Steppermotor Controller

Transkript

1 Steppermotor Controller Beskrivning Typ SEC-ST-48-6-P01 Montering och installation sv 0310a

2

3 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Författare... M. Schöttner Original... de Översättning... transline Deutschland Layout... Festo AG & Co., Avd. KI-DT Sättning Utgåva... DUCOM... sv 0310a Beteckning... SEC-ST-48-6-P01-SV Beställningsnummer E (Festo AG & Co. KG, D Esslingen, 2003) Internet: E-post: service_international@festo.com Detta dokument får inte utan vårt tillstånd utlämnas till obehöriga eller kopieras; ej heller får dess innehåll delges obehöriga eller utnyttjas. Överträdelse medför skadeståndsansvar. Alla rättigheter förbehålls, särskilt rätten att inlämna patent-, bruksmönster- eller mönsteransökningar. I

4 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter II

5 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Innehållsförteckning Avsedd användning... Allmän information om stegmotorsystem... Tillvägagångssätt för en korrekt inställning av stegmotorn... Målgrupp... Service... Anvisningar till denna bruksanvisning... Viktiga användaranvisningar... Varumärken... Säkerhetsföreskrifter... VI VII XII XV XV VII VIII XVIII XVIII 1. Systemtöversikt Översikt Kapacitetsinformation Manöverdel Kort beskrivning Effektslutsteg Kort beskrivning Intern övervakning Lysdioder Lysdiod som indikerar driftsberedskap Lysdiod som indikerar fel Användargränssnitt Ingången Enable Ingången Direction Ingången Clock Utgången Error Inställningar Upplösning Ströminställning Strömreducering I-Red Omkopplaren Enable III

6 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 2. Montering Mått Mått för SEC-ST Strömförsörjning, SEC-ST Elektromekaniska funktioner Översikt framifrån Installation Material Tillverkare Uttag X1 för styrkabel Stickkontakt X2 för motoranslutning MTR-ST Stickkontakt för strömförsörjning PE-anslutning för SEC-ST Anslutningsdon och stiftkonfigurationer för dem X1 Uttag för styrkabel KSPC-SECST-1, Motorkabel och strömförsörjning för SEC-ST Ansluta anslutningskabel Anslutningsöversikt SEC-ST, komplett system Anslut motorn till SEC-ST Anslut SEC-ST till nätspänning Anslut SEC-ST till styrsystemet (SPC200) PE-skyddsledare och avskärmningens anslutningar Anslutningsanvisningar Galvanisk isolering Åtgärder för att följa EMK-riktlinjer IV

7 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 4. Idrifttagning Idrifttagande av SEC-ST Diagnos och felbehandling Felmeddelanden på SEC-ST Felfunktion, SEC-ST A. Teknisk bilaga... A-1 A.1 Tekniska specifikationer... A-3 A.1.1 SEC-ST-48-6-P01... A-3 A.1.2 Maximal nominell kapacitet... A-4 V

8 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Avsedd användning SEC-ST-48-6-P01, som hädanefter kallas SEC-ST, Smart Electromotor Controller Steppermotor, används tillsammans medinbyggd i kopplingsskåp för att styra stegmotorer med tvåfasteknik. SEC-ST får endast användas i en säker arbetsmiljö. Anläggningen måste ha en NÖDSTOPP-brytare. Använd endast SEC-ST i tillåtna omgivningsförhållanden. SEC-ST får endast användas stationärt i industriella och yrkesmässiga sammanhang. Kraftelektronikens elektromagnetiska störningssäkerhetssystem är inte utformat för att användas till mobila anläggningar, i hushåll eller i företag, som är direktanslutna till lågspänningsnät. Skärma av SEC-ST i ett jordat kopplingsskåp. Annars säkerställs inte den elektromagnetiska kompabiliteten (EMK) för kraftelektroniken. SEC-STskaanvändaspåföljandesätt: enligt föreskrift i originalutförande utan egenmäktiga förändringar i tekniskt felfritt tillstånd. Vid anslutning av kringutrustning som givare och arbetselement ska de angivna gränsvärdena för tryck, temperatur, elektriska data, moment etc. följas. Följ de normer som anges i respektive kapitel samt lokalt gällande lagar och föreskrifter. VI

9 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Allmän information om stegmotorsystem Beskrivning Stegmotorer är en särskild variant av synkronmotorn, som styrs genom strömimpulser från en därför avsedd styrenhet. En impuls motsvarar här alltid samma rotationsvinkel. Det möjliggör positionering utan återrapportering. På grund av sin digitala vridrörelse används stegmotorer som kopplingssystem samt inom positioneringsteknik. Observera att styrenheten inte erhåller någon återrapportering om motorn utfört sitt steg eller inte. Exakthet och upplösning Stegvinkeln är konstruktionsberoende och är vid tvåfas Festostegmotorer 1,8 (+/-5 %) vid helsteg. Ett enkelsteg uppstår när båda spolarna omväxlande förses med full spänning. Stegmotorn utför då ett steg på 1,8 vid varje byte av strömaktivering för spolarna. Det är emellertid också möjligt att aktivera båda spolarna samtidigt med olika strömmängder. Beroende på mängden ström uppstår halvsteg, fjärdedels-, femtedels-, åttondelseller tiondelssteg. Därigenom kan den maximala upplösningen för positioner som en stegmotor kan flyttas till finjusteras avsevärt. Den kortaste inkrementella vägen (upplösningen) till en positioneringsaxel bestäms genom motorns stegvinkel (antal steg per varv) och konstanterna för positioneringsaxeln (bestäms genom drevets diameter resp. spindelns stigning). VII

10 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Detta kan beräknas enligt följande: Antal steg per varv = 360 Motornsstegvinkel Axelmatning Utväxling Upplösning = Steg Varv Exempel Motorns stegvinkel: 0,9 (+/- 5%) vid halvsteg Konstanter för positioneringsaxeln: 120 mm/varvutväxling: 1/4 ( nedväxling i = 4 ) Exemplet ovan ger en upplösning på 0,075 mm per steg. Alla positioner som kan uppnås med denna motor-växel-axelkombination är delbara med 0,075. Används däremot fjärdedelssteg blir upplösningen 0,0375 mm. Vid tiondelssteg skulle det till och med vara möjligt med en upplösning på 0,00375 mm per steg. Här inräknas även axelspel, växelns vridning och toleransen för själva stegmotorn. Dessutom ska stegmotorns tolerans alltid betraktas som absolutvärde av fullsteg. Detta bör beaktas om man önskar mycket exakta positioneringsutföranden. VIII

11 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Grundläggande Angående stegmotorernas enkla funktion ska nämnas att det inte handlar om någon reglering. Styrenheten erhåller inte någon återrapportering om motorn utfört sitt steg eller inte. Därför är det mycket viktigt att utföra dimensioneringen av motorn utifrån varvtal-vridmoment-kurvan. På så vis säkerställs att den pålagda lasten faktiskt kan förflyttas av motorn med angiven acceleration och hastighet. Om motorn förlorar ett steg, d.v.s. om den pålagda lasten är större än motorns kraft, så befinner sig inte längre delen som ska positioneras i önskad position. Det kan alltså uppstå fel som måste övervakas i det kompletta systemet, exempelvis genom gränslägesbrytare. Start-/stoppfrekvens Ytterligare en viktig parameter vid användningen av stegmotorer är den så kallade start-/stoppfrekvensen. Det är frekvensen resp. varvtalet varmed stegmotorn säkert kan startas och stoppas vid erforderligt vridmoment, d.v.s. utan stegförlust. Stegförlust kan uppträda såväl vid fördröjning (stopp) som vid acceleration! IX

12 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Resonansfrekvenser Genom påverkan av en fast ström för det maximala hållmomentet för en stegmotor kan vibrationer uppstå. Eftersom stegmotorn är en synkronmotor följer den det anvisade fältet inom mycket snäva gränser. Om ingen last finns vibrerar rotorn på grund av det låga tröghetsmomentet över det angivna steget. Om impulsen för nästa steg sker vid en ogynnsam tidpunkt sätts systemet i resonans. Följande kan göras för att minska risken för att resonans uppstår: Man försöker i praktiken att lägga start-/stoppfrekvensen i ett högre område (ca 200 Hz och högre), eftersom stegmotorer i de lägre frekvensområdena har fler resonansfrekvenser. Detta kan bemötas genom att höja start-/stoppfrekvensen eller minska lindningsströmmen. En avhjälpning kan också vara att växla från full- till halveller fjärdedelssteg. Det hjälper att alltid använda motorn med nominell last. Om det inte skulle vara möjligt bör lindningsströmmen reduceras. X

13 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Lindningsström Som lindningsström betecknas ström som går genom en lindning. Vid maximal lindningsström har stegmotorn maximalt hållmoment. Lindningsströmmen ska anpassas till lasten. Det betyder att det inte alltid är bra att ställa in maximal lindningsström för motorn. Om motorn belastas utan last eller med lägre moment än nominellt moment, så kan motorn utföra för många steg eller sättas i resonans (se ovan), vilket kan likställas med en stegförlust. Den inställda lindningsströmmen går alltid genom de för tillfället aktiva spolarna i motorn, också när den står stilla. En fördel med detta är att motorn har ett visst spärrmoment och vid stillestånd kan belastas med sitt hållmoment. En annan fördel är att motorn värms även vid stillestånd. När detta hållmoment används vid stillestånd är det bra att reducera lindningsströmmen vid motorstillestånd. Stegmotor-controller SEC-ST-48-6-P01 från Festo erbjuder den här möjligheten. Om man beaktar dessa egenskaper hos stegmotorn får man en gynnsam variant av positionering med tillräcklig exakthet. XI

14 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Tillvägagångssätt för en korrekt inställning av stegmotorn Fastställa möjliga varvtal vid känd last Om man känner till med vilket vridmoment som cylindern är belastad kan man fastställa möjliga varvtal utifrån varvtalvridmoment-kurvan. Då ska beaktas att det brukbara området för varvtalet ligger över varvtalet vid ca 80 % av maximalt moment. Dessutom är vridmomentförlusten så stor att risken för stegförlust ökar. Vid fullstegsdrift kan man räkna med uppkomst av resonans. Då detta alltid är systemberoende kan man inte alltid exakt fastställa var resonans uppstår. Det måste testas. Generellt är det mer fördelaktigt att köra med halvsteg för att minska resonansen. Om du kör utan last ska strömmen reduceras. För högt inställd ström kan leda till resonanser och därmed till stegförlust. XII

15 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Exempel Bild 0/1: Övre kurvan S1 - fullsteg / undere kurvan S2 - halvsteg M = Vridmoment, n = Varvtal Med hjälp av kurvan kan man nu fastställa vilken maximal hastighet som kan användas vid full- eller halvsteg beroende på vridmoment. (I exemplet ca 1100 U/min vid halvsteg) Fastställa start-/stoppfrekvens Det är bra att ställa in start-/stoppfrekvensen så högt som möjligt, då det särskilt i det lägre frekvensområdet kan uppstå resonanser som leder till stegförlust. Start-/stoppfrekvensen höjs tills cylindern förlorar steg vid starten. Samtidigt reduceras start-/stoppfrekvensen igen med ca 20 %, för att säkerställa att inte stegförlust uppstår vid acceleration. Ett startvärde på 400 Hz för små cylindrar och ca 200 Hz för stora cylindrar kan antas. XIII

16 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Hur kan man undvika uppkomst av resonans? Tips och råd! S Halvsteg i stället för fullsteg. Halvsteg är i detta avseende bättre än fullsteg. En tvåfas stegmotor visas vid halvsteg generellt goda driftsegenskaper. S S S S Ställ in lägre fasström (till det värde som verkligen behövs). Det minskar visserligen styvheten, men också vibrationerna i systemet. Driftfrekvenser som skiljer sig från resonansfrekvenser. Ofta ligger driftfrekvensen i närheten av resonansfrekvensen. Små avvikelser från den kritiska stegfrekvensen visar oftast bäst resultat. Gör accelerationsrampen brantare. På så sätt dras stegmotorn snabbt igenom de kritiska områdena och tenderar inte att vibrera lika fort. Höj friktionen (nödlösning) Friktion verkar dämpande på det kompletta systemet, dock går vridmoment förlorat. XIV

17 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Målgrupp Den här bruksanvisningen vänder sig uteslutande till behörig personal inom styr- och automatiseringsteknik som S S befattar sig med styrning av stegmotorer för första gången redan har erfarenhet av arbete med stegmotorer. Service Kontakta närmaste Festo-serviceställe vid tekniska problem. Anvisningar till denna bruksanvisning Denna handbok är till för att hjälpa dig att problemfritt ta SEC-ST i drift första gången. I denna finns viktig information och grundläggande anvisningar om hur du använder SEC-ST på rätt sätt. Merparten av arbetsstegen i handboken är indelade i två delar: S S Beskrivning: viktig information om arbetsstegets syfte. Anvisningar: här får du reda på hur du ska gå tillväga för att utföra arbetssteget. XV

18 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Viktiga användaranvisningar Riskkategorier Den här beskrivningen innehåller anvisningar om risker som kan uppstå om produkten inte används på rätt sätt. Anvisningarna har rubriker (Varning, Försiktighet osv.), är markerade med grått och är dessutom markerade med piktogram. Följande riskhänvisningar finns: Varning... betyder att det finns risk för svåra person- eller sakskador om anvisningarna inte följs. Försiktighet... betyder att det finns risk för person- eller sakskador om anvisningarnainteföljs. Notera... betyder att det finns risk för sakskador om anvisningarnainteföljs. Dessutom markerar följande piktogram de textavsnitt som beskriver moment med elektrostatiskt känsliga komponenter: Elektrostatiskt känsliga komponenter: Felaktig hantering kan skada komponenterna. XVI

19 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Märkning av särskild information Följande piktogram markerar de testavsnitt som innehåller särskild information. Piktogram Information: Rekommendationer, tips och hänvisningar till andra informationskällor. Tillbehör: Uppgifter om nödvändiga eller praktiska tillbehör till Festo-produkten. Miljö: Information om miljövänlig användning av Festo-produkter. Textmarkeringar S Uppräkningspunkterna markerar att momenten kan göras ivalfriordning. 1. Siffrorna markerar att momenten måste göras i angiven ordning. Tankstrecken markerar allmänna uppräkningar. XVII

20 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Varumärken Samtliga produktnamn i detta dokument kan vara registrerade varumärken. Alla varumärken i detta dokument används för att identifiera produkten. Säkerhetsföreskrifter Notera Vid installation, driftstart och underhåll ska alla säkerhetsföreskrifter och föreskrifter för att undvika olyckor för motsvarande arbetssteg följas. Följande föreskrifter gäller bl.a. (ofullständig förteckning): S Föreskrifter för inrättning av starkströmanläggningar på upp till volt. S Elektrisk utrustning för maskiner. S Utrustning för starkströmanläggningar med elektrisk drift. XVIII

21 Systemtöversikt Kapitel 1 1-1

22 1. Systemtöversikt Innehållsförteckning 1. Systemtöversikt Översikt Kapacitetsinformation Manöverdel Kort beskrivning Effektslutsteg Kort beskrivning Intern övervakning Lysdioder Lysdiod som indikerar driftsberedskap Lysdiod som indikerar fel Användargränssnitt Ingången Enable Ingången Direction Ingången Clock Utgången Error Inställningar Upplösning Ströminställning Strömreducering I-Red Omkopplaren Enable

23 1. Systemtöversikt 1.1 Översikt Stegmotordrivsteget SEC-ST medger enkel driftsättning av 2-fas stegmotorer. Via digitala ingångar kan stegantal och riktning styras. 1.2 Kapacitetsinformation S S S S S S S S S Bipolär chopperdrivkrets Ingångsspänning från 24 VDC upp till 48 VDC Fasströmmen upp till 6 A kan ställas in i 8 steg Automatisk strömsänkning med 30 % av den inställda fasströmmen kan aktiveras Hel,- halv-, fjärdedels-, femtedels-, åttondels- och tiondelssteg är möjliga Stegfrekvens max. 40 khz Manuell drift med hjälp av knappar är möjlig Skyddsfunktion mot överhettning och kortslutning Error-utgång 1-3

24 1. Systemtöversikt 1.3 Manöverdel Kort beskrivning Kommunikation med överordnade styrsystem sker via in- och utgångar. Ingångarna är fullständigt galvaniskt isolerade. De kan styras med 5 V eller 24 V. (se kapitel 1.6. Användargränssnitt). Med hjälp av tryckknappar kan enkelsteg eller drift av motorn i båda rotationsriktningarna utföras. 1.4 Effektslutsteg Kort beskrivning Det integrerade effektslutsteget kan styra vid lindningsström på upp till 6 A. Lindningsströmmen ställs in med en DIP-omkopplare. (se 1.7.2) Intern övervakning Slutsteget har ett överhettningsskydd och övervakning av kortslutning, vilken kan uppstå mellan motorfaslindningarna eller mot GND. (Utmatning se 1.6. Användargränssnitt). 1-4

25 1. Systemtöversikt 1.5 Lysdioder Lysdiod som indikerar driftsberedskap Den gröna lysdioden för driftsberedskap på framsidan av SEC-ST indikerar driftsberedskap Lysdiod som indikerar fel Fel indikeras med hjälp av en röd Error-lysdiod. 1-5

26 1. Systemtöversikt 1.6 Användargränssnitt Ingången Enable Du kan frikoppla drivsteget via ingången Enable. Ext. styrsystem (t.ex. SPC200) SEC-ST-48-6-P01 Optokopplare strömsatt = SEC aktiverad Bild 1/1: Notera Felaktig anslutning kan skada SEC-ST eller styrsystemet. Kontrollera styrsystemets utgångsnivå! Som signalnivå kan du använda +24 V eller +5 V. 1-6

27 1. Systemtöversikt Ingången Direction Du anger motorns bestämmer rotationsriktning för motorn med hjälp av ingången Direction. Ext. styrsystem (t.ex. SPC200) SEC-ST-48-6-P01 Optokopplare strömsatt = riktning + Bild 1/2: Notera Felaktig anslutning kan skada SEC-ST eller styrsystemet. Kontrollera styrsystemets utgångsnivå! Som signalnivå kan du använda +24 V eller +5 V. CLK 1 0 DIR 1 0 motor steg Bild 1/3: 1-7

28 1. Systemtöversikt Ingången Clock Motorn genomför ett steg via ingången Clock. Ext. styrsystem (t.ex. SPC200) Fallande flank = ett steg SEC-ST-48-6-P01 Bild 1/4: Notera Felaktig anslutning kan skada SEC-ST eller styrsystemet. Kontrollera styrsystemets utgångsnivå! Som signalnivå kan du använda +24 V eller +5 V. CLK 1 0 DIR 1 0 motor steg Bild 1/5: 1-8

29 1. Systemtöversikt Utgången Error Drivsteget är temperaturövervakat. Också vid kortslutning visas en felindikering (röd lysdiod). En Error-utgång finns för logisk övervakning. SEC-ST-48-6-P01 _ Bild 1/6: Försiktighet Den maximalt tillåtna spänningen +30 VDC och den maximalt tillåtna strömmen 30 ma vid Error-utgången Err+ får inte överskridas. Kopplingsexempel Bild 1/7: 1-9

30 1. Systemtöversikt 1.7 Inställningar Upplösning Du kan själv ställa in upplösning med hjälp av DIP-omkopplarna 1, 2 och Helsteg Femtedels steg Halvsteg Åttondels steg Fjärdedels steg Tiondels steg Bild 1/8: Grundinställning: Halvsteg 1-10

31 1. Systemtöversikt Stegbeteckning Antal steg per varv Helsteg 200 Halvsteg 400 Fjärdedels steg 800 Femtedels steg 1000 Åttondels steg 1600 Tiondels steg 2000 Notera Vid fjärdedels-, femtedels-, åttondels- eller tiondelssteg används andra tillvägagångssätt! Om styrningen sker med hjälp av ett styrsystem från Festo (SPC200) kan endast hel- och halvsteg användas. 1-11

32 1. Systemtöversikt Ströminställning De 8 strömvärden som kan ställas in är anpassade till stegmotorerna MTR-ST-42..., MTR-ST och MTR-ST från Festo. Inställningen gör du med hjälp av DIP-omkopplarna 4, 5 och ,25 A ,70 A ,50 A ,00 A ,80 A ,50 A ,15 A ,00 A Bild 1/9: Försiktighet Den maximalt tillåtna hållströmmen för stegmotorn får inte överskridas. Alla uppgifter om ströminställningar finns på den aktuella motorns datablad. 1-12

33 1. Systemtöversikt Strömreducering I-Red Den automatiska strömreduceringen aktiverar du med hjälp av DIP-omkopplaren 7. Om ingen stegsignal registreras inom 80ms reduceras lindningsströmmen till 30 % av inställd ström. Omkopplare 7 på = strömreducering aktiv (Grundinställning) Bild 1/10: Försiktighet När strömreduceringen är aktiv reduceras motorns hållmoment. Tänk särskilt på detta vid vertikal användning Omkopplaren Enable Med hjälp av DIP-omkopplaren 8 stänger du av motorströmmen. Efter återinkopplingen strömsätts motorlindningarna enligt de värden som var aktuella alldeles innan frånkopplingen. Omkopplare 8 från = motorström från (Grundinställning) Bild 1/11: 1-13

34 Montering Kapitel 2 2-1

35 2. Montering Innehållsförteckning 2. Montering Mått Mått för SEC-ST Strömförsörjning, SEC-ST Elektromekaniska funktioner Översikt framifrån

36 2. Montering 2.1 Mått Mått för SEC-ST Bild 2/1: Mått för SEC-ST 2-3

37 2. Montering Notera Avskärmningar kan monteras på de jordskruvar, M4, som är avsedda för detta. Fästskruvar får inte användas som jordskruvar! Enheterna i denna serie är avsedda för montage i kopplingsskåp eller för väggmontage. Effektförlusten under driften och därigenom uppvärmningen av enheten beror på uteffekten. SEC-ST kyls genom luftcirkulation med hjälp av den medföljande fläkten. För tillräcklig kylning krävs minst 3 cm fritt utrymme runt alla sidor. 3cm 2-4

38 2. Montering 2.2 Strömförsörjning, SEC-ST Bild 2/2: För märkeffekter inom föreskrivet område behövs ett nätaggregat av typen 48 VDC (SVG-SEC-48-6). SEC-ST kan även drivas med 24 VDC. Tänk dock i detta sammanhang på stegmotorers dynamikförlust. (Se datablad för stegmotorer). Anmärkning: Genom att använda PELV-nätaggregat garanteras skyddet mot elektriska stötar (skydd mot direkt och indirekt beröring) i enlighet med EN /IEC 204 för Festo-drivsteg. För matning av PELV-nät ska säkerhetstransformatorer med den bredvidstående märkningen användas. Drivstegets jordning säkerställer funktionen (t.ex. EMC). 2-5

39 2. Montering 2.3 Elektromekaniska funktioner Översikt framifrån 1 Tryckknapp 1 2 Tryckknapp 2 3 Stickkontakt X1 4 Lysdiod 1 5 Tryckknapp 3 6 Tryckknapp 4 7 Omkopplare Stickkontakt X2 9 Stickkontakt X Bild 2/3: Översikt framifrån SEC-ST-508 Varning Var noga med anslutningen av stift vad gäller anslutningsdonet X3. Om fel stift ansluts kan det leda till att enheten skadas allvarligt. 2-6

40 Installation Kapitel 3 3-1

41 3. Installation Innehållsförteckning 3. Installation Material Tillverkare Uttag X1 för styrkabel Stickkontakt X2 för motoranslutning MTR-ST Stickkontakt för strömförsörjning PE-anslutning för SEC-ST Anslutningsdon och stiftkonfigurationer för dem X1 Uttag för styrkabel KSPC-SECST-1, Motorkabel och strömförsörjning för SEC-ST Ansluta anslutningskabel Anslutningsöversikt SEC-ST, komplett system Anslut motorn till SEC-ST Anslut SEC-ST till nätspänning Anslut SEC-ST till styrsystemet (SPC200) PE-skyddsledare och avskärmningens anslutningar Anslutningsanvisningar Galvanisk isolering Åtgärder för att följa EMK-riktlinjer

42 3. Installation 3.1 Material Tillverkare Försiktighet Använd endast de kablar till systemet som anges nedan. Endast då är det helt säkerställt att systemet fungerar som det ska. Försiktighet Felaktigt anslutna kablar kan förstöra elektroniken och utlösa oförutsedda motorrörelser. Kontrollera att alla kablar är anslutna enligt anvisningarna för kabelanslutning. Kontrollera att kablarna är korrekt ihopkopplade och att stickkontakterna är monterade med dragavlastning. Vi rekommenderar följande Festo-kablar för anslutning till vårt elektriska positioneringssystem: Kabel Beteckning Artikelnummer KMTR-ST-5 Motorkabel 5 m KMTR-ST-10 Motorkabel 10 m KMTR-ST-x Motorkabel xm (upp till max 10 m) KSPC-SECST-1,5 Styrkabel till SPC

43 3. Installation Uttag X1 för styrkabel 1 anslutningsdon, 11-poligt, Firma Weidmüller, BLZ 3.5/11 SN SW, artikelnr , ingår i leveransen Stickkontakt X2 för motoranslutning MTR-ST... 1 anslutningsdon, 4-poligt, Firma Weidmüller, BLZ 5,00/4 SN SW, artikelnr , ingår i leveransen Stickkontakt för strömförsörjning 1 anslutningsdon, 2-poligt, Firma Weidmüller, BLZ 5,00/2 SN SW, artikelnr , ingår i leveransen PE-anslutning för SEC-ST SEC-ST (på nät- och motorsidan) PE-ansluts med hjälp av en gängad M4-bult. 3-4

44 3. Installation 3.2 Anslutningsdon och stiftkonfigurationer för dem X1 Uttag för styrkabel KSPC-SECST-1,5 * Anslutningsdon: Weidmüller, BLZ 3.5/11 SN SW Bild 3/1: Stift Beteckning Betydelse/anmärkning 1 En +24 Ingång Enable +24 V (7 ma) 2 En +5 Ingång Enable +5 V (10 ma) 3 En - Ingång Enable - 4 Clk +24V Ingång Clock +24 V (7 ma) 5 Clk +5V Ingång Clock +5 V (10 ma) 6 Clk - Ingång Clock - 7 Dir +24V Ingång Direction +24 V (7 ma) 8 Dir +5V Ingång Direction +5 V (10 ma) 9 Dir - Ingång Direction - 10 Err + Utgång Error + (max. 30 ma) 11 Err - Utgång Error - Bild 3/2: Konfigurationer för anslutningsdonet X1 3-5

45 3. Installation Motorkabel och strömförsörjning för SEC-ST D-sub 9-polig Bild på motorkontakten till Festo-stegmotorn MTR-ST... Lindning A Lindning A/ Lindning B Lindning B/ VDC GND Weidmüller BLZ 5.00 Bild på SEC-ST Jordledare 6 mm vit brun grön gul grå rosa Lindning A Lindning A/ Lindning B Lindning B/ VDC GND Skärm GND Broms +24V DC Broms Bild 3/3: Anslutningskonfiguration motorkabel Stift Beteckning Betydelse/anmärkning 1 Lindning A Motoranslutning lindning A början 2 Lindning A/ Motoranslutning lindning A slut 3 Lindning B Motoranslutning lindning B början 4 Lindning B/ Motoranslutning lindning B slut Bild 3/4: Konfiguration för anslutningsdonet X2 (motoranslutning) Stift Kortbeteckning Betydelse/anmärkning VDC Strömförsörjning +24 V VDC 2 GND GND-strömförsörjning Bild 3/5: Konfiguration för anslutningsdonet X1 (strömförsörjning) 3-6

46 3. Installation 3.3 Ansluta anslutningskabel Notera Anslutning till nätspänning och montering av strömbrytare, transformator, säkerhetsanordning och nätfilter får endast utföras av en behörig elektriker. Försiktighet S Anslut aldrig kablar till de elektriska funktionerna och ta aldrig bort några kablar när anläggningen är ansluten till spänningsnätetnätspänningen. Elektroniken i effektstyrningen och motorn kan gå sönder. S Kontrollera alla kabelmått innan installationen eftersom allvarliga funktionsstörningar kan uppstå om anslutningen är felaktig. S Anslut alltid SEC-ST till försörjningsnätets skyddsjordade PE. S Innan motorn tas i drift måste motorkabelns skärm kopplas till SEC-ST:s jordade anslutning. Försiktighet S Placera motor- och signalkablar så långt ifrån varandra som möjligt, t.ex. i kabelkanaler med mellanväggar. Använd endast avskärmade kablar för motoranslutning och parvis tvinnade ledningar som signalledningar. På så vis undviker du elektromagnetiska störningar som kan påverka säkerheten vid driften av anläggningen. 3-7

47 3. Installation Notera S Kontrollera att kablarna är försedda med dragavlastning. Vid bom- och multiaxelapplikationer ska alla kablar placeras i kabelkedjor Anslutningsöversikt Bild 3/6: Komplett SEC-ST med motor och styrsystem 3-8

48 3. Installation SEC-ST, komplett system På föregående sida i bild 3/6 visas det kompletta SEC-STsystemet. Följande komponenter behövs för att driva SEC-ST: Nätaggregat VD (SVG-ST-48-6)/PELV-spänningskälla SEC-ST-48-6-P01 Motor (MTR-ST...) Styrkabel (KSPC-SECST-1,5) Motorkabel (KMTR-ST-5, 10 eller x) Styrsystem (t.ex. PLC eller SPC200 med stegmotorkort SPC200-SMX-1) Anslut motorn till SEC-ST 1. Anslut motorkabelns 9-poliga D-sub-kontakt till motsvarande uttag på motorn. 2. Sätt fast motorledare i stickkontaktens skruvanslutning. 3. Anslut motorns PE-ledning till PE-jordanslutningen. 4. Anslut eventuella bromsledare till styrsystemet. 5. Kontrollera alla anslutningar igen. 3-9

49 3. Installation Anslut SEC-ST till nätspänning 1. Kontrollera att strömmen är frånkopplad. 2. Sätt i stickkontakten i X3-uttaget på SEC-ST. 3. Anslut nätets PE-ledare till PE-jordanslutningen Anslut SEC-ST till styrsystemet (SPC200) 1. Kontrollera att strömmen är frånkopplad. 2. Sätt i stickkontakten X1 i uttaget på SEC-ST. 3. Anslut kabelns jordledare till PE-jordanslutningen. 4. Anslut den 15-poliga D-sub-kontakten till styrsystemets stegmotorkort. 3-10

50 3. Installation 3.4 PE-skyddsledare och avskärmningens anslutningar Anslutningsanvisningar Anslut motorkabelns avskärmning till den centrala PE-anslutningen på SEC-ST. Anslut även PE-anslutningen på nätsidan dit. Vid längre längder ska särskilda EMK-skyddsåtgärder vidtas. Varning Alla PE-skyddsledare måste ovillkorligen anslutas innan maskinen startas. DraAnslut PE-anslutningen på nätsidan till den centrala PE-anslutningen på SEC-ST. Försök upprätta jordförbindelser mellan maskin och monteringsplatta med så stor yta som möjligt för att undvika högfrekvensfel i så stor utsträckning som möjligt Galvanisk isolering Vid tillverkning av SEC-ST läggs särskilt stor vikt vid driftssäkerheten. Därför är de enskilda funktionsdelarna galvaniskt isolerade. I SEC-ST överförs signaler via optokopplare. 3-11

51 3. Installation 3.5 Åtgärder för att följa EMK-riktlinjer Om produkterna i serien SEC-ST monterats korrekt och alla anslutningar dragits på rätt sätt med FESTO-kablar uppfylls kraven i bestämmelserna i motsvarande generiska standarder EN (störningsemission) och EN (störningsimmunitet). Störningsemissionen och -immuniteten för en apparat beror alltid på den totala sammansättningen av driftskomponenter: Spänningsmatning SEC-ST Motor Elektromekanik Utförande och typ av kablar Överordnat styrsystem 3-12

52 Idrifttagning Kapitel 4 4-1

53 4. Idrifttagning Innehållsförteckning 4. Idrifttagning Idrifttagande av SEC-ST

54 4. Idrifttagning 4.1 Idrifttagande av SEC-ST S Ställ in lindningsströmmen enligt kapitel Ströminställning. S Försiktighet att den inställda strömmen är anpassad till stegmotorn. Försiktighet En för högt iställd ström kan leda till att motorn överhettas. S Ställ in önskad stegvinkel enligt kapitel Upplösning. S Kontrollera att den inställda stegvinkeln är anpassat till styrsystemet. (Se även bruksanvisningen Stegmotorindexer- för SPC200). När alla anslutningar är upprättade kan strömförsörjningen kopplas till. Den anslutna motorn kan eventuellt röra sig ett steg. Därför rekommenderas att motorn först testkörs utan last. 4-3

55 4. Idrifttagning Efter spänningstillslag lyser den gröna Power-lysdioden. Om den röda Error-lysdioden lyser ska du koppla från nätspänningen omedelbart och kontrollera alla anslutningar. (Se kapitel 5, Fastställa fel och åtgärda dem). Med hjälp av knapparna Step+ och Step- kan stegmotorn provköras. Med Step+ roterar motorn medurs (motoraxel på Festo-stegmotorer MTR-ST...). Motorns varvtal höjs stegvis. Med Step- roterar stegmotorn i motsatt riktning. Notera Alla inställningar som görs på SEC-ST aktiveras först då Reset-knappen trycks in! 4-4

56 Diagnos och felbehandling Kapitel 5 5-1

57 5. Diagnos och felbehandling Innehållsförteckning 5. Diagnos och felbehandling Felmeddelanden på SEC-ST Felfunktion, SEC-ST

58 5. Diagnos och felbehandling 5.1 Felmeddelanden på SEC-ST SEC-ST har en röd lysdiod som indikerar att ett fel eventuellt uppstått. Lysdioden Error lyser röd vid: Överhettning: effektsteget är överhettat och har stängts av. Kortslutning: kortslutning mellan motorlindningarna eller mot GND. 5-3

59 5. Diagnos och felbehandling 5.2 Felfunktion, SEC-ST Fel Orsak Åtgärd Lysdioden Power lyser inte Ingen matningsspänning Kontrollera försörjningsledningen Kontrollera nätaggregatet Lysdioden Error lyser röd Kortslutning på motorutgången Kontrollera motorn Kontrollera motorkabeln Överhettat effektsteg Lindningsmotståndet i motorn är för lågt Motorn defekt, kontrollera Kontrollera installationen av drivsteget Motorn utför inget steg, den gröna lysdioden d Power lyser, den röda lysdioden Error är släckt DIP-omkopplare 8 från Koppla till DIP-omkopplare 8 Motorkabeln defekt Bromsen inte aktiverad Kontrollera motorkabeln Släpp bromsen med hjälp av 24 VDC Motornhopparöversteg För hög frekvens. Motornkanintegenödvändigt moment Kontrollera motorns utstyrningskurva, vilket moment som kan avges Minska frekvensen (styrsystem) Bild 5/1: 5-4

60 Teknisk bilaga Bilaga A A-1

61 A. Teknisk bilaga Innehållsförteckning A. Teknisk bilaga... A-1 A.1 Tekniska specifikationer... A-3 A.1.1 SEC-ST-48-6-P01... A-3 A.1.2 Maximal nominell kapacitet... A-4 A-2

62 A. Teknisk bilaga A.1 Tekniska specifikationer A.1.1 SEC-ST-48-6-P01 Artikelnummer SEC-ST-48-6-P01 Leverantörsbeteckning Märkström I n Märkspänning U n Driftssätt SMC46-4 1,25 A ~ 6 A inställbart VDC Bipolär chopperdrivkrets Upplösning Helsteg = 200 steg/varv Halvsteg = 400 steg/varv Fjärdedelssteg = 800 steg/varv Femtedelssteg = 1000 steg/varv Åttondelssteg = 1600 steg/varv Tiondelssteg = 2000 steg/varv Steginställning Stegfrekvens Strömreduktion Manuell drift Lysdiod Tryckknappar Anslutningstyp Montering Med hjälp av DIP-omkopplare Max 40 khz 0 eller 70 %, ställs in med hjälp DIP-omkopplaren Med hjälp avstep+ och Step- Grön (Power), röd (Error) RESET, Step+, Step-, CLK Sim. Skruvklämmor TS 35 DIN-reläskena Omgivningstemperatur C (+ 50 vid I < 4,7 A) Lagringstemperatur C Relativ luftfuktighet (ej kondenserande) Kapslingsklass Typgodkännande Ska skyddas från fuktighet, ingen daggbildning IP20 CE-märkning Bild A/2: A-3

63 A. Teknisk bilaga A.1.2 Maximal nominell kapacitet Ingångar Kontakt Stift U in [V DC] U in max [V DC] I in I in max En V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma En V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma En - 0V Clk V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma X1 Clk V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma Clk - 0V Dir V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma Dir V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma Dir - 0V X V 51 V 0...6,5 A 7A GND 0V Utgångar Kontakt Stift U out [V DC] U out max [V DC] I out I out max X1 Err V 30 V ma 30 ma Err V Lindning A V 51 V 0...6,5 A 7 A X2 Lindning A/ V 51 V 0...6,5 A 7 A Lindning B V 51 V 0...6,5 A 7 A Lindning B/ V 51 V 0...6,5 A 7 A A-4

64 A. Teknisk bilaga A-5