Attributs de mise à l'échelle du mouvement

Voici les attributs de configuration de base de mise à l’échelle du mouvement associés à l’Axe de contrôle du mouvement. Ces attributs sont impliqués lors des conversions affectant la position, la vitesse et l’accélération et exprimés en tant que Comptes de mouvement et Unités de mouvement, ainsi que l’Unité de position de l’axe définie par l’utilisateur. La fonction de mise à l’échelle du mouvement participe également à la conversion des Comptes de mouvement en Comptages de retour et vice-versa et des Unités de mouvement en Unités de retour et vice-versa.

Configuration de mise à l’échelle de mouvement

L’attribut Configuration de la mise à l’échelle du mouvement détermine si la fonction de mise à l’échelle est exécutée par l’automate ou par le variateur. La sélection de Mise à l’échelle de contrôle configure le système de contrôle pour assurer les calculs de mise à l’échelle dans l’automate. Dans ce mode, l’automate interagit avec le variateur au niveau des Comptages de retour ou des Unités de moteur et, de ce fait, le variateur n’a pas besoin d’effectuer des opérations de mise à l’échelle. En outre, dans le mode de Mise à l’échelle de contrôle, l’automate prend en charge les opérations de Rebouclage de position (Rebouclage cyclique pour objets device axis) associées au Mode de course cyclique (Contrôle de rebouclage cyclique pour objets device axis).

La sélection de Mise à l’échelle de variateur configure le système de contrôle pour assurer les calculs de mise à l’échelle dans le dispositif de variateur. Dans ce mode, l’automate interagit avec le variateur en ce qui concerne les Comptes de mouvement ou les Unités de mouvement et le variateur prend en charge la conversion en comptages de Retour et unités de moteur équivalents. En outre, dans le mode de mise à l’échelle du variateur, le variateur prend en charge les opérations de Rebouclage de position (Rebouclage cyclique) associées au Mode de course cyclique (Contrôle de rebouclage cyclique).

Source de la mise à l’échelle

Attribut énuméré utilisé pour déterminer si les facteurs de mise à l’échelle vont être saisis directement par l’utilisateur ou calculés en fonction des valeurs Mise à l’échelle de position, Rebouclage de position et Plage de course. En cas de saisie directe, les facteurs de mise à l’échelle (par exemple, la Constante de conversion, le Rebouclage de position et la Résolution de mouvement) s’expriment en unités de « comptes ». En cas d’utilisation du calculateur de mise à l’échelle, les facteurs de mise à l’échelle se calculent en fonction des valeurs saisies par l’utilisateur en unités préférentielles de l’application, sans avoir à connaître les « comptes ».

Les calculs de mise à l’échelle sont effectués par l’application Logix Designer chaque fois que les valeurs des attributs de mise à l’échelle changent. Par définition, les attributs de mise à l’échelle sont le Numérateur de la mise à l’échelle de position, le Dénominateur de la mise à l’échelle de position, le Numérateur de rebouclage de position, le Dénominateur de rebouclage de position, le Mode de course et la Plage de course. Le calcul de Mise à l’échelle a pour but de déterminer les Facteurs clés de mise à l’échelle qui permettent d’assurer les conversions entre les Unités de position définies par l’utilisateur et les unités quantifiées de Comptes de mouvement utilisées par le système de contrôle. La série d’attributs Facteurs de mise à l’échelle se composent de la Résolution de mouvement, la Constante de conversion et le Rebouclage de position.

Les calculs spécifiques de mise à l’échelle exécutés par l’application Logix Designer dépendent des paramètres Mode de course, comme indiqué ci-après :

Course cyclique :

Course limitée :

Course illimitée :

Lors des calculs de mise à l’échelle, l’application Logix Designer définit la Source de la mise à l’échelle sur « depuis calculateur ». Si l’utilisateur change directement l’un des attributs Facteurs de mise à l’échelle, en faisant appel à Logix Designer ou à un accès de programmation, la Source de la mise à l’échelle est définie sur « saisie directe ». Le paramètre « direct entry » indique que les Facteurs de mise à l’échelle ne correspondent plus aux valeurs des attributs de Mise à l’échelle.

Mode de course

Attribut énuméré utilisé pour déterminer les contraintes de course de l’axe. L’option Course illimitée s’utilise pour les axes qui sont exploités en continu mais qui ne sont pas cycliques. L’option Course limitée s’utilise pour les axes qui ont des limites imposées au niveau de leur course du fait, en général, de limitations mécaniques. L’option Course cyclique s’utilise pour les axes présentant des répétitions de position dans le cadre d’un cycle de produit. Bien que l’axe puisse fonctionner en continu, la valeur de position est limitée et se situe entre 0 et la valeur de Rebouclage de position. Lorsque la Configuration de retour est égale à « Aucun retour », comme c’est le cas dans le cadre d’une exploitation Sans capteur ou sans codeur, la seule possibilité de définition valide du Mode de course est « Illimité ».

Numérateur de la mise à l’échelle de position

Une valeur à point flottant utilisée par le calculateur de mise à l’échelle pour déterminer le nombre d’Unités de position par unités du Dénominateur de la mise à l’échelle de position (Unités de mouvement).

Dénominateur de la mise à l’échelle de position

Une valeur à point flottant utilisée par le calculateur de mise à l’échelle pour déterminer le nombre d’Unités de mouvement par unités du Numérateur de la mise à l’échelle de position (Unités de position).

Numérateur de rebouclage de position

Une valeur à point flottant utilisée par le calculateur de mise à l’échelle pour déterminer le nombre d’Unités de position par unités du Dénominateur de rebouclage de position (Cycles de rebouclage). Le calculateur n’utilise cette valeur que lorsque le mode de course cyclique a été sélectionné.

Dénominateur de rebouclage de position

Une valeur à point flottant utilisée par le calculateur de mise à l’échelle pour déterminer le nombre de Cycles de rebouclage par unités du Numérateur de rebouclage de position (Unités de position). Le calculateur n’utilise cette valeur que lorsque le mode de course cyclique a été sélectionné.

Plage de course

Une valeur à point flottant utilisée par le calculateur de mise à l’échelle pour déterminer la plage de course maximale en Unités de position lors d’un calcul limité de mise à l’échelle de position du Mode de course.

Unité de mouvement

L’attribut Unité de mouvement détermine l’unité de mesure utilisée pour exprimer la Résolution de mouvement qu’emploient les fonctions du générateur de trajectoires. Une unité de mouvement est l’unité procédé standard employée pour les déplacements de mouvement. Les unités de mouvement qui peuvent être configurées sont les Tours, les Pouces ou les Millimètres, en fonction de l’application spécifique.

Résolution de mouvement

L’attribut Résolution de mouvement est une valeur entière qui détermine le nombre de Comptes de mouvement par Unité de mouvement qu’utilise la fonction de mise à l’échelle pour assurer la conversion des Comptes de mouvement en comptages de retour, et vice-versa. Cet attribut détermine le nombre de Comptes de mouvement qu’il y a dans chaque Unité de mouvement. Un Compte de mouvement est l’unité fondamentale de déplacement dont se sert le Générateur de trajectoires alors que l’Unité de mouvement est l’unité procédé standard qui mesure le déplacement de mouvement. Les unités de mouvement qui peuvent être configurées sont les Tours, les Pouces ou les Millimètres, en fonction de l’application spécifique.

Toutes les données concernant la position de commande, la vitesse et l’accélération sont mises à l’échelle à partir des Unités préférentielles de position de l’utilisateur avec conversion en unités de mouvement dont se sert le Générateur de trajectoires, en fonction de la Résolution de mouvement et de la Constante de conversion. Le rapport entre la Constante de conversion et la Résolution de mouvement détermine le nombre d’Unités de position par Unité de mouvement, selon la description figurant dans la formule suivante.

Inversement, toutes les données de position réelle, vitesse et accélération en provenance du Générateur de trajectoires sont mises à l’échelle à partir des Unités de mouvement et converties en unités préférentielles de position de l’utilisateur, en se basant sur la Résolution de mouvement et la Constante de conversion. Le rapport entre la Résolution de mouvement et la Constante de conversion détermine le nombre d’Unités de position par Unité de mouvement, selon la description figurant dans la formule suivante :

En général, la valeur de la Résolution de mouvement peut être configurée en Comptes de mouvement par Unité de mouvement, indépendamment de la résolution du ou des dispositifs de retour employés. La fonction de mise à l’échelle du variateur prend en charge la mise à l’échelle entre les Comptages de retour et les Comptes de mouvement. La fourniture d’une valeur configurable de Résolution de mouvement est tout particulièrement utile lors du traitement des applications de Rebouclage fractionnel lorsqu’il faut un nombre entier pour les Comptes de mouvement par Cycle de rebouclage.

Les sélections d’attributs valides d’Unité de mouvement sont déterminées par les valeurs employées pour la Configuration de retour, le Type de charge et l’Unité de l’actionneur linéaire (Unité pour l’avance ou unité pour le diamètre), comme le montre le tableau suivant :

La valeur de Résolution de mouvement par défaut qu’utilisent les facteurs de mise à l’échelle, la Résolution de mouvement, la Constante de conversion et le Rebouclage de position dépend de l’Unité de mouvement sélectionnée, comme indiqué sur le tableau suivant :

Limite de plage de course

Étant donné que les paramètres de position sont parfois limités, sur le plan interne, à une représentation signée de 32 bits, le paramètre Résolution de mouvement a un impact sur la plage de course. Dans un tel cas, l’équation qui détermine la plage de course maximale, en fonction de la Résolution de mouvement, est la suivante :

En se basant sur une valeur par défaut de 1 000 000 de Comptes de mouvement par Unité de mouvement, la limite de course est égale à 2 147 Unités de mouvement. Lorsque la position de l’axe dépasse cette valeur, les totalisateurs de position basculent (il s’agit essentiellement d’une inversion du signe de la valeur de position de l’axe). Le mouvement se poursuit en douceur tout au long de cette inversion mais, bien évidemment, les valeurs de position ne sont pas contiguës. Il s’agit du fonctionnement nominal du Mode de course illimité. Bien que la limitation de la plage de course pose relativement peu de problèmes (par exemple, lors d’applications de positionnement de point à point), si un problème se produit il suffit de diminuer la Résolution de mouvement afin d’augmenter la plage de course. Cette procédure présente un inconvénient : les données de position sont alors acheminées avec une résolution inférieure, ce qui risque d’avoir un impact sur la régularité du mouvement. La sélection du Mode de course limité définit la Résolution de mouvement sur une valeur proche de la valeur maximale, en conformité avec la Plage de course spécifiée pour l’application.

Rebouclage fractionnel

Néanmoins, dans certains cas, il vous faudra probablement configurer en outre la résolution de mouvement sur une valeur spécifique en mesure de traiter les applications de rebouclage fractionnel ou les applications multitours absolues qui ont besoin dune compensation cyclique. Dans ces cas-là, lorsque la valeur Rebouclage de position, dans le cadre d’une application rotative, ne donne pas un nombre entier de Comptes de mouvement, il est possible de modifier l’attribut Résolution de mouvement et de lui donner une valeur qui est un entier divisible par la valeur Rebouclage de mouvement. Cela se fait automatiquement lorsque le Mode de course cyclique a été sélectionné.

Polarité du mouvement

Utilisez la Polarité du mouvement pour changer le sens directionnel du système de contrôle des mouvements. Le paramètre Normal ne touche pas au signe de la commande de contrôle du mouvement et les valeurs réelles des signaux restent inchangées par rapport à leurs valeurs indiquées pour la structure de contrôle du variateur. Le paramètre Inversé intervertit le signe des valeurs des signaux de commande destinés à la structure de contrôle du variateur et intervertit le signe des valeurs réelles des signaux en provenance de la structure de contrôle du variateur. Utilisez également la Polarité du mouvement peut être utilisée pour ajuster le sens de la direction positive du système de contrôle du mouvement afin qu’il corresponde à la direction positive de la machine.

Contrôle de rebouclage cyclique

Lorsque cet attribut booléen est défini sur vrai (1), il active la fonctionnalité de rebouclage cyclique de la fonction de mise à l’échelle. Cette fonction permet d’avoir une plage infinie de positions en rebouclant la position de l’axe chaque fois que l’axe parcourt une distance pendant un cycle complet de la machine. Le nombre de comptages de mouvements par machine de l’axe est spécifié par l’attribut Rebouclage de position cyclique. De ce fait, si l’axe est configuré pour un Fonctionnement cyclique, la mise en œuvre de l’attribut Position de rebouclage cyclique est requise.

Si l’attribut Rebouclage cyclique est faux (0), indiquant une opération non cyclique, aucune opération de « rebouclage » n’est effectuée, et le mouvement unidirectionnel continue d’accumuler la position et peut éventuellement dépasser la plage de représentation de la position, ce qui peut entraîner un enchaînement. Pour cette raison, le parcourt non cyclique est généralement limitée dans le cas d’applications de contrôle de position.

Position de rebouclage cyclique

Cette valeur entière est utilisée pour « reboucler » les valeurs de commande et de position réelle à chaque cycle de machine. La fonctionnalité de rebouclage cyclique permet d’avoir un nombre infini de positions pour les axes cycliques en soustrayant la valeur Position de rebouclage cyclique des positions réelle et commandée chaque fois que l’axe atteint ou franchit la Position de rebouclage cyclique. De même, lors d’un mouvement dans le sens inverse, la valeur Position de rebouclage cyclique est ajoutée à la position réelle et à la position de commande dès que l’axe atteint ou passe par zéro. Par conséquent, les valeurs de position de commande et réelles ne doivent jamais être en dehors de la plage de 0 et de la Position de rebouclage cyclique. Pour éviter toute erreur accumulée ayant pour origine un arrondissement des constantes de conversion irrationnelles, la valeur de rebouclage est représentée sous la forme d’un nombre entier de comptages de mouvements par cycle.

Lorsque la Configuration de mise à l’échelle du mouvement est définie sur la Mise à l’échelle du variateur, l’interface de la connexion de CIP Motion et la structure de contrôle du variateur effectuent la Polarité du mouvement. Lorsque la Configuration de mise à l’échelle du mouvement est définie sur la Mise à l’échelle de l’automate, l’automate exécute l’inversion de Polarité du mouvement.

Pour préserver l’homogénéité directionnelle, les signes de toutes les valeurs des Attributs de signaux qui sont lues depuis la structure de contrôle du variateur ou qui sont rédigées sur la structure de contrôle du variateur sont déterminées par la Polarité du mouvement. Le tableau suivant définit la liste complète des Attributs de signaux et leurs règles d’accès :

La polarité du mouvement a également un impact sur divers attributs dont la position directionnelle, la vitesse, l’accélération et la limite de couple. Lorsque la Configuration de mise à l’échelle du mouvement est définie sur la Mise à l’échelle du variateur, l’inversion de la Polarité du mouvement doit faire appel à des valeurs positives et négatives de position, vitesse, accélération* et limite de couple dont les signes sont inversés avec des échanges entre l’interface de connexion de CIP Motion et la structure de contrôle interne du variateur.

Lorsque la Configuration de mise à l’échelle du mouvement est définie sur la Mise à l’échelle de l’automate, l’inversion de la polarité du mouvement doit faire appel à des valeurs positives et négatives des attributs de position, vitesse, accélération et limite de couple, dont l’Objet d’axe de contrôle du mouvement sont inversés, avec des échanges entre les attributs correspondants de l’Objet d’axe de dispositif de mouvement. Par exemple, la saisie d’une valeur « Limite de vitesse - positive » dans l’automate égale à 100 tours/s entraînera une valeur « limite de vitesse - négative » de -100 tours/sec dans le dispositif à variateur.

Le tableau suivant définit la liste complète des ces Attributs de limite directionnelle et leurs règles d’accès :

Unités de position

L’attribut Chaîne Unités de position permet d’utiliser des unités procédés définies par l’utilisateur au lieu de « comptes » pour mesurer et programmer toutes les valeurs liées aux mouvements (position, vitesse, accélération, etc.). Les Unités de position peuvent varier d’un axe à un autre et il faut effectuer un choix qui permet de simplifier au maximum l’utilisation dans le cadre d’une application machine. Par exemple, les axes linéaires peuvent utiliser des Unités de position en « pouces », « mètres » ou « millimètres », alors que les axes rotatifs peuvent utiliser des Uniés de position en « tours » ou en « degrés ».

L’attribut Unités de position peut prendre en charge une chaîne texte ASCII comportant un maximum de 32 caractères. Cette chaîne est utilisée par l’application Logix Designer dans les boîtes de dialogue de configuration des axes pour demander les valeurs des paramètres liés au mouvement dans les unités de position spécifiées. Dans le cas présent, le logiciel limite la chaîne à un maximum de 15 caractères.

Base de temps de la vitesse moyenne

Cet attribut détermine la durée de calcul par le système de la vitesse moyenne pour cette instance d’axe.

Les limites de plage, sur la base de la période intermédiaire de mise à jour et sur la base de la taille historique du tableau, sont en fin de compte appliquées pour l’attribut Base de temps de la vitesse moyenne, en bloquant la limite, au lieu de produire une erreur pour toute valeur hors plage. Une erreur de dépassement est donnée uniquement si la valeur se situe en dehors des limites Min/Max fixées.

Constante de conversion

Cet attribut s’utilise en tant que facteur de mise à l’échelle, ce qui permet d’afficher ou configurer les attributs position, vitesse et accélération, en faisant appel aux unités préférentielles de l’utilisateur, telles qu’elles sont spécifiées par l’attribut de la chaîne Unité de position. Pour être plus spécifique, le Constante de conversion est utilisée par le système de mouvement pour convertir l’échelle des unités de position de l’axe en comptes du générateur de trajectoires de mouvement, et vice-versa. La Constante de conversion représente le nombre de comptes du générateur de trajectoires par Unité de position.

Rebouclage de position

Lorsque l’axe est configuré pour le Mode de course cyclique, il faut une valeur pour l’attribut Rebouclage de position. Il s’agit de la valeur employée pour procéder à un rebouclage électronique de la position de l’axe cyclique. L’opération de rebouclage électronique offre un nombre infini de positions pour l’axe cyclique en soustrayant la valeur de rebouclage de position des positions de commande et réelles chaque fois que l’axe effectue un cycle machine complet. Pour éviter toute erreur accumulée ayant pour origine un arrondissement des constantes de conversion irrationnelles, la valeur de rebouclage s’exprime sous la forme d’un nombre entier de comptages de retour par cycle.