Zyklische Slave-Achsen

Eine Slave-Achse, deren Positions-Sollwerte aus 

  1. den Positions-Sollwerten einer anderen Achse (Master Achse) durch eine affine Transformation  und 
  2. einem Koppelfaktor, der durch das zyklische SPS-NC Interface im SPS Zyklus gesetzt wird, 

ermittelt werden, heißt Zyklische Slave-Achse. Ändert sich der Koppelfaktor ständig, z.B. weil er von einem äußeren Signal abhängt, dann ist der Slavealgorithmus in jedem SPS-Zyklus linear, d.h. lokal linear und global nichtlinear.
Es gilt: Slave-Sollposition = Koppelfaktor(SPS) * Master-Sollposition + Offset, wobei sich der Offset aus der Koppelposition ergibt und der Koppelfaktor immer wieder neu gesetzt wird.
Während das Ankoppeln des Slaves an den Master offline erfolgt (Master und Slave stehen), kann das Abkoppeln online erfolgen: der Slave wird dabei in einen Master umgewandelt, der so weiterfährt, als ob er noch Slave sei, der aber auch unabhängig vom ehemaligen Master gestoppt werden kann.
Jede online Änderung des Koppelfaktors bedingt eine Unstetigkeit in der Geschwindigkeit und damit eine Belastung der Dynamik der Achse. Um eine zu große Belastung zu vermeiden wird daher der über das zyklische Interface eingehende Koppelfaktor geglättet (= gefiltert).  Parametriert wird die Glättung durch eine Begrenzung des Betrags der Beschleunigung der Slaveachse.

Parameter

Der Parameter AccBound in mm/s², ist die gewünschte Beschleunigungsbegrenzung der Slaveachse. Damit der Algorithmus nicht instabil wird, muss diese Begrenzung groß genug gewählt werden. Stabilität ist dann gewährleistet, wenn AccBound  ≥ max(|Cf(t)|) * max(A+,-A-) gewählt wird, wobei Cf(t) der Koppelfaktor zur Zeit t ist und A+ und A- die Beschleunigungsbegrenzungen der Masterachse sind (ist die Masterachse ihrerseits Slaveachse, dann muss entsprechend umgerechnet werden).

Interfaces

Die Interfaces bestehen aus dem System Manager, SPS-Bausteinen und dem zyklischen NC-SPS-Achs-Interface.

Abkoppeln und Neue Endposition

Entkoppeln ist in jedem dynamischen Zustand der Masterachse möglich - die Slaveachse wird in eine Masterachse umgewandelt und fährt dann so weiter, also ob sie weiterhin Slaveachse wäre, kann aber individuell gestoppt werden. Das Koppelflag wird zurückgesetzt.
Beim offline Abkoppeln (Abkoppeln im Stillstand) wird die Slave-Achse in eine PTP-Master-Achse verwandelt.
Beim online Abkoppeln (Abkoppeln in Fahrt) wird die Slave-Achse wieder in eine PTP-Master-Achse verwandelt. Das Anfahren einer neuen Endposition in Bewegungsrichtung ist möglich.