Übersicht
Die TwinCAT NC fasst Funktionsgruppen zusammen, die der Steuerung und Regelung von Achsen oder synchronisierten Achsgruppen dienen. Eine NC-Task besteht aus einem oder mehreren Kanälen vom Typ PTP-Kanal, FIFO-Kanal oder NCI-Kanal und deren Unterbestandteilen. Nach dem Aufstarten befinden sich die NC-Achsen im Allgemeinen in einem oder mehreren PTP-Kanälen und werden dann, wenn nötig, durch Umkonfiguration in einen anderen Kanal versetzt.
Sicherheitsfunktionalitäten
Informieren Sie sich vor der Inbetriebnahme von Achsen über die TwinCAT‑Sicherheitsfunktionalitäten.
Siehe: Sicherheitsfunktionalitäten
Interfaces: System Manager und SPS
Das Einfügen einer NC-Task, die Konfiguration der NC-Kanäle und der Achsen sowie die Bedienung der meisten Funktionalitäten ist im System Manager im NC-Teil und in den Bibliotheken NC Configuration Library, NC Library, NCI Interpreter Library beschrieben.
NC-SPS-Interface
Das NC-SPS-Interface ist eine zyklische Schnittstelle, mit der einerseits die SPS Kanal- und Achsdaten ausgelesen und andererseits die NC Kanal- und Achsparameter gesetzt werden können.
Achsen
TwinCAT unterstützt diverse Achstypen: Servo-Achsen, Eil-/Schleich-Achsen, Schrittmotor-Achsen, „Low-Cost“-Schrittmotor-Achsen, Encoder-Achsen und Simulationsachsen.
Achsbestandteile
Jede Achse besteht, je nach Achstyp, aus diversen Bestandteilen. Dazu gehören der Encoder (Geber), der Drive (Antrieb), der Regler (Controller) und der Sollwertgenerator sowie das SPS-Interface. Es gibt auch komplexere Achsen, die aus mehreren Encodern, umschaltbaren Reglern oder wechselnden Sollwertgeneratoren bestehen.
Achsinbetriebnahme
Zur Achsinbetriebnahme gehören die Kenntnis und Nutzung der NC-Sicherheitsfunktionalitäten, das Ergreifen von notwendigen Sicherheitsvorkehrungen, die Einhaltung einer bestimmten Schrittreihenfolge bei der Inbetriebnahme der Achsbestandteile (Encoder, Antrieb und Regler) und die Einstellung der Achsparameter.
Siehe:
PTP
Die PTP-(Point To Point (Punkt zu Punkt))-Achsfunktionalität ist eine Steuerung zur eindimensionalen Positionierung von Achsen, speziell Servo-Achsen. Eindimensional heißt nicht unbedingt linear, sondern in einem vorgegebenen Koordinatensystem (kartesische Koordinaten, Kreiskoordinaten) wird eine Komponente interpoliert.
Die PTP ist die Grundlage der gesamten TwinCAT NC, da sich die Achsen bei Systemstart im Normalfall im PTP-Modus befinden und somit lagegeregelt sind. Die erweiterten TwinCAT-NC-Funktionalitäten werden von den PTP-Modi durch Umkonfiguration (FIFO, NCI) oder Kopplung (alle Slavetypen) erreicht.
Slave-Achsen
Achsen, deren Sollwerte (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung) in funktionaler Abhängigkeit von den Sollwerten anderer Achsen (Master-Achsen, virtuellen Achsen, Slave-Achsen, Simulationsachsen) - insbesondere von deren Positionssollwerten - generiert werden, heißen Slave-Achsen. Diese Achsen sind im Allgemeinen bis auf das An- und Abkoppeln ohne eigene Funktionalität (speziell ohne Start und ohne Stopp) und laufen über eine Streckensteuerung synchron zur Master-Achse. Die Master-Achse kann selbst wieder eine Slave-Achse sein.
Bei der Ankopplung einer Master-Achse (zukünftige Slave-Achse) an eine Master-Achse behält die Slave-Achse ihre eigene Lagereglung.
FIFO
Die TwinCAT-NC-FIFO-Gruppe bietet die Möglichkeit, extern generierte Sollwerte einer Gruppe von Achsen über die NC auszugeben und die Achsgruppe somit synchron zu verfahren. Dabei liegen die Positionssollwerte der Achsen in Abhängigkeit von einer festen aber beliebigen Zykluszeit (FIFO-Zykluszeit) in Form eines FIFO vor, das seinerseits über die SPS nachgefüllt wird. Das FIFO dient der zeitgesteuerten synchronen Abarbeitung der Position einer Gruppe von Achsen. Das FIFO enthält eine fest eingestellte Anzahl von vorgegebenen Stützstellen, zwischen denen die NC-Position interpoliert und daraus die Geschwindigkeit ermittelt wird. Die Achspositionen des FIFO werden entweder aus einer in der SPS liegenden, off-line berechneten, großen Tabelle ausgelesen oder durch eine Funktion in der SPS erzeugt und im SPS Zyklus permanent durch ein SPS-Programm an das FIFO der NC durchgereicht.
NCI
TwinCAT NC I ist die Funktionsgruppe zur Steuerung vorgegebener synchronisierter Achsbewegungen in drei Dimensionen, gemäß den Konventionen der DIN 66025 und diversen Erweiterungen. Sie besteht aus Interpreter/SPS-Bausteinen, Satzvorbereitungstask, Look Ahead, Satzausführungstask, zyklischem Kanalinterface und zyklischem Achsinterface. Online-Eingriffe auf allen Ebenen sind möglich (Interpreter-Stopp, programmierter Halt, Override). Siehe: TwinCAT NCI-Dokumentation.