WO2011047759A1 - System und verfahren zur ausführung einer simulationsbetriebsart zur simulation eines antriebs einer antriebseinrichtung - Google Patents

System und verfahren zur ausführung einer simulationsbetriebsart zur simulation eines antriebs einer antriebseinrichtung Download PDF

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WO2011047759A1
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drive
movement
control device
interpolation
drive device
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PCT/EP2010/005723
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Oliver Scheb
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for carrying out a
  • Simulation mode for simulating a drive of a drive device, with which a test of the technical system without mechanical movement of system parts executable.
  • Technical equipment such as packaging machines, printing machines,
  • virtual axes are assigned to real axes in the control device, and the test of the real axis function is performed based on a test of the virtual axis Axis executed.
  • movement of the real axis through the virtual axis is only simulated, preventing actual movement of the real axis.
  • the technical system can be safely tested.
  • the problem arises that the replica of a real axis by a virtual axis is relatively cumbersome and therefore expensive.
  • the replica is not always possible, such as in existing and unchangeable or reprogrammable control devices.
  • Another problem is that control devices which work with computer programs using only real axes can not be executed
  • the object is achieved by a system for executing a simulation mode
  • the drive device serves to drive a driven element in a
  • the system comprises a control device for acquiring setpoint values for a movement profile of the drive movement and for controlling the movement profile
  • Setpoint decoupling device for decoupling the setpoint values from the drive device when the control device executes the simulation mode.
  • the system also preferably has an interpolation device for interpolating the setpoint values obtained by the control device into the movement profile of the drive movement.
  • an interpolation device for interpolating the setpoint values obtained by the control device into the movement profile of the drive movement.
  • the system may also comprise a detection device for detecting actual values which reproduce the drive movement actually caused by the drive device, wherein the control device is designed such that it controls the
  • the setpoint decoupling device prefferably be a switch arranged between the control device and the drive device.
  • the setpoint decoupling device is configured such that the output of the interpolation device is deflected to the output of the detection device.
  • the object is also achieved by a method for executing a simulation mode for simulating a drive of a drive device according to claim 7.
  • the drive device serves to drive a driven element in a drive movement.
  • the method has the steps of: obtaining set values for a movement profile of the drive movement; Controlling the drive means based on the motion profile; and decoupling the setpoint values from the drive device when the simulation mode is executed.
  • the method may also comprise the step of interpolating the setpoint values obtained by the control device into the movement profile of the drive movement, wherein the step of interpolation is performed in the control device.
  • the method may comprise the step of detecting actual values which represent the drive movement actually caused by the drive device, wherein a control of the drive device is performed taking into account the actual values. It is possible for the interpolation step to be performed by an interpolation device and the detection step to be carried out by a detection device, and the step of decoupling the desired values deflects the output of the interpolation device to the output of the detection device.
  • control device can transmit motion commands to a real element connected to it, which is connected to it.
  • a real axis can be given without the real element or the real axis actually making a movement.
  • the synchronization of a slave axis with a master axis can be checked in this way.
  • the above-described system and method are also applicable when to the
  • Control device is not connected to moving real element.
  • a virtual axis does not have to be applied to a real element to be moved, so that the system is applicable to already existing control devices.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a block diagram of a system according to a variant of
  • a system 10 is shown that a control device 11, a
  • Detection device 14 and a technical system 20 with a drive device 21 with a driven element 21a includes.
  • the control device 11 serves to control a drive of the drive device 21. That is, a control of the drive device 21 by the control device 11 has a drive of the driven element 21a of the drive device 21 in a
  • the driven element 21a of the drive device 21 is for example an axis which is driven in a rotational movement and / or translational movement.
  • the driven element 21a may also be a push and / or
  • the control device 11 acquires setpoint values and supplies them to the calculation device 13 so that it generates therefrom a movement profile of the drive movement of the driven element 21a of the drive device 21. That is, the drive means 21 performs when driven by the control device 11 from a specific trajectory, which by the setpoints and the resulting from the
  • Calculation device 13 generated motion profile is set.
  • Obtaining the setpoint values by the control device 11 comprises, in particular, the case in which the control device 11 generates the setpoint values itself.
  • the case is included that the control device 11, the set values by accessing a non-illustrated
  • Storage device procured which may be located either in the control device 11 or externally of her. Furthermore, the control device 11 may request or receive the setpoint values by request from a higher-level technical system or control device.
  • Detection device 14 also other states of the drive device 21, such as speed, temperature, current position of the driven element 21a and so on.
  • the values detected by the detection device 14 are also referred to below as actual values.
  • the actual values are taken into account by the control device 1 1 during the further output of desired values to the drive device 21. That is, the control device 1 1 carries out a control of the drive device taking into account the actual values.
  • the control device 1 1 also uses the calculation device 12, which calculates a difference between setpoints and actual values. Then controls the
  • Control device 1 the drive means 21 based on this difference.
  • control device 1 1 executes a simulation mode in which the element 21 a to be driven of the drive device 21 is not moved. That means in the
  • Simulation mode only the basic function of the control device 1 1 and a drive of the drive device 21 is tested. More precisely, it will be one
  • the system 10 comprises the setpoint decoupling device 13, which is used to decouple an output of the setpoint values from the control device 1 1 from the
  • Drive device 21 is used. That is, the setpoint decoupling device 13 prevents the control device 1 1 from supplying set values to the drive device 21. In this way, a mechanical movement of the of the drive device 21st
  • the target decoupling device 13 is a switch disposed between the control device 1 1 and the driving device 21.
  • the setpoint decoupling device 13 is a changeover switch which controls the output of the
  • Control device 1 1 deflects to the output of the detection device 14. As a result, the output of the setpoint values from the control device 1 1 is short-circuited with the output of the actual values from the detection device 14 to the control device 1 1.
  • the setpoint decoupling device 13 preferably decouples the setpoint values obtained from the control device 1 1 from the drive device 21 when the control device 1 1 is to execute the simulation mode described above.
  • setpoint values for a movement profile of the drive movement of the drive device 21 are first procured by the control device 11 and supplied to the calculation device 13 in order to generate the movement profile of the drive movement.
  • the setpoint values are decoupled from the drive device 21 by the setpoint decoupling device 13 when the simulation mode is executed. This case is shown in FIG. In this case, then by the control device 1 1 and the
  • Calculation device 13 supplied directly fed back into the calculation device 13 and the calculation means 13 fed back.
  • the calculating device 13 calculates the difference between a target moving profile of the driving motion outputted from the calculating device 13 at a previous time and that at present from the calculating device 13 calculated target motion profile of the drive movement or travel curve. Since the driven element 21a of the drive device 21 in the previously
  • the detection device 14 can detect no drive movement of the driven element 21 a of the drive device 21.
  • the output of the detection means 14 becomes, due to this target motion profile
  • Detection device 14 detected and passed on to the calculation device 13.
  • the calculating means 13 calculates the difference of actual values of
  • Detection device 14 detected movement profile of the drive movement or Traversing curve, and a calculated at the present time by the calculation means 13 target movement profile of the drive movement or Verfahrkurve.
  • the system additionally comprises an interpolation device 15, as shown in FIG.
  • Fig. 2 shows a variant in which the calculating means 13 a
  • Interpolation device 15 has. That is, the interpolation device 15 is assigned to the control device 1 1 or calculation device 13, wherein the
  • Interpolation device 15 may be arranged in or on the calculation device 13. Thus, an interpolation of the setpoint values into the motion profile in or at the calculation device 13 can be performed.
  • control device 1 1 acquires the setpoint values for a drive of the drive device 21, and the interpolation device 15 interpolates the setpoint values in order to determine a movement profile of the drive movement of the element 21 a to be driven
  • the interpolation means 15 receives the set values output from the control apparatus 11 for further processing.
  • control device 11 can control a plurality of drive devices 21 and the technical system 20 can have a plurality of drive devices 21. This also means that the control device 1 1 can control a multiplicity of drive devices 21 that belong to different technical systems 20. Likewise, the control device 11 may be arranged directly on the drive device 21.
  • the drive device 21 is, for example, an electric motor and in particular a servomotor.
  • the system 10 described above can also include the technical system 20 and its drive device (s) 21.
  • Sensors of the detection device 14 are preferably arranged on or in the vicinity of the drive device 21 and thus can also be part of the technical system 20. Likewise, the entire detection device 1 may be part of the technical system 20.
  • Packaging machines, printing machines, textile machines and automation equipment are used.
  • the system 0 and the method can be used in electrically, hydraulically and / or pneumatically controlled systems.

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Abstract

Es ist ein System (10) zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung (21) bereitgestellt, wobei die Antriebseinrichtung (21) zum Antrieb eines anzutreibenden Elements (21a) in eine Antriebsbewegung dient. Das System (10) umfasst eine Steuervorrichtung (11) zur Beschaffung von Sollwerten für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung und zur Steuerung der Antriebseinrichtung (21) auf der Grundlage des Bewegungsprofils, und eine Sollwertabkopplungseinrichtung (13) zur Abkopplung der Sollwerte von der Antriebseinrichtung (21), wenn die Steuervorrichtung (11) die Simulationsbetriebsart ausführt.

Description

System und Verfahren zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines
Antriebs einer Antriebseinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Ausführung einer
Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung, mit welchen ein Test der technischen Anlage ohne mechanische Bewegung von Anlagenteilen ausführbar ist.
Technische Anlagen, wie beispielsweise Verpackungsmaschinen, Druckmaschinen,
Textilmaschinen, Automatisierungsanlagen usw., haben vielfach mindestens eine
Antriebseinrichtung, mit welcher beispielsweise ein Greifarm oder eine Achswelle usw.
angetrieben werden. Bei der Inbetriebnahme der technischen Anlage muss der sichere Betrieb der technischen Anlage und somit aller ihrer Teile geprüft werden, um Schäden an der technischen Anlage selbst oder ihrer Umgebung ausschließen zu können.
Da viele Teile und Funktionen der technischen Anlage zusammenwirken, ist es sinnvoll, eine Inbetriebnahme der technischen Anlage schrittweise vorzunehmen. Das heißt, es ist anzuraten, die richtige und sichere Funktion der einzelnen Teile der technischen Anlage und insbesondere aller ihrer Antriebseinrichtungen jeweils einzeln zu prüfen. Zudem können anschließend auch Gruppen von Einzelteilen in ihrem Zusammenwirken geprüft werden. Gemäß einem firmeninternen Stand der Technik der Anmelderin werden hierzu
Steuervorrichtungen entwickelt und verwendet, welche die in der technischen Anlage vorhandenen realen beweglichen Teile als virtuelle bewegliche Teile annehmen und die realen beweglichen Teile auf der Grundlage der virtuellen beweglichen Teile testen.
Insbesondere werden in der Steuervorrichtung realen Achsen virtuelle Achsen zugeordnet, und der Test der Funktion der realen Achse wird auf der Grundlage eines Tests der virtuellen Achse ausgeführt. Auf diese Weise wird eine Bewegung der realen Achse durch die virtuelle Achse nur simuliert, wobei eine tatsächliche Bewegung der realen Achse verhindert wird. Auf diese Weise kann die technische Anlage sicher geprüft werden. Bei einem solchen Test einer technischen Anlage stellt sich jedoch das Problem, dass der Nachbau einer realen Achse durch eine virtuelle Achse relativ umständlich und damit aufwändig ist. Zudem ist der Nachbau auch nicht immer möglich, wie beispielsweise bei bereits vorhandenen und nicht änderbaren bzw. neu programmierbaren Steuervorrichtungen. Als weiteres Problem ergibt sich, dass Steuervorrichtungen, welche mit nur reale Achsen verwendenden Computerprogrammen arbeiten, nicht ausgeführt werden können, um
Bewegungen zu simulieren. Dadurch sind solche Steuervorrichtungen für die zuvor beschriebene schrittweise und damit sichere Inbetriebnahme von technischen Anlagen nicht verwendbar.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchen ein Test der technischen Anlage bzw. der einzelnen
Antriebseinrichtung ohne ihre mechanische Bewegung möglich ist und die zuvor genannten Probleme des Standes der Technik vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch ein System zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur
Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Hierbei dient die Antriebseinrichtung zum Antrieb eines anzutreibenden Elements in eine
Antriebsbewegung. Das System umfasst eine Steuervorrichtung zur Beschaffung von Sollwerten für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung und zur Steuerung der
Antriebseinrichtung auf der Grundlage des Bewegungsprofils, und eine
Sollwertabkopplungseinrichtung zur Abkopplung der Sollwerte von der Antriebseinrichtung, wenn die Steuervorrichtung die Simulationsbetriebsart ausführt.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Systems sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
Vorzugsweise hat das System zudem eine Interpolationseinrichtung zur Interpolation der von der Steuervorrichtung beschafften Sollwerte in das Bewegungsprofil der Antriebsbewegung. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Interpolationseinrichtung der Steuervorrichtung
zugeordnet ist.
Das System kann zudem eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Istwerten aufweisen, welche die von der Antriebseinrichtung tatsächlich bewirkte Antriebsbewegung wiedergeben, wobei die Steuervorrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie eine Steuerung der
Antriebseinrichtung unter Berücksichtigung der Istwerte durchführt.
Es ist möglich, dass die Sollwertabkopplungseinrichtung ein zwischen der Steuervorrichtung und der Antriebseinrichtung angeordneter Schalter ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Sollwertabkopplungseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Ausgabe der Interpolationseinrichtung auf die Ausgabe der Erfassungseinrichtung umgelenkt wird.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung nach Patentanspruch 7 gelöst.
Hierbei dient die Antriebseinrichtung zum Antrieb eines anzutreibenden Elements in eine Antriebsbewegung. Das Verfahren hat die Schritte: Beschaffen von Sollwerten für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung; Steuern der Antriebseinrichtung auf der Grundlage des Bewegungsprofils; und Abkoppeln der Sollwerte von der Antriebseinrichtung, wenn die Simulationsbetriebsart ausgeführt wird.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
Das Verfahren kann zudem den Schritt einer Interpolation der von der Steuervorrichtung beschafften Sollwerte in das Bewegungsprofil der Antriebsbewegung umfassen, wobei der Schritt der Interpolation in der Steuervorrichtung durchgeführt wird.
Darüber hinaus kann das Verfahren den Schritt Erfassen von Istwerten aufweisen, welche die von der Antriebseinrichtung tatsächlich bewirkte Antriebsbewegung wiedergeben, wobei eine Steuerung der Antriebseinrichtung unter Berücksichtigung der Istwerte durchgeführt wird. Es ist möglich, dass der Interpolationsschritt von einer Interpolationseinrichtung und der Erfassungsschritt von einer Erfassungseinrichtung durchgeführt werden und der Schritt des Abkoppeins der Sollwerte die Ausgabe der Interpolationseinrichtung auf die Ausgabe der Erfassungseinrichtung umlenkt.
Mittels der zuvor beschriebenen Sollwertabkopplung können über die Steuervorrichtung Verfahrbefehle an ein an sie angeschlossenes zu bewegendes reales Element,
beispielsweise eine reale Achse, gegeben werden, ohne dass das reale Element bzw. die reale Achse tatsächlich eine Bewegung ausführt. Zudem kann auf diese Weise auch die Synchronisation einer Folgeachse mit einer Leitachse überprüft werden. Das zuvor beschriebene System und das Verfahren sind jedoch auch anwendbar, wenn an die
Steuervorrichtung kein zu bewegendes reales Element angeschlossen ist.
Bei dem zuvor beschriebenen System und dem Verfahren muss demzufolge für ein zu bewegendes reales Element keine virtuelle Achse angelegt werden, so dass das System auch für bereits vorhandene Steuervorrichtungen anwendbar ist.
Aus diesen Gründen ist ein Test einer technischen Anlage und /oder Maschine möglich, ohne mechanische Bewegungen auszulösen. Somit brauchen beim Test der technischen Anlage und /oder Maschine keine Sicherheitsvorkehrungen aufgrund von mechanischen
Bewegungen getroffen werden. Dadurch wird ein schnelleres Entwickeln und Überprüfen von Applikationen möglich. Außerdem wird ein Einrichten von Maschinen und/oder technischen Anlagen erleichtert und sicherer. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß einer Variante des
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. (Ausführungsbeispiel)
In Fig. 1 ist ein System 10 gezeigt, dass eine Steuervorrichtung 11 , eine
Berechnungseinrichtung 12, eine Sollwertabkopplungseinrichtung 13, eine
Erfassungseinrichtung 14, und eine technische Anlage 20 mit einer Antriebseinrichtung 21 mit einem anzutreibenden Element 21a umfasst.
Die Steuervorrichtung 11 dient zur Steuerung eines Antriebs der Antriebseinrichtung 21. Das heißt, eine Steuerung der Antriebseinrichtung 21 durch die Steuervorrichtung 11 hat einen Antrieb des anzutreibenden Elements 21a der Antriebseinrichtung 21 in eine
Antriebsbewegung zur Folge. Das anzutreibende Element 21a der Antriebseinrichtung 21 ist beispielsweise eine Achse, die in eine Drehbewegung und/oder translatorische Bewegung angetrieben wird. Das anzutreibende Element 21a kann auch eine Schub- und/oder
Zugstange sein.
Für den Antrieb der Antriebseinrichtung 21 beschafft die Steuervorrichtung 11 Sollwerte und führt diese der Berechnungseinrichtung 13 zu, so dass diese daraus ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung des anzutreibenden Elements 21a der Antriebseinrichtung 21 erzeugt. Das heißt, die Antriebseinrichtung 21 führt bei Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 11 eine spezielle Verfahrkurve aus, die durch die Sollwerte und das daraus von der
Berechnungseinrichtung 13 erzeugte Bewegungsprofil festgelegt ist.
Ein Beschaffen der Sollwerte durch die Steuervorrichtung 11 umfasst insbesondere den Fall, dass die Steuervorrichtung 11 die Sollwerte selbst erzeugt. Außerdem ist der Fall umfasst, dass die Steuervorrichtung 11 die Sollwerte durch Zugriff auf eine nicht dargestellte
Speichereinrichtung beschafft, die entweder in der Steuervorrichtung 11 oder extern von ihr angeordnet sein. Ferner kann die Steuervorrichtung 11 die Sollwerte durch Anforderung bei einer übergeordneten technischen Anlage bzw. Steuervorrichtung anfordern oder von ihr empfangen.
Die von der Antriebseinrichtung 21 tatsächlich durchgeführte Antriebsbewegung bzw.
Verfahrbewegung wird mittels der Erfassungseinrichtung 14 erfasst. Hierzu kann die
Erfassungseinrichtung 14 auch sonstige Zustände der Antriebseinrichtung 21 , wie Drehzahl, Temperatur, aktuelle Stellung des anzutreibenden Elements 21a usw. erfassen. Die von der Erfassungseinrichtung 14 erfassten Werte werden nachfolgend auch als Istwerte bezeichnet. Die Istwerte werden von der Steuervorrichtung 1 1 bei der weiteren Ausgabe von Sollwerten an die Antriebseinrichtung 21 berücksichtigt. Das heißt, die Steuervorrichtung 1 1 führt eine Steuerung der Antriebseinrichtung unter Berücksichtigung der Istwerte durch. Hierzu verwendet die Steuervorrichtung 1 1 ebenfalls die Berechnungseinrichtung 12, welche eine Differenz aus Sollwerten und Istwerten berechnet. Anschließend steuert die
Steuervorrichtung 1 1 die Antriebseinrichtung 21 auf der Grundlage dieser Differenz.
Bei Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung 21 bzw. der technischen Anlage 20 führt die Steuervorrichtung 1 1 eine Simulationsbetriebsart aus, bei welcher das anzutreibende Element 21 a der Antriebseinrichtung 21 nicht bewegt wird. Das bedeutet, in der
Simulationsbetriebsart wird nur die prinzipielle Funktion der Steuervorrichtung 1 1 und einer Ansteuerung der Antriebseinrichtung 21 getestet. Genauer gesagt, es wird ein
selbstgeneriertes Bewegungsprofil der Antriebseinrichtung 21 bzw. des von ihr
anzutreibenden Elements 21 a getestet. Aus dem Ergebnis des Tests wird wiederum auf die sich daraus ergebende Funktion der Antriebseinrichtung 21 geschlossen.
Um eine Bewegung der Antriebseinrichtung 21 bzw. ihres anzutreibenden Elements 21 a sicher zu verhindern, umfasst das System 10 die Sollwertabkopplungseinrichtung 13, welche zur Abkopplung einer Ausgabe der Sollwerte aus der Steuervorrichtung 1 1 von der
Antriebseinrichtung 21 dient. Das heißt, die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 verhindert, dass die Steuervorrichtung 1 1 Sollwerte an die Antriebseinrichtung 21 liefern kann. Auf diese Weise kann eine mechanische Bewegung des von der Antriebseinrichtung 21
anzutreibenden Elements 21a verhindert werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 ein Schalter, der zwischen der Steuervorrichtung 1 1 und der Antriebseinrichtung 21 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 ein Umschalter, welcher die Ausgabe der
Steuervorrichtung 1 1 auf die Ausgabe der Erfassungseinrichtung 14 umlenkt. Dadurch wird die Ausgabe der Sollwerte aus der Steuervorrichtung 1 1 mit der Ausgabe der Istwerte von der Erfassungseinrichtung 14 an die Steuervorrichtung 1 1 kurzgeschlossen.
Die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 nimmt die Abkopplung der von der Steuervorrichtung 1 1 beschafften Sollwerte von der Antriebseinrichtung 21 vorzugsweise vor, wenn die Steuervorrichtung 1 1 die zuvor beschriebene Simulationsbetriebsart ausführen soll. Hierzu werden von der Steuervorrichtung 11 zuerst Sollwerte für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung der Antriebeinrichtung 21 beschafft und der Berechnungseinrichtung 13 zugeführt, um das Bewegungsprofil der Antriebsbewegung zu erzeugen. Zudem werden die Sollwerte durch die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 von der Antriebseinrichtung 21 abgekoppelt, wenn die Simulationsbetriebsart ausgeführt wird. Dieser Fall ist in Fig. 1 gezeigt. In diesem Fall werden dann die von der Steuervorrichtung 1 1 bzw. der
Berechnungseinrichtung 13 gelieferten Sollwerte direkt wieder in die Berechnungseinrichtung 13 eingekoppelt bzw. der Berechnungseinrichtung 13 rückgekoppelt. Somit berechnet die Berechnungseinrichtung 13 bei Abkopplung der Sollwerte von der Antriebseinrichtung 21 die Differenz aus einem Soll-Bewegungsprofil der Antriebsbewegung bzw. Verfahrkurve, das bzw. die bei einem vorherigen Zeitpunkt von der Berechnungseinrichtung 13 ausgegeben ist, und einem zum gegenwärtigen Zeitpunkt von der Berechnungseinrichtung 13 berechneten Soll-Bewegungsprofil der Antriebsbewegung bzw. Verfahrkurve. Da sich das anzutreibende Element 21a der Antriebseinrichtung 21 in der zuvor
beschriebenen Simulationsbetriebsart nicht bewegt, kann die Erfassungseinrichtung 14 auch keine Antriebsbewegung des anzutreibende Element 21a der Antriebseinrichtung 21 erfassen. Somit wird durch die Rückkopplung des bei einem vorherigen Zeitpunkt von der Berechnungseinrichtung 13 ausgegebenen Soll-Bewegungsprofils der Antriebsbewegung die Ausgabe der Erfassungseinrichtung 14 durch dieses Soll-Bewegungsprofils der
Antriebsbewegung ersetzt. Zudem kann eine Bewegung von mechanischen Teilen der Antriebseinrichtung 21 in der zuvor beschriebenen Simulationsbetriebsart sicher verhindert werden. Demgegenüber werden, wenn keine Simulationsbetriebsart ausgeführt wird, das heißt die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 die Sollwerte nicht von der Antriebseinrichtung 21 abkoppelt, die von der Steuervorrichtung 11 bzw. der Berechnungseinrichtung 13 gelieferten Sollwerte der Antriebseinrichtung 21 zugeführt. Genauer gesagt, in diesem Fall ist die Sollwertabkopplungseinrichtung 13 von der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die andere Stellung umgeschaltet. In diesem Fall wird dann die von der Antriebseinrichtung 21 auf der Grundlage der Sollwerte tatsächlich durchgeführte Antriebsbewegung von der
Erfassungseinrichtung 14 erfasst und an die Berechnungseinrichtung 13 weitergegeben. Somit berechnet die Berechnungseinrichtung 13 die Differenz aus Istwerten der
Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung 21 , das heißt einem von der
Erfassungseinrichtung 14 erfassten Bewegungsprofil der Antriebsbewegung bzw. Verfahrkurve, und einem zum gegenwärtigen Zeitpunkt von der Berechnungseinrichtung 13 berechneten Soll-Bewegungsprofil der Antriebsbewegung bzw. Verfahrkurve.
Gemäß einer vorteilhaften Variante des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das System zudem eine Interpolationseinrichtung 15, wie in Fig. 2 gezeigt.
Fig. 2 zeigt eine Variante, bei welcher die Berechnungseinrichtung 13 eine
Interpolationseinrichtung 15 aufweist. Das heißt, die Interpolationseinrichtung 15 ist der Steuervorrichtung 1 1 bzw. Berechnungseinrichtung 13 zugeordnet, wobei die
Interpolationseinrichtung 15 in oder auch an der Berechnungseinrichtung 13 angeordnet sein kann. Somit kann eine Interpolation der Sollwerte in das Bewegungsprofil in bzw. bei der Berechnungseinrichtung 13 durchgeführt werden.
Bei dieser Variante beschafft die Steuervorrichtung 1 1 die Sollwerte für einen Antrieb der Antriebseinrichtung 21 , und die Interpolationseinrichtung 15 interpoliert die Sollwerte, um ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung des anzutreibenden Elements 21a der
Antriebseinrichtung 21 zu erzeugen. Das heißt, die Interpolationseinrichtung 15 empfängt die von der Steuervorrichtung 1 1 ausgegebenen Sollwerte zur weiteren Bearbeitung. ^Allgemeines)
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Systems und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Hierbei sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
Auch wenn in allen Ausführungsbeispielen nur eine Antriebseinrichtung 21 der technischen Anlage 20 gezeigt ist, versteht es sich von selbst, dass die Steuervorrichtung 1 1 eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen 21 steuern kann und die technische Anlage 20 eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen 21 aufweisen kann. Das heißt also auch, dass die Steuervorrichtung 1 1 eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen 21 steuern kann, die zu verschiedenen technischen Anlagen 20 gehören. Ebenso kann die Steuervorrichtung 11 direkt an der Antriebseinrichtung 21 angeordnet sein.
Die Antriebseinrichtung 21 ist beispielsweise ein Elektromotor und insbesondere ein Servomotor. Das zuvor beschriebene System 10 kann auch die technische Anlage 20 sowie ihre Antriebseinrichtung(en) 21 umfassen.
Sensoren der Erfassungseinrichtung 14 sind vorzugsweise an oder in der Nähe der Antriebseinrichtung 21 angeordnet und können somit auch Teil der technischen Anlage 20 sein. Ebenso kann die gesamte Erfassungseinrichtung 1 Teil der technischen Anlage 20 sein.
Das zuvor beschriebene System 10 und das Verfahren können insbesondere in
Verpackungsmaschinen, Druckmaschinen, Textilmaschinen und Automatisierungsanlagen verwendet werden. Außerdem können das System 0 und das Verfahren bei elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch gesteuerten Anlagen zum Einsatz kommen.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als
erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste System
Steuervorrichtung
Berechnungseinrichtung
Sollwertabkopplungseinrichtung
Erfassungseinrichtung
Interpolationseinrichtung
Technische Anlage
Antriebseinrichtung
Anzutreibendes Element

Claims

System und Verfahren zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung Patentansprüche
1. System ( 10) zur Ausführung einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines
Antriebs einer Antriebseinrichtung (21 ), wobei die Antriebseinrichtung (21 ) zum Antrieb eines anzutreibenden Elements (21a) in eine Antriebsbewegung dient, mit einer Steuervorrichtung (11 ) zur Beschaffung von Sollwerten für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung und zur Steuerung der Antriebseinrichtung (21 ) auf der Grundlage des Bewegungsprofils, und
einer Sollwertabkopplungseinrichtung (13) zur Abkopplung der Sollwerte von der Antriebseinrichtung (21 ), wenn die Steuervorrichtung (11 ) die Simulationsbetriebsart ausführt.
2. System nach Anspruch 1 ,
zudem mit einer Interpolationseinrichtung (15) zur Interpolation der von der
Steuervorrichtung (1 1 ) beschafften Sollwerte in das Bewegungsprofil der
Antriebsbewegung.
3. System nach Anspruch 2,
wobei die Interpolationseinrichtung (15) der Steuervorrichtung (1 1 ) zugeordnet ist.
4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche,
zudem mit einer Erfassungseinrichtung (14) zur Erfassung von Istwerten, welche die von der Antriebseinrichtung (21 ) tatsächlich bewirkte Antriebsbewegung
wiedergeben,
wobei die Steuervorrichtung (1 1 ) derart ausgestaltet ist, dass sie eine Steuerung der Antriebseinrichtung (21 ) unter Berücksichtigung der Istwerte durchführt.
5. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Sollwertabkopplungseinrichtung (13) ein zwischen der Steuervorrichtung (11 ) und der Antriebseinrichtung (21 ) angeordneter Schalter ist. Steuersystem nach Anspruch 4 oder 5,
wobei die Sollwertabkopplungseinrichtung (13) derart ausgestaltet ist, dass die Ausgabe der Interpolationseinrichtung (15) auf die Ausgabe der
Erfassungseinrichtung (14) umgelenkt wird.
Verfahren zum Ausführen einer Simulationsbetriebsart zur Simulation eines Antriebs einer Antriebseinrichtung (21 ), wobei die Antriebseinrichtung (21 ) zum Antrieb eines anzutreibenden Elements (21a) in eine Antriebsbewegung dient, mit den Schritten: Beschaffen von Sollwerten für ein Bewegungsprofil der Antriebsbewegung,
Steuern der Antriebseinrichtung (21 ) auf der Grundlage des Bewegungsprofils, und Abkoppeln der Sollwerte von der Antriebseinrichtung (21 ), wenn die
Simulationsbetriebsart ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7,
zudem mit Interpolation der von der Steuervorrichtung (11 ) beschafften Sollwerte in das Beweg ungsprofil der Antriebsbewegung, wobei der Schritt der Interpolation in der Steuervorrichtung (11 ) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
zudem mit Erfassen von Istwerten, welche die von der Antriebseinrichtung (21 ) tatsächlich bewirkte Antriebsbewegung wiedergeben,
wobei eine Steuerung der Antriebseinrichtung (21 ) unter Berücksichtigung der Istwerte durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9,
wobei der Interpolationsschritt von einer Interpolationseinrichtung (15) und der Erfassungsschritt von einer Erfassungseinrichtung (14) durchgeführt werden und der Schritt des Abkoppeins der Sollwerte die Ausgabe der Interpolationseinrichtung (15) auf die Ausgabe der Erfassungseinrichtung (14) umlenkt.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8034721U1 (de) * 1980-12-29 1981-04-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Pruef- und simulationsgeraet fuer nahverkehrsfahrzeuge
DE3744631A1 (de) * 1987-12-31 1989-07-13 Friedrich Prof Dr Ing Klinger Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von lebensdaueruntersuchungen an fahrzeugen
DE102006025165A1 (de) * 2006-05-30 2007-10-18 Siemens Ag Einrichtung zur Bewegungsführung eines Maschinenelementes einer Maschine
DE102006029527A1 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Stama Maschinenfabrik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000092881A (ja) * 1998-09-18 2000-03-31 Yaskawa Electric Corp 電動機制御装置
JP3902710B2 (ja) * 1999-03-24 2007-04-11 株式会社牧野フライス製作所 数値制御による工作機械の制御方法及び装置
DE10025936A1 (de) * 2000-05-26 2001-12-06 Alstom S A Vorrichtung zur Simulation einer technologischen Anwendung mit einem umrichtergesteuerten Elektromotor
DE102007029137B4 (de) * 2007-06-25 2013-04-18 Airbus Operations Gmbh Testsystem-Verbund zum parallelen Testen mehrerer Systeme unter Test mit mehreren Testsystemen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8034721U1 (de) * 1980-12-29 1981-04-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Pruef- und simulationsgeraet fuer nahverkehrsfahrzeuge
DE3744631A1 (de) * 1987-12-31 1989-07-13 Friedrich Prof Dr Ing Klinger Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von lebensdaueruntersuchungen an fahrzeugen
DE102006025165A1 (de) * 2006-05-30 2007-10-18 Siemens Ag Einrichtung zur Bewegungsführung eines Maschinenelementes einer Maschine
DE102006029527A1 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Stama Maschinenfabrik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks

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