Ist es möglich, eine Positionierachse mit einem G120 aufzubauen?

Hallo SIOS-Forum Community,

Bei Positionierachsen, bei denen es nicht auf hohe Dynamiken und hohe Präzision ankommt, kann es Sinn machen, statt eines Servoantriebs einen Asynchronantrieb in Kombination mit einem SINAMICS G120 einzusetzen.

Um eine Positionierachse als Technologieobjekt anlegen zu können, wird grundsätzlich neben dem Antrieb auch ein Messsystem benötigt, um eine Lageregelung umsetzen zu können. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten, wie das Messsystem an das Technologieobjekt angeschlossen werden kann.

1. Der G120 verfügt über eine CU250-2 PN:
   In diesem Fall kann das Messsystem direkt am Antrieb angeschlossen werden. Für die Kommunikation zwischen Steuerung und Antrieb wird in diesem Fall das Standard-Telegramm 3 eingesetzt, das sowohl die Antriebsansteuerung als auch die Daten des Messsystems enthält.
2. Geber wird über Peripheriebaugruppe eingelesen:
   hier wird der Antrieb über das Standard-Telegramm 1 angesteuert, das ausschließlich für die Ansteuerung eines Drehzahlantriebs gedacht ist. Das Messsystem kann über eine zentrale, oder dezentrale Auswertebaugruppe eingelesen werden. Genauere Informationen über die verwendbaren Geber und Baugruppen finden Sie in dem Beitrag „Welche Baugruppen kann ich für welchen Gebertyp einsetzen?“
   

Zudem finden Sie in dem Anwendungsbeispiel „SINAMICS G: Positionieren eines G110M/G120 (Startdrive) mit S7-1500 (TO) über PROFINET/PROFIBUS mit Safety Integrated und HMII“ Beispielprojekte für diverse Antriebe.

1. Profinet-Geber:
   Bei der Verwendung eines Profinet-Gebers sendet der Geber die Positionsdaten direkt über ein Telegramm 81 oder 83 zur Steuerung. Auch hier kommt für die Ansteuerung des G120 das Telegramm 1 zum Einsatz.
2. Geberlose Positionierung:
   bei der Geberlosen Positionierung wird der Geber durch daten aus der Vektorregelung des G120 ersetzt. Für die Regelung des Motors errechnet der G120 ständig die aktuelle Rotorlage, über das Motormodell. Diese Berechnung ist so genau, dass sie für einfache Anwendungen, wie Hubtische oder Förderbänder ausreicht. Da es bei Asynchronmotoren jedoch immer zu minimalen Abweichungen im Motormodell kommen kann, kann es, bei wiederholtem Positionieren oder langem Fahren mit niedrigen Geschwindigkeiten zu Ungenauigkeiten kommen. Daher sollte Eine Achse, mit Geberloser Positionierung regelmäßig, über einen Referenzschalter, zum Beispiel in einer Endlage nachreferenziert werden.

Der Positionswert wird bei dieser Methode aus dem Antrieb ausgelesen und in der Steuerung in ein Gebertelegramm umgerechnet, das vom Technologieobjekt verarbeitet werden kann. Für die einfache Umsetzung der Geberlosen Positionierung finden Sie hier das Anwendungsbeispiel „SIMATIC S7-1200 / S7-1500: Geberloses Positionieren mit SINAMICS G“

Hinweis:

Die in diesem Beitrag beschriebene Vorgehensweise bezieht sich auf den Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrags (Stand: August 2024).

Mit freundlichen Grüßen

Fachberatung Deutschland (AM)