TX1260 | TwinCAT NC I
Bahnen fahren mit dem PC
TwinCAT NC Interpolation (NC I) ist das NC-System für interpolierende Bahnbewegungen. TwinCAT NC I bietet eine 3D-Interpolation (Interpreter, Sollwertgenerierung, Lageregler), eine integrierte SPS mit NC-Schnittstelle und eine I/O-Anbindung für Achsen über den Feldbus. Alle gängigen Feldbussysteme und Programmierstandards der CNC-Welt, wie DIN 66025, werden unterstützt. TwinCAT NC I substituiert herkömmliche Achsbaugruppen und CNC-Steuerungen durch offene PC-Lösungen. TwinCAT NC I nutzt die PC-Leistung und ermöglicht Achsregelung unter Windows. Hardwarebaugruppen werden in Software nachempfunden und dadurch überflüssig.
TwinCAT-NC-I-Interpreter
Als bewährte Beschreibungssprache von Maschinenabläufen dient die in der DIN 66025 festgelegte Syntax. Ergänzend hierzu existiert eine Erweiterung der DIN-Syntax um praktisch einsetzbare Funktionen:
- Unterprogramm- und Sprungtechnik
- programmierte Schleifen
- Nullpunktverschiebungen
- Werkzeugkorrekturen
- Werkzeuge
- M- und H-Funktionen
3D-Interpolation
Es werden folgende Geometrien vom Interpreter unterstützt:
- Geraden im Raum
- Kreise in allen Hauptebenen
- Kreise im Raum
- Helices mit Basiskreisen in den Hauptebenen
- Bezier-Splines
TwinCAT-NC-I-Bedienoberfläche
Eine im TwinCAT System Manager integrierte Bedienoberfläche informiert über sämtliche Soll- und Istwerte sowie über die physikalischen und logischen Zustände der Interpolationskanäle und Interpolationsachsen. Ferner werden mit dem System Manager die NC-Struktur und sämtliche NC-Parameter festgelegt.
NC-Programmeditor
Struktur einer Achsgruppe
Einzelne PTP-Achsen können im Stillstand der Achsen zu neuen Interpolationsgruppen flexibel zusammengestellt und im Anschluss als PTP-Achsen rekonfiguriert werden. Somit lassen sich sämtliche PTP-Eigenschaften wie Referenzierfahrt, Werkzeugwechsel etc. nutzen.
SPS-Bausteine zur Interpolation
Um ein einfaches Interface zur Achsinterpolation zu schaffen, existieren SPS-Bausteine, mit denen durch eine anschauliche, tabellenförmige Beschreibung Verfahraufträge für den Interpolationskanal erzeugt werden können.
TwinCAT-NC-I-Bahndynamik
Ruckbegrenztes Profil, das zu jedem Zeitpunkt Beschleunigung, Geschwindigkeit und Position auf der Bahn beschreibt, sowie die zugehörigen, transformierten kartesischen Achsgrößen. Die maximal zulässigen dynamischen Grenzwerte können jederzeit aus dem NC-Programm geändert werden.
TwinCAT-NC-I-Bahn-Override
TwinCAT NC I verfügt über einen Geschwindigkeitsoverride, der synchron auf sämtliche Achsen wirkt.
Kurvengeschwindigkeitsreduktion
TwinCAT NC I stellt verschiedene Reduktionsmethoden zur Verfügung, welche die Geschwindigkeit an benachbarten Geometrieübergängen heruntersetzt. Die Parameter für diese Geschwindigkeitsreduktion sind aus dem NC-Programm veränderbar.
TwinCAT-NC-I-Achsen
Pro Kanal können drei Bahnachsen (X, Y, Z) genutzt werden. Zusätzlich können weitere fünf Hilfsachsen in den Kanal eingebunden werden. Diese werden mit dem Bahnweg interpoliert, d. h. sie starten mit dem Bahnsegment und kommen auch mit dem Bahnsegment in die Zielposition.
„Look Ahead“
Der „Look Ahead“ berechnet die maximal mögliche Bahngeschwindigkeit an Segmentübergängen. Dabei können alle Einträge im NC-Kern berücksichtigt und, soweit inhaltlich erlaubt, benachbarte Geometrien verbunden werden.
Slavekopplung an Bahnachsen
Eine Master-/Slavekopplung an eine Bahnachse ist möglich, unabhängig um welchen Slavetyp es sich hierbei handelt.
„Geometrisch-dynamische Glättung“
Um eine bestmögliche geometrische und dynamische Glättung an Segmentübergängen zu erreichen, stehen verschiedene Verschleifungsarten zur Verfügung (z. B. Bezier-Verschleifung). So kann die Bahngeschwindigkeit bei passenden Randbedingungen auch an Segmentübergängen konstant gehalten werden. Diese Eigenschaft wird bei Pick-and-place-Aufgaben sowie Bearbeitungen (z. B. Laserschweißen) benötigt.
Diagnose- und Optimierungsmöglichkeiten
Zu Diagnose- und Analysezwecken können alle Zustandsvariablen ausgelesen und angezeigt werden. Ein ideales Tool stellt in diesem Zusammenhang das TwinCAT ScopeView dar, mit dem alle internen und externen Variablen aufgezeichnet werden. Zu diesen Variablen gehören z. B. Bahngrößen (Soll- und Istgrößen) wie Bahngeschwindigkeit, Bahnbeschleunigung, tangentialer und orthogonaler Bahnfehler sowie sämtliche kartesische Größen wie Position, Geschwindigkeit, Schleppabstand etc.
TwinCAT Scope 2
| Technische Daten | TX1260 | TwinCAT NC I |
|---|---|
| PC-Hardware | Standard-PC/IPC-Hardware, keine Zusätze |
| Betriebssysteme | versionsabhängig: Windows 7/10, Windows CE |
| Echtzeit | Beckhoff-Real-Time-Kernel (nur 32-Bit-Betriebssysteme, nur ein Kern wird genutzt) |
| Laufzeitsystem | NC-Interpolation inklusive TwinCAT NC PTP und PLC |
| Anzahl Achsen | max. 3 Bahnachsen und bis zu 5 Hilfsachsen pro Gruppe, 1 Gruppe pro Kanal, max. 31 Kanäle |
| Achstypen | elektrische Servoachsen, Schrittmotorantriebe |
| Interpreterfunktionen | Unterprogramm- und Sprungtechnik, programmierbare Schleifen, Nullpunktverschiebungen, Werkzeugkorrekturen, M- und H-Funktionen |
| Geometriefunktionen | Geraden und Kreise im 3-D-Raum, Kreise in allen Hauptebenen, Helices mit Basiskreisen in allen Hauptebenen, Linear-, Zirkular-, Helikalinterpolation in den Hauptebenen und frei definierbaren Ebenen, Bezier-Splines, Look-ahead-Funktion |
| Achsfunktionen | Online-Umkonfiguration von Achsen in Gruppen, Bahnoverride, Slavekopplung an Bahnachsen, Hilfsachsen, Achsfehler- und Durchhangkompensation, Messfunktionen |
| Programmierung | DIN 66025-Programme für NC-Interpolation, Zugriff über Funktionsbausteine für TwinCAT PLC nach IEC 61131-3 |
| Bedienung | Automatikbetrieb, Handbetrieb (Jog/Tipp), Einzelsatzbetrieb, Referenzieren, Handradbetrieb (Verfahren/Überlagern) |
| Debugging | Online-Monitoring im TwinCAT System Manager mit folgenden Anzeigen: aktuelle Soll-/Istposition (Schleppabstände aller Achsen), aktuell bearbeitete NC-Programmzeile, aktuell interpretierte NC-Programmzeile, Kanalstatus |
| I/O-System | EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP/MC, Interbus, CANopen, DeviceNet, SERCOS, Ethernet |
| Connectivity | Variablenzugriff über OPC, Beckhoff-ADS-OCX/DLL (Automation-Device-Specification) |
 |
|
| Bestellangaben | |
|---|---|
| TX1260 | Lizenz zur Nutzung der Interpolations- und PTP-Positionierungssoftware mit integrierter IEC 61131-3-SPS TwinCAT PLC, enthält Programmiersoftware und Laufzeitsystem |
|
|
| Optionen | |
|---|---|
| TS511x | SPS-Bibliothek zur Realisierung verschiedener Kinematik-Transformationen für TwinCAT PTP oder TwinCAT NC I |