制装置进行编程,使得控制装置按照根据本发明的运行方法来运行机器。
该目的还通过根据本发明的机器得以实现。根据本发明,机器的控制装置根据本发明来设计。
附图说明
结合以下参考附图详细阐述的实施例说明,本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现它们的方式和方法更清楚易懂。在此,以示意图示出:
图1示出了生产机器,
图2示出了调节器结构,
图3示出了流程图,
图4示出了流程图,
图5示出了频率特征曲线,
图6示出了流程图,以及
图7示出了流程图。
具体实施方式
根据图1,机器具有致动器1。原则上,致动器1可以是任意致动器,例如电流调节器。致动器1通常是机械致动器,例如生产机器(特别是机床)的位置受控制或转速受控制的轴。
致动器1可以是机器的唯一致动器。但是,通常还存在更多的致动器2。特别是在生产机器上经常是这种情况。下面一般仅观察致动器1。因此,以下将其称为第一致动器,以将其与其他致动器2区分开。其他致动器2被称为第二致动器。原则上,第二致动器2也可以是任意类型的。特别是在生产机器的情况下,其通常也同样是机械致动器,特别是生产机器的位置受控制或转速受控制的轴。例如,借助致动器1、2,工具3可以相对于工件4平移和/或旋转地定位。
致动器1、2由机器的控制装置5控制。控制装置5用系统程序6编程。系统程序6包括机器代码7,其可以由控制装置5直接执行。通过控制装置5执行机器代码7,使得控制装置5根据以下详细说明的运行方法来运行机器。
根据图2所示,为了控制第一致动器1,控制装置5实现调节器结构8。只要存在第二致动器2,则为了控制第二致动器2,控制装置5可以实现相似或不同的调节器结构8'。
调节器结构8具有节点9。用于待由第一致动器1执行的动作之一的额定值x*被馈送给节点9。额定值x*由控制装置5设定给调节器结构8或节点9。在给出的实例(位置控制)中,额定值x*是位置额定值。在将第一致动器1设计为转速受控制的轴的情况下,额定值x*是转速额定值。
调节器结构8接收额定值x*。其还接收对于由第一致动器1执行的动作的实际值x。在给定的实例(位置控制)中,实际值x是实际位置。在节点9处形成额定值x*与实际值x之差(调节差δx)并将该差馈送给调节器10。调节器10可以被设计为例如PI调节器。但是也可以采用其他方式设计调节器。调节器10根据额定值x*和实际值x确定用于第一致动器1的调节信号S。调节器结构8按照所确定的调节信号S控制第一致动器1。
如图2所示,调节器结构8通常不仅包括调节器10,而且还包括调节器10下游的调节器11、12。例如,在位置控制的情况下,在调节器10(=位置调节器)的下游布置有速度调节器11和电流调节器12。在这种情况下,调节器10不直接确定调节信号S,而是确定速度额定值v*,并且经由另一节点13将速度额定值v*馈送给速度调节器11。速度实际值v也被馈送给该另一节点13。速度实际值v例如可以借助微分器14从实际值x导出(即在对实际位置进行位置控制的情况下)。根据图2的调节器结构8,速度调节器11确定电流额定值I*,速度调节器通过另一个节点15将该电流额定值馈送给电流调节器12。通过该另一节点15还为电流调节器12馈送电流实际值I。电流调节器12然后确定调节信号S。
通常,特别是在将相应的致动器1、2设计为位置受控制的轴时,实现上述设计方案。然而,原则上,调节器结构8也可以被不同地设计。例如,在转速受控制的轴的情况下,调节器10已经是转速调节器,在该转速调节器的下游又可以布置电流调节器。但是在这种情况下,也可以使用根据本发明的原理。
与具体的设计无关的是,调节器结构8以时钟驱动的方式工作。因此,例如以8kHz的预定工作时钟信号,以新的值分别再次执行上述过程。因此,它是周期性执行的。即,控制装置5随每个工作时钟信号向调节器结构8分别馈送新的额定值x*,并且调节器结构8接收新的额定值x*以及新的实际值x并重新确定调节信号S。
一方面,在机器的正常运行中执行上述过程。在正常运行中,控制装置5根据工作程序16确定额定值x*。在生产机器的情况下,工作程序16例如可以是所谓的子程序。下面结合图3更详细地解释正常运行。
根据图3,控制装置5在步骤S1中根据工作程序16确定新的额定值x*。在步骤S2中,控制装置5将额定值x*馈送给调节器结构8,其接收额定值x*。在步骤S3中,调节器结构8接收时间上相关联的实际值x。在步骤S4中,调节器结构8确定调节信号S。在步骤S5中,调节器结构8按照所确定的调节信号S控制第一致动器1。此过程随工作时钟信号周期性地重复。
另一方面,以上过程也在机器的特殊运行中执行。然而,在特殊运行中,控制装置5根据系统程序6确定额定值x*。此外,在这种情况下,控制装置5采取其他措施。下面结合图4更详细地解释特殊运行。
图3的步骤S2至S5也包括在特殊运行中。然而,步骤S1被步骤S11代替,因为在图4的范畴中,控制装置5根据系统程序6确定额定值x*。此外,步骤S11对应于图3的步骤S1。还存在步骤S12至S17。
在步骤S12中,控制装置5存储每次检测到的实际值x。因此,一系列的实际值x可提供给控制装置5用于随后的评估。在步骤S13中,控制装置5根据在特殊运行中设定的一系列额定值x*和所属的检测到的实际值x,确定第一致动器1的频率特征曲线FKL。图5中示出这种频率特征曲线FKL的一个实例。如图5所示,频率特征曲线FKL包括分别作为频率f的函数的增益V和相位
在步骤S14中,控制装置5根据频率特征曲线FKL和调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b来确定对于第一致动器1和/或调节器结构8的评估B。
调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b是与调节器结构8的变量不同的参量。变量是在每个工作时钟信号中为调节器结构8新设定的参量,即特别是相应的额定值x*和相应的实际值x。相反,参数是仅以明显更大的时间间隔为调节器结构8重新设定的参量,并且仅在需要时才被更改。特别地,其既不是检测到的实际参量也不是以时钟驱动方式设定的额定参量。
为了确定评估B,控制装置5可以尤其评估频率特征曲线FKL的增益V和/或相位变化。因此,相应的参量可以被用于评估B中。特别地,控制装置5可以确定频率特征曲线FKL的零点和极点并且使用频率特征曲线FKL的零点和极点以及调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b来确定评估B。在步骤S15中,控制装置5检查,所确定的评估B是否在预定范围内,特别是,是否不低于最小评估。至少当低于最小评估时,控制装置5在步骤S16中将消息M发送给机器的操作者17。可替代地或附加地,在步骤S17中,控制装置5可以经由计算机网络18将消息M'发送给计算装置19。计算装置19是不同于控制装置5的计算装置。
在最简单的情况下,控制装置5仅输出消息M和/或消息M'并且此外等待动作,例如由操作者17将调节器结构8重新参数化。然而,优选地,图4的过程如图6所示通过步骤S21和S22来补充。在步骤S21中,控制装置5根据评估B检查,是否需要重新确定调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b。如果需要,则控制装置5在步骤S22中重新确定调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b。
调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b包括第一参数P1a,P1b和第二参数P2a,P2b。优选地,如图7所示,在重新确定调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b的范畴中,控制装置8仅改变第一参数P1a,P1b。而控制装置保持第二参数P2a,P2b不变。调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b中的哪个是第一参数P1a,P1b和第二参数P2a,P2b尤其可以如图1所示由系统程序6规定。
例如,如图1所示,调节器结构8通常包括滤波器20。如图1中的实线所示,可以将实际值x馈送给滤波器20,并且滤波器20对实际值x进行过滤。在这种情况下,调节器10根据额定值x*和被过滤的实际值x(直接或者间接地)确定相应的调节参量S。可替代地,-如图1中的虚线所示-可以将调节差δx馈送给滤波器20,调节差也就是额定值x*与实际值x之差。在这种情况下,调节器10根据被过滤的调节差δx(直接或间接地)确定相应的调节参量S。
如图1所示,可以对滤波器20进行参数化。滤波器20的参数化例如借助第一参数P1a(滤波器参数)实现。滤波器参数P1a可以例如给出滤波器顺序和/或极限频率。然而,与滤波器参数P1a的类型无关,在确定相应的调节参量S之前,在使用滤波器参数P1a的情况下在滤波器20中过滤实际值x或调节差。
还可行的是,也将调节器10参数化。如果可适用,借助第一参数P1b(调节器参数)实现调节器10的参数化。例如,在PI调节器的情况下,可以对调节器10的比例增益和积分时间常数进行参数化。与调节器参数P1b的类型无关,调节器10在使用调节器参数P1b的情况下从馈送给它的调节差δx确定调节参量S。
当控制装置5改变调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b时,控制装置5根据图7优选地首先在步骤S31中改变滤波器参数P1a。然后,控制装置5在步骤S32中检查,新的参数化是否成功,也就是说,评估B现在处于允许的范围内,尤其不再保持低于最小评估。如果新的参数化成功,则结束图7的过程。否则,并且仅在此时,控制装置5才跳到步骤S33,在该步骤中,控制装置5改变调节器参数P1b。然后,控制装置5在步骤S34中再次检查,新的参数化是否成功。如果新的参数化成功,则结束图7的过程。否则,控制装置5在步骤S35中结束机器的后续运行,因为在这种情况下存在产生废品和/或机器损坏的风险。可替代地,控制装置5在这种情况下可以转换到紧急运行。
在一些情况下,需要以与第一致动器1的调节器结构8相似的方式对第二致动器2的调节器结构8'进行参数化。这不涉及滤波器参数P1a,而是涉及调节器参数P1b。类似的参数化能够例如在以下情况时被需要:第一致动器1和第二致动器2都被设计为位置受控制的轴,并且第一致动器1和第二致动器1、2作用于共同装置上,例如引起工具3相对于工件4的定位。在这种情况下,当需要多个调节器结构8、8'的类似参数化时,则在步骤S34之后布置步骤S36。在步骤S36中,控制装置5以与在步骤S33中改变调节器结构8的调节器参数P1b相似的方式和方法改变机器的至少一个第二致动器2的调节器结构8'的对应参数。
特殊运行可以周期性地执行。这在图1中由计时器21表示,该计时器不时触发向特殊运行的转换。例如,机器运行者通常将以较大的时间间隔(例如每天一次或每周一次)分别执行机器的测试运行。在该测试运行中,可以嵌入向特殊运行的转换和特殊运行的执行。可替代地或附加地,操作者17可以根据图1所示设定特殊指令C,其直接引起向特殊运行的转换和特殊运行的执行。由此,如果操作者认为需要,则操作者17能够执行该特殊运行。
消息M,M'可以是根据需要的。在最简单的情况下,它们仅包括评估B自身。但是,在一些情况下,由频率特征曲线线FKL-如果可适用则与调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b结合使用-可以具体推导出,第一致动器1的特定组件发生故障,例如滚珠丝杠传动装置的故障。在这种情况下,消息M,M'可以直接是关于第一致动器1的相应缺陷或第一致动器1的相应组件的故障的消息。
控制装置5可以完全本地地执行根据本发明的运行方法,也就是说,与其它技术装置不进行电子通信。例如,消息M'到计算装置19的传输不是强制性的。然而,优选地实现这种传输。此外,控制装置5可以经由计算机网络18将确定的频率特征曲线FKL存储在外部存储装置22中。可替代地或附加地,控制装置5可以经由计算机网络18从外部存储装置22调取用于确定评估B的标准和/或合格和不合格的评估的值。存储装置22可以例如是所谓的云端的一部分。
总之,本发明因此涉及以下事实:
机器具有第一致动器1,其由机器的控制装置5控制。控制装置5为了控制第一致动器而实现调节器结构8。不仅在机器的正常运行中而且在机器的特殊运行中,控制装置5都为调节器结构8周期性地分别设定相应一系列额定值x*中的用于待由第一致动器1执行的动作的额定值x*,调节器结构8接收额定值x*和对于由第一致动器1执行的动作的实际值。控制装置5根据额定值x*和实际值x确定用于第一致动器1的调节信号S并相应地控制第一致动器1。在正常运行中,控制装置5根据工作程序16确定额定值x*,在特殊运行中,根据与工作程序不同的系统程序6确定额定值。在特殊运行中,控制装置5检测由于额定值x*产生的实际值x并根据在特殊运行中设定的一系列额定值x*和所属的检测到的实际值x确定第一致动器1的频率特征曲线FKL。根据频率特征曲线FKL和调节器结构8的参数P1a,P1b,P2a,P2b,控制装置5确定对于第一致动器1和/或调节器结构8的评估B。根据评估B,控制装置决定是否将消息M,M'传输给机器的操作员17或者通过计算机网络18传输给计算装置19,并且如果可适用则决定传输哪个消息。
本发明具有许多优点。特别是能够以简单而可靠的方式及早发现有问题的机器状态。
尽管已经在细节上通过优选的实施例对本发明进行了详细说明和描述,但是本发明不限于所公开的实例,并且本领域技术人员可以从中得出其他变化,而不脱离本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种用于机器的运行方法,
-其中,所述机器具有第一致动器(1),
-其中,所述第一致动器(1)被设计为位置受控制或者转速受控制的轴,
-其中,所述第一致动器(1)由所述机器的控制装置(5)控制,
-其中,所述控制装置(5)为了控制所述第一致动器(1)而实现调节器结构(8),
-其中,不仅在所述机器的正常运行中而且在所述机器的特殊运行中,所述控制装置(5)都为所述调节器结构(8)周期性地分别设定相应一系列额定值(x*)中的用于待由所述第一致动器(1)执行的动作的额定值(x*),所述调节器结构(8)分别接收所述额定值(x*)和对于由所述第一致动器(1)执行的动作的实际值(x),所述调节器结构(8)根据所述额定值(x*)和所述实际值(x)确定用于所述第一致动器(1)的调节信号(S)并按照所确定的所述调节信号(s)驱控所述第一致动器(1),
-其中,在所述正常运行中,所述控制装置(5)根据工作程序(16)确定所述额定值(x*),在所述特殊运行中,根据不同于所述工作程序(16)的系统程序(6)确定所述额定值,
-其中,在所述特殊运行中,所述控制装置(5):检测由于所述额定值(x*)产生的所述实际值(x);根据在所述特殊运行中设定的一系列所述额定值(x*)和所属的检测到的所述实际值(x)确定所述第一致动器(1)的频率特征曲线(FKL);根据所述频率特征曲线(FKL)和所述调节器结构(8)的参数(P1a,P1b,P2a,P2b)确定对于所述第一致动器(1)和/或所述调节器结构(8)的评估(B);根据所述评估(B)决定,所述控制装置是否将消息(M,M')传输给所述机器的操作员(17)或者通过计算机网络(18)传输给计算装置(19),并且如果可适用,则决定传输哪个消息。
3.根据权利要求2所述的运行方法,其特征在于,所述增益(V)和/或所述频率特征曲线(FKL)的相位变化被用于所述评估(B)中。
4.根据权利要求1、2或3所述的运行方法,其特征在于,所述控制装置(5)确定所述频率特征曲线(FKL)的零点和极点,并且所述控制装置在使用所述频率特征曲线(FKL)的所述零点和所述极点以及所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b)的情况下确定所述评估(B)。
5.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述控制装置(5)根据所述评估(B)来检查是否需要重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b),并且如果可适用,所述控制装置重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b)。
6.根据权利要求5所述的运行方法,其特征在于,所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b)包括第一参数和第二参数(P1a,P1b,P2a,P2b),并且在重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b)的范畴内,所述控制装置(5)仅改变所述第一参数(P1a,P1b),而保持所述第二参数(P2a,P2b)不变。
7.根据权利要求6所述的运行方法,其特征在于,通过所述系统程序(6)规定所述调节器结构(8)的哪些参数(P1a,P1b,P2a,P2b)是所述第一参数(P1a,P1b)和所述第二参数(P2a,P2b)。
8.根据权利要求6或7所述的运行方法,其特征在于,所述第一参数(P1a,P1b)包括滤波器参数(P1a),在使用所述滤波器参数的情况下,在确定相应的调节参量(S)之前在滤波器(20)中过滤所述额定值(x*)或者所述额定值(x*)与所述实际值(x)之差(δx)。
9.根据权利要求8所述的运行方法,其特征在于,所述第一参数(P1a,P1b)还包括调节器参数(P1b),在使用所述调节器参数的情况下,调节器(10)根据所述额定值(x*)和被过滤的所述实际值(x)或者被过滤的所述额定值(x*)与所述实际值(x)之差(δx)确定相应的所述调节参量(S),并且仅当对于所述第一致动器(1)和/或所述调节器结构(8)的所述评估(B)尽管所述滤波器参数(P1a)发生变化而仍保持低于最小评估时,所述控制装置(5)改变所述调节器结构(8)的所述参数(P1a,P1b,P2a,P2b)。
10.根据权利要求9所述的运行方法,其特征在于,在所述调节器参数(P1b)改变的情况下,所述控制装置(5)同时也以相似的方式改变所述机器的至少一个第二致动器(2)的对应的调节器参数,其中,所述第二致动器也被设计为位置受控制或者转速受控制的轴。
11.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述控制装置(5)周期性地和/或应操作者(17)的请求从所述正常运行转换为所述特殊运行。
12.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述消息(M,M')是关于所述第一致动器(1)的故障的消息(M,M')。
13.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述控制装置(5)经由所述计算机网络(18)将所确定的所述频率特征曲线(FKL)存储在存储装置(22)中和/或经由所述计算机网络(18)从存储装置(22)中调取用于确定所述评估(B)的标准和/或允许的评估和不允许的评估的值。
14.根据权利要求1所述的运行方法,其特征在于,所述机器是机床。
15.一种用于机器的控制装置,其中,所述控制装置用系统程序(6)编程,其中,所述系统程序包括能够由所述控制装置(5)直接执行的机器代码(7),由于所述控制装置(5)执行所述机器代码(7)而使得所述控制装置(5)根据权利要求1-14中任一项所述的运行方法来运行所述机器。
16.一种机器,
-其中,所述机器具有第一致动器(1),
-其中,所述第一致动器(1)由所述机器的控制装置(5)控制,
-其中,所述控制装置(5)根据权利要求15所述的控制装置来实现。
17.根据权利要求16所述的机器,其特征在于,所述机器是机床。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17189389.4 | 2017-09-05 | ||
EP17189389.4A EP3451100A1 (de) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Automatische bewertung eines maschinenverhaltens |
PCT/EP2018/072743 WO2019048246A1 (de) | 2017-09-05 | 2018-08-23 | Automatische bewertung eines maschinenverhaltens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111052019A CN111052019A (zh) | 2020-04-21 |
CN111052019B true CN111052019B (zh) | 2023-01-10 |
Family
ID=59895046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880057466.1A Active CN111052019B (zh) | 2017-09-05 | 2018-08-23 | 用于机器的运行方法、控制装置及机器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11353843B2 (zh) |
EP (2) | EP3451100A1 (zh) |
CN (1) | CN111052019B (zh) |
WO (1) | WO2019048246A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3396482A1 (de) * | 2017-04-25 | 2018-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur automatischen generierung eines ausschliesslich für diagnosezwecke bestimmten steuerungsprogramms für eine produktions- oder werkzeugmaschine |
EP4300219A1 (de) | 2022-06-30 | 2024-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur ermittlung einer reglerkonfiguration für ein antriebssystem, computerprogramm, computerlesbares medium, vorrichtung und antriebssystem |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001014197A1 (de) * | 1999-08-25 | 2001-03-01 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und regelsystem zum aufbringen definierten betätigungskräfte |
DE202008016304U1 (de) * | 2008-12-09 | 2009-03-19 | Mfz Antriebe Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit sowie Antriebseinheit |
EP2270616A2 (de) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | WEISS GmbH | Verfahren zum Betrieb eines Rundschalttischs |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6198246B1 (en) | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Method and apparatus for tuning control system parameters |
JP2001175303A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Toshiba Mach Co Ltd | 速度フィードバック制御系の速度ループゲインを自動調整する方法 |
US6844693B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Position control apparatus for motor |
US8255066B2 (en) * | 2009-05-18 | 2012-08-28 | Imb Controls Inc. | Method and apparatus for tuning a PID controller |
-
2017
- 2017-09-05 EP EP17189389.4A patent/EP3451100A1/de not_active Ceased
-
2018
- 2018-08-23 US US16/644,094 patent/US11353843B2/en active Active
- 2018-08-23 WO PCT/EP2018/072743 patent/WO2019048246A1/de active Search and Examination
- 2018-08-23 EP EP18769047.4A patent/EP3652597B1/de active Active
- 2018-08-23 CN CN201880057466.1A patent/CN111052019B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001014197A1 (de) * | 1999-08-25 | 2001-03-01 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und regelsystem zum aufbringen definierten betätigungskräfte |
DE202008016304U1 (de) * | 2008-12-09 | 2009-03-19 | Mfz Antriebe Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit sowie Antriebseinheit |
EP2270616A2 (de) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | WEISS GmbH | Verfahren zum Betrieb eines Rundschalttischs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019048246A1 (de) | 2019-03-14 |
EP3451100A1 (de) | 2019-03-06 |
EP3652597A1 (de) | 2020-05-20 |
EP3652597B1 (de) | 2021-06-30 |
US11353843B2 (en) | 2022-06-07 |
CN111052019A (zh) | 2020-04-21 |
US20200192326A1 (en) | 2020-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111052019B (zh) | 用于机器的运行方法、控制装置及机器 | |
CN107003644B (zh) | 用于使用冗余本地监督控制器来控制过程工厂的方法 | |
TWI404322B (zh) | 馬達控制裝置 | |
JP4353190B2 (ja) | 建設機械の油圧回路 | |
CN108693829B (zh) | 控制装置 | |
EP3764172A1 (en) | Servo control method | |
CN102042098A (zh) | 一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法及控制系统 | |
CN110941242B (zh) | 电动机控制装置 | |
US7301297B2 (en) | Synchronous control device | |
US10310470B2 (en) | Update for an automation installation in the course of operation | |
US8505844B2 (en) | Method for operating a winding machine | |
EP2902594A1 (en) | Cooling Fluid Flow Control System for Steam Turbine System and Program Product | |
JP2004181543A (ja) | 産業用ロボット及びその異常判断方法 | |
JP5901802B2 (ja) | エンコーダ、サーボアンプ、コントローラ、およびサーボシステムにおける情報交換方法 | |
EP2277086A1 (en) | Method and system for a bumpless pid controller switch | |
EP3045675B1 (de) | System und Verfahren zum Regeln eines Turbineneinlassventils | |
JP4839992B2 (ja) | ディジタル式水力発電制御装置 | |
KR101094988B1 (ko) | 반포화 비례적분미분 제어기 | |
CN110868109A (zh) | 一种电机控制方法、装置、存储介质及其机器人 | |
KR20190022366A (ko) | 조절계 및 열화 위치 검출 방법 | |
CN103605282A (zh) | 用于次回路反馈回退的系统及其方法 | |
US20180239344A1 (en) | Motor controller and method for controlling motor | |
WO2022113388A1 (ja) | サーボパラメータの調整方法、及び調整装置 | |
CN117631538B (zh) | 一种用于多台驱动器系统的自动适应控制方法 | |
CN107991862B (zh) | 一种可控临界速度的无超调pid控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |