Motion Control
Präzision in Bewegung
Steuern Sie Servoantriebe und Schrittmotoren mit mathematischer Präzision. Meistern Sie die PLCopen-Standardanweisungen für Hochleistungs-Positionierung und Geschwindigkeitsregelung.
Motion Control Technologieobjekte
Motion Control im TIA Portal wird über Technologieobjekte (TO) verwaltet. Diese Objekte abstrahieren die Hardware (Antrieb, Geber) und bieten eine standardisierte Schnittstelle, über die Ihr Programm mit der Achse interagieren kann.
Durch die Verwendung standardisierter MC-Anweisungen (Motion Control) wird Ihr Code hardwareunabhängig. Egal ob Sie PROFIdrive, Analog oder PTO verwenden, die Logik für das Bewegen der Achse bleibt identisch.
Achs-Grundlagen
Aktivierung und Referenzieren
MC_Power — Achsfreigabe
MC_PowerWas es macht
Aktiviert oder deaktiviert eine Motion-Control-Achse. Es steuert die Leistungsstufe des Antriebs und verwaltet die Software-Sperre für das Technologieobjekt.
Wann man es verwendet
Muss aktiv sein, bevor eine Bewegung stattfinden kann. Wird verwendet, um die Achse einzuschalten ('Power up'), wenn der Sicherheitskreis in Ordnung ist und sich das System im Auto-Modus befindet.
Profi-Tipps
Überwachen Sie immer den Ausgang 'Status', um sicherzustellen, dass die Achse wirklich freigegeben ist, bevor Sie eine Bewegung auslösen.
Verwenden Sie den Parameter 'StopMode', um festzulegen, wie die Achse verzögern soll, wenn die Freigabe entzogen wird.
Schalten Sie die Freigabe nicht schnell hintereinander um; warten Sie, bis der Antrieb den Bereit-Status bestätigt, um Fehler zu vermeiden.
MC_Home — Achsreferenzierung
MC_HomeWas es macht
Stellt die Beziehung zwischen der Position des Motorgebers und dem physikalischen Maschinenkoordinatensystem (dem 'Nullpunkt') her.
Wann man es verwendet
Unerlässlich nach dem Einschalten bei Inkrementalgebern. Erforderlich für Absolutbewegungen, um ein aussagekräftiges Ziel zu haben.
Profi-Tipps
Verwenden Sie 'Passives Referenzieren', um die Achse 'während der Fahrt' zu kalibrieren, wenn sie im Normalbetrieb einen Referenzschalter passiert.
Verwenden Sie bei Absolutwertgebern den 'Modus 7', um den Offset dauerhaft im SPS-Speicher zu hinterlegen.
Prüfen Sie das Statusbit 'Homed' (Referenziert) des Technologieobjekts, bevor Sie automatische Absolutbewegungen zulassen.
MC_Halt — Kontrollierter Stopp
MC_HaltWas es macht
Bricht die aktuelle Bewegung ab und bringt die Achse mit der konfigurierten Verzögerungsrampe zum Stillstand.
Wann man es verwendet
Wird für normale Stopps verwendet oder wenn eine Prozessbedingung erfordert, dass die Achse anhält, ohne die Leistung abzuschalten.
Profi-Tipps
Im Gegensatz zur Deaktivierung über MC_Power hält MC_Halt die Achse in einem geschlossenen Regelkreis im 'Haltezustand' bei Geschwindigkeit Null.
Sie können die Standardverzögerung überschreiben, indem Sie der Anweisung einen spezifischen Wert für 'Deceleration' (Verzögerung) übergeben.
Verwenden Sie den Ausgang 'Done', um den nächsten Schritt in Ihrer Sequenz auszulösen, sobald die Achse vollständig zum Stillstand gekommen ist.
Dynamische Bewegung
Positionierung und Geschwindigkeit
MC_MoveAbsolute — Zielposition
MC_MoveAbsoluteWas es macht
Bewegt die Achse an eine bestimmte Koordinate relativ zum Projekt-Nullpunkt.
Wann man es verwendet
Wird für die präzise Positionierung in Kreuztischen, Pick-and-Place-Robotern oder Lagerregalsystemen verwendet.
Profi-Tipps
Die Achse muss referenziert sein, bevor diese Anweisung erfolgreich ausgeführt werden kann.
Verwenden Sie den Parameter 'Direction', um den Weg für Rundachsen (Modulo) festzulegen (Kürzester, Positiver, Negativer).
Sie können 'Position' oder 'Velocity' (Geschwindigkeit) während der Fahrt ändern, während sich die Achse bereits bewegt.
MC_MoveRelative — Relatives Verfahren
MC_MoveRelativeWas es macht
Bewegt die Achse um eine bestimmte Distanz von ihrer aktuellen Position aus.
Wann man es verwendet
Ideal für Taktbänder, schrittweise Zuführungen oder wiederholbare inkrementelle Abstände.
Profi-Tipps
Erfordert kein Referenzieren der Achse, da nur der Versatz (Offset) relevant ist.
Vorsicht bei kumulativen Fehlern, wenn relative Bewegungen zur Positionierung ohne periodisches Referenzieren verwendet werden.
Ein erneutes Auslösen der Anweisung während der Fahrt addiert die neue Distanz zur Restdistanz hinzu.
MC_MoveVelocity — Konstante Geschwindigkeit
MC_MoveVelocityWas es macht
Bewegt die Achse unendlich lange mit einer konstanten Geschwindigkeit, bis sie gestoppt oder überschrieben wird.
Wann man es verwendet
Wird für Förderbänder, Lüfter, Pumpen oder jeden kontinuierlichen Prozess verwendet, bei dem die Endposition keine Rolle spielt.
Profi-Tipps
Setzen Sie 'Velocity' auf 0, um die Achse mit einer Rampe zu stoppen, oder verwenden Sie MC_Halt für einen expliziteren Stopp.
Verwenden Sie das Ausgangsbit 'InVelocity', um zu bestätigen, dass die Achse die angeforderte Geschwindigkeit erreicht hat.
Überwachen Sie das Drehmoment oder den Strom, wenn die Achse für die Zugkraftregelung oder Wickelanwendungen verwendet wird.
Absolute vs. Relative Positionierung
Wahl der richtigen Koordinatenlogik für Ihre Bewegung
| Merkmal | Absolut | Relativ |
|---|---|---|
| Ziel | Feste Koordinate (z. B. 500 mm) | Entfernungsdifferenz (z. B. +50 mm) |
| Referenz | Maschinennullpunkt | Aktuelle Position |
| Referenzieren erforderlich | Ja (Zwingend erforderlich) | Nein (Optional) |
| Typische Anwendung | Mehrstationentisch | Taktband |
| Programmierung | Einfach für feste Positionen | Einfach für wiederholte Schritte |
| Fehlerverhalten | Nicht kumulativ | Risiko eines kumulativen Offsets |
Häufig gestellte Fragen
Was ist PROFIdrive und warum wird es verwendet?
PROFIdrive ist das Standardprofil für die Antriebstechnik an PROFINET/PROFIBUS. Es ermöglicht der SPS die Kommunikation mit Antrieben verschiedener Hersteller über ein standardisiertes Telegramm, was Kompatibilität und Hochgeschwindigkeitssynchronisation gewährleistet.
Was ist der Hauptunterschied zwischen Servo- und Schrittmotorsteuerung im TIA Portal?
Servos bieten in der Regel eine Geberrückführung an die SPS (Closed Loop), was Hochgeschwindigkeitspräzision und Drehmomentüberwachung ermöglicht. Schrittmotoren werden oft im Open Loop (PTO - Pulse Train Output) eingesetzt, wobei die SPS Impulse sendet, aber nicht zwingend 'weiß', ob der Motor einen Schritt übersprungen hat.
Was ist der Zweck einer virtuellen Achse?
Eine virtuelle Achse existiert nur in der Software. Sie wird verwendet, um das Maschinenverhalten zu simulieren oder als 'Master'-Achse zu fungieren, der mehrere 'Slave'-Achsen folgen (Synchronisation), um sicherzustellen, dass sich alle realen Achsen in perfekter Harmonie bewegen.
Wie funktioniert die Synchronisation in der S7-1500?
Die S7-1500 unterstützt Basissynchronisation über MC_GearIn (festes Getriebeverhältnis) und erweiterte Synchronisation über MC_CamIn (elektronische Kurvenscheiben). Diese ermöglichen es einer Achse, der Position oder Geschwindigkeit einer anderen Achse mit Mikrosekundenpräzision zu folgen.