Ansteuerung eines Servomotors mit Inverter (SINAMICS S210) an einem Siemens SIMATIC Open Controller (ET200SP 1515SP)
Autor: Lars Unverzagt und Daniel Schiewe
Einleitung
In dem Produktionstechnik-Praktikum des Wintersemesters 20/21, war es unsere Aufgabe einen Siemens Motor und einen Inverter (SINAMICS S210) [1] mit der Siemens SIMATIC S7 anzusteuern und auszureizen.
Aufgabenstellung
Mit den oben genannten Bauteilen soll ein Pfeil exakt verschiedene Positionen bei verschiedenen Geschwindigkeiten anfahren. Der Pfeil wurde mit einem CAD-Programm (Solid Works) erstellt. Dieser wurde mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt. Genauere Informationen finden Sie im Abschnitt CAD Konstruktion der verschiedenen Aufsätze.
Zusätzlich wurde eine Drehscheibe entwickelt, bei der sich bei verschiedenen Geschwindigkeiten unterschiedliche Muster ergeben. Auch hier wurde das CAD-Programm von Solid Works zur Konstruktion verwendet. Wie der Pfeil, wird diese ebenfalls im Abschnitt CAD Konstruktion der verschiedenen Aufsätze.
Vorgehensweise im Projekt
Für einen strukturierten Projektablauf haben wir uns am vorgegebenen V-Modell orientiert.
- Anforderungsdefinition
In der Anforderungsdefinition ging es darum, dass die grundlegenden Dinge vor dem Projektbeginn festgelegt werden. Dazu gehören unter anderem die wichtigen Punkte:
- Allgemeines
- Geometrie & Gewicht
- Aufbau
- Schnittstelle
- Software & Werkzeuge
- Dokumentation
- Funktionaler Systementwurf
- Technischer Systementwurf
- Komponentenspezifikation
Bei der Komponentenspezifikation ging es darum, die bauteilspezifischen Daten heraus zu suchen. Dabei halfen Datenblätter zu den einzelnen Komponenten. Die Komponentenspezifikation soll dazu dienen, die Programmierung so stark wie möglich zu vereinfachen. Zusätzlich wurden Schalt- und Vernetzungspläne, sowie technische Zeichnungen der einzelnen Komponenten eingefügt.
- Programmierung
- Komponententest
- Integrationstest
- Systemtest
- Abnahmetest
Aufbau der SIMATIC S7
https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/Praktikum_Siemens_SPS
Mechanischer Aufbau des Grundgerüstes
Einbindung Inverter in das TIA Portal
Einbindung des Inverters/Motors:
- Neues Gerät hinzufügen
- In der Netzansicht dem Inverter "Software PLC 1" zuordnen.
- In den Eigenschaften PROFINET Schnittstelle 150 auswählen
- Unter den Eigenschaften des Inverters muss das Subnetz "PN/IE_1" zugeordnet werden
- Die IP-Adresse muss dem Router zugeordnet werden.
- Unter Software PLC 1 [CPU 1515SP F] den Reiter Technologieobjekte öffnen und auf "Neues Objekt hinzufügen" klicken
- Unter "Motion Control" die "Speed-Axis" auswählen.
- Unter Hardware Schnittstelle --> Antrieb auswählen und unter dem Punkt "Antrieb" -->PROFINET IO-System (100) Antriebsregelung auswählen
- Über den grünen Pfeil Konfiguration Antrieb bestätigen
- Unter Eigenschaften muss nun noch der richtige Motor ausgewählt werden, damit die Software die Daten automatisch übernimmt. (Hier: Motor: 1FK2104-4AK1x-xMxx)
- Über den Grünen Pfeil im Fenster "Grundparametrierung" die Einstellungen speichern
- In der Symbolleiste auf Übersetzen klicken, danach auf den Button "Laden in Gerät" klicken
- Dann kann das Gerät PC-System_1 Online verbunden werden.
Ansteuerung über das TIA Portal
- Unter Software PLC-System_1 das Fenster Technologieobjekte auswählen und die "Speed-Axis_1 auswählen.
- Doppelklick auf Inbetriebnahme
- Danach wie in Abbildung ... beschrieben die Schritte durch führen.
- Schritt 1 aus Abbildung .... Geschwindigkeit auswählen...
- Schritt 2 aus Abbildung .... auswählen
...
CAD Konstruktion der verschiedenen Aufsätze
Ausblick
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