Anwendung der Blockbibliothek Funktionsplan zur Simulation ereignisgesteuerter Systeme - alle Rechte vorbehalten - Dr. Geitner ETI/TU Dresden

Beispiel 8 - Gesamtsystem mit Zeitgeber

(sensitiv)

Dynamischer Test mit zwei Stellbewegungen in Anlehnung an Bild 3 und 4 der VDI/VDE-Richtlinie 3684. Es wird folgender Bewegungsablauf gefordert:

1. Zustand	- Startverzugszeit bzw. bei mehreren Zyklen: - Antrieb 2 ausschalten - Wartezeit Antrieb 1
2. Zustand	- Hochfahren Antrieb 1 in Drehrichtung 1
3. Zustand	- Einschalten Antrieb 2 in Drehrichtung 1 - Konstantfahrt Antrieb 1
4. Zustand	- Antrieb 1 auf Drehzahl Null fahren
5. Zustand	- Ausschalten Antrieb 2 - Wartezeit Antrieb 1
6. Zustand	- Hochfahren Antrieb 1 in Drehrichtung 2
7. Zustand	- Einschalten Antrieb 2 in Drehrichtung 2 - Konstantfahrt Antrieb 1
8. Zustand	- Antrieb 1 auf Drehzahl Null fahren

Antrieb 1 wird durch Beschleunigung (a1), Geschwindigkeit (v1) und Lage (x1), Antrieb 2 nur durch die Geschwindigkeit (v2) charakterisiert. Abschnitte mit konstanter Drehzahl v1 sollen durch Zeitvorgaben determiniert werden - Anwendung der Blöcke Zeitgeber (ZG). Die Gesamtstruktur zur Realisierung dieses Bewegungsablaufes besteht aus den Teilsystemen Antrieb 1, Antrieb 2, Prozeßanpassung und Funktionsplan. Die Antriebsmodelle sind zusammen aus 40 Standardblöcken aufgebaut und bestehen jeweils aus einer zweischleifigen Kaskadenregelstruktur mit Mittelwertbildung für Strom und Drehzahl sowie drehzahlproportionaler Reibung. Die verwendeten digitalen PI-Regler sind in den inneren Schleifen führungs- und in den äußeren Schleifen störoptimiert mit Vorfilter. Zur Optimierung wurde das Digitale Betragsoptimum (BOD) eingesetzt - siehe Geitner, G.-H.: Entwurf digitaler Regler für elektrische Antriebe; VDE-Verlag, 1996. MATLAB m-Files für eine Regleroptimierung mittels BOD stehen zur allgemeinen Verfügung bereit.
Soll- und Istwerte der Antriebe 1 und 2 bilden den "Zustandsvektor der Strecke" (ZV_Str) dieses einfachen Beispiels. Das Teilsystem Prozeßanpassung erhält neben ZV_Str zusätzlich noch den Vektor "Ausgewählte FUP-Zustände" (ZV_FUP) und generiert den für das Teilsystem Funktionsplan notwendigen Ereignisvektor EV aus ZV_Str und ZV_FUP. Der Ereignisvektor EV enthält als Elemente die zum Weiterschalten im Funktionsplan nötigen Ereignisse. Die verbale Beschreibung der Ereignisse ist in einer Ereignistabelle unter dem Funktionsplan zusammengefaßt. Im Teilsystem Funktionsplan können den Zuständen Kommentarblöcke KB zugeordnet werden. In den Kommentarblöcken definierte Wertezuweisungen werden mit Aktivierung eines Zustandes gültig und bewirken über zugehörige "Empfängerblöcke" vom Typ FUP-Variablenblock (FUP_V) Umschaltungen in den Prozeßmodellen / Bewegungszellen / Antrieben. Da für das Beispiel die Veranschaulichung der Beschreibung und Simulation des Bewegungsablaufes im Vordergrund steht, werden die Antriebe über Beschleunigungs- bzw. Geschwindigkeitssollwert angesteuert und vereinfacht über Vorabschaltwerte auf Solldrehzahl gefahren.