Beschreibung

Randbedingung

Eine Spindel kann grundsätzlich positionsgeregelt oder geschwindigkeitsgesteuert betrieben werden. Die Betriebsart wird meist statisch festgelegt, wobei alle für die jeweilige Betriebsart notwendigen Parameter bei SERCOS- und CANopen-Antrieben im Antriebstelegramm konfiguriert sein müssen.

Wenn im positionsgeregelten Modus (Lageregelung im Antrieb) ein Moduloübergang in den Antriebspositionen stattfindet, ist bei Spindeln die Maximalgeschwindigkeit auf 180° pro Abtastzyklus begrenzt, da ansonsten der Antriebsregler die Drehrichtung nicht mehr aus der vorgegebenen Wegänderung eindeutig bestimmen kann. Bei einem Abtastzyklus von 2 ms ergibt dies z.B. eine Maximaldrehzahl von 15.000 U/min.

Wenn ein Spindelantrieb an der Stromgrenze betrieben wird, kann sich bei hohen Drehzahlen ein großer Schleppabstand einstellen, der zu Fehlermeldungen im Antrieb und/oder der CNC führen kann. Dadurch kann es notwendig sein, bei hohen Drehzahlen in einen gesteuerten Betrieb (keine Lageregelung) zu wechseln und die Spindel nur bei Positionierbewegungen lagegeregelt zu betreiben.

Funktionalität

Um auch höhere Geschwindigkeiten zu ermöglichen, wird die Spindel betrieben bei

• reiner Drehzahlprogrammierung geschwindigkeitsgeregelt und
• bei Angabe einer Position lagegeregelt.

Ein Wechsel zwischen beiden Betriebsarten kann während der Bewegung automatisch erfolgen.

• Bei CNC-lagegeregeltem Antrieb erfolgt das Umschalten der Betriebsart intern in der Steuerung.
• Bei reiner Drehzahlprogrammierung wird der Lageregelkreis automatisch geöffnet und ein Geschwindigkeitssollwert an den Antrieb übertragen.

Falls die Lageregelung im Antrieb stattfindet, muss der Wechsel zwischen Lage- und Geschwindigkeitsregelung vom Antrieb grundsätzlich unterstützt werden. Das automatische Umschalten durch die CNC bei Lageregelung im Antrieb steht nur für SERCOS- und CANopen-Antriebe zur Verfügung. Für das automatische Umschalten bei Antrieben mit Lageregelung in der CNC sind keine besonderen Anforderungen an den Antrieb notwendig.

Programmierbeispiel

Umschalten der Betriebsart