Allgemeines

Allgemeine Sicherheitsvorkehrungen

Informieren Sie sich über die NC-Sicherheitsfunktionalitäten und nutzen Sie diese.

Die Behandlung des Not-Aus-Falls gehört zu den wichtigsten und sicherheitsrelevantesten Situationen an einer Maschine. Aus diesem Grund wird üblicherweise nach allen logischen (logische Achsfreigaben) und softwaretechnischen Freigaben (SPS: Regler- und Vorschubfreigaben) ein weiterer Sicherheitskreis in Form von Hardware aufgebaut. Für die Reaktion und hardwaretechnische Implementation des Not-Aus existieren umfangreiche gesetzliche Vorschriften, auf die hier nur verwiesen werden soll.

Oftmals gibt es über diesen gesetzlichen Vorgaben noch Freiräume, wie z. B. NC-Achsen im Not‑Aus‑Fall in den Stillstand versetzt werden. Hierbei ist es teilweise aufgrund der mechanischen Eigenschaften einer Maschine nicht immer möglich, Achsen aus einer Bewegung heraus abrupt still zu setzen (z. B. bei einem Analog-Interface abrupt 0.0 Volt). Somit werden häufig NC-Achsen in einer Not-Aus-Situation noch auf speziellen Bremsrampen heruntergefahren, bevor sie dann elektrisch und mechanisch festgesetzt werden.

Eine der ersten Maßnahmen bei der Inbetriebnahme einer Maschine ist es, den Not-Aus-Kreis zu testen. Natürlich beginnt man zuerst mit harmlosen Standardsituationen (Achsen befinden sich im Not-Aus Fall im Stillstand, allerdings muss hier besondere Aufmerksamkeit auf vertikal verfahrende Achsen verwendet werden) und steigert sich dann weiter zu komplizierteren Fällen (Achsen in langsamer dann schneller Fahrt).

Zu schnellen Test- und Inbetriebnahmezwecken ist es möglich, die logischen Achsfreigaben (Regler- und Vorschubfreigaben) sowie den Geschwindigkeitsoverride der Achsen aus dem TwinCAT System Manager „Achse-Online“ für die jeweilige Achse zu setzen. Dies ist allerdings nur möglich, wenn sich das Achsinterface nicht im zyklischen Austausch mit der SPS befindet (Mapping zwischen NC- und SPS-Task). Andernfalls würde das einmalige Schreiben diese Information aus dem System Manager sofort wieder durch den zyklischen Datenaustausch überschrieben. Es sei aber an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass diese Vorgehensweise sehr gefährlich sein kann, weil hierdurch die üblichen Sicherheitsüberwachungs- und Eingriffsmöglichkeiten der SPS außer Kraft gesetzt werden. Deshalb kann diese Eigenschaft gefahrlos an einem Achsenteststand mit Endlosachsen benutzt werden. Für eine reale Maschine ist von dieser Möglichkeit dringend abzuraten.
System Manager: Achse: Online: Set

Notwendige Voraussetzungen

Die nachfolgende Beschreibung gibt die Inbetriebnahme einer Achse in allen Schritten wieder. Es werden mehrere Achs-Typen und eine Reihe von unterschiedlichen Situationen abgedeckt. Jeder Schritt nennt alle vorzunehmenden Einstellungen, auch wenn diese mit den Einstellungen des vorhergehenden Schrittes identisch sind. In der Praxis werden bei einer Achse tatsächlich nur einen Teil der aufgelisteten Teilschritte ausgeführt.

Falls Sie bereits Erfahrung mit der Achs-Inbetriebnahme unter TwinCAT besitzen, ist es nicht immer nötig, jeden der Schritte durchzuführen. In diesem Fall sollten Sie diese Beschreibung als Gedächtnisstütze und als Hilfe bei Problemen benutzen.

Notwendige Voraussetzungen:

Bevor die eigentliche Inbetriebnahme beginnen kann, sind einige Vorarbeiten zu leisten.

• Überprüfen Sie die Vollständigkeit und Richtigkeit aller elektrischen Verbindungen.
• Alle Bestandteile der Achse (Encoder, Antrieb, Regler, SPS-Interface) müssen typenrichtig angelegt und mit den richtigen Ressourcen (SPS-Variablen, E/A-Hardware im Feldbus usw.) verbunden sein.
• Die NC-Architektur muss nicht nur erzeugt, sondern auch in die Registry geschrieben und TwinCAT muss damit gestartet worden sein.

Empfohlene Sicherheitsvorkehrungen

Die folgenden Sicherheitsvorkehrungen sollten, wenn irgend möglich, getroffen werden.

• Sichern der Anlage gegen Betreten oder Hineingreifen: Die Maschine kann während der Inbetriebnahme unvorhersehbares Verhalten zeigen.
• Isolieren Sie den Teil der Anlage, den Sie gerade bearbeiten. Was gerade nicht benötigt wird sollte sicher stillgesetzt werden, da es nur stören oder ablenken kann.
• Weisen Sie alle Personen in der Umgebung darauf hin, dass erhöhte Unfallgefahr besteht.
• Sorgen Sie dafür, dass Sie ungestört sind: Wer nicht in der Nähe sein muss, sollte es nicht sein.

Reihenfolge

Da die einzelnen Schritte der Achs-Inbetriebnahme logisch aufeinander aufbauen, ist eine bestimmte Reihenfolge einzuhalten. Diese Reihenfolge ist jedoch abhängig von der jeweiligen Achs-Zusammensetzung, also von der Kombination von Encoder-, Regler- und Antrieb-Typ.

Schrittmotor-Antriebe

Dieser Punkt betrifft ausschließlich Schrittmotoren.

Die Ansteuerung eines Schrittmotors erfolgt mithilfe von Masken. Dabei handelt es sich um Pakete aus 8 Bits, die den Steuersignalen des Motors entsprechen. Diese Signale werden in jeweils einer Phase ausgegeben und schalten die zugehörige Wicklung des Motors ein. Eine besondere Maske wird im Stillstand ausgegeben und dient dazu, den sogenannten Haltestrom einzuschalten. Die Masken sind abhängig von der eingesetzten Motor-Ansteuerung und der Schaltschrank-Verdrahtung und können nicht allgemeingültig angegeben werden.

Entnehmen Sie die Bit-Kombinationen den Unterlagen des Antriebsherstellers bzw. der Elektrokonstruktion und geben Sie sie auf dem Schrittmotor-Reiter des Antriebs ein. Sollte die Achse bei den weiteren Inbetriebnahme-Schritten unkorrektes Verhalten zeigen, sind vorrangig diese Masken zu überprüfen.

Die Eingabe erfolgt als Dezimal-Zahl. Um ein Bit-Muster in den einzugebenden Wert umzurechnen, ist für jedes Bit mit dem Wert „1“ das Gewicht zu ermitteln.

Bitmuster:

Beispiel:

Beim Bitmuster 00101011 sind die Bits 0, 1, 3 und 5 auf „1“. Die zugehörigen Gewichte sind 1, 2, 4 und 32. Die einzugebende Summe ist also 39.