Motordrivsteg SFC DC. Manual. Typ SFC DC VC... DN. Manual [ ]

Transkript

1 Motordrivsteg SFC DC Manual Typ SFC DC VC... DN Manual sv 0801NH [ ]

2

3 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Original de Utgåva sv 0801NH Beteckning P.BE SFC DC DN SV Artikelnummer (Festo AG&Co. KG, D73726 Esslingen, 2008) Internet: E mail: 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 TORX DeviceNet Allen Bradley är ett registrerat varumärke som tillhör CAMCAR TEXTRON INC., Rockford, Ill., USA är ett registrerat varumärke som tillhör Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) är ett registrerat varumärke som tillhör Rockwell Automation II

5 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Innehållsförteckning Avsedd användning Säkerhetsanvisningar Målgrupp Service Leveransomfång 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 elektriska drivenheter Komponenter Styr och reglerfunktioner Driftsäkerhet SFC DCs uppbyggnad Måttreferenssystem Baspunkter och arbetsområde Matematiska tecken och riktningar Referenskörning Fältbusskommunikation Datautbyte i DeviceNet Festos profil för användning och positionering (FHPP) Montering Allmän information Drivstegets dimensioner Montera drivsteget Anvisningar för montering av elektriska linjärenheter III

6 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 3. Installation Installationsöversikt Spänningsmatning Jordning Motoranslutning Seriellt gränssnitt Ingång för extern referensgivare Styrsystem Anslutning av fältbussen Fältbusskabel Fältbussens överföringshastighet och längd Information om fältbussanslutning Anslutning med fältbusskontakt från Festo Anslutning med andra D subkontakter Bussterminering med termineringsmotstånd Installering av termineringsmotstånd vid användning av adapter Manöverpanel (endast typ SFC DC... H2...) Manöverpanelens uppbyggnad och funktion Menysystemet Öppna huvudmenyn Välja ett menykommando Menü [Diagnostic] Menyn [Positioning] [Positioning] [Homing] [Positioning] [Move posit. set] / [Demo posit. tab] Menyn [Settings] (Inställningar) [Settings] [Axis type] [Settings] [Axis parameter] [Settings] [Homing paramet.] [Settings] [Position set] [Settings] [Password edit] [Settings] [BUS parameter] Menykommando [HMI control] IV

7 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 5. Idrifttagning Förberedelser för idrifttagning Kontrollera anslutningen till matningsspänningen Kontrollera drivenheten Allmänna anvisningar för idrifttagning Idrifttagning med manöverpanelen (endast typ SFC DC... H2...) Inställning av axeltyp Inställning av parametrar för referenskörning Starta referenskörning Inlärning av axelnollpunkt och programändlägen Positionering med positionssatser Inlärning av positionssatser Provkörning Ställ in bussparametrar Idrifttagning med Festo Configuration Tool Installation och start av Festo Configuration Tool Tillvägagångssätt vid idrifttagning med Festo Configuration Tool Idrifttagning på en DeviceNet master Översikt över idrifttagning på fältbussen Konfiguration av DeviceNet mastern (I/O konfiguration") Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Driftsätt som stöds Uppbyggnad av cykliska I/O data (FHPP standard) Beskrivning av I/O data (satsselektion) Beskrivning av I/O data (direktkommando) Beskrivning av kontrollbyte CCON, CPOS, CDIR Beskrivning av statusbyte SCON, SPOS, SDIR (RSB) Exempel till I/O data V

8 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter 5.6 Förloppsstyrning enligt FHPP standard Referenskörning Krypkörning Inlärning via fältbuss Satsselektion (positioneringsläge) Direktkommando (positioneringsläge, kraftläge) Stilleståndsövervakning Festos parameterkanal (FPC) Uppbyggnad av cykliska I/O data (FHPP FPC) Kommandokoder, svarskoder och felnummer Regler för bearbetning av kommandosvar Exempel på parametrering Tillståndsmaskin FHPP Upprätta driftberedskap Positionering Driftanvisningar Diagnoser och felindikeringar Översikt över diagnosmöjligheter LED statusindikeringar Felmeddelanden Översikt Beskrivning av fel och varningar Diagnos via fältbussen Översikt Diagnosminne VI

9 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter A. Teknisk bilaga A 1 A.1 Tekniska data A 3 A.2 Tillbehör A 5 A.3 Omräkning 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 Referens FHPP (I/O Messaging) B 10 B.2.1 Parametergrupper B 10 B.2.2 Objektöversikt (parameternummer (PNU) B 11 B.2.3 Återgivning av parameterinmatningar B 15 B.2.4 Enhetsinformation standardparametrar B 16 B.2.5 Enhetens data utökade parametrar B 17 B.2.6 Diagnos B 20 B.2.7 Processdata B 23 B.2.8 Satslista B 24 B.2.9 Projektdata allmänt B 29 B.2.10 Projektdata kraftläge B 31 B.2.11 Projektdata inlärning B 32 B.2.12 Projektdata stegdrift B 33 B.2.13 Projektdata direktkommando (positioneringsläge) B 35 B.2.14 Projektdata direktkommando (kraftläge) B 36 B.2.15 Axelparametrar elektriska drivenheter 1 mekanik B 37 B.2.16 Axelparametrar elektriska drivenheter 1 referenskörning B 41 B.2.17 Axelparametrar elektriska drivenheter 1 regulator B 43 B.2.18 Axelparametrar elektriska drivenheter 1 elektron. typskylt B 48 B.2.19 Axelparametrar elektriska drivenheter 1 stilleståndsövervakning B 50 VII

10 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter C. Referens CI objekt 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 Referens CI 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 styrning av enskilda axlar) SFC DC... fungerar som styrsystem och lägesregulator med styrning via fältbussen DeviceNet. Fältbussgränssnittet stöder Festos fältbussprofil för manövrering och positionering (FHPP). De säkerhetstekniska anvisningarna och användnings föreskrifterna för de aktuella komponenterna och modulerna måste följas. Följ även säkerhetsanvisningarna i manualerna för de komponenter som används. SFC DC och de moduler och kablar som ansluts ska användas enligt följande: enligt föreskrift inom industrin i originaltillstånd utan egenmäktiga förändringar. Endast de ombyggnader och förändringar som beskrivs i produktdokumentationen är godkända. i tekniskt felfritt skick. Vid anslutning av i handeln förekommande tillsatskompo nenter, som t.ex. givare och aktorer, 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 Säkerhetsanvisningar Följ vid idrifttagning och programmering av positionerings system säkerhetsföreskrifterna i den här manualen samt i manualerna för de övriga komponenterna som används. Användaren måste se till att inga personer befinner sig inom området kring de anslutna aktorerna resp. axelsystemet. Riskområdet måste märkas med avspärrningar eller varningsskyltar. Varning Elektriska axlar kan arbeta med stor kraft och hastighet. Kollisioner kan leda till svåra personskador eller till att komponenter förstörs. Se till att ingen uppehåller sig inom området kring axlarna eller kring andra anslutna aktorer och att inga föremål finns inom rörelseområdet så länge systemet är anslutet till en energikälla. Varning Fel i parametreringen kan leda till person och sakskador. Aktivera regulatorn först när axelsystemet har installerats och parametrerats på rätt sätt. X

13 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Målgrupp Denna manual vänder sig enbart till utbildat fackfolk inom styr och reglerteknik som har erfarenhet av installation, idrifttagning, programmering och diagnos av positionerings system. Service Kontakta närmaste Festo serviceavdelning eller skriv till följande e postadress vid eventuella tekniska problem: service_international@festo.com Leveransomfång I leveransen av motordrivsteget SFC DC ingår: Drivsteg, med manöverpanel om så önskas Användarpaket på cd rom: Manualer Festo Configuration Tool med plugin programmet SFC DC Snabböversikt Följande tillbehör kan erhållas (se bilaga A.2): Anslutningskabel och fältbusskontakt 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, om inte anvisningen följs. Observera... innebär att person och sakskador kan uppstå, om inte anvisningen 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 elektriska linjärenheter med motordrivsteget SFC DC... DN med fältbussgränssnittet DeviceNet. Information om komponenter, t.ex. minisliden SLTE... eller referensgivaren, finns i bruksanvisningen som medföljer respektive produkt. Produkt Beteckning Innehåll Dokumentationspaket med snabbhandledning + manualer på cd rom Manual Hjälpsystem för programvaran 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... / HGPPE... 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 översikts information. Manualer: Innehåll enligt beskrivning nedan. Installation, idrifttagning och diagnos av elektriska drivenheter med motordriv steget SFC DC med kommunikation via DeviceNet. Funktionsmanualer till konfigurations programmet Festo Configuration Tool. Montering och idrifttagning av den elektriska axeln respektive gripdonet. Installation, idrifttagning och diagnos av elektriska drivenheter med motordriv steget 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 i SFC DC. Versionsnumret för det fasta programmet anger versionen av operativsystemet i SFC DC. Så här hittar du uppgifter om versionsnummer: Hårdvaruversion och det fasta programmets version i Festo Configuration Tool finns vid aktiv anslutning till SFC DC under Enhetsinformation". Versionen av det fasta programmet på manöverpanelen anges under [Diagnostic] [SW information]. Det fasta programmets version fr.o.m. Vilka nya funktioner finns det? Vilken FCT PlugIn? V1.33 Motordrivsteg med DeviceNet gränssnitt SFC DC... DN, stöder elektrisk minislid SLTE / SLTE elektriskt gripdon, t.ex. HGPLE 12.../ HGPPE Stöd för ytterligare drivenheter är under utveckling. Aktuella drivenheter som stöds anges under [Axistype] på manöverpanelen (se avsnitt 4.5, Tab.4/13) resp. FCT PlugIn (axeltyp" och dimension"). SFC DC V2.2.0 Tab.0/2: Det fasta programmets versioner För parametrering och idrifttagning av SFC DC... DN med fältbussgränssnitt DeviceNet med hjälp av Festo Configuration Tool behövs PlugIn programmet SFC DC fr.o.m. version XV

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

19 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Förkortning CI CLS COS EDS INST MAC ID Betydelse Command Interface 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 Axel Axelnollpunkt (AZ) Drivenhet Driftsätt Drivsteg Encoder Betydelse 0 V finns på in eller utgången (positiv logik, motsvarar LOW) 24 V finns på in eller utgången (positiv logik, motsvarar HIGH) En drivenhets mekaniska komponent som överför drivkraften för rörelsen. En axel möjliggör montering och styrning av arbetslasten och montering av en referensbrytare. Referenspunkt för programändlägena och för projektnollpunkten PZ. Axelnollpunkten AZ definieras av ett förinställt avstånd (offset) till referenspunkten REF. Komplett arbetselement bestående av motor, encoder och axel, med växel om så önskas, ev. med drivsteg. Den elektriska minisliden SLTE är en integrerad enhet som består av motor, encoder, växel och drivenhet. Typ av styrning eller drivstegets interna driftläge. Typ av styrning: satsselektion, direktkommando Regulatorns driftsätt: Position Profile Mode, Profile Torque Mode,... Fördefinierade förlopp: Homing Mode, Demo Mode... Innehåller effektelektronik + regulator + styrsystem, analyserar givarsignaler, beräknar rörelser och krafter och förser motorn med spänningsmatningen via effektelektroniken. Vid SLTE: magnetisk impulsgivare (inkrementalgivare). De elektriska signaler som skapas skickas till drivsteget, som sedan beräknar positionen och hastigheten beroende på de mottagna signalerna. XVII

20 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp Festo Configuration Tool (FCT) Festo Handling and Positioning Profile (FHPP) Festo Parameter Channel (FPC) FHPP standard HMI Kraftläge (Profile Torque Mode) Matningsspänning, logikspänning Positioneringsläge (ProfilePosition Mode) Projektnollpunkt (PZ) (Project Zero point) Referenskörning (Homingmode) Referenskörningsmetod Referenskörning Referenspunkt (REF) Betydelse Programvara med enhetlig projekt och datahantering för alla enhetstyper som stöds. De speciella egenskaperna av en enhetstyp hanteras med hjälp av plugin program med särskilda beskrivningar och dialogrutor. Enhetlig fältbuss dataprofil för positioneringssystem från Festo Parameteråtkomst efter Festo Handling und Positioning Profil" (I/OMessaging, om så önskas med ytterligare 8 byte I/O) Definierar förloppsstyrningen enligt Festo Handling und Positioning Profil" (I/O Messaging, om så önskas med ytterligare 8 byte I/O) Human Machine Interface (människa maskin gränssnitt (MMI)), t.ex.manöverpanelen med LCD display och manöverknappar. Driftsätt för att utföra ett direkt positioneringskommando med kraftkontroll (open loop transmission control) genom att reglera motorströmmen. Matningsspänningen försörjer motordrivstegets effektelektronik och därmed motorn. Logikspänningen försörjer drivstegets utvärderings och styrlogik. Driftsätt för att utföra en positionssats eller ett direkt positionerings kommando med positionsreglering (closed loop position control) Referenspunkt för alla positioner vid positioneringskommandon. Projektnollpunkten PZ utgör basen för alla absoluta positions angivelser (t.ex. i positionssatstabellen eller vid direkt kontroll via styrsystems /diagnosgränssnitt). PZ definieras av ett inställbart avstånd (offset) till axelnollpunkten. Definition av axelns mätreferenssystem Metod för att fastställa referenspositionen: mot fast anslag (överströms /hastighetsbedömning) eller med referensgivare. Positioneringsförlopp som fastställer referenspunkten och därmed ursprungsläget för axelns måttreferenssystem. Referenspunkt för det inkrementala mätsystemet. Referenspunkten definierar ett känt läge respektive en känd position inom drivenhetens förflyttningssträcka. XVIII

21 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp Referensbrytare Programändläge Inlärningsläge (Teachmode) Stegläge Positionssats Betydelse Extern givare som fastställer referenspositionen och ansluts direkt till drivsteget. Programmerbar slagbegränsning (referenspunkt = axelnollpunkt) programändläge, positivt: max. gränsposition för slaget i positiv riktning; får inte överskridas vid positioneringar. programändläge, negativt: min. gränsposition i negativ riktning; får inte underskridas vid positioneringar. Driftsätt för att ställa in positioner genom att köra till målpositionen, t.ex. vid generering av positionssatser. Manuell körning i positiv eller negativ riktning (endast för fältbuss varianter av SFC DC via fältbussen respektive endast med FCT eller manöverpanelen). Körkommando som är definierat i positionssatstabellen och består av målposition, positioneringsläge, rörelsehastighet och acceleration. Fältbusspecifika begrepp Termineringsmotstånd Bit Strobe COS/Cyclic Explicit Messaging Motstånd för att minimera signalreflektioner. Termineringsmotstånd måste vara installerade/tillkopplade vid bussegmentens kabelände. Alla slavar avläses via mastern genom ett kommando. Anvà nds för överföring av små datamängder mellan en master och en eller flera slavar, t.ex. för synkronisering av in eller utgångsdata (stöds inte av SFC DC). Meddelandena sänds antingen cykliskt från en master eller en slav (med fast tidsintervall) eller när ett tillstånd ändras. Vid COS Messaging genereras ett meddelande när ingen tillstånds ändring sker inom en viss tid. Därför behandlas COS och Cyclic ofta som en meddelandetyp. 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. XIX

22 Innehåll och allmänna säkerhetsföreskrifter Begrepp I/O Messaging (Implicitmessaging) I/O Polling EDS fil Objekt Objektkatalog Slavadress (MAC ID) Betydelse 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. 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). 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. 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 kommunikations parametrar, 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 Var och en av de 64 slavarna i ett DeviceNet nätverk har ett eget MACID (Media Access Control Identifier) som ingår i CAN ID. Tab.0/4: Förteckning över begrepp XX

23 Systemöversikt Kapitel 1 1 1

24 1. Systemöversikt Innehållsförteckning 1. Systemöversikt Positionering med elektriska drivenheter Komponenter Styr och reglerfunktioner Driftsäkerhet SFC DCs uppbyggnad Måttreferenssystem Baspunkter och arbetsområde Matematiska tecken och riktningar Referenskörning Fältbusskommunikation Datautbyte i DeviceNet Festos profil för användning och positionering (FHPP)

25 1. Systemöversikt 1.1 Positionering med elektriska drivenheter Motordrivsteget SFC DC... DN med fältbussgränssnittet DeviceNet möjliggör positionering av den anslutna elektriska minisliden SLTE... enligt: Festo Handling and Positioning Profile DeviceNet enhetsprofil Communication Adapter" (enhetstyp nr. 000Ch) Parametrering och idrifttagning av SFC DC kan utföras på följande sätt: direkt på manöverpanelen (endast SFC DC... H2...). via RS232 gränssnittet (med programmet FCT). via fältbussen (se avsnitt 5.6.3). Manöverpanel (endast SFC DC... H2...) Via manöverpanelen är alla funktioner som krävs för idrifttagning, parametrering, diagnos och manövrering åtkomliga direkt på SFC DC... Med hjälp av menyerna på manöverpanelen visas rutor där positionssatser och parametrar kan redigeras. När ditt positioneringssystem är komplett monterat kan du med hjälp av inlärningsfunktioner på ett mycket enkelt sätt bromsa in vid positioner och spara dem i positionssatstabellen. Information om manöverdon och om manöverpanelens menystruktur finns i kapitel 4, beskrivning av idrifttagning med manöverpanelen från avsnitt 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 programstarts och åtkomstpunkt med enhetlig projekt och datahantering för alla enhetstyper som kan användas. ett PlugIn program som passar till respektive enhetstyps speciella egenskaper (t.ex. SFC DC) med särskilda beskrivningar och dialogrutor. PlugIn programmen hanteras och startas från plattformen. PlugIn programmet SFC DC för FCT kan hantera genomförandet av alla nödvändiga steg för idrifttagning av en SFC DC. I avsnitt 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 för respektive enhet. 1 4

27 1. Systemöversikt Funktioner Manöver panel FCT Fältbuss Parametrering Urval av axeltyper för SLTE och tillhörande axelparametrar Upp /nedladdning av konfigurationsdata Spara olika konfigurationer i projekt x x x x x x Positionssatser Generering av en positionssatstabell med satsnummer, målposition, positionerings sätt, rörelsehastighet, acceleration, retardation x x x Idrifttagning Referenskörning Stegläge Inlärning av positioner Manövrering i enkelsteg Starta och avbryta positioneringsförlopp vid idrifttagning Utökade testfunktioner, t.ex. statusindikering 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 Diagnos/service Läsa och visa diagnosdata Läsa av och visa störningsbufferten x x x x x 1 5

28 1. Systemöversikt Alla värden anges och visas enligt de måttenheter som ställts in för Festo Configuration Tool eller manöverpanelen. Måttenheter Åtkomst via Manöver panel FCT Fältbuss Linjäraxel Metrisk metriska måttenheter, t.ex. mm, mm/s, mm/s 2 x x Tum 1) Inkrement brittiska/amerikanska måttenheter, t.ex. inch, inch/s, inch/s 2 måttenheter som är inkrementbaserade, t.ex. inc, inc/s, inc/s 2 x x 1) Endast med FCT när ett projekt skapas. Inställningen av måttenheterna påverkar endast återgivningen i Festo Configuration Tool. 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 inkrement baserade (omräkning se bilaga 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 Drivenhetsnivå motor: SLTE Bild1/1: Princip för ett elektriskt positioneringssystem med SFC DC

30 1. Systemöversikt Följande komponenter krävs för uppbyggnad av en elektrisk drivenhet med SFC DC: Drivsteg Drivenhet SFC DC, med manöverpanel om så önskas Elektrisk drivenhet med motor, tillbehör och ev. ytterligare komponenter till drivenheten, t.ex. fästen SFC DC stöder följande drivenheter (se även Informationen om versionen", Tab.0/2). Drivenheter som stöds Beskrivning Godkänt monteringsläge SLTE... Elektrisk minislid SLTE... Valfritt HGPPE... / HGPLE... Elektriskt gripdon Valfritt Annat Endast enligt överenskommelse med Festo. Nätdel Matarkabel Motorkabel Fältbusskontakt med fältbusskabel Programmeringskabel Referensbrytare För logik och matningsspänning: 24 VDC för spänningsmatning av SFC DC (se Tillbehör, bilaga A.2). för anslutning av den 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... (setillbehör, bilaga A.2). Valfritt: lämplig givare (brytare) som referensbrytare, t.ex.av typen SMT 10. Festo tillhandahåller lämpliga tillbehör till positionerings systemen, som är anpassade till drivpaketen och linjära drivenheterna (se Festos sortiment resp. katalog). 1 8

31 1. Systemöversikt 1.3 Styr och reglerfunktioner I positioneringsläge specificeras en bestämd position som man kör emot från motorn. Den aktuella positionen registreras med den interna inkrementalgivaren (magnetisk encoder). Positionen erhålls från nerväxlingen och spindelns stigning. Lägesavvikelsen 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 regulatorteknisk illustration av kaskadregleringsfunktionen Drivsteget har i huvudsak följande uppgifter: Styrning via FHPP Inställning av börvärden Reglering av följande enheter: position (läge), hastighet, acceleration, ström (kraft). 1 9

32 1. Systemöversikt Profile Position mode Profile Torque mode Homing mode Positioneringsläge Driftsätt för att utföra en positionssats eller ett direkt positioneringskommando med positionsreglering (closed loop position control). Målpositionen bestämmer till vilken position drivenhets regulatorn ska köra. Målpositionen tolkas antingen som absolut eller relativ. Målpositionen som ställts in skickas till börvärdesgeneratorn. Generatorn skapar ett lägesbörvärde för positionsregulatorn. Vid lägesjustering beaktas aktuell inställning av hastighet, acceleration, inbromsnings fördröjning m.m. Kraftläge. Kraftstyrning (open loop transmission control) genom reglering av motorströmmen. Vid detta driftsätt kan ett extra momentbörvärde (relativt till motorströmmen) anges för regulatorn. Kraftstyrningen sker indirekt via regleringen av motorströmmen. Alla angivelser för krafter/moment utgår från det nominella motormomentet respektive den nominella motormärkströmmen. Positioneringskörning för referenskörning av det mekaniska bassystemet. Följande funktioner finns tillgängliga via manöverpanelen för SFC DC... H2... för idrifttagning, test eller demonstration: Positioneringskörning för bestämning av en positionssats målposition (Teach läge) Positioneringskörning för test av alla positionssatserna i positionssatstabellen (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 genom ett omfattande givarsystem och ett flertal övervakningsfunktioner: Temperaturövervakning (temperaturmätning av effektslutsteget) Spänningsövervakning, registrering av: fel i logikspänningsmatningen underspänning i matningsspänningen I 2 t övervakning/överbelastningsskydd övervakning av eftersläpningsfel registrering av programändlägen. Information Kontrollera inom ramen för ditt nödstoppssystem vilka åtgärder som är nödvändiga för maskinen/anläggningen för att vid nödstopp försätta systemet i ett säkert tillstånd (t.ex. frånkoppling av matningsspänningen). SFC DC har en separat logikspänningsmatning. Om det behövs en nödstoppskrets i din tillämpning ska du använda en extra, separat säkerhetsgränslägesgivare (t.ex. som öppnare vid seriekoppling) Säkerställ att axeln alltid ligger inom det tillåtna rörelseområdet genom att ange programändlägena, ev. också med hjälp av externa gränslägesgivare samt med extra mekaniska stopp. 1 11

34 1. Systemöversikt 1.5 SFC DCs uppbyggnad 1 Manöverpanel (endast typ SFC DC... H2...: LC display och folietangentbord) 1 2 Elektriska anslutningar 3 3 Statusindikatorer (LEDer) 2 Bild1/3: Single Field Controller SFC DC Manöverpanel Manöverpanelen har en LCD grafikdisplay (128x64punkter). Manövrering sker via ett folietangent bord med 4knappar, där du med hjälp av en meny kan styra alla funktioner. Avlägsna skyddsfolien från displayen före idrifttagningen. 1 LC display 2 Folietangentbord 3 LED:er Bild1/4: Manöverpanel och statusindikering på SFC DC... H

35 1. Systemöversikt Statusindikering Den optiska indikeringen av drifttillstånden sker via 3LEDer: Matningsspänning Power" Positionerings resp. busstatus I/F" (= Interface/Field bus) Fel Error" Anslutningar På SFC DC finns följande anslutningar: 1 Referensbrytare 2 RS232 gränssnitt förpc 3 DeviceNet gränssnitt 4 Motoranslutning (t.ex. minislid SLTE...) 5 Spänningsmatning 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 baseras på axelnollpunkten som definieras via offsetvärdet till referenspunkten. Referenspunktens position fastställs under referens körningen. Med referenskörningsmetoden fastställer du på vilket sätt axlarna registrerar referenspunkten Baspunkter och arbetsområde Referenspunkten REF Axelnollpunkten AZ Projektnollpunkten PZ Programändlägen utgör den mekaniska baspunkten i axelkoordinatsystemet och bestäms, beroende på referenskörningsmetod, av en referensbrytare eller ett fast anslag vid referenskörningen. Den är axelnollpunktens baspunkt. är förskjuten till referenspunkten med ett definierat avstånd (axelnollpunkt offset) och utgör baspunkten för program ändlägena och projektnollpunkten. är en baspunkt som användaren själv kan välja fritt och som är relativ till ärpositionen och målpositionen i positions satstabellen. Baspunkt för projektnollpunkten är axelnollpunkten. Med inställningen av programändlägena begränsas det tillåtna rörelseområdet (arbetsslaglängden). Program ändlägena utgår från axelnollpunkten. Om målpositionen för ett körkommando ligger utanför programändlägena, utförs inte körkommandot och felstatus genereras. Alla värden anges och visas enligt det måttsystem som valts för Festo Configuration Tool respektive 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 måttbaspunkt som uppnåtts vid referenskörningen och som är relativ till axelnollpunkten. Axelnollpunkt (Axis Zero Point): Måttbaspunkt för projektnollpunkten och programändlägena. Baspunkten för axelnollpunkten utgör referenspunkten. Projektnollpunkt (Project Zero Point): Måttbaspunkt för alla absoluta positionsangivelser (t.ex. i positionssatstabellen eller vid direkt kontroll via styrnings resp. diagnosgränssnitt). Baspunkt för projektnollpunkten är axelnollpunkten. Övre programändläge (Upper Software End Position) Nedre programändläge (Lower Software End Position) Mål /ärposition (Target Position /Actual Position) Offset, axelnollpunkt: Definierat avstånd från axelnollpunkten till referenspunkten. b, c Programändlägen: Begränsar tillåtet rörelseområde (arbetsslaglängd). Om målpositionen för ett körkommando ligger utanför programändlägena utförs inte körkommandot och felstatus genereras. d Offset projektnollpunkt: Definierat avstånd från projektnollpunkten till axelnollpunkten. e Avstånd av (aktuell) position till projektnollpunkten 1 Arbetsslaglängd: Godkänt rörelseområde. Här anges axelns arbetsområde. 2 Nominell slaglängd: Nominell slaglängd för den drivenhet som används, se tekniska data om drivenheten (hos SLTE 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... / HGPPE... 2 REF AZ PZ a LSE b 1 d c USE PZ LSE TP/AP e USE 1) Vektorillustration för referenskörningsmetod: Exempel med negativt fast anslag Tab.1/1: Baspunkt Måttreferenssystem Algoritm Axelnollpunkt 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.1/2: Algoritmer för måttreferenssystem 1 16

39 1. Systemöversikt Matematiska tecken och riktningar Alla offsets och positionsvärden är vektorer (försedda med matematiska tecken) och måste anpassas till läget av respektive baspunkt. I vilken riktning arbetslasten rör sig beror på växeln, spindeltypen (vänster /högerroterande), de inställda positionernas tecken (+/ ) och inställning av parametern riktningsbyte". Vektorernas verkningsriktning +/ kan kopplas samman med motoraxelns rotationsriktning (återgivning av motoraxeln). Vid fabriksinställning motsvarar +" att motorn roterar medurs och " att motorn roterar moturs. Värde 1) SLTE... HGPLE.../HGPPE... + Ett positivt värde innebär en baspunkt i riktning från motorn. Positiva värden innebär en baspunkt i riktning mot stängda gripbackar. Ett negativt värde innebär en baspunkt i riktning mot motorn. Ett negativt värde innebär en baspunkt i riktning mot öppna gripbackar. 1) Vid fabriksinställning Riktningen kan ändras (se även bilaga B.2.15, PNU 1000, objekt 607E). Efter riktningsbytet krävs en ny referens körning. 1 17

40 1. Systemöversikt Referenskörning Vid drivenheter med inkrementellt mätsystem krävs alltid en referenskörning efter tillkopplingen. Detta ställs in specifikt för drivenheten med parametern Referenskörning krävs" (PNU 1014, CI 23F6h). Följande referenskörningsmetoder är godkända: Sökning efter anslag i negativ riktning Sökning efter anslag i positiv riktning Sökning efter referensbrytare i positiv riktning Sökning efter referensbrytare i negativ riktning För sökning efter referenspunkt och positionering av drivenheten i axelnollpunkt kan du kan ställa in två olika hastigheter. Referenskörningsförlopp: 1. Sökning efter referenspunkten enligt konfigurerad metod med hastighet v_rp 2. Körning från referenspunkten till axelnollpunkten AZ (offset axelnollpunkt) med hastigheten v_zp 3. På axelnollpunkten sätts aktuell position = 0 offset projektnollpunkt PZ Vid avslutad referenskörningen står drivenheten på axelnollpunkten AZ. Vid första idrifttagandet, eller när referenskörningsmetoden har ändrats, är axelnollpunktens offset = 0; drivenheten står då efter referenskörningen på referenspunkten REF. Sökning av anslag Med denna metod rör sig drivenheten först med sökhastighet i negativ/positiv riktning tills den når det fasta anslaget. När anslaget nås, identifieras det genom att motorströmmen ökar. 1 18

41 1. Systemöversikt SFC DC registrerar att anslaget (och därmed referens positionen) har nåtts när maximal motorström nås och motorn samtidigt står stilla. Eftersom axeln inte bör trycka mot anslaget, måste offset för axelnollpunkten 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 axelnollpunkten AZ Tab.1/3: Referenskörning till fast anslag (minislid) 1 19

42 1. Systemöversikt Referenskörningsmetod fast anslag" Negativt fast anslag (= gripbackar öppna) AZ Positivt fast anslag (= gripbackar stängda) AZ 1 Gripdonet förflyttas med sökhastighet v_rp till det mekaniska fasta anslaget. 2 Gripdonet förflyttas med hastigheten v_zp från referenspunkten till axelnollpunkten AZ Tab.1/4: Referenskörning till fast anslag (gripdon) 1 20

43 1. Systemöversikt Sökning av referensbrytare Med denna metod förflyttas drivenheten först med sökhastighet i negativ/positiv riktning tills den når gränslägesbrytaren. Därefter krypkörs enheten tillbaka: Referenspositionen befinner sig på den punkt där referensbrytaren åter deaktiveras under körningen. Referenskörningsmetod referensbrytare" Referensbrytare, negativ (nära motorn) AZ Referensbrytare, positiv (längre bort från motorn) AZ 1 Sliden förflyttas med sökhastigheten v_rp till referensbrytaren och byter riktning. 2 När sliden har lämnat kopplingsområdet för referensbrytaren körs sliden till encoderns nästa indexsignal för att fastställa referenspunkten. 3 Sedan körs sliden med hastigheten v_zp från referenspunkten till axelnollpunkten. Tab.1/5: Referenskörning till referensbrytare (minislid) 1 21

44 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. för konfiguration eller diagnos I/O meddelanden, t.ex. tidskritiska processdata Explicita meddelanden (Explicit Messaging) Explicita meddelanden består av en prompt och ett svar. På så 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 22

45 1. Systemöversikt I/O meddelanden (I/OMessaging) 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 nyttodata. Inga proto kolldata specificeras. All information om användning av dessa data är lagrade i det tilldelade Connection Object". 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 nyttodata. 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, kan slavarna 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. Konfigurationsdata innehåller käll och måladressen av data för meddelandenas avsändare och mottagare. 1 23

46 1. Systemöversikt Objektmodell Åtkomst till data sker vid DeviceNet via objekt. Varje DeviceNet slav har ett eller flera objekt av olika klasser. Ett objekt är en instans (Instance) av en klass: Standardklasser beskriver t.ex. grundläggande egenskaper, kommunikationssätt eller parametrar av en slavs enskilda kanaler Tillverkarspecifika klasser beskriver enhetsspecifika egenskaper eller parametrar Enhetsprofil Predefined connection Enhetsprofiler anger för respektive enhetstyper minimalt tillgängliga objekt och kommunikationsfunktioner. SFC DC DN motsvarar DeviceNet specifikationen av enhetsprofilen Communication Adapter" (enhetstyp nr. 000Ch). För enkla slavenheter kan fördefinierade master slav förbindelser (Predefined Master/Slave Connection Set") användas, vilket förenklar överföringen av I/O data mellan överordnat styrsystem (Master) och de decentrala periferienheterna (Slaves). SFC DC DN arbetar enligt specifikationen Predefined connection set, Group 2 slave only". 1 24

47 1. Systemöversikt Som Group 2 slave" stöder SFC DC DN följande dialogtyper, tjänster och objektklasser: CAN ID 10zzzzzz001 10xxxxxx010 10yyyyyy011 10xxxxxx100 10xxxxxx101 10xxxxxx110 10xxxxxx111 Dialoger (Message Type) Master s I/O Multicast Poll Command Master s Change of State or Cyclic Acknowledge Slave s Explicit/Unconnected Response Master s Explicit Request Master s I/O Poll Command/Change of State/Cyclic Unconnected Explicit Request Messages Duplicate MAC ID Check Messages CAN ID = Connection ID (DeviceNet) xxxxxx = MAC ID (Destination) yyyyyy = MAC ID (Source) zzzzzz = MAC ID (Multicast) Service Code Service Name 14 (0x0E) Get Attribute Single 16 (0x10) Set Attribute Single 75 (0x4B) Allocate Group 2 Identifier Set 76 (0x4C) Release Group 2 Identifier Set 1 25