ITMI20071007A1 - Dispositivo e procedimento per evitare collisioni assiali - Google Patents

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ITMI20071007A1
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Ulrich Dittmaier
Chistoph Mueller
Stephan Dr Schultze
Christian Zentgraf
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Bosch Gmbh Robert
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    • D21F7/02Mechanical driving arrangements
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41PINDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad un dispositivo per evitare collisioni assiali. L'invenzione viene descritta con riferimento a macchine per il trattamento della carta presentanti rulli rispettivamente bobine, la cui rotazione è reciprocamente adatta. Tuttavia si richiama l'attenzione sul fatto che la presente invenzione può essere impiegata anche per altri dispositivi, nei quali sono necessarie rotazioni adattate di due oppure più corpi.
In dispositivi per la lavorazione di trattamento della carta è noto il fatto di utilizzare rulli con attrezzi che s'impegnano l'uno nell'altro. Questi attrezzi a seconda della produzione devono essere disposti reciprocamente in un intervallo angolare fisso, poiché altrimenti possono verificarsi collisioni meccaniche. A riguardo dallo stato della tecnica è noto il fatto di accoppiare tali attrezzi o rulli meccanicamente tramite trasmissioni o treni d'ingranaggi. Tuttavia questo tipo di accoppiamento è relativamente costoso e suscettibile di usura.
Pertanto nello stato della tecnica si è in parte passati ad azionare più rulli con rispettivamente un proprio motore e rispettivamente comandi indipendenti dei motori. Questi singoli dispositivi di azionamento sono spesso connessi tramite un sistema di comunicazione ad un comando subordinante, laddove questo comando subordinante preassegna rispettivamente valori prescritti per i singoli dispositivi di azionamento.
Tuttavia in questi sistemi di comando possono verificarsi differenti errori, a seconda dì quale anello della catena di comando è difettoso o guasto. Esempi per tali casi di errore sono fra l'altro una caduta della rete oppure un guasto di un dispositivo di comando. Tali errori possono portare ad esempio a collisioni assiali. Per i sistemi di comando noti dello stato della tecnica, il comando tramite un sistema Bus è collegato con i comandi di azionamento. Questi comandi di azionamento sono a loro volta collegati con i motori tramite cavi di potenza di motori e cavi Feedback. In parte anche i dispositivi di azionamento sono collegati con un dispositivo di alimentazione alimentante il dispositivo di azionamento con tensione continua.
Dallo stato della tecnica sono procedimenti, per reagire ai guasti di singoli componenti. Così ad esempio è possibile che un comando con il riconoscimento di un guasto della rete arresti con comando decentrale i dispositivi di azionamento rispettivamente le macchine . A riguardo è necessario provvedere affinché per l'arresto non sia necessario flusso energetico dalla rete non più integra. Procedimenti similari sono noti nel caso di riconoscimento di una sotto tensione sull'uscita di alimentazione, ossia anche qui dispositivi di azionamento possono arrestare la macchina.
La presente invenzione si pone il compito di rendere disponibile un procedimento ed un dispositivo, che è in grado di reagire ad una pluralità di fonti di errore, come ad esempio errori di comando e di comunicazione, errori dei dispositivi di azionamento e similari. Ciò si ottiene secondo l'invenzione, a livello di procedimento, mediante un procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 18 e per quanto riguarda il dispositivo mediante un dispositivo secondo la rivendicazione 21. Forme di realizzazione vantaggiose ed ulteriori sviluppi dei procedimenti e dei dispositivi formano oggetto delle sotto rivendicazioni. Tuttavia si richiama l'attenzione sul fatto che non necessariamente tutti i compiti secondo l'invenzione vengono risolti mediante gli oggetti di tutte le sotto rivendicazioni.
Per il procedimento secondo l'invenzione per la correzione degli errori per il comando di almeno due dispositivi di azionamento, e specialmente per il comando di assi, laddove i dispositivi dì azionamento presentano rispettivamente almeno un motore ed un corpo mosso da questo motore, e vengono comandati da almeno un'unità di comando di azionamento, almeno un dispositivo di azionamento è comandabile mediante due collegamenti di comando fra di loro indipendenti .
Preferibilmente entrambi i dispositivi di azionamento oppure in generale tutti i dispositivi di azionamento possono essere comandati rispettivamente mediante almeno due collegamenti di comando fra di loro indipendenti.
Con collegamenti di comando a riguardo s'intendono in primo luogo linee di comando e tuttavia d'altro canto collegamenti di comunicazione indipendenti, laddove collegamenti di comunicazione fra di loro indipendenti possono estendersi anche sulle stesse linee fisiche. Con collegamenti di comando fra di loro indipendenti s'intende che tramite i rispettivi collegamenti di comando è possibile trasmettere indipendentemente dati e in particolare anche un collegamento di comando può lavorare nel caso di un guasto dell'altro rispettivo collegamento di comando. Preferibilmente per quanto riguarda i collegamenti dì comando fra di loro indipendenti si tratta di linee reciprocamente separate.
Prevedendo almeno due collegamenti di comando, fra di loro indipendenti, nel caso di un guasto di un collegamento di comando, che può avere le cause più diverse, il dispositivo di azionamento può essere ulteriormente comandato eventualmente anche nell'esercizio limitato, rispettivamente può essere ridotto.
In una forma di realizzazione preferita sono previste più unite di azionamento ed informazioni di indicatori di almeno un dispositivo dì azionamento possono essere trasmesse a più unità di comando di azionamento. Preferibilmente le informazioni di indicatori di almeno un dispositivo di azionamento tramite differenti col legamenti di comando possono essere trasmesse alle molte unità di comando di azionamento. Nel caso speciale di due dispositivi di azionamento e di due unità dì comando dì azionamento i dispositivi di azionamento sono collegati rispettivamente con entrambe le unità di comando di azionamento, ossia le informazioni di indicatori vengono accoppiate in maniera incrociata con le unità di comando di azionamento.
Con questa forma di realizzazione è possibile gestire specialmente errori del cavo di feedback del motore, dell'elettronica di azionamento rispettivamente dell'unità di comando di azionamento, difetti di comunicazione e difetti di comando, rispettivamente avviare adeguate contromisure .
Esempi per errori del cavo feedback dì motore possono essere ad esempio la rottura di un cavo corrispondente. Mediante l'accoppiamento incrociato delle rispettive informazioni del motore si ottiene una ridondanza dei cavi Feedback, cosicché quel dispositivo di azionamento, che viene alimentato dal cavo rotto, è ora almeno temporaneamente collegato mediante un ulteriore cavo Feedback con un'unità di comando di azionamento.
Con la forma di realizzazione descritta viene gestito anche un difetto dell'elettronica di azionamento, ossia in particolare, ma non esclusivamente, un difetto dell'elettronica di potenza (semi-conduttore di potenza) oppure un difetto dell'elettronica di comando.
In comandi noti dallo stato della tecnica è unicamente possibile attivare tramite i comandi, in tutti i dispositivi di azionamento non interessati, una reazione di errore, come ad esempio una commutazione a zero del valore prescritto del numero di giri, uno scarico dell'asse direttivo o similari. Tuttavia a riguardo il presupposto è che la comunicazione non sia interessata dal difetto dell'elettronica di azionamento, ad esempio nel caso di un difetto dell'elettronica di potenza con elettronica di comando che continua a funzionare.
Con ciò le note reazioni di errore finora in nessun caso prendono in considerazione le condizioni del dispositivo di azionamento in avaria, ossia esse partono dal fatto che questo dispositivo di azionamento può funzionare ancora senza preassegnazione di valori prescritti, e pertanto non si hanno collisioni,
Con forma di realizzazione preferita, ossia l'accoppiamento incrociato delle informazioni di indicatori dei dispositivi di azionamento è possibile gestire anche un difetto dell'elettronica di comando. Inoltre con la forma di realizzazione preferita è possibile ridurre il tempo di reazione fino all'azione di una reazione di errore, in quanto si esegue automaticamente una reazione di errore fra i dispositivi di azionamento .
Preferibilmente le informazioni di indicatori possono essere trasmesse su almeno un piano preassegnato ed il piano è selezionato da un gruppo di piani contenente un piano dei cavi di indicatori, un piano di emulazione di indicatori, un piano di comunicazione, combinazioni di questi o similari. Ciò significa che l'accoppiamento incrociato dell'informazione di indicatori può aver luogo ad esempio sul piano degli indicatori oppure anche mediante una emulazione degli indicatori, in cui un dispositivo di azionamento emette l'informazione di indicatori e altri assi rispettivamente dispositivi di azionamento possono leggerla in entrata.
In un'ulteriore variante preferita la trasmissione dell'informazione di indicatori avviene mediante un accoppiamento su comunicazione trasversale diretta fra i corpi da azionare. Questa variante è adatta specialmente per il caso in cui si devono comandare due oppure pochi dispositivi di azionamento. Con l'impiego della comunicazione trasversale diretta è possibile accorciare le vie per la comunicazione e queste non devono necessariamente estendersi su un comando centrale. Il procedimento rappresenta quindi una reazione di errore decentrata.
Preferibilmente ha luogo una reazione decentrata ad un errore di esercizio in base ad un'informazione di indicatori trasmessa. Ciò significa che ad esempio un indicatore segnala un funzionamento errato di un determinato dispositivo di azionamento e in modo decentrato vengono avviate contro misure da altri dispositivi di azionamento .
In un'ulteriore variante preferita la trasmissione delle informazioni di indicatori avviene per mezzo di un accoppiamento indiretto tramite almeno un dispositivo di comando. Questa trasmissione centrale è adatta specialmente in presenza di una pluralità di dispositivi dì azionamento, i cui movimento vanno sincronizzati reciprocamente. In questo caso il difetto oppure un errore di un dispositivo di azionamento viene comunicato ad un dispositivo di comando centrale e questo di nuovo avvia contro misure tramite i rimanenti dispositivi di azionamento.
In tal modo ha luogo preferibilmente una reazione centrale ad un errore di esercizio, laddove questa reazione avviene in base ad un'informazione di indicatore, trasmessa senza errori, di un dispositivo di azionamento comandato in maniera errata. Ciò significa che per questo procedimento è necessario trasmettere ancora correttamente l'informazione dell'indicatore.
In un'ulteriore forma di realizzazione preferita viene definito un asse di guida virtuale e mediante questo asse di guida virtuale viene effettuata una reazione ad un errore di esercizio. L'asse di guida virtuale quindi descrive un sistema funzionante idealmente e quindi è adatto come riferimento, per poter reagire ad errori di esercizio .
Preferibilmente l'errore di esercizio, al quale si dovrà reagire, è scelto da un gruppo di errori, che contiene errori di un cavo di feedback di motore, errori di un elemento di potenza, errori di un elemento di comando, difetti di comunicazione, difetti di comando, difetti della rete, combinazione di questi e similari. In un ulteriore procedimento preferito al comparire di un errore di esercizio e specialmente di un errore di comunicazione almeno un dispositivo di azionamento viene fatto funzionare con grandezze di esercizio prestabilite. Con questo procedimento si riconosce un difetto di esercizio di un dispositivo di azionamento e come reazione a questo preferibilmente questo e i rimanenti dispositivi di azionamento vengono fatti funzionare con grandezze caratteristiche preassegnate rispettivamente vengono portati all'arresto in maniera controllata.
Preferibilmente sono disponibili più possibilità di reazione selezionabili ad errori di esercizio. Come precedentemente osservato sono pensabili diversi errori di esercizio e sono adatti rispettivamente differenti contro misure, per reagire a questi errori. Con ciò con questo procedimento è disponibile una pluralità di possibilità di reazione, laddove in modo particolarmente preferito il sistema seleziona automaticamente una possibilità di reazione particolarmente adatta nei confronti di un determinato errore di esercizio.
In un ulteriore procedimento secondo l'invenzione almeno un dispositivo di azionamento presenta un indicatore principale ed un indicatore supplementare. Si precisa che questa forma di realizzazione non prevede necessariamente la possibilità di comando di almeno un dispositivo di azionamento per mezzo di due collegamenti di comando reciprocamente indipendenti.
Prevedendo almeno un indicatore supplementare oltre ad un indicatore principale è possìbile padroneggiare fonti di errore, come errori del feedback del motore, del cavo di feedback del motore o errori meccanici. Questo indicatore supplementare rappresenta un ulteriore rispettivamente ridondante indicatore dì motore. In caso di errore internamente al dispositivo dì azionamento è possibile commutare la regolazione sul corrispondente indicatore supplementare. Preferibilmente la reazione ad un errore di esercizio avviene tenendo conto di almeno un'informazione proveniente dall'indicatore supplementare.
Inoltre è anche possibile riconoscere errori di esercizio valutando le informazioni sia dell'indicatore principale sia anche dell'indicatore supplementare. Se informazioni dell'indicatore principale e dell'indicatore supplementare differiscono reciprocamente, rispettivamente se non stanno reciprocamente in una relazione prescritta, si può risalire ad un errore del sistema di azionamento. Così ad esempio nel caso della rottura di una trasmissione è pensabile che l'indicatore principale emetta valori che sono corretti per la valutazione del motore e tuttavia non corrispondono più all'effettiva posizione di rotazione del corpo azionato. In questo caso è consigliabile disporre l'indicatore supplementare dal lato del carico per rilevare se anche sul lato del carico vengono emessi i corretti valori di posizione per ad esempio l'albero azionato o l'asse.
Per motori sincroni a riguardo deve essere necessariamente nota la posizione assoluta del motore rispetto alla commutazione elettronica e, specialmente nel caso di trasmissioni meccaniche, è complesso determinare un riferimento assoluto dall'indicatore lato-carico al lato del motore,
Nel caso dell'impiego di un indicatore
supplementare (lato-carico) questo caso di errore
può essere riconosciuto in primo luogo {ad esempio
in base ad un confronto di entrambi gli
indicatori), e d'altro canto la reazione
all'errore degli ulteriori assi che possono
collidere, può essere adattata sull'indicatore
lato-carico e non sull'indicatore principale come
nel normale caso dì esercizio. Preferibilmente
ulteriori dispositivi di azionamento reagiscono in
reazione all'informazione dell'indicatore supplementare. A riguardo si può prevedere anche
un dispositivo di comando basato su un asse di
guida e comandare il movimento di questo asse di
guida in reazione all'informazione dell'indicatore
supplementare .
Nell'esempio di un comando di macchina, senza
albero, basato sull'asse di guida, il movimento
degli assi che possono collidere può essere
modificato da un asse di guida virtuale, che
funziona indipendentemente, con riferimento
all'asse difettoso. A riguardo in primo luogo è
possibile effettuare questo comando centralmente a
partire da un dispositivo di comando centrale, in
! quanto la posizione dell'indicatore supplementare viene trasmessa al dispositivo di comando centrale e questo comanda il movimento dell'asse di guida in modo tale che s'impediscono collisioni. Questa variante comporta il vantaggio che anche tutti gli altri assi che non possono collìdere eseguono eventualmente un movimento sincrono e ad esempio in tal modo un nastro di carta nella macchina non si strappa.
Tuttavia è anche possibile effettuare il comando in maniera decentrata negli assi, in quanto questi ricevono la posizione dell'indicatore supplementare tramite il sistema di comunicazione rispettivamente tramite comunicazione diretta e internamente hanno memorizzato un proprio algoritmo dell'impedimento di collisione.
Come precedentemente indicato questa ultima variante è adatta specialmente quando pochi assi possono collidere (ad esempio soltanto due assi di una taglierina trasversale) e quando è favorita una reazione all'errore particolarmente veloce. Nel caso di una comunicazione trasversale diretta la posizione non dovrà essere trattata ancora dal comando ma la reazione all'errore può aver luogo direttamente nel dispositivo di azionamento con pericolo di collisione {ad esempio con l'ausilio dì una cosiddetta comunicazione trasversale fra Slave di comunicazione nel caso di SERCOS III).
In un ulteriore procedimento secondo l'invenzione per la correzione di errori per il comando di almeno due dispositivi di azionamento e specialmente per assi, laddove i dispositivi di azionamento presentano rispettivamente un motore ed un corpo mosso da questo motore e vengono comandati mediante almeno un'unità di azionamento, nel caso di un errore di esercizio almeno un dispositivo di azionamento viene fatto funzionare senza indicatore.
Con questo procedimento è possibile controllare specialmente difetti del cavo di feedback del motore oppure anche degli indicatori del motore. Con questo procedimento il dispositivo di azionamento commuta la sua regolazione da una regolazione basata su indicatore ad una cosiddetta regolazione senza indicatore, ossia sostanzialmente su un comando del movimento di azionamento senza un circuito chiuso di regolazione dell'indicatore. Possibilmente questa regolazione senza indicatore porta ad una regolazione di minore qualità e tuttavia ciò può essere accettato per gestire l'errore, per arrestare una macchina. Preferibilmente al comparire di un errore di esercizio si avvia un'adatta correzione dell'errore da parte del dispositivo dì comando centrale su almeno un dispositivo di azionamento.
Nel corso del trattamento dell'errore l'errore viene segnalato dal dispositivo di azionamento interessato e quindi l'intera macchina può essere arrestata in modo il più ottimale possibile, ad esempio immediatamente oppure dopo un determinato ulteriore tempo morto. La reazione all'errore a riguardo può avvenire di nuovo in maniera decentrata nei dispositivi di azionamento oppure anche centralmente come già descritto in precedenza .
A seconda del singolo caso può essere opportuna un avviamento temporalmente immediato di una reazione all'errore, se in dipendenza del rispettivo errore sono prevedibili danni che avvengono direttamente. Può essere opportuno un avviamento ritardato della reazione all'errore, se per breve tempo si desidera un certo funzionamento di emergenza, ad esempio per poter terminare operazioni parziali non ancora concluse. In caso di reazioni ritardate all'errore, con l'eliminazione dell'errore è possibile anche riprendere il normale esercizio.
La presente invenzione inoltre riguarda un dispositivo per l'azionamento di almeno due assi, reciprocamente adattati, con almeno un primo dispositivo di azionamento per azionare un primo asse ed almeno un secondo dispositivo di azionamento per azionare il secondo asse, con almeno un'unità di comando di azionamento per comandare almeno uno dei dispositivi di azionamento, essendo prevista una pluralità di collegamenti di comando fra l'unità di comando di azionamento ed i dispositivi di azionamento. Secondo l'invenzione almeno un dispositivo di azionamento è comandabile per mezzo dì due collegamenti di comando fra di loro indipendenti. Anche qui non si tratta necessariamente di due differenti linee fisiche ma la definizione si riferisce anche qui a collegamenti di comunicazione. Preferibilmente ogni dispositivo di azionamento è comandabile mediante almeno due collegamenti di comando fra di loro indipendenti. In tal modo si realizzano rispettivamente canali di comando ridonanti, per cui in caso di guasto di singoli componenti il dispositivo complessivo almeno nell'esercizio limitato ad esempio per l'arresto rimane azionabile.
In una forma di realizzazione preferita almeno un dispositivo di azionamento è in collegamento di comunicazione con un indicatore principale ed un indicatore supplementare. Come precedentemente menzionato con questa forma di realizzazione preferita è possibile rilevare ad esempio danni alla trasmissione, è possibile reagire ad errori nel cavo di feedback del motore e similari.
In un'ulteriore forma di realizzazione almeno un dispositivo di azionamento e preferibilmente tutti i dispositivi di azionamento possono essere fatti funzionare senza indicatori. Questo funzionamento senza indicatori come precedentemente menzionato serve parimenti per poter arrestare il sistema con i preassegnati requisiti minimi. Nel caso del funzionamento senza indicatori le unità di comando di azionamento non sono comandabili necessariamente mediante due collegamenti di comando fra di loro indipendenti.
La presente invenzione è orientata inoltre ad un prodotto per attuare un procedimento del genere summenzionato, laddove il prodotto è un programma computerizzato con codice di programma, che al termine del programma computerizza su un computer è adatto ad effettuare un procedimento del genere precedentemente descritto. Preferibilmente il programma computerizzato è memorizzato su un mezzo leggibile da computer. Inoltre l'invenzione riguarda anche un supporto dati leggibile da computer, laddove su questo supporto dati è memorizzato un programma computerizzato presentante un codice di programma, che con lo svolgimento del programma computerizzato su un computer è adatto ad effettuare un procedimento del genere precedentemente descritto.
L'invenzione infine riguarda un sistema computerizzato con un elemento di memoria, in cui è memorizzato un programma computerizzato con codice di programma, che con lo svolgimento del programma computerizzato su un computer è adatto ad effettuare un procedimento del genere precedentemente descritto.
Ulteriori vantaggi e forme di realizzazione risultano dai disegni allegati.
In particolare:
la figura 1 mostra una rappresentazione di un comando di assi per illustrare possibili fonti di errore,
la figura 2 mostra una rappresentazione schematica per illustrare un procedimento secondo l'invenzione, e la figura 3 mostra un'ulteriore rappresentazione schematica per illustrare il procedimento secondo l'invenzione. La figura 1 mostra una struttura schematica di un sistema di azionamento. Questo sistema di azionamento presenta due dispositivi di azionamento 2 e 3, che servono rispettivamente ad azionare un corpo in movimento 4, 5, relativamente al quale si tratta qui di due assi rispettivamente rulli. Questi due corpi 4, 5 vengono azionati da due motori 14, 15. Sui motori sono previsti indicatori 14a, 15a. I motori sono collegati tramite cavi di potenza di motore Ila, 12a e cavi feedback llb, 12b con due unità di comando di azionamento 7, 8. I cavi Ila, llb rispettivamente 12a, 12b possono estendersi anche separatamente fra di loro. Inoltre è previsto un dispositivo di alimentazione 20 che alimenta con tensione continua entrambe le unità di comando di azionamento 7, 8. Le unità di comando di azionamento 7, 8 tramite sistemi Bus 23, 24, 26 sono collegate con un dispositivo di comando centrale 10 (è rappresentata una topologia ad anello) . Tramite un collegamento 27 viene alimentata con tensione continua anche l'unità di comando di azionamento 8. Il dispositivo di alimentazione 20 viene alimentata con energia di nuovo tramite linee di alimentazione 21.
I singoli simboli a lampo illustrano graficamente possibili fonti di errore per un sistema di azionamento di tale tipo. Come tali fonti di errore si possono menzionare fra l'altro guasti alla rete, guasti del dispositivo di alimentazione 20, guasti del dispositivo di comando centrale 10, guasti dei sistemi Bus 23, 24, 26 (comunicazione), guasti dell'elettronica di azionamento rispettivamente delle unità di comando di azionamento 7, 8, guasti dei cavi di potenza di motore Ila, 12a, guasti dei cavi di feedback di motore llb, 12b, guasti degli indicatori principali 14a, 15a, nonché guasti dei motori 14, 15 rispettivamente dei componenti meccanici azionati, come ad esempio dei corpi azionati 4, 5.
Un'ulteriore fonte di errore è rappresentata da guasti del Hardware di comando rispettivamente rottura di cavi di sìngole vie di comunicazione 23, 24, 26. Per questo errore è possibile che i dispositivi di azionamento, con una cosiddetta struttura di automazione basata su asse di guida, calcolino in maniera decentrata propri assi di guida ed in base a questi con una reazione all'errore, sincrona, interessante l'azionamento, arrestino il sistema di azionamento senza collisioni. Questa correzione di errore è stata descritta dettagliatamente ad esempio nel DE 10 2005 012 024.5 non ancora pubblicato. La relativa descrizione costituisce esplicitamente anche oggetto della presente domanda di brevetto.
Per il procedimento descritto nel DE 102005 012 024.5 in un comando centrale rispettivamente in un asse di guida centrale viene generato un valore guida e nel caso normale tramite un sistema dì comunicazioni di guida, come ad esempio un cosiddetto SERCOS Interface, viene trasmesso ai dispositivi di azionamento. A riguardo le funzionalità dei dischi a camme sono contenute in maniera decentrata nei dispositivi di azionamento rispettivamente sono anteposte ai dispositivi di azionamento. In caso di guasto di un sistema di comunicazione di guida con questo procedimento la reazione all'errore viene avviata in maniera decentrata. In seguito all'avviamento e all'esecuzione della reazione all'errore in base al valore guida con questo procedimento è possibile eseguire reazioni all'errore sincrone, a distribuzione decentrata, portanti al fatto che ad esempio una macchina nel caso di un errore reagisce esattamente come se il movimento del valore guida venga preassegnato centralmente. In tal modo con questo procedimento segnali emessi verso l'esterno vengono emessi ulteriormente e al momento giusto.
Con ciò per la domanda di brevetto summenzionata si effettuano reazioni agli errori fra di loro indipendenti. Nell'ambito della presente invenzione ciò viene migliorato si ottiene un accoppiamento dei dispositivi dì azionamento anche durante l'intervallo dì tempo della reazione all'errore (ossia l'arresto dell'impianto senza collisione).
Inoltre ciò verrà migliorato in quanto il comando preassegna i valori prescritti dei corpi rispettivamente assi azionati, non coinvolti, in modo tale che non si verifica collisione. Tuttavia ciò presuppone una perfetta comunicazione fra l'azionamento in avaria ed il comando, rispettivamente nei confronti di altri azionamenti (nessun guasto dell'elettronica di comando).
Un ulteriore fonte di errore è un guasto dei cavi di potenza di motore, ad esempio nel caso della rottura di un cavo. Questa fonte di errore va vista similmente ad un guasto dell'elettronica di azionamento, e tuttavia a differenza del caso di errore precedentemente menzionato in questo caso dì errore si ottiene la comunicazione fra il dispositivo di comando centrale 10 ed i dispositivi di azionamento 2, 3, il che corrisponde ad un guasto dell'elettronica di potenza delle unità di comando di azionamento.
Un'ulteriore fonte di errore è un guasto dei cavi di feedback del motore llb, 12b. Questa fonte di errore non è gestibile nello stato della tecnica e secondo l'invenzione viene gestita mediante una commutazione, descritta in seguito precisamente su un cosiddetto funzionamento senza indicatori. Con ciò non è necessario un aggiuntivo indicatore con interfaccia di indicatore, il che contribuisce all'abbattimento dei costi. Un'ulteriore fonte di errore è il guasto di un indicatore di motore 14a, 15a.
Un ulteriore possibile errore è il guasto di un motore 14, 15 oppure dei corpi azionati 4, 5. Possibilità a riguardo sono ad esempio il guasto di trasmissioni, alberi o treni di ingranaggi. Questa fonte di errore non può essere controllata nello stato della tecnica, poiché oggigiorno note soluzioni per evitare collisioni partono dal fatto che il sistema di azionamento continua a funzionare. Nel caso di errore non può essere previsto il movimento della meccanica, guasta, suscettibile di collisione, ossia dei corpi azionati 4, 5 e quindi anche da parte del comando del movimento (in maniera decentrata nel dispositivo di azionamento oppure centralmente nel dispositivo di comando centrale 10) non è controllabile senza riferimento al movimento latocarico. Secondo l'invenzione questo caso di errore può essere padroneggiato in quanto con l'ausilio di un indicatore di motore lato-carico gli assi non interessati vengono comandati in modo tale che si evita una collisione. Ciò viene illustrato precisamente con riferimento alla figura 2.
La figura 2 mostra una rappresentazione schematica di una parte di un sistema di azionamento. Oltre ai corpi azionati 4, 5dei motori 14, 15 e relativi indicatori principali 14a e 15a in questa forma di realizzazione sono previsti indicatori supplementari 16, 17 collegati con le unità di comando di azionamento 7, 8 tramite linee di collegamento 18, 19. Utilizzando indicati supplementari è possibile padroneggiare guasti del feedback del motore, del cavo dì feedback del motore nonché errori meccanici nei dispositivo di azionamento. Nel caso dì uno di questi errori internamento all'azionamento la regolazione viene commutata sul corrispondente altro indicatore. Preferibilmente gli indicatori supplementari 16, 17 sono disposti rispettivamente lato-carico per poter controllare direttamente il movimento dei corpi in movimento 4, 5.
La figura 3 mostra un'ulteriore forma di realizzazione di un sistema di azionamento secondo 1'invenzione . Qui oltre alle linee Ila, llb, 12a, 12b sono previste linee supplementari 28, 29, per mezzo delle quali i motori 14, 15 e le unità di comando di azionamento 7, 8 sono accoppiati fra di loro in maniera incrociata. Nel caso di più motori e unità di comando di azionamento sono possibili anche corrispondentemente più accoppiamenti incrociati. Con questo accoppiamento incrociato è possibile padroneggiare errori come errori dei cavi dì feedback di motore, errori dell'unità di comando di azionamento nonché guasti di comunicazione e guasti di comando. Nella figura 3 è mostrato un accoppiamento incrociato sul piano degli indicatori,e tuttavia sarebbe possibile anche ottenere questo accoppiamento incrociato mediante una emulazione di indicatore, in cui un dispositivo di azionamento emette le informazioni di indicatori e altri assi possono leggerle in entrata. Sarebbe anche possibile trasmettere le informazioni degli indicatori tramite il sistema di comunicazione, laddove qui tuttavia non in ogni caso è possibile padroneggiare errori dei cavi di feedback di motore nonché guasti delle unità di azionamento di comando nonché guasti di comunicazione ,
Con questo accoppiamento incrociato delle informazioni degli indicatori di motore da ultimo sì ottiene una ridondanza dei cavi feedback, per cui risultano padroneggiabili anche guasti del cavo di feedback di motore. Vantaggiosamente uno dei due dispositivi di azionamento può essere definito come autorizzato, cosicché risulta univoca la ripartizione dei dispositivi di azionamento in "azionamento preassegnante movimento" e "azionamento seguente il movimento", È possibile padroneggiare così anche guasti di comando.
Nel caso di un errore del cavo di feedback del motore 1'azionamento interessato non può mantenere una regolazione del corpo azionato. L'azionamento non interessato rispettivamente tutti gli azionamento non interessati, che ricevono ancora una informazione di indicatore, senza errori, dal dispositivo di azionamento interessato, in base a questa informazione di indicatore o possono effettuare in maniera decentrata rispettivamente una reazione all'errore con la rispettiva propria informazione di indicatore, oppure possono segnalare questa informazione di indicatore alla rispettiva unità di comando di azionamento rispettivamente al dispositivo di comando centrale, che quindi in base a questa informazione avvia una reazione all'errore comandata centralmente.
Opzionalmente anche soltanto un dispositivo di azionamento può valutare l'informazione degli indicatori e inoltrare tramite il sistema di comunicazione direttamente questa ad altri corpi azionati, laddove ciò è possibile senza una deviazione tramite il comando. Anche in questo caso sono decentrate le reazioni agli errori.
Errori dell'elettronica di azionamento vanno trattati fondamentalmente in modo simile ad errori del cavo di feedback del motore. Tuttavia a differenza di ciò ad esempio un errore nell'unità di comando di azionamento rispettivamente nella relativa parte di comando, a seconda dell'implementazione del sistema Bus, può portare anche ad un crollo della comunicazione. In questo caso i corpi rispettivamente gli assi che possono entrare in collisione presentano rispettivamente un collegamento con l'indicatore del rispettivo dispositivo dì azionamento.
In generale le reazioni agli errori, come precedentemente rappresentato, possono avvenire in maniera centrale o decentrata tenendo conto del dispositivo di azionamento in avaria. Nel caso di una reazione centrale all'errore il comando scarica l'impianto dopo aver considerato il dispositivo di azionamento in avaria (ad esempio in base al suo valore effettivo di posizione). Nell'ambito di una reazione decentrata i dispositivi di azionamento, accoppiati al dispositivo di azionamento in avaria, riconoscono errori mediante comunicazione in modo decentrale ed avviano una corrispondente reazione all'errore senza collisioni (ad esempio mediante comunicazione trasversale senza il Master e reazione in base ad un valore effettivo di posizione rispettivamente ad un valore effettivo di velocità).
Complessivamente è possibile effettuare o singole delle su descritte reazioni oppure anche una combinazione di molte possibili reazioni agli errori. Così ad esempio nel caso di un guasto del sistema di comunicazione potrebbe aver luogo primariamente una reazione decentrata all'errore, come descritto nel DE 10 2005 012 024.5 precedentemente menzionato.
Le reazioni all'errore, descritte nell'ambito della presente domanda di brevetto, possono servire come ulteriore sorveglianza della correttezza di una reazione centrale all'errore per assi di dischi a camme, e nel caso limite possono staccarli. Ad esempio è possibile con uno degli assi in seguito ad una reazione all'errore, tenendo conto dell'informazione degli indicatori di uno oppure più dispositivi di azionamento effettua la commutazione.
Tutte le caratteristiche illustrate nella domanda di brevetto vengono rivendicate come inventivamente essenziali, purché singolarmente oppure in combinazione siano nuove nei confronti dello stato della tecnica.
LEGENDA
2, 3 Dispositivi di azionamento
4, 5 Corpi in movimento
7, 8 Unità di comando e di azionamento
10 Dispositivo di comando centrale
lla, 12a Cavo di potenza,,,,del motore
llb, 12b Cavo Feedback
14a, 15a Indicatore principale
14, 15 Motore
16, 17 Indicatore supplementare
18, 19 Lìnee di collegamento
20 Dispositivo di alimentazione
21 Linea dì alimentazione
23, 24 Sistemi Bus
26 Collegamento
28, 29 Linee supplementari

Claims (25)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la correzione di errori per il comando di almeno due dispositivi di azionamento (2, 3) specialmente per assi, laddove i dispositivi di azionamento (2, 3) presentano rispettivamente almeno un motore (14, 15) ed un corpo (4, 5), mosso da questo motore (14, 15), e vengono comandati da almeno un'unità di comando di azionamento (7, 8), caratterizzato dal fatto che almeno un dispositivo di azionamento (2, 3), comandabile mediante due collegamenti di comando (Ila, llb, 12a, 12b, 18, 19, 28, 29) fra di loro indipendenti .
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previste più unità di comando di azionamento (7, 8) e informazioni di indicatori di almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) possono essere trasmesse a più unità di comando di azionamento (7, 8).
  3. 3. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le informazioni degli indicatori possono essere trasmesse su almeno un piano preassegnato ed il piano è scelto da un gruppo di piani, che contiene un piano dei cavi di indicatore, un piano di emulazione di indicatore, un piano di comunicazione, loro combinazioni o similari.
  4. 4. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 2 fino a 3, caratterizzato dal fatto che la trasmissione delle informazioni degli indicatori avviene mediante un accoppiamento su comunicazione trasversale diretta fra i dispositivi di azionamento (2, 3).
  5. 5. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ha luogo una reazione decentrata ad un errore di esercizio in base ad un'informazione di indicatore trasmessa.
  6. 6. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti 2 - 5, caratterizzato dal fatto che la trasmissione delle informazioni dell'indicatore avviene mediante un accoppiamento indiretto tramite almeno un'unità di comando di azionamento (7, 8).
  7. 7. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ha luogo una reazione centrale ad un errore di esercizio, laddove questa reazione avviene in base ad un'informazione di indicatore, trasmessa senza errori, di un dispositivo di azionamento comandato in maniera errata.
  8. 8. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che viene definito un asse di guida virtuale e una reazione ad un errore di esercizio avviene mediante questo asse di guida virtuale.
  9. 9. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 2 fino a 8, caratterizzato dal fatto che l'errore di esercizio è selezionato da un gruppo di errori, che contiene errori di un cavo di feedback dì motore, errori di un elemento di potenza, errori di un elemento di comando, guasti di comunicazione, guasti di comando, combinazioni di questi e similari.
  10. 10. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che al verificarsi di un errore di esercizio e specialmente di un errore di comunicazione almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) viene fatto funzionare con grandezze di esercizio prestabilite .
  11. 11. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono disponibili molte possibilità di reazione selezionabili ad errori di esercizio.
  12. 12. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un dispositivo di azionamento (4, 5) presenta un indicatore principale (14a, 15a,} ed un indicatore supplementare (16, 17),
  13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che una reazione ad un errore di esercizio avviene tenendo conto di almeno un'informazione proveniente dall'indicatore supplementare (16, 17).
  14. 14. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 12 - 13, caratterizzato dal fatto che errori di esercizio vengono riconosciuti mediante valutazione delle informazioni sìa dell'indicatore principale <14a, 15a) sia anche dell'indicatore supplementare (16, 17).
  15. 15. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 12 - 14, caratterizzato dal fatto che ulteriori dispositivi di azionamento vengono comandati in reazione all'informazione dell'indicatore supplementare (16, 17}.
  16. 16. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 12 - 15, caratterizzato dal fatto che è previsto un dispositivo di comando basato sull'asse dì guida ed il movimento di questo asse di guida viene comandato in reazione all'informazione dell'indicatore supplementare (16, 17).
  17. 17. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 12 - 16, caratterizzato dal fatto che al verificarsi di un errore di esercizio ulteriori dispositivi di azionamento ricevono informazioni dell'indicatore supplementare (16, 17) e vengono comandati in base a queste informazioni.
  18. 18. Procedimento specialmente secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel caso di un errore di esercìzio almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) viene fatto funzionare senza indicatore.
  19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che al verificarsi di un errore di esercizio viene avviata un'adatta reazione all'errore mediante l'unità di comando di azionamento (7, 8) e, oppure almeno un dispositivo di azionamento (2, 3).
  20. 20. Procedimento secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la reazione all'errore viene avviata temporalmente immediatamente oppure con ritardo.
  21. 21. Dispositivo per l'azionamento di almeno due assi fra di loro adattati, con almeno un primo dispositivo di azionamento (2) per l'azionamento di un primo asse, almeno un secondo dispositivo di azionamento (3) per azionare il secondo asse, almeno un dispositivo di comando di azionamento (7, 8) per comandare almeno uno dei dispositivi di azionamento (2, 3), essendo prevista una pluralità di collegamenti di comando (Ila, llb, 12a, 12b, 18, 19, 28, 29) fra il dispositivo di comando ed i dispositivi di azionamento, caratterizzato dal fatto che almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) è comandabile mediante due collegamenti di comando (Ila, llb, 12a, 12b, 18, 19, 28, 29) fra di loro indipendenti .
  22. 22. Dispositivo secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che ogni dispositivo di azionamento (2, 3) è comandabile rispettivamente mediante almeno due collegamenti di comando (Ila, llb, 12a, 12b, 18, 19, 28, 29) fra dì loro indipendenti.
  23. 23. Dispositivo secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) si trova in collegamento dì comunicazione con un indicatore principale (14a, 15a) e con un indicatore supplementare (16, 17).
  24. 24. Dispositivo specialmente secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che almeno un dispositivo di azionamento (2, 3) può essere fatto funzionare senza indicatore.
  25. 25. Prodotto per attuare un procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 20, laddove il prodotto è un programma computerizzato con codice di programma, che con lo svolgimento del programma computerizzato su un computer è adatto ad attuare un procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 20.
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