Motordrivsteg SFC DC. Manual. Typ SFC DC VC... DN. Manual sv 1005a [ ]

Transkript

1 Motordrivsteg SFC DC Manual Typ SFC DC VC... DN Manual sv 1005a [ ]

2

3 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Original de Utgåva sv 1005a Beteckning P.BE SFC DC DN SV Artikelnummer (Festo AG&Co. KG, D73726 Esslingen, 2008) Hemsida: 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 skadeståndskrav. Alla rättigheter förbehålls, särskilt rätten att inlämna patent, bruksmönster eller mönsteransökningar. I

4 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter DeviceNet, Allen Bradley och TORX är registrerade varumärken hos respektive varumärkesinnehavare i vissa länder. II

5 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Innehållsförteckning Avsedd användning Säkerhetsföreskrifter Målgrupp Service Leveransinnehåll Viktiga användaranvisningar Information om motordrivsteget SFC DC Information om versionen Produktspecifika begrepp och förkortningar IX X XI XI XI XII XIV XV XVI 1. Systemöversikt Positionering med elektromekaniska drivenheter Komponenter Styr och reglerfunktioner Driftsäkerhet Uppbyggnad för SFC DC Måttreferenssystem Referenspunkter och arbetsområde Tecken och riktningar Referenskörning Fältbusskommunikation Datautbyte i DeviceNet Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Montering Allmän information Drivstegets dimensioner Montering av drivsteg Anvisningar för montering av elektromekaniska drivenheter III

6 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 3. Installation Installationsöversikt Spänningsförsörjning Jordning Motoranslutning Seriellt gränssnitt Ingång för extern referensgivare Styrsystem Anslutning av fältbussen Fältbusskabel Fältbussens överföringshastighet och längd Information om fältbussanslutning Anslutning med fältbusskontakter från Festo Anslutning med andra D subkontakter Bussterminering med termineringsmotstånd Installera termineringsmotstånd vid användning av adapter Manöverpanelen (endast SFC DC... H2...) Manöverpanelens uppbyggnad och funktion Menysystemet Öppna huvudmenyn Välj ett menykommando Aktivera manöverpanelen [HMI control] Menyn [Diagnostic] Menyn [Positioning] Referenskörning [Positioning] [ Homing] Positionssatser [Positioning] [Move posit. set] / [Demo posit. tab] IV

7 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 4.5 Menyn [Settings] Drivenhetstyp [Settings] [Axis type] Drivenhetsparametrar [Settings] [Axis parameter] Referenskörningsparametrar [Settings] [Homing paramet.] Positionssatstabell [Settings] [Position set] Lösenord [Settings] [Password edit] Bussparametrar [Settings] [BUS parameter] Idrifttagning Förberedelser för idrifttagning Kontrollera nätanslutningen Kontrollera drivenheten Allmänna anvisningar för idrifttagning Idrifttagning med manöverpanelen (endast typ SFC DC... H2...) Inställning av drivenhetstyp Inställning av parametrar för referenskörning Starta referenskörning Lära in nollpunkt och programändlägen Positionering med positionssatser Lär in positionssatser Provkörning Ställ in bussparametrar Idrifttagning med Festo Configuration Tool Installation och start av Festo Configuration Tool Tillvägagångssätt vid idrifttagning med FestoConfigurationTool Idrifttagning på en DeviceNet master Översikt över idrifttagning på fältbussen Konfiguration av DeviceNet mastern (I/O konfiguration") V

8 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 5.5 Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Driftsätt som stöds Uppbyggnad av cykliska I/O data (FHPP standard) Beskrivning av I/O data (Satsval) Beskrivning av I/O data (Direktkommando) Beskrivning av kontrollbyte CCON, CPOS, CDIR Beskrivning av statusbyte SCON, SPOS, SDIR (RSB) Exempel till I/O data Förloppskontroll enligt FHPP standard Referenskörning Joggdrift Inlärning via fältbuss Satsval (positioneringsdrift) Direktkommando (positioneringsdrift, kraftdrift) Stilleståndsövervakning Statusmaskin FHPP Skapa driftsberedskap Positionering Driftsanvisningar Diagnos och felindikering Översikt över diagnosmöjligheter Statusindikeringar med lysdioder Felmeddelanden Översikt Beskrivning av fel och varningar Diagnosminne Diagnos via fältbussen Översikt Diagnos via parameterkanal VI

9 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter A. Teknisk bilaga A 1 A.1 Tekniska data A 3 A.2 Tillbehör A 5 A.3 Omvandling av måttenheter A 7 B. Referens DeviceNet och FHPP B 1 B.1 Referens DeviceNet (Explicit Messaging) B 3 B.1.1 Parameterklasser B 3 B.1.2 Objektöversikt (klass, attribut, instans) B 4 B.2 Festos parameterkanal (FPC) B 10 B.2.1 Uppbyggnad av cykliska I/O data (FHPP FPC) B 10 B.2.2 Kommandoidentifiering, svarsidentifiering och felnummer B 12 B.2.3 Regler för bearbetning av kommandosvar B 15 B.2.4 Exempel på parameterinställning B 17 B.3 Referens FHPP (I/O Messaging) B 19 B.3.1 Parametergrupper B 19 B.3.2 Objektöversikt (parameternummer (PNU) B 20 B.3.3 Återgivning av parameterinmatningar B 24 B.3.4 Enhetsdata Standard Parameter B 25 B.3.5 Enhetsdata Utökade parametrar B 26 B.3.6 Diagnos B 29 B.3.7 Processdata B 33 B.3.8 Satslista B 35 B.3.9 Projektdata Allmänt B 40 B.3.10 Projektdata Kraftdrift B 42 B.3.11 Projektdata Inlärning B 43 B.3.12 Projektdata Joggdrift B 44 B.3.13 Projektdata Direktkommando (positioneringsdrift) B 46 B.3.14 Projektdata Direktkommando (kraftdrift) B 47 VII

10 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter B.3.15 B.3.16 B.3.17 B.3.18 B.3.19 Drivenhetsparametrar för elektromekaniska drivenheter 1 Mekanik Drivenhetsparametrar för elektromekaniska drivenheter 1 Referenskörning Drivenhetsparametrar för elektromekaniska drivenheter 1 Regulator Drivenhetsparametrar för elektromekaniska drivenheter 1 Elektron. Märkskylt Drivenhetsparametrar för elektromekaniska drivenheter 1 Stilleståndsövervakning B 49 B 55 B 57 B 63 B 65 C. Referens kommandotolk (CI, Command Interpreter) C 1 C.1 Dataöverföring C 3 C.1.1 Tillvägagångssätt C 3 C.1.2 CI kommandonas uppbyggnad C 5 C.1.3 Datakontroll C 9 C.2 CI objekt C 11 C.2.1 Objektöversikt (index, subindex) C 11 C.2.2 Återgivning av parameterinmatningar C 16 C.2.3 Communication Profile Area (1xxxh) C 17 C.2.4 Manufacturer Specific Profile Area (2xxxh) C 18 C.2.5 Standardised Device Profile Area (6xxxh) C 23 D. Sökordsförteckning D 1 VIII

11 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Avsedd användning Motordrivsteget (Single Field Controller, drivsteg för kontroll av enskilda drivenheter) av typ SFC DC... DN fungerar som positioneringssystem och positionsregulator för den elektromekaniska minisliden av typ SLTE eller det elektromekaniska gripdonet av typ HGPLE samt gripdon och vridmoduler av typ GEH och DEF av fabrikat Sommer med aktivering via fältbussen DeviceNet. Fältbussgränssnittet stöder Festos fältbussprofil för manövrering och positionering (FHPP). De säkerhetstekniska anvisningarna och användningsföreskrifterna för de aktuella komponenterna och modulerna måste följas. Följ även säkerhetsanvisningarna i bruksanvisningarna för de komponenter som används. SFC DC och de moduler och kablar som ansluts ska endast användas enligt följande: På avsett sätt. Endast inom industrin I originaltillstånd utan egna modifieringar. Endast de ombyggnader och förändringar som beskrivs i produktdokumentationen är godkända. I tekniskt felfritt tillstånd. Vid anslutning av i handeln förekommande tillsatskomponenter, som t.ex. givare och aktuatorer, ska angivna gränsvärden för tryck, temperaturer, elektriska data, moment etc. följas. Beakta de normer som anges i respektive kapitel samt gällande arbetarskyddsföreskrifter och nationella bestämmelser. IX

12 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Säkerhetsföreskrifter Vid idrifttagning och programmering av positioneringssystem ska säkerhetsföreskrifterna i den här beskrivningen följas samt i beskrivningarna för de övriga komponenterna som används. Användaren måste se till att inga personer befinner sig i närheten av anslutna aktuatorer eller drivsystemet. Riskområdet måste märkas med lämpliga avspärrningar eller varningsskyltar. Varning Elektromekaniska drivenheter kan förflyttas med stor kraft och hastighet. Kollisioner kan leda till svåra personskador eller till att komponenter förstörs. Se till att ingen kan sticka in händerna i området kring drivenheterna eller kring andra anslutna aktuatorer och att inga föremål finns i rörelseområdet så länge systemet är anslutet till en kraftkälla. Vid användning i säkerhetsapplikationer krävs ytterliga skyddsåtgärder. I Europa måste t.ex. de standarder som anges i EG maskindirektivet följas. Om inga ytterligare åtgärder vidtas enligt föreskrivna minimikrav lämpar sig inte produkten som säkerhetsrelevant del av styrsystem. Varning Fel i parameterinställningen kan leda till personskador och materiella skador. Aktivera inte regulatorn förrän drivsystemet har installerats och ställts in korrekt. X

13 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Målgrupp Denna beskrivning vänder sig enbart till yrkeskunniga inom styr och reglerteknik som har erfarenhet av installation, idrifttagning, programmering och diagnos av positioneringssystem. Service Kontakta närmaste Festo serviceavdelning eller mejla till följande e postadress vid eventuella tekniska problem: service_international@festo.com Leveransinnehåll I leveransen av motordrivsteget SFC DC ingår: Motordrivsteg, med manöverpanel som tillval Användarpaket på CD skiva: Manualer Festo Configuration Tool med PlugIn programmet SFC DC Snabböversikt Följande tillbehör finns (se bilaga A.2): Anslutningskablar och fältbusskontakter Fästelement Manual i pappersformat XI

14 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Viktiga användaranvisningar Riskkategorier Denna manual innehåller anvisningar om möjliga faror som kan uppträda vid felaktig användning av produkten. Anvisningarna är märkta med ett signalord (Varning,Observera, Information), texterna är skuggade och dessutom märkta med ett piktogram. Vi skiljer mellan följande typer av riskanvisningar: Varning... innebär att svåra person och sakskador kan uppstå, ominte anvisningen följs. Observera... innebär att person och sakskador kan uppstå, ominteanvisningen följs. Information... innebär att sakskador kan uppstå, om inte anvisningen följs. Dessutom markerar det efterföljande piktogrammet textavsnitt, som beskriver aktiviteter med elektrostatiskt känsliga komponenter: Elektrostatiskt känsliga komponenter: Felaktig hantering kan leda till att enheten skadas. XII

15 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Märkning av speciella informationer Följande piktogram markerar textavsnitt som innehåller speciella informationer: Piktogram Information: Rekommendationer, tips och hänvisningar till andra informationskällor. Tillbehör: Uppgifter om nödvändigt eller lämpligt tillbehör till Festos produkt. Miljö: Information om miljövänlig användning av Festo produkterna. Textmarkeringar Listpunkter markerar aktiviteter som kan genomföras i valfri ordningsföljd. 1. Siffror markerar aktiviteter som skall genomföras i ordningsföljd. Citationstecken markerar allmänna uppräkningar. XIII

16 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Information om motordrivsteget SFC DC Den här manualen innehåller information om funktionssätt, montering, installation, idrifttagning och diagnos av elektromekaniska linjärenheter med motordrivsteget SFC DC... DN med fältbussgränssnittet DeviceNet. Information om komponenter, t.ex. sliden, gripdonen eller referensgivaren, finns i bruksanvisningen som medföljer respektive produkt. Typ Benämning Innehåll Användarpaket med snabbhandledning och Manualer FCT med PlugIn SFC DC på CD skiva Beskrivning Hjälpsystem för mjukvaran Bruksanvisningar Ytterligare manualer P.BE SFC DC UDOK Motordrivsteg SFC DC med DeviceNet gränssnitt P.BE SFC DC DN... Hjälpen Festo Configuration Tool (ingår i FCT programvaran) Minislid typ SLTE..., Gripdon typ HGPLE..., Drivenheter av fabrikat Sommer Motordrivsteg SFC DC med andra kommunikations gränssnitt P.BE SFC DC IO... P.BE SFC DC PB... P.BE SFC DC CO... Snabbhandledning: Viktig information om idrifttagning och översiktsinformation. Beskrivningar: Innehåll enligt nedanstående beskrivning. FCT med PlugIn SFC DC: Festo Configuration Tool med anpassad PlugIn SFC DC Installation, idrifttagning och diagnos av elektromekaniska drivenheter med motordrivsteget SFC DC med kommunikation via DeviceNet. Funktionsbeskrivningar till konfigurationsprogrammet Festo Configuration Tool. Montering och idrifttagning av den elektromekaniska drivenheten. Installation, idrifttagning och diagnos av elektromekaniska drivenheter med motordrivsteget SFC DC med kommunikation via I/O gränssnitt resp. via motsvarande fältbuss. Tab.0/1: Dokumentation till SFC DC XIV

17 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Information om versionen Hårdvaruversionen ger versionsinformation om elektroniken isfc DC. Versionsnumret för det fasta programmet ger versionsinformation om operativsystemet i SFC DC. Så här hittar du uppgifter om versionsnummer: Hårdvaruversion och version av fast program anges i Festo Configuration Tool under Enhetsinformation" när enheten är ansluten till SFC DC. Version av fast program på manöverpanelen under [Diagnostic] [SW Information]. Version av fast program fr.o.m. Vilka nya funktioner finns det? Vilken FCT PlugIn? V4.02 Motordrivsteg med DeviceNet gränssnitt typ SFC DC... DN från hårdvaruversion 2.0 kan hantera 1) elektromekaniska minislider, t.ex. SLTE 10.../SLTE elektromekaniska gripdon, t.ex. typ HGPLE elektromekaniska gripdon och vridmoduler av fabrikat Sommer Dessutom stöds användardefinierade slaglängder, kuggväxelvarianter, och spindelstigningar för specialutföranden. Utökade parametrar, se bilaga B. V1.33 Motordrivsteg med DeviceNet gränssnitt typ SFC DC... DN kan hantera 1) elektromekaniska minislider, t.ex. SLTE 10.../SLTE elektromekaniska gripdon typ HGPLE fr.o.m. SFC DC V3.0.0 fr.o.m. SFC DC V ) Stöd för ytterligare drivenheter är under utveckling. De drivenheter som stöds för närvarande framgår av [Axis type] på manöverpanelen (se kapitel 4.5, Tab.4/15 och Tab.4/16) resp. FCT PlugIn (inställningar för drivenhetstyp" och storlek"). Tab.0/2: Versioner av fast program XV

18 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Produktspecifika begrepp och förkortningar Följande produktspecifika begrepp och förkortningar används i den här beskrivningen. Förkortning AZ BCD EMC FCT FHPP FPC HMI I O I/O LSB MMI MSB PZ REF SLTE... PLC Betydelse Axis Zero point (nollpunkt) Binary Coded Decimal (binärt kodat decimaltal) Elektromagnetisk kompatibilitet Festo Configuration Tool Festo Handling and Positioning Profile Festo Parameter Channel Human Machine Interface (människa/maskin gränssnitt), vid SFC DC manöverpanel med LCD display. Ingång Utgång In och/eller utgång Least Significant Bit (bit med lägst värde) Människa/maskin gränssnitt, se HMI". Most Significant Bit (bit med högst värde) Project Zero point (projektnollpunkt) REFerence point (referenspunkt) Typbeteckning, elektromekanisk minislid. Programmerbart styrsystem, även endast kallat Styrsystem (eng.: PLC: Progammable Logic Controller). Fältbusspecifika förkortningar 0x1234 eller 1234h ATTR CI Hexadecimala tal är markerade med ett framförställt 0x" eller ett efterställt h" ATTRibutnummer (se Objekt", Tab.0/4) Command Interface XVI

19 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Förkortning CLS COS EDS INST MAC ID Betydelse CLaSS, objektklassmarkering (se Objekt", Tab.0/4) Change Of State (se COS/Cyclic", Tab.0/4) Electronic Data Sheet (se EDS fil", Tab.0/4) INSTansnummer (se Objekt", Tab.0/4) Media Access Control Identifier (se Slavadress", Tab.0/4) Tab.0/3: Förkortningar Begrepp 0 signal 1 signal Driftsätt Drivenhet Drivsteg Drivsystem Festo Configuration Tool (FCT) Festo Handling and Positioning Profile (FHPP) Festo Parameter Channel (FPC) Betydelse 0 V signal på in eller utgången (positiv logik, motsvarar LOW). 24 V signal på in eller utgången (positiv logik, motsvarar HIGH). Typ av kontrollsätt eller internt driftsätt för drivsteget. Typ av kontrollsätt: satsval, direktkommando Regulatorns driftsätt: Position Profile Mode, Profile Torque Mode... Fördefinierade förlopp: Homing Mode, Demo Mode... Mekanisk komponent i en drivenhet som överför drivkraften för rörelsen. En drivenhet möjliggör montering och styrning av arbetslasten och montering av en referensgivare. Innehåller effektelektronik + regulator + positioneringssystem, analyserar givarsignaler, beräknar rörelser och krafter och upprätthåller spänningsförsörjning till motorn via effektelektroniken. Komplett aktuator bestående av motor, pulsgivare och drivenhet, med tillvalsväxel, ev. med drivsteg. Den elektromekaniska minisliden SLTE är en integrerad enhet som består av motor, pulsgivare, växel och drivenhet. Program med enhetlig projekt och datahantering för alla enhetstyper som stöds. Respektive enhets karakteristiska egenskaper stöds av plugin program med nödvändiga beskrivningar och dialogrutor. Enhetlig fältbuss dataprofil för positioneringssystem från Festo. Parameteråtkomst enligt Festo Handling und Positioning Profil" (I/OMessaging, om så önskas med ytterligare 8 byte I/O). XVII

20 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp FHPP standard HMI Inlärningsläge (Teach mode) Joggdrift Kraftdrift (Profile Torque Mode) Matningsspänning, logikspänning Nollpunkt (AZ) Positioneringsdrift (Profile Position Mode) Positionssats Programändläge Projektnollpunkt (PZ) (Project Zero point) Pulsgivare Betydelse Definierar förloppskontroll enligt Festo Handling and Positioning Profil" (I/O Messaging 8 byte I/O). Human Machine Interface (människa maskin gränssnitt (MMI)), t.ex. manöverpanelen med LCD display och manöverknappar. Driftsätt för inställning av positioner genom att köra till målpositionen, t.ex. vid generering av positionssatser. Manuell körning i positiv eller negativ riktning (gäller endast fältbussvarianter för SFC DC via fältbussen resp. endast med FCT eller manöverpanelen). Driftsätt för att utföra ett direkt kommando för kraftkontroll (open loop transmission control) genom att reglera motorströmmen. Lastspänningen försörjer drivstegets effektelektronik och därmed motorn. Logikspänningen försörjer drivstegets utvärderings och kontrollogik. Referenspunkt för programändlägena och för projektnollpunkten PZ. Nollpunkten AZ definieras av ett förinställt avstånd (offset) till referenspunkten REF. Driftsätt för att utföra en positionssats eller ett direkt kommando för positionsreglering (closed loop position control). Körkommando som är definierat i positionssatstabellen och består av målposition, positioneringssätt, hastighet och acceleration. Programmerbar slaglängdsbegränsning (referenspunkt = nollpunkt) Programändläge, positivt: max. gränsposition för rörelsen i positiv riktning; får inte överskridas vid positioneringar. Programändläge, negativt: min. gränsposition i negativ riktning; får inte underskridas vid positioneringar. Referenspunkt för alla positioner vid positioneringskommandon. Projektnollpunkten PZ utgör basen för alla absoluta positionsangivelser (t.ex. i positionssatstabellen eller vid direkt kontroll via styrsystems /diagnosgränssnitt). PZ definieras av ett inställbart avstånd (offset) till nollpunkten. För SLTE: magnetisk impulsgivare (inkrementalgivare). Elektriska signaler genereras och skickas till drivsteget, som beräknar positionen och hastigheten utifrån de mottagna signalerna. XVIII

21 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp Referensgivare Referenskörning Referenskörning (Homing mode) Referenskörningsmetod Referenspunkt (REF) Betydelse Extern givare som fastställer referenspunkten och ansluts direkt till drivsteget. Positionering som fastställer referenspunkten och därmed basen för drivenhetens måttreferenssystem. Definition av drivenhetens måttreferenssystem. Metod för att fastställa referenspositionen: mot fast anslag (överströms /hastighetsutvärdering) eller med referensgivare. Referenspunkt för det inkrementella mätsystemet. Referenspunktendefinierar ett känt läge respektive en känd position inom drivenhetens förflyttningssträcka. Fältbusspecifika begrepp Bit Strobe COS/Cyclic Deltagaradress (MACID) EDS fil Explicit Messaging I/O Messaging (ImplicitMessaging) Alla slavar avläses via mastern genom ett kommando. Användsföröverföring av små datamängder mellan en master och en eller flera slavar, t.ex. för synkronisering av in eller utgångsdata (stödsinte av SFC DC). Meddelandena sänds antingen cykliskt från en master eller en slav (medfast tidsintervall) eller när ett tillstånd ändras. Vid COS Messaging genereras ett meddelande när ingen tillståndsändring sker inom en viss tid. Därför behandlas COS och Cyclic ofta som en meddelandetyp. Var och en av de 64 slavarna i ett DeviceNet nätverk har ett eget MAC ID (Media Access Control Identifier) som ingår i CAN ID. Innehåller DeviceNet slavens specifika egenskaper (t.ex. antal I/O:s, parametrar osv.). DeviceNet konfigurationsverktyget läser in EDS filerna för enheterna i nätverket och beräknar utifrån dem konfigurationsdata som sedan laddas till DeviceNet slavarna. Direktförbindelse. Explicit Messaging är en (acyklisk) punkt till punkt kommunikationsförbindelse med låg prioritet mellan två enheter och används normalt för konfiguration och diagnos. Explicita meddelanden innehåller adress och värde av ett attribut samt en ID kod (Service Code) som beskriver hur dessa data ska behandlas. I/O dataöverföring. I/O Messaging" används för utbyte av tidskritiska data (t.ex. processdata). Ett I/O meddelande innehåller uteslutande data. All information om hur data ska behandlas finns i det Connection" objekt som meddelandet är tilldelat. XIX

22 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp I/O Polling Objekt Objektkatalog Termineringsmotstånd Betydelse Slavarna läses av cykliskt genom mastern. Mastern skickar ett Polling kommando till en slav. Data för slaven överförs med kommandot. Om slaven i sin tur har data för mastern, skickar slaven dessa data till mastern. Om en slav inte svarar på ett Polling kommando, leder detta till ett tidsöverskridningsfel (Timeout). I ett objekt sammanfattas data (attribut). Dessa attribut beskriver olika egenskaper av en DeviceNet modul och kan läsas och skrivas via bussen. Behörighet se: Objektkatalog". Objektkatalogen innehåller samtliga enhetsparametrar och aktuella processdata som är direkt tillgängliga via FHPP, fältbuss eller CI. Objektkatalogen är indelad i ett område med allmänna uppgifter om enheten (enhetsidentifiering, tillverkare osv.) och kommunikationsparametrar, och i ett område som beskriver enhetens specifika funktion. Identifieringen av en post (ett objekt) i objektkatalogen sker genom FHPP FPC: Parameternummer PNU CI: Index och subindex DeviceNet: Klass, instans, attribut Motstånd för att minimera signalreflektioner. Termineringsmotstånd måste vara installerade respektive tillkopplade vid bussegmentens kabeländar. Tab.0/4: Förteckning över begrepp XX

23 Systemöversikt Kapitel 1 1 1

24 1. Systemöversikt Innehållsförteckning 1.1 Positionering med elektromekaniska drivenheter Komponenter Styr och reglerfunktioner Driftsäkerhet Uppbyggnad för SFC DC Måttreferenssystem Referenspunkter och arbetsområde Tecken och riktningar Referenskörning Fältbusskommunikation Datautbyte i DeviceNet Festos profil för manövrering och positionering (FHPP)

25 1. Systemöversikt 1.1 Positionering med elektromekaniska drivenheter Motordrivsteget SFC DC... DN med fältbussgränssnittet DeviceNet möjliggör positionering av den anslutna elektromekaniska minisliden SLTE... enligt: Festo Handling and Positioning Profile, DeviceNet enhetsprofil Communication Adapter" (enhetstyp nr. 000Ch). Parameterinställning och idrifttagning av SFC DC kan utföras på följande sätt: direkt via manöverpanelen (endast SFC DC... H2...). via RS232 gränssnittet (med FCT programmet). via fältbuss (se kapitel 5.4 ff). Manöverpanel (endast SFC DC... H2...) Via manöverpanelen är alla funktioner som krävs för idrifttagning, parameterinställning, diagnos och manövrering åtkomliga direkt på SFC DC... Positionssatser och parametrar kan redigeras via menyfönster på manöverpanelen. När positionerings systemet är komplett monterat kan man med hjälp av Teach In funktioner enkelt köra till positioner och spara dessa i positionssatstabellen. Information om manöverelementen och om manöverpanelens menystruktur finns i kapitel 4, beskrivningav idrifttagning med manöverpanelen från kapitel 5.2 och framåt. 1 3

26 1. Systemöversikt Festo Configuration Tool (FCT) Festo Configuration Tool (förkortas FCT) är den programplattform som används för konfiguration och idrifttagning av olika komponenter eller enheter från Festo. FCT består av följande delar: en plattform som programstart och åtkomstpunkt med enhetlig projekt och datahantering för alla enhetstyper som kan användas. ett PlugIn program som är anpassat till respektive enhetstyp (t.ex. SFC DC) med nödvändiga beskrivningar och dialogrutor. PlugIn programmen hanteras och startas från plattformen. Med hjälp av PlugIn programmet SFC DC för FCT genomförs alla nödvändiga steg för idrifttagning av en SFC DC. I kapitel ges en översikt över idrifttagning med FCT. Hjälpen till FCT innehåller fullständig information om hur Festo Configuration Tool används. De enhetsspecifika PlugIn programmen har egna hjälpfiler. 1 4

27 1. Systemöversikt Funktioner Manöverpanel FCT Fältbuss Parameter inställning Välja drivenhetstyper och relaterade drivenhetsparametrar Ladda upp/ner konfigurationsdata Spara olika konfigurationer i projekt x x x x x x Idrifttagning Referenskörning Joggdrift Inlärning av positioner Manövrering i enkelsteg Start och avbrott av positionerings förlopp vid idrifttagning Utökade testfunktioner t.ex. statusindikeringar Test resp. demonstration av positionssatser x (x) x x (x) x x x x x x x x x x x x x x x Satsval Generering av en positionssatstabell för positioneringsdrift med satsnummer, målposition, positioneringssätt, hastighet, acceleration, retardation Utförande av en positionssats x x x x x x Direkt kommando Parameterinställning av direktkommando för positionerings och kraftdrift Utförande av ett direktkommando x x x x Diagnos/service Avläsning och visning av diagnosdata Avläsning och visning av felbufferten x x x x x Tab.1/1: Alternativ för idrifttagning funktioner 1 5

28 1. Systemöversikt Alla värden anges resp. visas enligt det måttsystem som angetts för Festo Configuration Tool eller manöverpanelen. Måttenheter Åtkomst via: Manöverpanel FCT Fältbuss x x Elektro Metriska Metriska måttenheter, mekanisk minislid, gripdon Tum 1) t.ex mm, mm/s, mm/s 2 Brittiska/amerikanska måttenheter, t.ex. inch, inch/s, inch/s 2 x Inkrement Måttenheter som är inkrementbaserade, t.ex. inc, inc/s, inc/s 2 x Vridmodul (grader) Måttenheter i grader, t.ex., /s, /s 2 x x Inkrement Måttenheter som är inkrementbaserade, t.ex. inc, inc/s, inc/s 2 x 1) Endast med FCT, måste fastställa när ett projekt skapas. Inställningen av måttenheterna påverkar endast visningen i Festo Configuration Tool. I SFC DC sparas alla parametrar normalt i inkrement (inc, inc/s, inc/s 2...) och omvandlas först när de matas in eller läses. Mått som överförts direkt via fältbuss eller RS232 är inkrementbaserade (omvandling,sebilaga A.3). 1 6

29 1. Systemöversikt 1.2 Komponenter 1 Överordnat styrsystem/ fältbussmaster 1 2 Programnivå: Festo Configuration Tool 3 Drivstegsnivå: SFC DC 4 Motordrivenhetsnivå (t.ex. SLTE...) Bild1/1: Princip för ett elektromekaniskt positioneringssystem med SFC DC

30 1. Systemöversikt Följande komponenter krävs för uppbyggnad av en elektromekanisk drivenhet med SFC DC: Drivsteg Drivenhet SFC DC, med manöverpanel om så önskas Elektromekanisk drivenhet med motor, tillbehör och ev. ytterligare komponenter till drivenheten, t.ex. fästelement etc. SFC DC stödjer följande drivenheter (se även Information om versionen", Tab.0/2): Drivenheter som stöds SLTE... Beskrivning Elektromekanisk minislid typ SLTE... Godkänt monteringsläge Valfritt HGPLE... Elektromekaniskt gripdon Valfritt GEH6..., DEF... Elektromekaniska gripdon och vridmoduler av fabrikat Sommer. Valfritt Annat Endast enligt överenskommelse med Festo. Nätaggregat Spännings försörjningkabel Motorkabel Fältbusskontakt med fältbusskabel Programmeringskabel Referensgivare För logik och matningsspänning: 24 V DC För tillförsel av matningsspänning till SFC DC (se tillbehör, bilaga A.2). För anslutning av drivenheten till SFC DC (se tillbehör, bilaga A.2). För informationsöverföring mellan överordnat styrsystem och SFC DC (se tillbehör, bilaga A.2). För informationsöverföring mellan PC och SFC DC... (se tillbehör, bilaga A.2). Om så önskas: lämplig givare (brytande) som referensgivare, t.ex. av typen SMT 10. Till positioneringssystemen tillhandahåller Festo lämpliga tillbehör, som är anpassade till drivpaketen (se Festos sortiment resp. katalog). 1 8

31 1. Systemöversikt 1.3 Styr och reglerfunktioner I positioneringsdrift specificeras en bestämd position som motorn ska köra till. Den aktuella positionen registreras med den interna inkrementalgivaren (magnetisk pulsgivare). Positionen erhålls från den negativa utväxlingen och spindelns stigning. Positionsavvikelsen bearbetas i positionsregulatorn och leds vidare till varvtalsregulatorn. 1 Drivsteg SFC DC 3 2 Regulator 3 Börvärdesgenerator 4 Positionsregulator 5 Varvtalsregulator P PI P M 6 Strömregulator Effektsteg 1 8 Signalomvandlare Bild1/2: Förenklad reglerteknisk illustration av kaskadregleringsfunktionen Drivsteget har i huvudsak följande uppgifter: kontroll via FHPP, bestämning av börvärden, reglering av följande storheter: position, hastighet, acceleration, ström (kraft). 1 9

32 1. Systemöversikt Profile Position Mode Profile Torque Mode Homing Mode Positioneringsdrift Driftsätt för att utföra en positionssats eller ett direkt kommando för positionsreglering (closedlooppositioncontrol) Målpositionen bestämmer till vilken position drivenhetsregulatorn ska köra. Målpositionen tolkas antingen som absolut eller relativ. Den inställda målpositionen överförs till börvärdesgeneratorn. Generatornskapar ett positionsbörvärde för positionsregulatorn. Vidpositionsregleringen tas hänsyn till den aktuella inställningen för hastighet, acceleration, bromsretardation etc. Kraftdrift Kraftkontroll (open loop transmission control) genom reglering av motorströmmen. I detta driftsätt får regulatorn ett extra momentbörvärde (relativt motorströmmen). Kraftkontrollen sker indirekt via regleringen av motorströmmen. Alla kraft och momentangivelser utgår från motorns nominella moment resp. märkström. Positioneringskörning för referenskörning av det mekaniska referenssystemet. Följande funktioner är tillgängliga via manöverpanelen för SFC DC... H2... för idrifttagning, test eller demonstration: Positioneringskörning för bestämning av målpositionen för en positionssats (Teach mode (inlärningsläge)). Positioneringskörning för test av alla positionssatser ipositionssatstabellen (Demo posit. tab.). Positioneringskörning för test av en bestämd positionssats i positionssatstabellen (Move posit. set). 1 10

33 1. Systemöversikt 1.4 Driftsäkerhet Driftsäkerheten garanteras med ett omfattande givarsystem och ett flertal övervakningsfunktioner: Temperaturövervakning (mätning av effektslutstegets temperatur). Spänningsövervakning, registrering av: fel i logikspänningsförsörjningen, underspänning i lastspänningsförsörjningen. I 2 t övervakning/överbelastningsskydd. Övervakning av eftersläpningsfel. Registrering av programändlägen. Information Kontrollera som en del av ditt NÖDSTOPP koncept vilka åtgärder som krävs för att maskinen/anläggningen ska säkras vid ett NÖDSTOPP (t.ex. frånkoppling av matningsspänningen). SFC DC har en separat logikspänningsförsörjning. Om det behövs en NÖDSTOPP krets i din applikation skaextra, separata gränslägesgivare användas (t.ex. som öppnare i seriekoppling). Säkerställ att drivenheten alltid ligger inom det tillåtna rörelseområdet genom att ange programändlägen, ev.också med hjälp av externa gränslägesgivare samt med extra mekaniska stopp. 1 11

34 1. Systemöversikt 1.5 Uppbyggnad för SFC DC 1 Manöverpanel (endast SFC DC... H2...: LCD display och folietangentbord) 2 Elanslutningar 3 Statusindikeringar (lysdioder) Bild1/3: Single Field Controller SFC DC Manöverpanel Manöverpanelen har en LCD grafikdisplay (128x64punkter). Manövrering sker via ett folietangentbord med 4knappar där du kan styra alla funktioner via menyer. Ta bort skyddsfolien från displayen före idrifttagningen. 1 LCD display 2 Folietangentbord 3 Lysdioder Bild1/4: Manöverpanel och statusindikering på SFC DC... H

35 1. Systemöversikt Statusindikering Den optiska indikeringen av driftstillstånden sker via 3LED indikatorer: Matningsspänning Power" Positionerings resp. fältbusstatus I/F" (= Interface/Field bus) Fel Error" Anslutningar På SFC DC finns följande anslutningar: 1 Referensgivare 2 RS232 gränssnitt för PC 3 DeviceNet anslutning 4 Drivenhet (motoranslutning) 5 Spänningsförsörjning Bild1/5: Anslutningar på SFC DC 1 13

36 1. Systemöversikt 1.6 Måttreferenssystem I måttreferenssystemet fastställs alla referenspunkter och arbetsområdet begränsas. Måttreferenssystemet i SFC DC utgår från nollpunkten som definieras genom offsetvärdet till referenspunkten. Referenspunktens position fastställs under referenskörningen. Med referenskörningsmetoden fastställs på vilket sätt drivsystemet registrerar referenspunkten Referenspunkter och arbetsområde Referenspunkten REF Nollpunkten AZ Projektnollpunkten PZ Programändlägen Är den mekaniska referenspunkten i koordinatsystemet och bestäms genom referenskörning, antingen med en referensgivare eller ett fast anslag. Den är nollpunktens referenspunkt. Är förskjuten med ett definierat avstånd i förhållande till referenspunkten (nollpunkt offset) och är referenspunkt för programändlägena och projektnollpunkten. Är en referenspunkt som användaren väljer själv och som är relativ i förhållande till ärpositionen och målpositionerna i positionssatstabellen. Referenspunkt för projektnollpunkten är nollpunkten. Genom inställning av programändlägen begränsas det tillåtna rörelseområdet (effektiva slaglängden). Programändlägena utgår från nollpunkten. Om målpositionen för ett körkommando ligger utanför programändlägena utförs inte körkommandot och en felstatus genereras. Alla värden anges resp. visas enligt det måttsystem som angetts för Festo Configuration Tool eller manöverpanelen (sebilaga A.3) 1 14

37 1. Systemöversikt Referenskoordinater och arbetsområde 1) SLTE... 1 b c LSE a d REF AZ PZ USE 2 LSE TP/AP e USE PZ REF AZ PZ USE LSE TP/AP a Referenspunkt: Den måttreferenspunkt som uppnåtts vid referenskörningen och som nollpunkten utgår från. Nollpunkt (Axis Zero Point): Måttreferenspunkt för projektnollpunkten och programändlägena. Referenspunkten för nollpunkten utgör referenspunkten. Projektnollpunkt (Project Zero Point): Måttreferenspunkt för alla absoluta positionsangivelser (t.ex. i positionssatstabellen eller vid direkt kontroll via kontroll resp.diagnosgränssnitt). Referenspunkt för projektnollpunkten är nollpunkten. Övre programändläge (Upper Software End Position). Nedre programändläge (Lower Software End Position). Mål /ärposition (Target Position, Actual Position). Offset till nollpunkt: Definierat avstånd från nollpunkten till referenspunkten. b, c Programändlägen: begränsar det tillåtna rörelseområdet (effektiva slaglängden). Ommålpositionen för ett körkommando ligger utanför programändlägena utförs inte körkommandot och en felstatus genereras. d e Offset projektnollpunkt: Definierat avstånd från projektnollpunkten till nollpunkten. Den (aktuella) positionens avstånd till projektnollpunkten. 1 Effektiv slaglängd: tillåtet rörelseområde. Här anges drivenhetens arbetsområde. 2 Nominell slaglängd: nominell slaglängd för den drivenhet som används, se tekniska data för drivenheten (för SLTE gäller det slag som anges i beställningen). 1) Vektorillustration för referenskörningsmetod: Exempel med negativt fast anslag 1 15

38 1. Systemöversikt Referenskoordinater och arbetsområde 1) HGPLE... / GEH6... 1) 2 REF a AZ PZ d LSE b c USE 1 PZ LSE TP/AP e USE DEF... 2) 1 c 2 d b a AZ PZ REF 1) Vektorillustration för referenskörningsmetod: Exempel med negativt fast anslag 2) Vektorillustration för referenskörningsmetod: Exempel med referensgivare, negativ Tab.1/2: Måttreferenssystem 1 16

39 1. Systemöversikt Referenspunkt Algoritm Nollpunkt AZ = REF + a Projektnollpunkt PZ = AZ + d = REF + a + d Nedre programändläge LSE = AZ + b = REF + a + b Övre programändläge USE = AZ + c = REF + a + c Målposition/ärposition TP, AP = PZ + e = AZ + d + e = REF + a + d + e Tab.1/3: Algoritmer för måttreferenssystem Tecken och riktningar Alla offset och positionsvärden är vektorer (med tecken) som måste anpassas till respektive referenspunkts läge. I vilken riktning som nyttolasten rör sig beror på växeln, spindeltypen (vänster /högerroterande), positionernas tecken (+/ ) och inställningen för parametern riktningsväxling". Vektorernas verkningsriktning +/ kan kopplas samman med motoraxelns rotationsriktning (återgivning av motoraxeln). Vid fabriksinställningen motsvarar +" rotation medurs och " rotation moturs. Värde 1) SLTE... HGPLE... / GEH6... DEF... + Positiva värden utgår från referenspunkten i riktning från motorn. Positiva värden pekar från referenspunkten i riktning mot stängda gripbackar. Medurs sett mot motoraxeln. Negativa värden utgår från referenspunkten i riktning mot motorn. Negativa värden pekar från referenspunkten i riktning mot öppna gripbackar. Moturs sett mot motoraxeln. 1) Vid fabriksinställning. Tilldelningen kan vändas (se även bilaga B.3.15, PNU 1000, objekt 607E). Efter en riktningsväxling krävs en ny referenskörning. 1 17

40 1. Systemöversikt Referenskörning På drivenheter med inkrementellt mätsystem måste tillkopplingen alltid följas av en referenskörning. Detta ställs in specifikt för drivenheten med parametern Referenskörning krävs" (PNU 1014, CI 23F6h). Följande referenskörningsmetoder är tillåtna: Sökning efter anslag i negativ riktning Sökning efter anslag i positiv riktning Sökning efter referensgivare i positiv riktning Sökning efter referensgivare i negativ riktning Vid sökning efter referenspunkt och positionering av drivenheten i nollpunkten kan två olika hastigheter ställas in. Referenskörningsförlopp: 1. Sökning efter referenspunkten enligt konfigurerad metod med hastighet v_rp. 2. Körning från referenspunkt till nollpunkt AZ (offsetnollpunkt) med hastighet v_zp 3. Stopp vid nollpunkten, aktuell position = 0offsetprojektnollpunkt PZ Vid avslutad referenskörning står drivenheten i nollpunkten AZ. Vid första idrifttagningen, eller när referenskörningsmetoden har ändrats, är nollpunktens offset= 0; drivenheten står då efter referenskörningen på referenspunkten REF. Sökning efter anslag Med denna metod rör sig drivenheten först med sökhastighet i negativ/positiv riktning tills den når det fasta anslaget. Näranslaget är nått ökar motorströmmen. 1 18

41 1. Systemöversikt SFC DC registrerar att anslaget (och därmed referenspositionen) har nåtts när den maximala motorströmmen uppnås och motorn samtidigt står stilla. Eftersom drivenheten inte bör trycka mot anslaget, måste offset för nollpunkten vara 0 (min. 0,25 mm). Referenskörningsmetod fast anslag" Negativt fast anslag AZ Positivt fast anslag AZ 1 Sliden förflyttas med sökhastighet v_rp till det mekaniska fasta anslaget. 2 Sliden förflyttas med hastigheten v_zp från referenspunkten till nollpunkten AZ. Tab.1/4: Referenskörning mot fast anslag (minislid) 1 19

42 1. Systemöversikt Referenskörningsmetod fast anslag" Negativt fast anslag (= öppen gripback) AZ Positivt fast anslag (= stängd gripback) AZ 1 Gripdonet förflyttas med sökhastighet v_rp till det mekaniska fasta anslaget. 2 Gripdonet förflyttas med hastigheten v_zp från referenspunkten till nollpunkten AZ. Tab.1/5: Referenskörning mot fast anslag (gripdon) 1 20

43 1. Systemöversikt Sökning efter referensgivare Med denna metod förflyttas drivenheten först med sökhastighet i negativ/positiv riktning tills den når referensgivaren. Därefter krypkörs enheten tillbaka: Referenspositionen ligger på den punkt där referensgivaren åter blir inaktiv vid avstängning. Referenskörningsmetod referensgivare" Referensgivare, negativ (nära motorn) AZ Referensgivare, positiv (långt från motorn) AZ 1 Sliden förflyttas med sökhastigheten v_rp till referensgivaren och byter riktning. 2 När den har lämnat referensgivarens kopplingsområde körs sliden till nästa indexsignal för pulsgivaren för att fastställa referenspunkten. 3 Sedan körs sliden med hastigheten v_zp från referenspunkten till nollpunkten. Tab.1/6: Referenskörning till referensgivare (minislid) 1 21

44 1. Systemöversikt Referenskörningsmetod referensgivare" Referensgivare, negativ (moturs) Referensgivare, positiv (medurs) 1 Vridmodulen förflyttas med sökhastigheten v_rp till referensgivaren och byter riktning. 2 Sedan körs vridmodulen med hastigheten v_zp från referenspunkten till nollpunkten. Tab.1/7: Referenskörning till referensgivare (vridmodul) 1 22

45 1. Systemöversikt 1.7 Fältbusskommunikation Datautbyte i DeviceNet DeviceNet har utvecklats av Rockwell Automation och ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) som en öppen fältbusstandard, baserad på CAN protokoll. Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) är en användarorganisation för DeviceNet. Publikationer om DeviceNet /CIP specifikationer finns på följande webbplatser: ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) CI (ControlNet International) DeviceNet är ett CIP baserat nätverk. CIP (Common Industrial Protocol) utgör användningsskiktet i DeviceNet och definierar utbytet av: Explicita meddelanden med låg prioritet, t.ex.förkonfiguration eller diagnos I/O meddelanden, t.ex. tidskritiska processdata Explicita meddelanden (Explicit Messaging) Explicita meddelanden består av en prompt och ett svar. Påså sätt kan tjänster begäras eller utföras direkt av en slav. Explicita meddelanden innehåller (mål )adress, klass, instans, attribut och attributets värde, samt ett service ID (Service Code) för dataanvändning. 1 23

46 1. Systemöversikt I/O meddelanden (I/O Messaging) I/O meddelanden skickas av en slav och kan tas emot och bearbetas av en eller flera slavar. För I/O meddelanden är följande dialoger möjliga mellan slavarna: slavarna läses cykliskt av genom mastern (Polled I/O) eller meddelandena sänds cykliskt antingen av mastern eller slaven, respektive vid tillståndsändring (COS/Cyclic) eller alla slavar avläses genom mastern via ett kommando (BitStrobe stöds inte av SFC DC). Datafältet innehåller uteslutande användardata. Inga protokolldata specificeras. All information om användning av dessa data är lagrade i det tilldelade ConnectionObject". Kommunikation I ett DeviceNet nätverk kan upp till 64 fältbussnoder köras via den seriella CAN bussen. Nätverkets utvidgning beror på vald överföringshastighet (125 kbaud, 250 kbaud eller 500kBaud). DeviceNet telegram innehåller upp till 8 byte användardata. Om överföring av större datamängder krävs, måste data tas isär genom fragmentering innan sändning, överföras efter varandra och sättas ihop igen i mottagaren. Till skillnad från andra fältbussystem identifieras inte busslavarna, utan meddelandena. När bussen är ledig, kanslavarna skicka meddelanden. Varje busslav bestämmer när den vill sända data eller uppmanar andra busslavar att sända data. Busskonflikter undviks genom att meddelandena beläggs med en bestämd prioritet (Connection ID). Ju lägre ID, desto högre prioritet. Innan DeviceNet moduler kan sända meddelanden som använder dessa ID:s, måste de konfigureras motsvarande. 1 24