Motordrivsteg. Beskrivning. Montering och installation Typ CMMS-ST-.-G2. Beskrivning sv 1008NH [ ]

Transkript

1 Motordrivsteg Beskrivning Montering och installation Typ CMMS-ST-.-G2 Beskrivning sv 8NH [754 29]

2 4 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

3 Utgåva sv 8 Beteckning P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV Beställningsnr (Festo AG & Co KG., D Esslingen, 2) Hemsida: E-post: service_international@festo.com Detta dokument får inte kopieras, utnyttjas eller distribueras av obehörig utan föregående uttryckligt tillstånd. Överträdelse medför skadeståndsansvar. Alla rättigheter förbehålls, särskilt rätten att inlämna patent-, bruksmönster- eller prydnadsmönsteransökningar. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 3

4 Revisionsförteckning Skapad av: Festo AG & Co. KG Titel: MOTORDRIVSTEG CMMS-ST-C8-7-G2-G2 Filnamn: Var filen är lagrad: Löpnr Beskrivning Ändringsindex Ändringsdatum Utarbetning 8NH Microsoft Windows, CANopen, CiA och PROFIBUS är registrerade varumärken i vissa länder. 4 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

5 INNEHÅLLSFÖRTECKNING. Allmänt Dokumentation Typkod CMMS-ST-C8-7-G Leveransomfattning Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Förklaring av symboler Allmän information Risker genom felaktig användning Säkerhetsföreskrifter Allmänna säkerhetsföreskrifter Säkerhetsanvisningar för montering och underhåll Skydd mot beröring av elektriska delar Skydd genom skyddsklenspänning (PELV) mot elektrisk stöt Skydd mot farliga rörelser Skydd mot beröring av heta delar Skydd vid hantering och montering Produktbeskrivning Allmänt Egenskaper Gränssnitt Styrgränssnitt Översikt över gränssnitt Analog börvärdesinställning Gränssnitt för direkt synkrondrift I/O-funktioner och maskinkontroll RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) Strategi för flera fast program Ingång för inkrementalgivare Bromschopper Styrgränssnitt [X] Seriellt parametreringsgränssnitt RS232 och RS485- [X5] SD-korthållare [X2] SD-minneskort Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 5

6 3.4 Fältbussanslutning FHPP CAN-buss PROFIBUS DeviceNet Stegmotorer i serien MTR-ST Stegmotorer i serien EMMS-ST Funktionsöversikt Driftsätt Timingdiagram för omkoppling av driftsätt Bearbetning av börvärden Deaktivera områden I²t-funktion Positioneringsstyrning Referenskörning Timingdiagram vid referenskörning Trajektorgenerator Förloppsstyrning I/O Felmeddelanden Funktion vid deaktivering Oscilloskopfunktion Krypkörning och inlärningsfunktion I/O Positionssatskoppling med omkoppling av positionering/vridmomentsreglering Flygande mätning Kedjepositionering Relativa positionssatser Funktionell säkerhetsteknik Allmänt, avsedd användning Integrerad funktion "STO" Allmänt/beskrivning av "STO Safe Torque off" Timingdiagram STO Kopplingsexempel CMMS-ST STO Förklaringar till kopplingsexemplet Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr Test av säkerhetsfunktionen Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

7 4.3 SS, Safe Stop Förklaring Timingdiagram SS Beskrivning av timingdiagrammet: Aktivering av "Safe Stop " Inställning av frånkopplingsfördröjning Parametreringsexempel FCT Kopplingsexempel CMMS-ST-G2 SS Förklaringar till kopplingsexemplet Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr Återställning till normaldrift Test av säkerhetsfunktionen Bestämning av bromstid Inställning av fördröjningstid Mekanisk installation Viktig information Montering Elinstallation Olika vyer av enheten Gränssnitt CMMS-ST komplett system Gränssnitt I/O-gränssnitt [X] Inkrementalgivaringång [X2] Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] Fältbuss CAN [X4] RS232/RS-485 [X5] Motoranslutning [X6] Spänningsmatning [X9] Inkrementalgivargränssnitt / styrsignaler [X] SD-kort Fältbussinställningar och bootladdare Anvisningar för säker installation enligt EMC-direktivet Förklaringar och begrepp Allmänt om EMC EMC-områden: miljö Kabeldragning enligt EMC-kraven Drift med långa motorkablar ESD-skydd Förberedelse för idrifttagning... 6 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 7

8 7. Allmänna anslutningsanvisningar Verktyg/material Anslutning av motorn Anslutning av stegmotorcontrollern CMMS-ST till strömkällan Ansluta PC:n Kontroll av driftsberedskapen Timingdiagram tillkopplingssekvens Servicefunktioner och felmeddelanden Skydds- och servicefunktioner Översikt Övervakning av överström och kortslutning Spänningsövervakning för mellankretsen Temperaturövervakning för kylkroppen I²t-övervakning Effektövervakning för bromschoppern Idrifttagningsstatus Driftsätts- och felmeddelanden Driftsätts- och felmeddelanden Felmeddelanden... 2 A. Tekniska data A. Allmänt A.2 Manöver- och indikeringselement A.3 Gränssnitt A.3. I/O-gränssnitt [X] A.3.2 Inkrementalgivaringång [X2]... 3 A.3.3 CAN-buss [X4]... 3 A.3.4 RS232/RS-485 [X5]... 3 A.3.5 Motoranslutning [X6]... 3 A.3.6 Matning [X9]... 3 A.3.7 Inkrementalgivargränssnitt [X] B. Ordlista C. INDEX Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

9 . Allmänt. Allmänt. Dokumentation I den här produktmanualen beskrivs hur stegmotordrivsteg i CMMS-ST-serien hanteras på ett säkert sätt. Följ säkerhetsföreskrifterna i manualen. Dokumentationen innehåller information om: - Mekanisk montering - Elinstallation - Funktioner Ytterligare information finns i följande manualer till produkterna i serien CMMx: - CANopen-manual "P.BE-CMMS-CO-É": Beskrivning av det implementerade CANopenprotokollet enligt CiA DSP 42 - PROFIBUS-manual "P.BE-CMMS-FHPP-PB-É": Beskrivning av det implementerade protokollet för PROFIBUS-DP - DeviceNet-manual P.BE-CMMS-FHPP-DN-É : Beskrivning av det implementerade protokollet för DeviceNet - FHPP-manual P.BE-CMM-FHPP-É : Festos implementerade profil för manövrering och positionering Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 9

10 . Allmänt.2 Typkod CMMS-ST-C8-7-G2 CMM S ST C8 7 G2 Produktserie CMM Motordrivsteg Konfiguration S Standard Motorteknik ST Stegmotor Motormärkström C8 8 A Ingångsspänning 7 48 V DC Konfiguration G2 2. Generation.3 Leveransomfattning Leveransen omfattar: Antal Leverans Stegmotordrivsteg CMMS-ST-C8-7-G2 CD (parametreringsprogram, dokumentation, S7-modul, GSD, EDS, fast program) Snabbhandledning Kontaktsortiment NEKM-C- Tabell. Leveransomfattning Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

11 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem 2. Förklaring av symboler Information Information Viktig information och anvisningar. Observera Om anvisningarna inte följs kan allvarliga materiella skador uppstå. Varning Om dessa anvisningar inte följs kan personskador och materiella skador uppstå. Varning FARA! Om anvisningarna inte följs kan allvarliga personskador och materiella skador uppstå. Varning Livsfarlig spänning! Säkerhetsanvisningarna innehåller en anvisning om livsfarlig spänning som eventuellt kan uppstå. Tillbehör Miljö Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

12 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem 2.2 Allmän information För skador som inträffar på grund av att varningsanvisningarna i den här manualen inte följts, frånsäger sig Festo AG & Co.KG allt ansvar. Information Läs igenom Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem fr.o.m. sidan och kapitlet 6.5 Anvisningar för säker installation enligt EMC-direktivet på sidan 3 före idrifttagning. Kontakta leverantören om du inte förstår dokumentationen helt och hållet på aktuellt språk. Felfri och säker drift av stegmotordrivsteget förutsätter att transport, förvaring, montering och projektering utförs på ett korrekt och riskmedvetet sätt samt att skyddsåtgärder och förebyggande åtgärder vidtas. Detta gäller även vid installation. Dessutom förutsätts noggrann skötsel och underhåll. Information Endast utbildad och behörig personal får hantera elektriska anläggningar: Utbildad och behörig personal De personer som sköter projektering, uppställning, montering, idrifttagning och drift av produkten, ska ha motsvarande kvalificering och vara väl förtrogna med alla varningsanvisningar och försiktighetsåtgärder i den här produktmanualen och på produkten. Personalen ska även: - Vara utbildad och instruerad respektive ha behörighet att koppla till/från enheter/system enligt säkerhetsteknikens standarder, samt jorda och märka korrekt enligt gällande krav. - Vara utbildad eller instruerad enligt säkerhetsteknikens standarder för skötsel och användning av lämplig säkerhetsutrustning. - Ha utbildning i Första hjälpen. Läs följande anvisningar innan den första idrifttagningen av anläggningen. På så sätt undviks risk för allvarliga kroppsskador och/eller materiella skador: Följa alltid dessa säkerhetsföreskrifter. 2 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

13 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Försök inte att installera stegmotordrivsteget eller ta den i drift innan du har läst alla säkerhetsföreskrifter för elektriska ställdon och styrsystem som finns i det här dokumentet. Dessa säkerhetsanvisningar och all annan användarinformation ska läsas igenom före varje arbete på stegmotordrivsteget. Vänd dig till återförsäljaren om det inte finns någon användarinformation för stegmotordrivsteget. Begär att dessa underlag omedelbart skickas till den eller de som ansvarar för att driften av stegmotordrivsteget är säker. Vid försäljning, uthyrning och/eller om stegmotordrivsteget överlämnas på något annat sätt, måste säkerhetsföreskrifterna följa med. Av säkerhets- och garantiskäl är det inte tillåtet för användaren att öppna stegmotordrivsteget. Förutsättningen för att stegmotordrivsteget ska fungera felfritt är korrekt projektering! Varning FARA! Om stegmotordrivsteget hanteras felaktigt, om ingen hänsyn tas till varningsanvisningarna eller om felaktiga ingrepp utförs på säkerhetsanordningarna, kan detta leda till materiella skador, personskador, elektriska stötar eller i extremfall till döden. 2.3 Risker genom felaktig användning Varning FARA! Hög elektrisk spänning och hög arbetsström! Livsfara eller risk för allvarliga kroppsskador genom elektrisk stöt! Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 3

14 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Varning FARA! Hög elektrisk spänning genom felaktig anslutning! Livsfara eller risk för kroppsskador genom elektrisk stöt! Varning FARA! Produktens hölje kan vara hett! Risk för personskador! Risk för brännskador! Varning FARA! Riskfyllda rörelser! Livsfara, risk för allvarliga kroppsskador eller materiella skador genom oavsiktliga rörelser hos motorerna! 2.4 Säkerhetsföreskrifter 2.4. Allmänna säkerhetsföreskrifter Varning Stegmotordrivsteget motsvarar skyddsklass IP2 och nedsmutsningsgrad. Se till att omgivningen har samma säkerhetsklass och nedsmutsningsgrad. Varning Använd endast tillbehör och reservdelar som är godkända av tillverkaren. Varning Anslut stegmotordrivstegen till nätet enligt EN-standarderna och VDE-föreskrifterna så att de kan kopplas från nätet med lämpliga frånkopplare (t.ex. huvudströmbrytare, säkerhetsbrytare eller effektbrytare). Varning Använd förgyllda kontakter eller kontakter med högt kontakttryck för omkoppling av styrkontakter. 4 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

15 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem I förebyggande syfte måste avstörningsåtgärder vidtas för kopplingsanläggningarna, t.ex. genom skydd och reläer med RC-element eller dioder. Följ de säkerhetsföreskrifter och säkerhetsbestämmelser som gäller i det land där enheten används. Varning Följ de omgivningsförhållanden som anges i produktdokumentationen. Säkerhetskritiska användningsområden är inte tillåtna om de inte uttryckligen godkänts av tillverkaren. Anvisningarna för installation enligt EMC-kraven finns i kapitel 6.5 Anvisningar för säker installation enligt EMC-direktivet (sidan 3). Tillverkaren av anläggningen eller maskinen ansvarar för att gränsvärdena enligt gällande föreskrifter inte överskrids. Varning Tekniska data samt anslutnings- och installationskrav för stegmotordrivsteget finns i den här produktmanualen och måste följas. Varning FARA! Följ de allmänna installations- och säkerhetsföreskrifterna för arbeten på starkströmsanläggningar (t.ex. DIN, VDE, EN, IEC eller andra nationella och internationella föreskrifter). Annars föreligger livsfara, risk för allvarliga kroppsskador eller materiella skador. Bland annat följande föreskrifter gäller: VDE EN 624 EN 578 EN ISO 2 Föreskrift för installation av starkströmanläggningar upp till volt Elektrisk utrustning för maskiner Elektronikutrustning i elektriska starkströmsinstallationer Maskinsäkerhet Grundläggande begrepp, allmänna konstruktionsprinciper Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 5

16 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem EN 5 EN 37 EN ISO Maskinsäkerhet Principer för riskbedömning Maskinsäkerhet Förhindrande av oväntad start Säkerhetsrelaterade delar av styrsystem EN Varvtalsstyrda elektriska drivsystem - Funktionssäkerhet Säkerhetsanvisningar för montering och underhåll För montering och underhåll av anläggningen gäller föreskrifterna DIN, VDE, EN och IEC, samt alla nationella och lokala säkerhetsföreskrifter och olycksförebyggande föreskrifter. Anläggningstillverkaren respektive den driftsansvarige ska se till att följande föreskrifter följs: Varning Stegmotordrivsteget får endast användas, underhållas och/eller tas i drift av personal som är utbildad för och behörig att utföra arbete på eller med elektrisk utrustning. För att förebygga olyckor, personskador och/eller materiella skador: Varning Den serietillverkade motorhållbromsen eller en extern motorhållbroms, som styrs av drivstegsregulatorn, räcker inte till för att utesluta personskador! Säkra vertikala axlar ytterligare mot att falla eller sjunka ned efter att motorn kopplats från, genom t.ex.: - Mekanisk låsning av den vertikala axeln - Extern broms-/ uppfångnings-/ klämanordning eller - Tillräcklig viktutjämning av axeln 6 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

17 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Under användning och upp till ca minut efter det att stegmotordrivsteget stängts av leder det interna bromsmotståndet farlig mellankretsspänning. Vid beröring kan denna spänning innebära livsfara eller risk för allvarliga kroppsskador. Kontrollera innan underhållsarbeten påbörjas att nätspänningen är frånkopplad och spärrad samt att mellankretsen är urladdad. Koppla från den elektriska utrustningen med huvudbrytaren och säkra den mot återtillkoppling. Vänta tills mellankretsen är urladdad vid: - Underhållsarbeten och reparation - Rengöringsarbeten - Långa driftavbrott Varning Var noggrann vid montering. Kontrollera att varken borrspån, metalldamm eller monteringsdelar (skruvar, muttrar, kabelbitar) kan trilla ned i stegmotordrivsteget under monteringen eller senare när drivsteget är i drift. Kontrollera att den externa spänningsförsörjningen till regulatorn (24 V) är frånkopplad. Koppla alltid från mellankretsen eller lastspänningen innan logikspänningen till regulatorn (24 V) kopplas från. Varning Arbeten inom maskinområdet får endast utföras vid frånkopplad och spärrad växelströms- respektive likspänningsmatning. Frånkopplade effektsteg eller frånkopplad regulator är inte lämpliga som spärrar. Vid störningar kan drivsteget göra oväntade rörelser. Varning Utför idrifttagningen med motorerna på tomgång för att undvika mekaniska skador genom t.ex. felaktig rotationsriktning. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 7

18 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Elektroniska enheter är generellt inte avbrottssäkra. Användaren ansvarar för att anläggningen försätts i ett säkert tillstånd vid bortfall av den elektroniska enheten. Varning FARA! Stegmotordrivsteget och framförallt bromsmotståndet kan uppnå höga temperaturer som kan orsaka svåra brännskador vid beröring Skydd mot beröring av elektriska delar Detta avsnitt gäller endast för utrustning och drivstegskomponenter med spänningar på upp till 6 volt. Beröring av delar med spänningar över 6 volt kan vara farlig och leda till elektrisk stöt. Vid drift av elektriska enheter står alltid vissa delar av dessa enheter under farlig spänning. Varning Livsfarlig spänning! Hög elektrisk spänning! Livsfara, risk för skador eller allvarliga kroppsskador genom elektrisk stöt! Vid drift gäller föreskrifterna DIN, VDE, EN och IEC, samt alla nationella och lokala säkerhetsföreskrifter och olycksförebyggande föreskrifter. Anläggningstillverkaren respektive den driftsansvarige ska se till att följande föreskrifter följs: Varning Innan tillkoppling sker, montera avsedda skydd och anordningar för att förhindra oavsiktlig beröring. Vid inbyggda enheter ska ett yttre hölje, t.ex. ett kopplingsskåp, skydda mot direkt beröring av elektriska delar. Följ föreskrifterna enligt BGVA3! Varning Enligt standarden EN 667 måste den föreskrivna minsta tvärsnittsarean för skyddsledaren i koppar hållas längs hela jordningen. 8 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

19 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Före idrifttagning, även vid kortvarig mätning och testning, ska alltid skyddsledaren anslutas till alla elektriska enheter enligt anslutningsschemat eller jordledare anslutas. På huset kan annars höga spänningar uppstå, vilket leder till elektriska stötar. Varning Berör inte komponenternas elektriska anslutningsställen i tillkopplat tillstånd. Varning Före arbete på elektriska delar med spänningar över 6 volt, skilj enheten från nätet eller spänningskällan. Säkra mot återtillkoppling. Varning Vid installation ska hänsyn tas till mellankretsspänningens styrka, särskilt vad gäller isolering och skyddsåtgärder. Se till att jordningen, ledarnas dimensioner och kortslutningsskyddet är korrekta Skydd genom skyddsklenspänning (PELV) mot elektrisk stöt Alla anslutningar och klämmor med en spänning på 5 till 6 volt som sitter på stegmotordrivsteget har skyddsklenspänning som är utformad så att dessa kan vidröras enligt följande standarder: Standarder - Internationell standard: IEC Europeiska länder inom EU: EN 578/998, avsnitt Varning FARA! Hög elektrisk spänning genom felaktig anslutning! Livsfara eller skaderisk genom elektrisk stöt! Till anslutningar och klämmor med spänningar på 6 volt får endast enheter, elektriska komponenter och kablar med skyddsklenspänning (PELV = Protective Extra Low Voltage) anslutas. Anslut endast spänningar och strömkretsar som garanterar en säker isolering av farliga spänningar. Säker isolering uppnås exempelvis genom isolertransformatorer, säkra optokopplare eller nätfri batteridrift. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 9

20 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Skydd mot farliga rörelser Farliga rörelser kan uppstå vid felaktig styrning av anslutna motorer. Det kan ha olika orsaker: Orsaker - Smutsiga kablar eller felaktig kabeldragning - Fel vid manövrering av komponenterna - Fel på mätvärdes- och signalgivarna - Defekta komponenter eller komponenter som inte uppfyller EMC-kraven - Fel i programvaran i det överordnade styrsystemet - Borttagning av effektstegsaktivering Dessa fel kan uppträda direkt efter tillkoppling eller efter en viss tid i drift. Övervakningarna i drivstegskomponenterna utesluter i stor utsträckning felfunktioner i de anslutna drivstegen. Risken för kroppsskador och/eller materiella skador får trots detta inte ignoreras. Fram till de inbyggda övervakningarna aktiveras, finns risk för en felaktig drivenhetsrörelse, vars utfall beror på typen av styrning och drifttillstånd. Varning FARA! Riskfyllda rörelser! Livsfara, skaderisk, allvarliga kroppsskador eller materiella skador! Se därför till att säkerheten garanteras genom övervakningar eller åtgärder som är överordnade anläggningen. Dessa övervakningar och åtgärder tillhandahåller anläggningstillverkaren enligt en risk- och felanalys av den specifika anläggningen. Hänsyn tas då till de säkerhetsbestämmelser som gäller för anläggningen. Maskinen kan göra villkorliga rörelser eller andra felfunktioner kan inträffa vid frånkoppling och vid förbikopplade eller ej aktiverade säkerhetsanordningar. 2 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

21 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem Skydd mot beröring av heta delar Varning FARA! Produktens hölje kan vara hett! Risk för personskador! Risk för brännskador! Varning Risk för brännskador! Vidrör inte enheternas ytor i närheten av heta värmekällor! Innan enheterna berörs måste de svalna minuter efter frånkoppling. Beröring av utrustningens heta delar, t.ex. höljen för kylkroppar och motstånd, kan leda till brännskador! Skydd vid hantering och montering Olämplig hantering och montering av vissa delar och komponenter kan i värsta fall leda till skador. Varning FARA! Skaderisk genom felaktig hantering! Risk för kläm-, skär- och stötskador! Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 2

22 2. Säkerhetsföreskrifter för elektriska drivenheter och styrsystem De allmänna säkerhetsföreskrifterna gäller: Varning Följ de allmänna installations- och säkerhetsföreskrifterna för hantering och montering. Använd lämpliga monterings- och transportanordningar. Förebygg klämrisk genom lämpliga åtgärder. Använd endast lämpliga verktyg. Använd specialverktyg om så föreskrivs. Använd lyftanordningar och verktyg på ett korrekt sätt. Använd om nödvändigt lämplig skyddsutrustning (t.ex. skyddsglasögon, skyddsskor och skyddshandskar). Inga personer får vistas under hängande laster. Avlägsna genast vätskor från underlaget på grund av halkrisk. 22 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

23 3. Produktbeskrivning 3. Produktbeskrivning 3. Allmänt Stegmotordrivsteget CMMS-ST är en helt digital positionsregulator för styrning av tvåfas hybrid-stegmotorer. Stegmotordrivsteget CMMS-ST är avsedd för styrning av hybrid-stegmotorer med en maximal ström på upp till 8 A. Detta gäller framförallt serierna MTR-ST och EMMS-ST från Festo. Motorerna i serien MTR-ST och motorerna i serien EMMS-ST utan pulsgivare drivs i en öppen reglerkrets (open loop). Motorerna i serien EMMS-ST med pulsgivare drivs i en sluten reglerkrets (closed loop). Utrustningen kan drivas med både digitala och analoga styrsignaler och kan anslutas till nätet med den integrerade CAN-bussen. Dessutom kan andra fältbussystem läggas till via teknikmodulens insticksplats. Med parametreringsgränssnittet FCT (Festo Configuration Tool) är enkel manövrering och idrifttagning av stegmotordrivsteget möjlig. Grafiska bilder och piktogram tillåter intuitiv parametrering. 3.2 Egenskaper Kompakthet Minimala mått Full integrering av alla komponenter för drivsteg och effektdel, inklusive RS232/485- och CANopen-gränssnitt Integrerad bromschopper Integrerat EMC-filter Automatisk styrning för en hållbroms som är integrerad i motorn Aktuella CE- och EN-standarder uppfylls utan ytterligare externa åtgärder (motorkabellängd upp till 25m) In- och utgångar Fritt programmerbara I/O:s Högupplösande 2-bitars analog ingång Krypkörning och inlärningsläge Enkel anslutning till ett överordnat styrsystem via I/O Synkrondrift Master/slav-drift Utbyggnads- och fältbussmoduler PROFIBUS-DP (P.BE-CMMS-FHPP-PB-...) DeviceNet (P.BE-CMMS-FHPP-DN-...) Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 23

24 3. Produktbeskrivning Integrerat CANopen-gränssnitt Öppet gränssnitt enligt CANopen Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Protokoll enligt CANopen-standarderna CiA DS 3 och CiA DSP 42 Omfattar "Interpolated Position Mode" för fleraxliga applikationer Motion Control Drift som vridmoments-, varvtals- eller lägesregulator Integrerad positioneringsstyrning Tidsoptimerad (trapetsformad) eller ryckfri (s-formad) positionering Absoluta och relativa rörelser Punkt-till-punkt-positionering Lägessynkronisering Elektronisk växel 64 positionssatser 8 körprofiler Mångsidiga referenskörningsmetoder Integrerad förloppsstyrning Automatisk följd av positionssatser utan överordnad styrning Linjära och cykliska positionssekvenser Inställbara fördröjningar Väntpositioner och betingade hoppmål Definierbara stoppositioner för okritiska stoppunkter Interpolerande fleraxlig rörelse Med lämplig styrning kan CMMS-ST utföra bankörningar via CANopen med interpolation. För detta ändamål ställs lägesbörvärden in i ett fast tidsraster av styrsystemet. Däremellan interpolerar positioneringsregulatorn automatiskt datavärdena mellan två stödpunkter. Parametreringsprogrammet "Festo Configuration Tool FCT" Enkel idrifttagning och diagnos Konfiguration av motordrivsteg, motor och axel Automatisk inställning av samtliga reglerparametrar genom Festo-mekanik 2-kanalig oscilloskopfunktion Finns på tyska och engelska 24 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

25 3. Produktbeskrivning 3.3 Gränssnitt 3.3. Styrgränssnitt Styrgränssnitt Analog Frekvenssignaler Signaltyp Analog signal A/B - spårsignaler (RS422) CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls I/O Digitala I/O signaler för styrning av satsval och krypkörning Fältbuss CANopen (FHPP/CiA DSP 42) PROFIBUS-DP (FHPP) DeviceNet (FHPP) Tabell 3. Styrgränssnitt Översikt över gränssnitt Börvärdesgränssnitt/ gränssnitt Inställning av börvärde via Funktion Driftsätt Hänvisning Analog X (± V) Analog börvärdesinställning Varvtalsreglering vridmomentsreglering Tabell 6.2 ff Puls/riktning gränssnitt X (24 V / Mode 3) X (5 V) CW/CCW CLK/DIR Synkronisering Tabell 6.5 Tabell 6.4 A/B-signaler + X (5 V) Master/slav Synkronisering I/O läge 3 (starta (slav) Tabell 6.4 synkronisering) Tabell 6.5 I/O X (24V / Satsselektion Positionerings läge //2) Krypkörning styrning Tabell 6.2 ff Länkade positionssatser Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 25

26 3. Produktbeskrivning Börvärdesgränssnitt/ gränssnitt Inställning av börvärde via Funktion Driftsätt Hänvisning Fältbuss CANopen X4 (CAN) Direktkommando Referenskörning Krypkörning Satsval Interpolated position mode (CiA DS42) Varvtalsreglering Vridmomentsreglering Positioneringsstyrning Tabell 6.8 Tabell 3.2 Gränssnitt Analog börvärdesinställning Analog börvärdesinställning +/- V DC kan konfigureras som börvärdesinställning - Varvtalsbörvärde - Vridmomentsbörvärde Erforderlig styrning vid analog börvärdesinställning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 26 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

27 3. Produktbeskrivning Gränssnitt för direkt synkrondrift Motordrivsteget möjliggör master-slav-drift, nedan kallat synkronisering. Regulatorn kan arbeta antingen som master eller som slav. När motordrivsteget arbetar som master kan det tillhandahålla A/B-signaler på inkrementalgivarutgången [X] (RS422). Om motordrivsteget ska arbeta som slav så finns det flera olika ingångar och signalformer för synkronisering. [X] (5V RS422) [X] (24V): A/B, CW/CCW, CLK/DIR CW/CCW, CLK/DIR. Inkrementalgivargränssnittet kan konfigureras i programmet både som utgång och som ingång (master respektive slav). Därutöver finns två ingångar på anslutningskontakten för anslutning av 5 V pulsriktningssignaler (CLK / DIR), (CW / CCW). 24 VDC pulsriktningssignaler realiseras genom [X] DIN2 och DIN3. Information 5V DC 24V DC Pulsriktningssignaler via [X] max. 5 khz Pulsriktningssignaler via [X] max. 2 khz Utgång: generering av inkrementalgivarsignaler [X] Utifrån givardata genererar motordrivsteget spårsignalerna A, B samt nollimpulsen av en inkrementalgivare. Pulstalet kan ställas in i FCT-PlugIn med värden inom Fr.o.m. FCT-PlugIn V. kan värden upp till 248 ställas in. Information Vid fast program.2... : För att undvika avrundningsfel ska pulstalet per varv innehålla faktor 2 n. (32, ) 24 Ändringar på detta gränssnitt aktiveras först efter en "Reset". (Download, Store, Reset) Ett RS422-drivsteg tillhandahåller signalerna till [X] differentiellt. Ingång: Bearbetning av frekvenssignaler [X] Signalerna värderas antingen som A/B-spårsignaler av en inkrementalgivare eller som puls-/riktningssignaler (CW/CCW eller CLK/DIR) av en stegmotorstyrning. Signalformen väljs i FCT. Stegantalet per varv kan parametreras. Därutöver kan en ytterligare elektronisk växel parametreras. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 27

28 3. Produktbeskrivning Följande signaler kan utvärderas: A/B-spårsignaler CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls Ingång: Bearbetning av puls-/riktningssignaler 24 V DC [X] CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls 24 V DC puls-/riktningssignaler realiseras genom X DIN2 och DIN3. Taktfrekvens puls-/riktningssignaler Spänning Ingång Taktfrekvens 5 V [X] 5 khz 24 V [X] upp till 2 khz Tabell 3.3 Maximal ingångsfrekvens Aktivering av synkronisering Synkronisering kan ställas in på olika sätt. Med parametreringsprogrammet FCT på sidan "Application Data" under fliken "Operating Mode Settings", genom att markera styrgränssnittet "Synchronisation". Via [X] (digitalt I/O-gränssnitt) genom att välja läge 3. Information Vid inställning av synkronisering genom FCT reagerar regulatorn endast via synkroniseringsgränssnittet. Alla övriga funktioner i driftsättet positionering är inte längre tillgängliga. Information När konfigurationen ändrats i FCT ska den laddas in i motordrivsteget med knappen "Download" och sparas permanent med knappen "Store". Efter en "Reset" (eller från- och tillkoppling) av motordrivsteget aktiveras den nya konfigurationen. För att säkerställa regulatorns flexibilitet rekommenderas att koppla till synkroniseringen via I/O-gränssnittet. 28 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

29 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-styrning vid synkronisering genom FCT - DIN4 Slutstegsaktivering - DIN5 Regulatoraktivering - DIN6 Gränslägesbrytare - DIN7 Gränslägesbrytare Erforderlig I/O-anslutning vid synkronisering genom lägesomkoppling med 24 VDC frekvenssignaler Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 29

30 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid synkronisering genom lägesomkoppling med 5 VDC frekvenssignaler Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 3 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

31 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram ENABLE START STOP DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: Speed reached DOUT3: ERROR Drive is moving t t mc tx t tx t tx =,6 ms = x ms (beroende på ramper) tmc =x ms (beroende på MC-fönster) Bild 3. Signalförlopp vid driftsätt med synkronisering vald / vid aktivering av synkronisering genom START (DIN8) Information Från och med fast program avges på DOUT2 meddelandet "Position synchron". Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 3

32 3. Produktbeskrivning Signalen MC är satt så länge drivenheten står vid aktiv synkronisering (DIN8: START satt). Så länge fönstret för "DZ=Drehzahl=Velocity " inte lämnas, sätts MC-signalen. För kvitteringen "Velocity reached" ställer du jämförelsevarvtalet på noll och ställer endast in ett meddelandeområde i meddelandefönstret. Allmän information De allmänna begränsningarna och inställningarna genom FCT gäller även vid synkronisering. Axelbegränsningar, hastigheter, meddelandefönster osv. Vid upphämtning av en inkommande master accelerar motorn vid strömgränsen. Till och med FW.2...2: Vid synkronisering med en föregående master avges meddelandet "Velocity reached" när hastigheten inom inställt meddelandefönster har uppnåtts. Om överslag förekommer under synkroniseringsfasen eller om meddelandefönstret är för lågt inställt kan det förekomma att meddelandet avges flera gånger eller flimrar. Från och med FW avges på DOUT2 meddelandet "Position synchron". Avvikelsen konfigureras via toleransfönstret för "Motion Complete" i FCT I/O-funktioner och maskinkontroll Gränslägesbrytare Gränslägesbrytare begränsar rörelseutrymmet för att öka säkerheten. Under referenskörningen kan en av de båda gränslägesbrytarna användas som referenspunkt för positioneringsstyrningen. Sample-ingång Vid aktivering via en fältbuss finns en höghastighets-sample-ingång för olika applikationer med tidskritiska uppgifter (lägesregistrering, specialapplikation m.m.). 32 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

33 3. Produktbeskrivning Analog ingång Stegmotordrivsteget CMMS-ST har en analog ingång för ingångsnivåer inom området + V till - V. Ingången är en differensingång (2 bitar) för att garantera ett omfattande skydd mot fel. De analoga signalerna kvantifieras och digitaliseras av analog-digitalomvandlaren med en upplösning på 2 bitar. De analoga signalerna används vid förinställning av börvärden (varvtal eller moment) för regleringen. Lägesomkoppling För ytterligare funktioner, t.ex. krypkörning, satskoppling och synkronisering, kan den analoga ingången AIN även användas som digital ingång. Växla mellan följande standardinställningar genom att byta läge: Mode Läge Läge Läge 2 Läge 3 Tabell 3.4 Lägesomkoppling Funktion Positionering Krypkörningsfunktion Satskedja Synkronisering RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) RS232-gränssnittet ska användas som parametreringsgränssnitt. Parametrar Signalnivå Baudhastighet ESD-skydd Anslutning Enligt RS232-specifikation resp. RS485-specifikation 96 baud till 5 kbaud ESD-skyddad (6 kv) drivrutin Nollmodemsstandard [X5] Anslutning Tabell 3.5 RS232-gränssnittets parametrar Via [X5] / DSUB 9 stift / stift RS485-gränssnittet ligger på samma anslutningskontakt som RS232-gränssnittet. Användaren måste aktivera kommunikationen separat. RS232-meddelanden kan också tas emot om RS485-kommunikationen är aktiverad, så att enheten alltid kan nås av parametreringen. Det seriella gränssnittet har efter återställningen alltid följande grundinställningar: Parametrar Baudhastighet Värde 96 bit/s Databitar 8 Paritet Ingen Stoppbitar Tabell 3.6 Standardparametrar Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 33

34 3. Produktbeskrivning För att kunna manövrera ett gränssnitt med ett terminalprogram, t.ex. vid testning, krävs följande inställningar (rekommandationer): Parametrar Flödesstyrning Emulering ASCII-konfiguration Värde Ingen VT - Skickade tecken avslutas med radmatning - Inmatade tecken matas ut lokalt (lokalt eko) - Vid mottagning kommer radmatningen i slutet av raden Tabell 3.7 Inställning för terminalprogram Observera att motordrivsteget automatiskt matar ut ett tillkopplingsmeddelande via det seriella gränssnittet omedelbart efter en återställning. Ett mottagningsprogram på styrningssidan måste antingen bearbeta eller ignorera dessa mottagna tecken. Allmänna kommandon Kommando Syntax Svar Ny initiering av positionsregulator RESET! Ingen (tillkopplingsmeddelande) Aktuell parameteruppsättning och alla positionssatser sparas i det beständiga flashminnet Inställning av baudhastighet för seriell kommunikation SAVE! BAUD96 BAUD92 BAUD384 BAUD576 BAUD52 DONE Okänt kommando Valfritt ERROR! Inläsning av versionsnumret för det fasta programmets CM release (konfigurationshantering) VERSION? 23:VERSION:MMMM.SSSS*) *)MMMM: SSSS: Huvudversion av CM release (hexadecimalformat) Underversion av KM-release (hexadecimalformat) Tabell 3.8 Allmänna kommandon Parameterkommandon Utbytet av parametrar och data sker via s.k. "kommunikationsobjekt" (KO). De används i en fast syntax. För fel vid skriv- eller läsåtkomst är särskilda returvärden definierade. 34 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

35 3. Produktbeskrivning Kommando Syntax Svar Läsa ett KO OR:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OR:EEEEEEEE Skriva ett KO OW:nnnn:HHHHHHHH OK! respektive OW:EEEEEEEE Läsa den nedre gränsen av ett KO ON:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive ON:EEEEEEEE Läsa den övre gränsen av ett KO OX:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OX:EEEEEEEE Läsa ärvärdet av ett KO OI:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OI:EEEEEEEE *)nnnn: Nummer för kommunikationsobjekt (KO), 6 bitar (hexadecimalformat) HHHHHHHH: 32 bitar data/värden (hexadecimalformat) EEEEEEEE: Returvärde vid ett åtkomstfel Tabell 3.9 Parameterkommandon Returvärdena har följande betydelse: Returvärde x 2 x 3 x 4 x 5 x 8 x 9 Betydelse Data är mindre än den nedre gränsen. Data har inte skrivits över. Data är större än den övre gränsen. Data har inte skrivits över. Data är mindre än den nedre gränsen. Data har begränsats till den nedre gränsen och sedan tagits över. Data är större än den övre gränsen. Data har begränsats till den övre gränsen och sedan tagits över. Data är utanför giltigt värdeområde och har inte skrivits Data är för närvarande utanför giltigt värdeområde och har inte skrivits Tabell 3. Returvärden Funktionskommandon Kommando Syntax Svar Aktivera regulatorn. För att det ska gå måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232". Deaktivera regulatorn. För att det ska gå måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232". Koppla från effektsteget. För att det ska gå måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232". OW:6: OW:6:2 OW:6:3 OK! respektive OW:EEEEEEEE ) OK! respektive OW:EEEEEEEE ) OK! respektive OW:EEEEEEEE ) Kvittera fel OW:3: OK! ) Felaktiga returvärden kan t.ex. uppstå genom felaktigt inställd logik för aktivering av regulatorn eller ej laddad mellankrets. Tabell 3. Funktionskommandon Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 35

36 3. Produktbeskrivning Inställning av driftsätt Eftersom interna processer måste synkroniseras, kan byte av driftsätt ta flera cykeltider hos regulatorn. Festo rekommenderar därför starkt att verifiera och avvakta tills önskat driftsätt uppnåtts. Driftsätt Syntax Response Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Positionering Tabell 3.2 Driftsätt OW:3:4 OW:3:8 OW:3:2 OK! respektive OW:EEEEEEEE Felaktiga returvärden kan uppstå genom ogiltiga värden som inte ingår i gruppen ovan. Aktuellt driftsätt kan läsas med "OR"-kommandot. Styrning via RS485 Information Kontrollera att du använder en komplett ansluten nollmodemkabel innan RS485-gränssnittet aktiveras. Alla kabelstift ska vara anslutna enligt följande specifikation (se även kapitel 6.4.5). Stif t Kortbeteck ning Beteckning Signalriktning Beskrivning DCD Data Carrier Detect 2 RxD Receive (x) Data 3 TxD Transmit (x) Data 4 DTR Data Terminal Ready Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenhet --> ändutrustning Ändutrustning --> överföringsenhet Ändutrustning --> överföringsenhet Lagringsmediets signal har registrerats av överföringsenheten Kabel som på ändutrustningen tar emot en databit från överföringsenheten. Kabel som på ändutrustningen skickar en databit till överföringsenheten. Ändutrustningen är funktionsklar 5 GND Ground (jord) Inga Referenspotential till V. 6 DSR Data Set Ready 7 RTS Request To Send 8 CTS Clear To Send Överföringsenhet --> ändutrustning Ändutrustning --> överföringsenhet Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenheten är funktionsklar Ändutrustningen indikerar att den sändande enheten ska börja sända (sändningsuppmaning). Överföringsenheten indikerar att den är redo att ta emot (sändningstillåtelse). 36 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

37 3. Produktbeskrivning Stif t Kortbeteck ning Beteckning Signalriktning Beskrivning 9 RI Ring Indicator Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenheten tar emot ett ring- eller uppringningstecken på telefonledningen Tabell 3.3 Uppbyggnad av en nollmodemskabel Konfiguration i FCT Vid konfiguration krävs följande inställningar i fönstret "Workspace": - På sidan "Application Data", fliken "Operating Mode Settings" ställer du in styrgränssnittet på "RS485". - På sidan "Controller, Control Interface" ska alternativet "Enable" inte vara förbockat. Därefter laddar du den ändrade konfigurationen i motordrivsteget med knappen "Download" och sparar permanent med knappen "Store". Efter en "Reset" (eller från- och tillkoppling) av motordrivsteget aktiveras den nya konfigurationen. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 37

38 3. Produktbeskrivning Kommandosyntax för RS485 Styrningen av motorregulatorn via RS485 sker med samma objekt som vid RS232. Endast kommandonas syntax för att skriva/läsa objekten utökas i jämförelse med RS232. Syntax: Betydelser: XT: XTnn:HH HH:CC Fasta konstanter nn: Nodnummer, identiskt med CANopen-nodnummer (inställning via DIP-omkopplare) HH HH: Data (normal kommandosyntax) Information Svaret sänder följande tecken till de första 5 platserna: "XRnn:" med nn = enhetens nodnummer Alla enheter reagerar på nodnummer som "Broadcast". På så sätt kan varje enhet aktiveras utan att känna till nodnumret. Kommandon av typen "OW", "OR" etc. stöder en valfri kontrollsumma. Denna kontrollsumma genereras utan de första 5 tecknen. Bootladdarens tillkopplingsmeddelande samt det fasta programmets tillkopplingsmeddelande sänds i RS232-läge. Exempel "Profile Position Mode" via RS-485 Om CMMS-ST-...-G2 drivs via RS485 kan styrning ske som vid drift via RS232, se kapitel Exempel "Profile Position Mode" via RS232 (sidan 38). Vid drift skrivs helt enkelt nodnumret före kommandot. Nodnumret ställs in genom DIP-omkopplarna. Kommando: XT7:=67A:A Sända målposition varv till nod 7 Exempel "Profile Position Mode" via RS232 Information Om du vill utföra en positionering måste en referenskörning göras varje gång som drivsteget kopplas till. Referenskörningen genomför via FCT eller enligt beskrivningen i kapitel "Exempel "Homing Mode" via RS232". Med CAN-åtkomsten som simulerats via RS232 kan motordrivsteget även köras i CAN "Profile Position Mode". Nedan beskrivs det grundläggande förloppet:. Omställning av logiken för regulatoraktivering Via COB 65_ kan logiken för regulatoraktivering ställas om. Eftersom simuleringen av CAN-gränssnittet via RS232 tas över komplett, kan aktiveringslogiken även ställas om till DIN:s + CAN. 38 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

39 3. Produktbeskrivning Kommando: =65:2 På så sätt kan aktivering tilldelas via CAN-kontrollordet (COB 64_). Kommando: =64:6 Kommando "Shutdown" Kommando: =64:7 Kommando "Switch on / Disable Operation" Kommando: =64:F Kommando "Enable Operation" 2. Aktivering av "Profile Position Mode" Via COB 66_ (Mode of Operation) aktiveras positioneringsläget. Detta måste skrivas en gång, eftersom alla interna selektorer därvid ställs in korrekt. Kommando: =66: Profile Position Mode 3. Skriva positionsparametrar Via COB 67A_ (target position) kan målpositionen skrivas. Målpositionen skrivs i "Position Units". Målpositionen beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är / 2 6 varv (6 bitar före kommat, 6 bitar efter kommat). Kommando: =67A:58 Målposition 5,5 varv Via COB 68_ (profile velocity) kan rörelsehastighet skrivas och via COB 682_ (end velocity) kan sluthastighet skrivas. Hastigheterna skrivs i "Speed Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är / 2 2 varv/min. (2 bitar före kommat, 2 bitar efter kommat). Kommando: =68:3E8 Rörelsehastighet varv/min Via COB 683_ (profile acceleration) kan accelerationen skrivas, via COB 684_ (profile deceleration) kan fördröjning skrivas och via COB 685 (quick stop deceleration) kan snabbstoppsrampen skrivas. Accelerationerna skrivs i "Acceleration Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är / 2 8 varv/min/s (24 bitar före kommat, 8 bitar efter kommat). Kommando: =683:388 Acceleration 5 varv/min/s 4. Starta positionering Via CAN Controlword (COB 64_) startas en positionering:. Via BIT..3 styrs regulatoraktiveringen (se ovan). 2. Via en stigande flank på bit 4 startas positioneringen. Därvid tas nedanstående inställningar över. 3. Bit 5 fastlägger om den pågående positioneringen först ska avslutas innan det nya körkommandot tas över () eller om den pågående positioneringen ska avbrytas (). 4. Bit 6 fastlägger om positioneringen ska utföras absolut () eller relativt (). Kommando: =64:F Kommando: =64:5F Starta absolut positionering eller Starta relativ positionering 5. När positioneringen avslutats måste drivstegets tillstånd återställas, så att en ny positionering kan startas. 6. Kommando: =64:F Försätta drivsteget i tillståndet "Ready" Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 39

40 3. Produktbeskrivning Exempel "Homing Mode" via RS232 Med CAN-åtkomsten som simulerats via RS232 kan motordrivsteget även köras i CAN "Homing Mode". Nedan beskrivs det grundläggande förloppet:. Omställning av logiken för regulatoraktivering 2. Via COB 6_ kan logiken för regulatoraktivering ställas om. Eftersom simuleringen av CAN-gränssnittet via RS232 tas över komplett, kan aktiveringslogiken även ställas om till DIN:s + CAN. 3. Kommando: =65:2 4. På så sätt kan aktivering tilldelas via CAN-kontrollordet (COB 64_). Kommando: =64:6 Kommando "Shutdown" Kommando: =64:7 Kommando "Switch on / Disable Operation" Kommando: =64:F Kommando "Enable Operation" 5. Aktivera "Homing Mode" 6. Via COB 66_ (Mode of Operation) aktiveras referensläget. 7. Kommando: =66:6 Homing Mode 8. Starta referenskörning 9. Via CAN-kontrollordet (COB 64_) startas en referenskörning:. - Via BIT... 3 styrs regulatoraktiveringen. - Via en stigande flank på bit 4 startas referenskörningen. 2. Kommando: =64:F 3. När referenskörningen avslutats måste drivstegets tillstånd återställas. 4. Kommando: =64:F Försätta drivsteget i tillståndet "Ready" Strategi för flera fast program Via den inbyggda SD-kortläsaren kan det fasta programmet uppdateras genom ett valfritt fast program från kunden. Se kapitel SD-minneskort Ingång för inkrementalgivare I motorer i serien EMMS-ST registreras ärvarvtalet och positionen via en inkrementalgivare (tillval) som är monterad på motoraxeln. Ärvarvtalet baseras på rotorns uppmätta läge. Rotorläget utjämnas via ett parametreringsbart PT -filter. Positionsräknaren för positionering har en databredd på 32 bitar. Positionen inom ett motorvarv har en upplösning på maximalt 6 bitar. På så sätt fås ett maximalt möjligt positioneringsområde på ±32767 varv. 4 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

41 3. Produktbeskrivning Bromschopper I effektslutsteget finns en integrerad bromschopper med bromsmotstånd. Om mellankretsens tillåtna laddningskapacitet överskrids under återmatningen kan det interna bromsmotståndet omvandla bromsenergin till värme. Bromschoppern aktiveras via programvaran. Programvaran och maskinvaran skyddar det interna bromsmotståndet mot överbelastning. Information Om bromsmotståndets maximala bromsenergi överskrids, avges meddelandet "7 överspänning i mellankretsen" och effektstegen kopplas från Styrgränssnitt [X] Styrgränssnittet [X] är utfört som 25-polig D-Sub. Följande signaler finns: Stift Beteckning Läge (DIN2=) Läge (DIN2=) Läge 2 (DIN9= & DIN2=) Läge 3 (DIN9= & DIN2=) AGND Skärm för analoga signaler 4 AGND Referenspotential för analoga signaler 2 AIN DIN2 5 #AIN DIN3 Börvärdesingång lägesomkoppling Stoppingång (low-aktiv) "" slav synk. STOP STOP STOP 3 DIN Satsselektion 4 (high-aktiv) Krypkörning + Next - 6 DIN Satsselektion 5 (high-aktiv) Krypkörning - Next 2-4 +VREF Referensutgång för börvärdespotentiometer 7 AMON Analogmonitorutgång 5 Ledig Ledig Ledig Ledig Ledig V 24 V-matning, leds igenom 6 GND24 Referenspotential för digitala I/O:s 9 DIN Satsselektion (high-aktiv) Satsselektion Satsselektion 7 DIN Satsselektion (high-aktiv) Satsselektion Satsselektion 2 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) Satsselektion 2 Satsselektion 2 CLK_24 8 DIN3 Satsselektion 3 (high-aktiv) Satsselektion 3 Paus satskoppling DIR_24 2 DIN4 Effektstegsaktivering (high- Slutstegsaktive- Slutstegsaktive- Slutstegsaktive- aktiv) ring ring ring Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 4

42 3. Produktbeskrivning Stift Beteckning Läge (DIN2=) Läge (DIN2=) Läge 2 (DIN9= & DIN2=) Läge 3 (DIN9= & DIN2=) 9 DIN5 Regulatoraktivering (high- Regulatoraktive- Regulatoraktive- Regulatoraktive- aktiv) ring ring ring 22 DIN6 Gränslägesbrytare Gränsläges brytare DIN7 Gränslägesbrytare Gränsläges brytare Gränsläges brytare Gränsläges brytare Gränslägesbrytare Gränslägesbrytare 23 DIN8 Start av positioneringsförlopp Inlärning Start satskoppling Start av synkroniseringen DIN9 Höghastighetsingång "" = joggdrift "" = satskedja "" = slavsynkronisering 24 DOUT Utgång driftberedskap (highaktiv) 2 DOUT Utgång Default Motion Complete (high-aktiv) 25 DOUT2 Utgång Default Ack-Start (low-aktiv) Varvtal uppnått Inlärnings-Ack. Default Ack-Start Position synkron 3 DOUT3 Utgång Default Error Error Error Error Tabell 3.4 Gränssnittskonfiguration Signal: AMON AIN / #AIN DOUT...DOUT3 Beskrivning Analog utgång för monitor Differentiell analog ingång med 2 bitar upplösning. Alternativt kan den differentiella analoga ingången parametreras med funktionen Mode och Stop. (DIN2 och DIN3) (beroende på det parametrerade styrgränssnittet). Digitala utgångar med 24 V-nivå, DOUT är fast belagt med funktionen "driftklar". Ytterligare utgångar kan konfigureras (t.ex. mål uppnått, axel i rörelse, målhastighet uppnådd). 42 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

43 3. Produktbeskrivning Signal: DIN...DIN3 Beskrivning Digitala ingångar för 24 V-nivå, följande funktioner: (beroende på val av läge beläggs ingångarnas funktioner) x effektstegsaktivering (DIN4) x regulatoraktivering / kvittera fel (DIN5) 2 x gränslägesbrytare (DIN6 + DIN7) Läge : 6 x positionsval (DIN-3, DIN, ) x start positionering (DIN8) 2 x lägesomkoppling (DIN9, 2) x stopp (DIN3) Läge : 2 x krypkörning. (DIN, ) x inlärning (DIN8) Läge 2: x paus satskoppling (DIN3) x start satskoppling (DIN8) 2x Next för vidarekopplingsvillkor satskoppling (DIN, ) Läge 3: 2x puls/riktning (CLK/DIR eller CW/CCW på DIN2, 3) x starta synk (DIN8) Tabell 3.5 Styrgränssnitt [X] De digitala ingångarna kan konfigureras: Mode DIN9 DIN2 Funktion Positionering Joggdrift 2 Satskedja 3 Synkronisering Tabell 3.6 Lägesomkoppling För att kunna koppla om mellan olika I/O-konfigurationer kan DIN2 och DIN9 konfigureras som selektorsignaler. Därmed kan maximalt fyra olika I/O-beläggningar väljas. De beskrivs i följande tabeller: - Tabell 6.2 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X], - Tabell 6.3 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X], - Tabell 6.4 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] och - Tabell 6.5 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 43

44 3. Produktbeskrivning 3.3. Seriellt parametreringsgränssnitt RS232 och RS485- [X5] Med hjälp av detta gränssnitt kan regulatorn parametreras samt parameteruppsättning och fast program laddas ned via ett RS232-nollmodemsgränssnitt med upp till 5 kbit/s. Gränssnittet kan antingen användas antingen som RS232-gränssnitt eller som RS485- gränssnitt. Gränssnitten kan inte användas samtidigt, eftersom båda gränssnitt använder samma UART i DSP SD-korthållare [X2] För lagring av reglerparametrar och komplett fast reglerprogram finns en anslutning för ett SD-minneskort (vanligt lagringsmedium för digitalkameror). För att uppnå hög kvalitet utförs anslutningen som "push-push"-hållare SD-minneskort Med SD-minneskortet kan du ladda parameteruppsättningar eller ladda ned ett fast program. Via en meny i parametreringsprogramvaran kan en parameteruppsättning matas in, laddas respektive sparas på minneskortet. Information Vid laddning av en parameteruppsättning från minneskortet laddas alltid den senaste parameteruppsättningen. I parameteruppsättningen går det dessutom att fastställa om ett fast program och/eller en parameteruppsättning automatiskt ska laddas från minneskortet efter tillkoppling. Om den automatiska nedladdningen av fast program (DIP-omkopplare 8 = ) är aktiverad eller om det inte finns något giltigt fast program i regulatorn, kontrolleras vid initieringen om det finns ett SD-minneskort, vilket i så fall initieras. Om det finns en fil för det fasta programmet på kortet kommer denna fil att kontrolleras (enhetstyp, kontrollsumma). Om inget fel detekteras kommer det fasta programmet att laddas ned från kortet till regulatorn och lagras i program-flash. Om den automatiska laddningen av parameteruppsättningen via idrifttagningsprogrammet är aktiverad, kontrolleras om ett kort är isatt när det fasta programmet startas. Om det finns ett kort kommer detta att initieras. 44 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

45 3. Produktbeskrivning 3.4 Fältbussanslutning Vid CMMS-AS kan olika fältbussar användas. Som standard är CAN-bussen fast integrerad i drivsteget vid CMMS-ST. Som alternativ kan PROFIBUS eller DeviceNet användas genom insticksmoduler. Endast en fältbuss i taget kan vara aktiv. För alla fältbussar är Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) implementerad som kommunikationsprotokoll. Dessutom är vid CAN-bussen ett kommunikationsprotokoll implementerat, baserat på CANopen-profilen enligt CiA Draft Standard DS3 och Drive Profil enligt CiA Draft Standard Proposal DSP42. Fältbussoberoende kan en faktorgrupp användas, så att applikationsdata kan överföras i användarspecifika enheter. Erforderlig I/O-anslutning vid fältbusstyrning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 3.4. FHPP Med FHPP kan ett enhetligt styrningskoncept realiseras oberoende av vilken fältbuss som används. Användaren måste alltså inte längre hålla reda på de specifika egenskaperna hos den aktuella bussen eller styrsystemen (PLC), utan får en förparametrerad profil för att snabbt kunna ta drivenheten i drift och styra den. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 45

46 3. Produktbeskrivning Vid FHPP finns det två manövreringsmöjligheter: satsselektion och direktdrift. Vid satsselektion används de positionssatser som lagras i drivsteget. I direktdrift kan följande användas:. Positioneringsläge Varvtalsreglering Kraftreglering Dessa lägen kan vid behov kopplas om dynamiskt i direktdrift. Ytterligare information finns i FHPP-handboken P.BE CMM FHPP SW SV CAN-buss Kommunikation CAN-bussen är fast integrerad i drivsteget och kan parametreras via DIP-omkopplaren på framsidan och aktiveras/deaktiveras. Med DIP-omkopplarna kan du ställa in nodadressen och överföringshastigheten, som indikeras på utsidan. Dessutom kan du koppla till ett termineringsmotstånd samt koppla till och från en CAN-buss. Drivsteget stöder överföringshastigheter upp till Mbit/s. Om kommunikationsprotokollet FHPP används, är de ovan nämnda driftsätten tillgängliga. Om CANopen-protokollet enligt CiA DS3 med applikationsprofil CiA DSP42 är aktiverat, kan följande användas: Positioneringsläge (CiA: Profile Position Mode), Referensläge (CiA: Homing Mode), Interpolerande positioneringsläge (CiA: Interpolated Position Mode) Varvtalsreglering (CiA: Profile Velocity Mode) och Kraftläge (CiA: Torque Profile Mode) Kommunikationen kan ske via SDO:s (Service Data Objects) och/eller PDO:s (Process Data Objects). Per sändningsriktning (Transmit/Receive) står vardera 2 PDO:s till förfogande. Banstyrning med linjär interpolation Med "Interpolated position mode " kan en banstyrning realiseras i en fleraxlig applikation av regulatorn. För detta ändamål ställs lägesbörvärdena in i ett fast tidsraster av ett överordnat styrsystem. Om tidsrastret för lägesbörvärdena är större än drivstegets interna cykeltid för lägesregulatorn, interpolerar regulatorn automatiskt datavärdena mellan två förinställda lägesbörvärden. Dessutom beräknar drivsteget ett motsvarande värde för varvtalsinställningen. 46 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

47 3. Produktbeskrivning Tidsraster lägesbörvärde 2 Cykeltid lägesreglering 3 Interpolerat positionsförlopp 4 Utfört positionsförlopp Bild 3.2 Interpolated position mode PROFIBUS Drivsteget ansluts till PROFIBUS genom en motsvarande utbyggnadsmodul (CAMC-PB) som sätts i utbyggnadskontaktplats X7. När modulen är isatt, aktiveras den nästa gång drivsteget kopplas till. Slavadressen konfigureras via DIP-omkopplare på drivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 2 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftlägen DeviceNet Drivsteget ansluts till DeviceNet-nätverket genom en motsvarande utbyggnadsmodul (CAMC-DN) som sätts i utbyggnadskontaktplats X7. När modulen är isatt, aktiveras den nästa gång drivsteget kopplas till. MAC-ID och överföringshastighet konfigureras via DIP-omkopplare på drivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 5 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftlägen. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 47

48 3. Produktbeskrivning Stegmotorer i serien MTR-ST Stegmotorerna i serien MTR-ST är tvåfas hybrid-stegmotorer. De är avsedda för styrd drift (open loop) Stegmotorer i serien EMMS-ST EMMS ST... SE/ SEB har en pulsgivare (5 streck/varv) som används för reglering av ström, varvtal och läge. Med hjälp av pulsgivaren styrs även motorns kommutering. Stegförlust undviks genom att ett släpavstånd byggs upp vid överbelastning och övervakas vid upp till en maximalt inställd storlek. I kombination med drivsteget CMMS ST är Servo Light-drift möjlig (Closed loop). EMMS ST... SB/ SEB har en integrerad broms. 3.5 Funktionsöversikt 3.5. Driftsätt - Börvärdesinställning via inkrementalgivarsignaler, lämpade för frekvenser upp till 5 khz - Analog hastighetsinställning med 2-bitars upplösning - Kör till referenspunkt - Enkel anslutning till ett överordnat styrsystem, t.ex. en PLC, via digitala I/O:s. - Ryckbegränsad eller tidsoptimerad positionering, relativ eller absolut i förhållande till en referenspunkt via den integrerade trajektorgeneratorn. - Positionsinställning via den integrerade fältbussen CANopen med automatisk interpolation mellan börvärdena. 48 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

49 3. Produktbeskrivning Driftsätt Funktion Börvärdesgränssnitt/ gränssnitt Inställning av börvärde via Vridmomentsreglering Analogt börvärde [X] Fältbuss Direktkommando Varvtalsreglering Analog [X] CW/CCW-signaler [X] (24V / läge 3) [X] (5 V) CLK/DIR Puls-/riktningssignaler Fältbuss Master/slav A/B-signaler + I/O (starta synkroniseringen) [X] (24V / läge 3) [X] (5 V) Direktkommando [X] [X] (läge 3) Positioneringsstyrning I/O Satsval Fältbuss Fältbuss Direktkommando Satsval Referenskörning I/O Satsval Fältbuss Fältbuss Direktkommando Satsval Krypkörning I/O Fältbuss Direktkommando Inlärningsfunktion Via I/O Tabell 3.7 Driftsätt Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 49

50 3. Produktbeskrivning Timingdiagram för omkoppling av driftsätt ENABLE START STOP DIN9 DIN2 DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR t =,6 ms ) Positionering 2) Sekvenser/satskoppling 3) Krypkörning/inlärning t t t t t 4) Synkronisering Bild 3.3 Timing för aktivering av de enskilda driftsätten Bearbetning av börvärden Vid styrgränssnittet RS485 kan ytterligare ett börvärde kopplas in via korrekturvärdet genom börvärdesselektion. Varvtalsbörvärdet spärras beroende på förtecken via signalen till den tillhörande ingången för gränslägesbrytare. Ingångarna för gränslägesbrytare påverkar också varvtalsbörvärdets rampgenerator. Regulatorn omvandlar varvtalsbörvärdet till rätt frekvens för styrning av stegmotorerna. Varvtalsbörvärdet (utan korrekturvärdet) uppnås via en börvärdesramp. Därvid kan de fyra accelerationsramperna parametreras upp till ca sekunder inom en reglercykel. Börvärdesrampen kan deaktiveras. 5 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

51 3. Produktbeskrivning Deaktivera områden När varvtal uppnås i närheten av den mekaniska egenresonansen sker ett varvtalshopp så att resonansen hoppas över. Både den mekaniska egenresonansen och bandbredden (hysteres) kan ställas in. Upp till tre varvtalsområden kan deaktiveras I²t-funktion En integrator övervakar CMMS-ST-drivstegets tidsintegral för ström². När den parametrerade tiden överskrids ges ett varningsmeddelande och den maximala strömmen begränsas till märkströmmen. Information Vid en tröskel på I²t = 8 % avges ett varningsmeddelande "9 I²t vid 8 %" och maximalströmmen begränsas till märkströmmen. Vid en tröskel på I²t = % avges ett varningsmeddelande "9 I²t-fel motor" och maximalströmmen begränsas till märkströmmen. Motorns I²t-tid kan ställas in via parametreringsprogrammet FCT Positioneringsstyrning En positioneringsstyrning överlappar strömregleringen. Upp till 64 positioner (referenskörning + 63 positioner) kan väljas och uppnås via en trajektorgenerator. Dessutom finns det flyktiga positionsdataposter för positionering via fältbussen. Positionsposterna består av ett positionsvärde och en körprofil. Följande parametrar kan ställas in för de åtta körprofilerna: - Rörelsehastighet - Acceleration - Retardation Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 5

52 3. Produktbeskrivning - Ryckbegränsning - Tid - Startfördröjning - Sluthastighet - Avvakta eller förkasta pågående positionering alternativt ignorera startkommando. Från varje positionssats kan ytterligare en valfri positionssats startas. Övergången till en ny positionssats kan göras utan stillestånd. Parameteruppsättningarna kan aktiveras via: - Digitala ingångar (positionssats... 63) - RS232-gränssnitt (endast i testsyfte) eller ett - Fältbussgränssnitt 52 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

53 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning för positionering Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Referenskörning Information Referenskörning via I/O-aktivering endast i läge : Positionering Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 53

54 3. Produktbeskrivning För referenskörning kan någon av nedanstående metoder väljas. Körning till Metod positiv Metod negativ Grafisk återgivning Dec Hex Dec Hex Gränslägesbrytare med nollimpulsutvärdering 2 2 Fasta anslag med nollimpulsutvärdering -2 FE - FF Gränslägesbrytare Fast anslag -8 EE -7 EF Nollimpuls Ta över aktuell position Tabell 3.8 Referenskörningsmetoder Referenskörningsmetoder Referenskörningsmetod Negativ gränslägesbrytare med indeximpuls. Vid inaktiv negativ gränslägesbrytare: Körning med sökhastighet i negativ riktning till den negativa gränslägesbrytaren. Körning med kryphastighet i positiv riktning tills gränslägesbrytaren deaktiveras, därefter vidare till den första indeximpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 54 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

55 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod 2 Positiv gränslägesbrytare med indeximpuls. Vid inaktiv positiv gränslägesbrytare: Körning med sökhastighet i positiv riktning till den positiva gränslägesbrytaren. Körning med kryphastighet i negativ riktning tills gränslägesbrytaren deaktiveras, därefter vidare till den första indeximpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. - Negativt anslag med indeximpuls Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Körning med kryphastighet i positiv riktning till nästa indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -2 Positivt anslag med indeximpuls Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Körning med kryphastighet i negativ riktning till nästa indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 7 Negativ gränslägesbrytare Vid inaktiv negativ gränslägesbrytare: Körning med sökhastighet i negativ riktning till den negativa gränslägesbrytaren. Körning med kryphastighet i positiv riktning tills gränslägesbrytaren deaktiveras. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 8 Positiv gränslägesbrytare -7 Negativt anslag -8 Positivt anslag Vid inaktiv positiv gränslägesbrytare: Körning med sökhastighet i positiv riktning till den positiva gränslägesbrytaren. Körning med kryphastighet i negativ riktning tills gränslägesbrytaren deaktiveras. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 55

56 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod 33 Indeximpuls i negativ riktning Körning med kryphastighet i negativ riktning till indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 34 Indeximpuls i positiv riktning 35 Aktuell position Körning med kryphastighet i positiv riktning till indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Den aktuella positionen registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Information: Körning med gränslägesbrytare eller fast anslag möjligt genom att referenssystemet förskjuts. Används därför framförallt vid rotationsaxlar. Tabell 3.9 Beskrivning av referenskörningsmetoderna Timingdiagram vid referenskörning Controller release Statusword: referenced START Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR t =,6 ms + t t tx tx tx tx tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.4 Signalförlopp vid start av referenskörningen och vid positivt utförande 56 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

57 3. Produktbeskrivning Controller release Statusword: referenced START Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving neg t tx t tx tx pos tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.5 Signalförlopp vid felaktigt avbrott (t ex släpfel) Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 57

58 3. Produktbeskrivning Controller release Statusword: referenced START STOP Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving + t tx t tx tx t tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.6 Signalförlopp vid avbrott genom STOP-ingång Trajektorgenerator När DIN8, fältbussen eller RS232-gränssnittet ger en startsignal för en positionspost laddas den utvalda positionsposten i trajektorgeneratorn. Baserat på den laddade datasatsen görs en intern förberäkning. Förberäkningarna kan ta från,6 till 5 ms. Följande alternativ för bearbetning av startsignalen kan parametreras: - Efter detektering av en startsignal under pågående positionering körs förloppet hela vägen till målpositionen. - När en startsignal registreras, avbryts positioneringen och drivsteget körs med konstant varvtal. När förberäkningarna avslutats körs drivsteget mot den nya målpositionen. Trajektorgeneratorn ger följande meddelanden: - Mål uppnått, (standard: Digital utgång DOUT MC) - Reststräckan uppnådd. 58 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

59 3. Produktbeskrivning 3.5. Förloppsstyrning I/O RESET Power ON T Bootprogram Nedladdning av fast program Initiering T2 T22 Från alla utom RESET / Power ON Feltillstånd T23 Initiera SD-kort T9 Driftklar T3 T25 Felkvittering T24 T8 Ladda/säkerhetskopiera parametrar SD-kort T2 T2 T4 T7 Koppla till effektsteget T5 Vridmomentsreglering T6 Koppla från effektsteget Varvtalsreglering T6 T5 Lägesreglering T8 T3 T9 T T T2 Krypkörning Referenskörning T Övergångsvillkor (Transition condition) Användarens åtgärder T RESET / Power ON T2 Time out är överskriden eller nedladdningen av det fasta programmet är klar. T3 Initieringen genomfördes felfritt. T4 DIN4= och DIN5= T5 "Torque Mode" har valts i idrifttagningsprogrammet. Börvärdesinställning via AIN/AGND Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 59

60 3. Produktbeskrivning T Övergångsvillkor (Transition condition) Användarens åtgärder T6 "Varvtalsreglering" har valts i idrifttagningsprogrammet. Börvärdesinställning via AIN/AGND T8 "Positioniering" har valts i idrifttagningsprogrammet. Satsval via DIN DIN3, DIN, DIN Start av positioneringsförloppet: DIN8= T9 T T T2 T3 T5 T6 T7 T8 T9 T2 T2 T22 T23 T24 T25 Alla parametrar för krypkörning har ställts in i idrifttagningsprogrammet (t.ex. maximal hastighet och acceleration). Val av referenskörningsmetod samt parametrering av hastigheten och acceleration i idrifttagningsprogrammet. Drivenheten är referenskörd. SD-kortet har initierats. "Read From SD After Startup" har valts i idrifttagningsprogrammet. Parameteruppsättningen har laddats Ett fel som leder till att effektläget frånkopplas har uppstått. Felet har kvitterats och det finns inga fler fel. Val av I/O-läge: DIN9=, DIN2= Krypkörning +: DIN= Krypkörning -: DIN= Val av I/O-läge: DIN9=, DIN2= Val av I/O-läge: DIN9=, DIN2= Val av positioneringssats Start av positioneringsförloppet: DIN8= DIN5= DIN5= DIN5= DIN4= Skriv- eller läskommando till SD-kortet, t.ex: - Ladda parametrar - Säkerhetskopiera parametrar - Ladda ned fast program. Flankstyrd felkvittering DIN5: - Tabell 3.2 Förloppsstyrning I/O 6 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

61 3. Produktbeskrivning 3.5. Felmeddelanden Följande tillstånd övervakas för att CMMS-ST ska kunna drivas på ett säkert sätt: - Effektstegstemperatur - Mellankretsspänningens minimi- och maximivärde - Initieringsfel - Kontrollsummafel vid parameteröverföring - Kommunikationsfel - Släpfel (endast med inkrementalgivare) - Referenskörning - Överström/kortslutning i effektslutsteget - Givarsystem - Watchdog (övervakning av processorn) Alla felmeddelanden är dokumenterade i kapitel Felmeddelanden Funktion vid deaktivering Controller enable Output stage release Holding brake Current-carrying Motor controlled DOUT: READY Drive is moving tx ty tx = x ms (beroende på bromsramper) ty = x ms (beroende på inställd frånkopplingsfördröjning) Bild 3.7 Funktion vid deaktivering av regulatorn Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 6

62 3. Produktbeskrivning Controller released Output stage release Holding brake current-carrying Motor controlled DOUT: READY Drive is moving t ty =,6 ms ty = x ms (beroende på inställd frånkopplingsfördröjning) Bild 3.8 Funktion vid deaktivering av effektsteget t Information Hållbromsen till EMMS-ST-É-SB/-SEB är inte lämplig för bromsning av motorn. 62 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

63 3. Produktbeskrivning Controller release Output stage release START Holding brake current-carrying Output stage switched on DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Intermedicate curcuit Drive is moving =,6 ms t t tx t tx = x ms (ZK urladdas) Bild 3.9 Funktion vid avbrott av mellankretsmatningen (fel: effektsteget direkt från) t Information Hållbromsen till EMMS-ST-É-SB/-SEB är inte lämplig för bromsning av motorn Oscilloskopfunktion Den implementerade oscilloskopfunktionen är ett viktigt hjälpmedel för att optimera regulatorinställningarna via idrifttagaren utan att använda ett separat mätinstrument. Funktionen gör det möjligt att registrera viktiga signalförlopp över tid. Funktionen består av tre delar: Initieringsdelen som körs med låg prioritet utför förberäkningarna för den egentliga mätningen. Mätdelen körs med hög prioritet i regulatorns interrupt och registrerar mätkanalerna. När triggerförutsättningarna är uppfyllda avbryts mätningen efter ett bestämt antal avläsningssteg. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 63

64 3. Produktbeskrivning Dataöverföringsdelen har också låg prioritet. Den är integrerad i den seriella kommunikationens tidsskiva. Två kanaler med vardera 256 värden på 6 bitar kan registreras. Följande kan parmetreras: - Triggerkälla (ström, varvtal, position, regulatoraktivering, gränslägesbrytare) - Triggernivå - Triggeralternativ (auto, normal, force, stigande/fallande flank) - Mätfrekvens Krypkörning och inlärningsfunktion I/O Krypkörnings-/inlärningsläget parametreras genom parametreringsytan (FCT) eller genom ett CANopen-objekt. Läget kan sedan aktiveras genom de digitala ingångarna för MODE. När krypkörnings-/inlärningsläget aktiveras, styr två ytterligare digitala ingångar motorn. I detta läge överlappar krypkörningsstyrningen den aktuella styrningen. Vid positionsstyrning körs motorn vid positiv signal på den digitala ingången kontinuerligt med den parametrerade profilen (krypkörning) (positivt/negativt). Med den digitala ingången DIN8 tas inställd målposition över. Tillståndet hos de digitala positionsingångarna DIN-DIN3, DIN och DIN utvärderas och målpositionen på motsvarande ställe sparas. Allmän information Alla positioner i positionssatstabellen kan läras in. (pos. 63) Med fallande flank från DIN8 övertas aktuell position i positionssatsen, som valts med DIN DIN3, DIN och DIN. Följande sekvens ska innehållas: - Tillkoppling Mode - Krypkörning med DIN och DIN till önskad position - Tillkoppling av DIN8 - Val av position som ska läras in med DIN DIN3, DIN och DIN - Frånkoppling DIN8. Spara positionen i positionssatstabellen med fallande flank DIN8 Med fallande flank på DIN5 lagras den inlärda positionen slutgiltigt i det beständiga minnet. Information Se till att de inlärda positionerna skrivs till det beständiga minnen innan regulatorn kopplas från. Felaktigt sparande kan göra parameterfilen ogiltig. 64 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

65 3. Produktbeskrivning Information Positionerna kan endast sparas på SD-kortet genom FCT. Vid användning av krypkörning/inlärning (utan FCT) får därmed inget SD-kort vara isatt respektive "Read From SD After Startup" måste vara deaktiverat, annars läses de gamla värdena från SD-kortet igen vid omstart av regulatorn. Aktivera funktionen krypkörning/inlärning Funktionen krypkörning/inlärning startas i I/O-drift genom att välja Mode. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 65

66 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid krypkörning/inlärning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 66 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

67 3. Produktbeskrivning Inställningar i FCT De parametrar som är inställda här gäller för krypkörning via I/O-gränssnitt, krypkörning via FCT och krypkörning/inlärning via fältbuss, om inga andra värden anges via fältbussen. Accelerationerna gäller även vid "enkelsteg" via FCT. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 67

68 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram ENABLE START/TEACH STOP DIN: Jog - DIN: Jog + DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK-TEACH DOUT3: ERROR Drive is moving neg pos t tx t tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3. Signalförlopp vid positiv och negativ krypkörning 68 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

69 3. Produktbeskrivning ENABLE START/TEACH STOP DIN: Jog - DIN: Jog + DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK-TEACH DOUT3: ERROR Drive is moving =,6 ms t + + tx t tx t tx t tx t tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3. Signalförlopp vid aktivering av båda signaler samtidigt/med kort tidsförskjutning tx t Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 69

70 3. Produktbeskrivning ENABLE START / TEACH STOP DIN: Jog -- () DIN: Jog ++ () DIN - DIN3 () DOUT : READY DOUT : MC DOUT2 : ACK- TEACH DOUT3 : ERROR Drive is moving + t tx =,6 ms = x ms (beroende på bromsramper) t () Inställning av den målposition som ska programmeras Bild 3.2 Funktion vid inlärningsingång tx t tx t t t Positionssatskoppling med omkoppling av positionering/vridmomentsreglering Positionssatskopplingen gör det möjligt att koppla flera positioneringskommandon till en sekvens. Dessa positioner körs efter varandra. Positionssatskopplingens egenskaper: Alla 63 positionssatser i positionssatstabellen kan ställas in. Utöver linjära sekvenser är även ringformade kopplingar tillåtna (ändlös koppling). För varje steg kan en följdposition ställas in. Som vidarekopplingsvillkor finns 2 digitala ingångar som NEXT och NEXT 2. I positionssatskopplingen finns det med I/O-styrning 7 instegsmöjligheter, dvs. 7 olika sekvenser är möjliga. Under FHPP kan insteget väljas fritt och antalet är endast begränsat genom maximalt antal positionssatser. Programraderna bearbetas i intervall om,6 ms. På så sätt säkerställs att en satt utgång förblir satt i minst,6 ms. Positionssatskopplingen kan styras genom digitala ingångar. Digitala ingångar vars nivå (High/Low) utvärderas måste föreligga stabilt i minst,6 ms (förloppsstyrningens cykeltid för positionssatskopplingen). 7 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

71 3. Produktbeskrivning Från varje positionssats kan ytterligare en valfri positionssats startas. Övergången till en ny positionssats kan göras även utan föregående sluthastighet=. Vidarekopplingsvillkor Värde Villkor Förkortning Beskrivning - End Ingen automatisk vidarekoppling. Motion Complete MC Vidarekopplingen sker när förutsättningarna för Motion Complete har uppfyllts (toleransområde). Vid positionering står axeln därmed stilla ett tag om "," min - anges som sluthastighet. 4 Stillestånd STS Vidarekopplingen sker när drivenheten står stilla och den programmerade tiden för överbryggning av accelerationsfasen har avslutats. Med stillestånd menas här inte bara slutet av positionssatsen (MC), utan även körning till block på valfritt ställe. Tidsmätningen börjar när positionssatsen startar. 5 Tid TIM Vidarekopplingen sker när den programmerade tiden har avslutats. Tidsmätningen börjar när positionssatsen startar. 6 NEXT (positiv flank) 7 NEXT (negativ flank) 9 NEXT (positiv flank) avvaktande NEXT (negativ flank) avvaktande NRI NFI NRS NFS Vidarekopplingen sker direkt efter en positiv flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker direkt efter en negativ flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en positiv flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en negativ flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Tabell 3.2 Villkor för satsbyte Information Tidsangivelsen för STS och TIM är den tid som ställs in i körprofilen. Tiden startar med att positionssatsen utförs. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 7

72 3. Produktbeskrivning Hastighetsprofiler med sluthastighet <> Information Positionssatsprofiler med sluthastighet <> bör INTE användas för enkelsatser, eftersom drivenheten då körs vidare okontrollerat. Aktivera satskoppling Satskopplingen startas i I/O-drift genom att välja Mode Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

73 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid satskoppling Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) När DIN3 "Stopp satskoppling" tas bort stoppas den pågående satssekvensen i aktuell position. Om DIN3 återkommer fortsätter satssekvensen automatiskt från denna position. När DIN9 "Lägesomkoppling" tas bort avslutas den pågående satssekvensen. Den pågående positionssatsen körs först till slutet. När DIN3 "Stopp" tas bort stängs satssekvensen. Satssekvensen måste startas om. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 73

74 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram ENABLE START STOP Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving =,6 ms tx = x ms (beroende på positionering) t t t t t tx () Gäller för positionssatser med sluthastighet= Bild 3.3 Signalförlopp vid start av en sekvens med DIN... DIN2 (positionssats... 7) () t 74 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

75 3. Produktbeskrivning ENABLE START STOP Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving t t t t t t tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.4 Signalförlopp vid avbrott genom stoppingång ENABLE START STOP HALT Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR tx Drive is moving =,6 ms = x ms (beroende på bromsramper) t t t t tx tx t tx tx Bild 3.5 Signalförlopp vid avbrott och fortsättning genom HALT-ingång t Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 75

76 3. Produktbeskrivning Flygande mätning Med den här funktionen kan lägesärvärdet sparas på stigande eller fallande flank av digital ingång DIN9. Detta lägesärvärde kan sedan avläsas t.ex. för beräkning inom ett styrsystem. FHPP PNU 35_ PNU 35_2 CANopen Objekt 24A_5 Objekt 24A_6 sample_position_rising_edge sample_position_falling_edge sample_position_rising_edge sample_position_falling_edge Funktionen aktiveras vid konfiguration och den flank som ska övervakas väljs. Funktionen "Flying measurement" ("flygande mätning") stöder kontinuerlig sampling, dvs. den konfigurerade flanken övervakas och sparade lägesärvärden skrivs över vid varje sample-händelse Kedjepositionering För applikationer som "taktat transportband" eller rundmatningsbord är kedjepositionering möjlig i en riktning genom relativa positionssatser. I krypkörning är inte kedjepositionering möjlig, eftersom alltid absoluta positioner används som mål. Vid relativa positionssatser är positionsräknaren bli överfull. Det innebär att positionsräknaren hoppar från t.ex varv till varv. För att kunna använda funktionen kedjepositionering måste nedanstående inställningar utföras vid konfiguration. 76 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

77 3. Produktbeskrivning Vid linjäraxlar: Vid rotationsaxlar: Funktionen för ändlös positionering anges genom att bocka för "Unlimited" vid "Arbetsslag"/"Position Range". Denna inställning stöds för närvarande endast vid användardefinierade linjär- och rotationsaxlar. Information Maskinvarans gränslägesbrytare kan vid obegränsade axlar endast användas för referenskörning. Programvarans gränslägesbrytare är deaktiverade Relativa positionssatser Vid användning av relativa positionssatser ska följande beaktas. Det rör sig om en 6-bitars regulator. Det innebär att regulatorn räknar internt med inkrement per varv. Regulatorn räknar i heltal (Integer). Vid positionssatser som inte har heltal som resultat, rundar regulatorn av till nästa heltal. På så sätt kan avvikelser inträffa vid kedjepositionering. T.ex: Rundmatningsbord 4 positioner (9 ) 65536:4= > Integer 6 positioner (6 ) 65536:6= 922, > Regulatorn positionerar till 923. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 77

78 4. Funktionell säkerhetsteknik 4. Funktionell säkerhetsteknik 4. Allmänt, avsedd användning Positionsregulatorer i serien CMMS-ST-G2 stödjer säkerhetsfunktionen "Safe Torque Off (STO)" och "Safe Stop (SS)" med skydd mot oväntad start enligt kraven i standarden EN 658, SIL 2 samt EN ISO 3849, PL d. Maskinstoppet måste utföras och säkerställas av maskinstyrningen. Detta gäller särskilt för vertikala axlar utan självhämmande mekanik eller viktutjämning. Maskintillverkaren måste utföra en riskbedömning enligt maskindirektivet 26/42/EG. Baserat på denna riskbedömning utformas säkerhetssystemet för hela maskinen med hänsyn till alla integrerade komponenter. Till dessa hör även de elektriska drivenheterna. Riskbedömning enligt den nya standarden EN ISO 3849 bygger på en annan riskgraf och princip än EN 954. Startpunkt för bedömning av åtgärd för riskminimering L H PL r Åtgärd för riskminimering på låg nivå Åtgärd för riskminimering på hög nivå Nödvändig prestandanivå Riskparametrar S S S2 F F Grad av personskada Lätt (vanligtvis reversibel personskada) Allvarlig (vanligtvis irreversibel skada, inklusive dödsfall) Riskexponeringens frekvens och/eller varaktighet Sällan till mindre ofta och/eller riskexponering under kort tid 78 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

79 4. Funktionell säkerhetsteknik F2 P P P2 Ofta till kontinuerligt och/eller riskexponering under lång tid Möjlighet att undvika risker eller att begränsa personskadan Möjligt under särskilda förutsättningar Svårt att genomföra Bild 4. Riskgraf för bestämning av PL r Standarden EN 624- behandlar bl.a. åtgärder i nödfall och definierar begreppen nödavstängning och nödstopp (se tabellen). Åtgärd Definition (EN 624-) Vid fara Nödstopp Nödstopp Elektrisk säkerhet i nödfall genom att den elektriska energin stängs av i hela installationen eller i en del av den. Funktionell säkerhet i nödfall genom att en maskin eller delar som rör sig stoppas. Nödavstängning ska användas vid risk för elstötar eller andra risker som har med elektricitet att göra. Nödstopp ska användas för att bromsa in en farlig process eller rörelse. Tabell 4. Nödavstängning och nödstopp enligt EN 624- Standarden beskriver olika säkerhetsfunktioner som kan användas oberoende av applikationen. Vid positionsregulatorer ur produktfamiljen CMMS-ST-G2 har säkerhetsfunktionerna STO och SS realiserats genom externa kopplingar. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 79

80 4. Funktionell säkerhetsteknik Säkerhetsfunktion enligt EN Stor tryckknapp (PILZ)* Frånkopplingsfunktion Stoppkategori enligt EN 624- STO Safe Torque off PNOZ X2P (Tvångsstyrda reläutgångar: 2 säkerhetskontakter utan fördröjning Anslutningsmöjligheter för: Nödavstängningsknapp Gränslägesgivare för skyddsdörr Startknapp) SS Safe Stop PNOZ XV2P (Tvångsstyrda reläutgångar: 2 säkerhetskontakter utan fördröjning 2 säkerhetskontakter med återställningsfördröjning Anslutningsmöjligheter identiska med X2P; Fast eller inställningsbar återställningsfördröjning; Avbrytning av fördröjningstiden genom reset-knapp) *eller jämförbar skyddsbrytare med motsvarande säkerhetskontakter Tabell 4.2 Översikt över säkerhetsfunktionen enligt EN En översikt över de olika stoppkategorierna ges i Tabell 4.3. Stoppkategori Typ Åtgärd Okontrollerat stopp genom att energin stängs av direkt. Kontrollerat stopp och avstängning av energin när maskinen är stilla. 2 Kontrollerat stopp utan energifrånkoppling när maskinen är stilla. Nödavstängning eller nödstopp Nödstopp Ej lämpligt för nödavstängning eller nödstopp Tabell 4.3 Stoppkategorier 8 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

81 4. Funktionell säkerhetsteknik 4.2 Integrerad funktion "STO" Varning De allmänna säkerhetsfunktionerna skyddar inte mot elektriska stötar utan endast mot farliga rörelser! 4.2. Allmänt/beskrivning av "STO Safe Torque off" Vid Safe Torque off-funktionen (STO) avbryts energitillförseln till motorn på ett säkert sätt genom att koppla från effektstegsinkopplingen och försörjningen av effektsteget. Drivenheten kan inte generera något vridmoment respektive någon kraft och därmed inte heller några farliga rörelser. När STO-funktionen aktiveras vid en rörlig drivenhet, börjar motorn att stanna okontrollerat efter max. 3,2 ms. Samtidigt aktiveras den automatiska bromsstyrningen. Vid användning av motorer med en hållbroms, slits bromsen vid varje STO-frånkoppling. Använd därför funktionen SS för STO-motorer utan hållbroms. En beskrivning av funktionen SS finns i nästa kapitel 4.3. Användningsexempel för STOfunktionen är manuella ingrepp vid inställning, riggning och åtgärdande av fel. Användning av en integrerad lösning ger flera fördelar: Fördelar - Färre externa komponenter som t.ex. kontaktorer - Mindre ledningsdragning och platsbehov i kopplingsskåpet - Och därmed lägre kostnader Ytterligare en fördel är anläggningens tillgänglighet. Den integrerade lösningen gör att regulatorns mellankrets hela tiden är laddad. På så sätt uppkommer inga avgörande väntetider när anläggningen startas igen. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 8

82 4. Funktionell säkerhetsteknik Timingdiagram STO tx =,6 ms (reglercykeltid) Bild 4.2 Timingdiagram för säkerhetsfunktionen STO 82 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

83 4. Funktionell säkerhetsteknik Återstart efter aktiverat "säkert stopp" Innan tillkoppling sker igen, kontrollera att alla risker har åtgärdats och att anläggningen kan tas i drift igen på ett säkert sätt. Om det finns områden med åtkomst till anläggningen, måste en manuell kvittering alltid ske med den valfria knappen S2 (se kopplingsexempel). Utför följande steg för att aktivera effektsteget för regulatorn CMMS-ST-G2 igen och driva den anslutna motorn:. Aktiveringen av reläet som kopplar matningsspänning till effektstegsdrivaren (andra frånkopplingsvägen) sker vid tidpunkt t via [X3] med 24 V mellan stift2 och stift3. 2. Drivarförsörjningen laddas. 3. Den potentialfria återrapporteringskontakten ([X3] stift 5 och 6) som utför rimlighetskontrollen mellan aktiveringen av reläet för drivarförsörjningen är öppen efter max. 2 ms efter t (t2-t) och drivarförsörjningen är avstängd. 4. Ca ms efter att återrapporteringskontakten har öppnats så slocknar "H" på indikeringen vid tidpunkt t3. 5. Tidpunkten för effektstegsaktiveringen ([X], DIN4) kan i stort sett väljas fritt (t4-t). Aktiveringen får ske samtidigt som aktiveringen av drivarreläet, men måste ligga ca µs (t5-t4) före regulatoraktiveringens stigande flank ([X], DIN5), beroende på applikationen. 6. Med regulatoraktiveringens stigande flank vid tidpunkt t5 lossas motorns hållbroms (om en sådan finns) och den interna effektstegsaktiveringen sker. Bromsen kan endast lossas om aktiveringen av reläet för koppling av drivarförsörjningen står på tur. I parametreringsprogramvaran går det att ställa in en startfördröjning (t6-t5) som gör att drivenheten regleras ner till varvtalet "" under den angivna tiden. Drivenheten börjar först att köra på det inställda varvtalet när denna tid har gått vid tidpunkt t6. 7. Vid tidpunkt t7 har drivenheten nått det inställda varvtalet. Rampinställningarna som behöver göras kan parametreras med parametreringsprogramvaran FCT. Information Om externa krafter (t.ex. hängande laster) påverkar drivenheten, krävs ytterligare åtgärder (t.ex. mekaniska bromsar) för att undvika risker. Välj då generellt stoppfunktionen Safe Stop (SS) som gör att drivenheten stoppas kontrollerat. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 83

84 4. Funktionell säkerhetsteknik Kopplingsexempel CMMS-ST STO Bild 4.3 Kopplingsschema för säkerhetsfunktion STO med CMMS-ST-G2 84 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

85 4. Funktionell säkerhetsteknik Förklaringar till kopplingsexemplet Kopplingsexemplet visar en kombination av CMMS-ST-G2 med en säkerhetsbrytare PILZ PNOZ X2P. Som säkerhetsbrytare betecknas ett nödstopp i kombination med en skyddsdörr. Totalt får tre segment i rad kopplas. Det går även att använda en dörrpositionsomkopplare som håller skyddsdörren stängd tills drivenheten har stannat eller tills signalen "återrapportering drivarförsörjning" visar ett säkert tillstånd och rimlighetskontrollen genomförts felfritt. Tekniska data som max. ström m.m. finns i databladet för säkerhetsbrytarna Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr När nödstoppet aktiverats eller skyddsdörren öppnats, bryts båda slutarkontakterna av K (3, 4 och 23, 24) direkt. Detta leder till att effektsteget och drivarförsörjningen via X3 stift 2 genast deaktiveras. Åtgärder måste vidtas på anläggningen för att förhindra att skyddsdörren kan öppnas oavsiktligt. Ca. 8 ms efter att PNOZ-kontakterna brutits för att koppla från drivarförsörjningen sluts återrapporteringskontakten ([X3], stift 5 och 6). Minst 3 ms efter att den potentialfria återrapporteringskontakten brutits indikeras "H" för "säkert stopp" på regulatorns 7-segmentsdisplay. På grund av återgiven koppling är tvåkanalig drift med kortslutningsdetektering möjlig. Detta göra det möjligt att detektera: Jordslutningar i start- och ingångskretsen Kortslutningar i ingångskretsen/startkretsen Kortslutningar i ingångskretsen Deaktivering av effektsteget samt frånkoppling av drivarförsörjningen via [X3] stift 2 leder till att drivenheten stannar långsamt Test av säkerhetsfunktionen PILZ-enheten PNOZ X2P kontrollerar vid varje till-från-cykel på maskinen att säkerhetsanordningens reläer bryts och sluts korrekt. Via PLC:n måste regelbundet kontrolleras att effektstegets frånkoppling fungerar korrekt (t.ex. en gång i månaden). Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 85

86 4. Funktionell säkerhetsteknik Bild 4.4 Blockkopplingsschema "Safe Torque Off" enligt EN 658, SIL 2 Observera Om funktionen "Safe Torque off" inte behövs måste stiften och 2 på [X3] byglas. 86 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

87 4. Funktionell säkerhetsteknik För "STO" enligt EN 658 SIL 2 krävs två kanaler, vilket innebär att man med två av varandra helt oberoende och skilda vägar på ett säkert sätt förhindrar att anläggningen går igång igen. Dessa båda vägar att bryta energitillförseln till drivningen med den säkra impulsspärren, kallas frånkopplingsvägar:. Andra frånkopplingsvägen : 2. Andra frånkopplingsvägen : Potentialfri återrapporteringskontakt: Effektstegsaktivering genom [X] (spärrning av PWM-signaler; IGBT-drivarna aktiveras inte längre med pulsmönster). Avbrott av försörjningen till de tre effektstegs-igbt:erna via [X3] med hjälp av ett relä (IGBT-optokopplardrivarna kopplas bort från försörjningen med ett relä, vilket förhindrar att PWM-signalerna når IGBT:erna). Mellan aktiveringen av reläet för försörjning av effektstegsdrivarna och övervakningen av drivarförsörjningen görs en rimlighetskontroll i µp. Denna används både för att registrera fel i impulsspärren och för att undertrycka felmeddelandet E 5-2 ("Underspänning drivarförsörjning") som visas under normaldrift. Vidare har den integrerade kopplingen för "Safe Torque off" en potentialfri återrapporteringskontakt ([X3] stift 5 och 6) för tillgång till drivarförsörjningen. Denna kontakt är av typen brytande kontakt. Den måste t.ex. ledas till det överordnade styrsystemet. Via PLC:n måste regelbundet kontrolleras att effektstegets frånkoppling fungerar korrekt (t.ex. en gång i månaden; bruten kontakt = drivarförsörjning finns). Om ett fel inträffar under rimlighetskontrollen måste styrningen förhindra en fortsatt drift, t.ex. genom att mellankretsspänningen kopplas från eller att effektsteget deaktiveras av PLC:n. 4.3 SS, Safe Stop 4.3. Förklaring Vid funktionen "Safe Stop " (SS) stoppas drivenheten reglerat och därefter bryts effektstegets försörjning. Drivenheten kan på så sätt inte generera något vridmoment respektive någon kraft och därmed inte heller utföra några farliga rörelser vid stillestånd. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 87

88 4. Funktionell säkerhetsteknik Timingdiagram SS Bild 4.5 Timingdiagram för säkerhetsfunktionen SS tv = t(pnoz XV2p) Frånslagsfördröjningen tv påbörjas när motordrivsteget registrerat ett stillestånd. 88 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

89 4. Funktionell säkerhetsteknik Beskrivning av timingdiagrammet: Timingdiagrammet visar ett exempel med varvtalsreglering där hänsyn har tagits till regulatoraktiveringen DIN 5 på [X]. För applikationer med fältbussar styrs regulatoraktiveringen dessutom via varje fältbuss. Även driftsättet går att parametrera med parametreringsprogramvaran beroende på applikationen. Utgångsstatus: - 24 V-försörjningen är tillkopplad och mellankretsen är laddad. - Regulatorn befinner sig i läget "säkert stopp". Detta tillstånd indikeras med ett blinkande "H" på 7- segmentsdisplayen. För att koppla regulatorns slutsteg aktivt igen och därmed driva den anslutna motorn måste följande steg utföras:. Aktiveringen av reläet som kopplar matningsspänning till effektstegsdrivaren (andra frånkopplingsvägen) sker vid tidpunkt t via [X3] med 24 V mellan stift2 och stift3. 2. Drivarförsörjningen laddas. 3. Den potentialfria återrapporteringskontakten ([X3] stift 5 och 6) som utför rimlighetskontrollen mellan aktiveringen av reläet för drivarförsörjningen är öppen efter max. 2 ms efter t (t2-t) och drivarförsörjningen är avstängd. 4. Ca ms efter att återrapporteringskontakten har öppnats så slocknar "H" på indikeringen vid tidpunkt t3. 5. Tidpunkten för effektstegsaktiveringen ([X], DIN4) kan i stort sett väljas fritt (t4-t). Aktiveringen får ske samtidigt som aktiveringen av drivarreläet, men måste ligga ca µs (t5-t4) före regulatoraktiveringens stigande flank ([X], DIN5), beroende på applikationen. 6. Med regulatoraktiveringens stigande flank vid tidpunkt t5 lossas motorns hållbroms (om en sådan finns) och den interna effektstegsaktiveringen sker. Bromsen kan endast lossas om aktiveringen av reläet för koppling av drivarförsörjningen står på tur. Eftersom det är denna som aktiverar en MOSFET som sitter i hållbromsens strömkrets. I parametreringsprogramvaran går det att ställa in en startfördröjning (t6-t5) som gör att drivenheten regleras ner till varvtalet "" under den angivna tiden. Drivenheten börjar först att köra på det inställda varvtalet när denna tid har gått vid tidpunkt t6. Startfördröjningen ställs in så att hållbromsen har lossats säkert innan rotationsrörelsen startar. För motorer utan hållbroms kan denna tid ställas in på. 7. Vid tidpunkt t7 har drivenheten nått det inställda varvtalet. Rampinställningarna som behöver göras kan parametreras med parametreringsprogramvaran FCT. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 89

90 4. Funktionell säkerhetsteknik Aktivering av "Safe Stop " Följande steg visar hur man kan överföra en roterande drivenhet till tillståndet "säkert stopp":. Innan "Safe Torque off" aktiveras (dvs. relä för drivarförsörjning "FRÅN" och slutstegssaktivering "FRÅN"; båda frånkopplingsvägarna spärrar PWM-signalerna) ska drivenheten stoppas genom att man tar bort regulatoraktiveringen. Bromsrampen (t9-t8) går att ställa in med parametreringsprogramvaran beroende på applikationen ("Bromsacceleration nödstopp"). 2. När varvtalet har nåtts, regleras drivenheten till detta börvärde under en fallande fördröjningstid (t-t9) som kan ställas in. Den här inställbara tiden är alltså fördröjningen innan motorns hållbroms bromsar. Denna tid beror på hållbromsen och ska ställas in av användaren. I applikationer utan hållbroms kan denna tid ställas in på. 3. När denna tid är avslutad, kopplas den interna effektstegsaktiveringen bort av µp (t). Hållbromsen bromsar alltid när "bromsramptiden + den inställda fallande fördröjningstiden" har avslutats, även om drivenheten inte hunnit stanna. 4. Efter tidpunkten t kan "Safe Torque off" aktiveras (samtidig frånkoppling av aktivering relä drivarförsörjning och deaktivering av effektsteg). Tiden (t-t) beror på applikationen och ska ställas in av användaren. 5. När aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen tas bort (t) laddas kondensatorerna ur i den här spänningsgrenen. Ca 8 ms (t2-t) efter att aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen har tagits bort sluts återrapporteringskontakten ([X3], stift 5 och 6). Vid tidpunkten t3 visas "H" på regulatorns 7-segmentsdisplay för att indikera att ett "säkert stopp" inträffat. Detta sker minst 3 ms efter att den potentialfria återrapporteringskontakten har slutits (t3-t2) Inställning av frånkopplingsfördröjning Hållbromsens frånkopplingsfördröjning måste ställas in i FCT. Inställd tid krävs eftersom bromsen inte aktiveras genast på grund av mekaniken. Om denna tid är inställd på = eller <= ms, kan det hända att vertikalt hängande laster glider igenom kortvarigt. 9 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

91 4. Funktionell säkerhetsteknik Parametreringsexempel FCT Bild 4.6 Exempel på parameterinställning Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 9

92 4. Funktionell säkerhetsteknik Kopplingsexempel CMMS-ST-G2 SS Bild 4.7 Kopplingsschema för säkerhetsfunktion SS med CMMS-ST-G2 92 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

93 4. Funktionell säkerhetsteknik Förklaringar till kopplingsexemplet Kopplingsexemplet visar en kombination av CMMS-ST-G2 med en säkerhetsbrytare PILZ PNOZ XV2P. Som säkerhetsbrytare betecknas ett nödstopp i kombination med en skyddsdörr. Totalt får tre segment i rad kopplas. Det går även att använda en dörrpositionsomkopplare som håller skyddsdörren stängd tills drivenheten har stannat eller tills signalen "återrapportering drivarförsörjning" visar ett säkert tillstånd och rimlighetskontrollen genomförts felfritt. Tekniska data som max. ström m.m. finns i databladet för säkerhetsbrytarna Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr När nödstoppet aktiverats eller skyddsdörren öppnats, bryts genast slutarkontakten av K (3, 4). Det leder till att regulatorn genast deaktiveras. Detta inleds av regulatorns rampfunktion. Regulatorn bromsar in med inställd Quick Stop-fördröjning. När varvtalet har uppnåtts, regleras drivenheten till detta börvärde under en fallande fördröjningstid (ty) som kan ställas in. Den här inställbara tiden är alltså fördröjningen innan motorns hållbroms bromsar. Denna tid beror på hållbromsen och ska ställas in av användaren. I applikationer utan hållbroms kan denna tid ställas in på. När denna tid är avslutad, kopplas den interna effektstegsaktiveringen bort av µp. När fördröjningstiden för PNOZ är avslutad, bryts båda fördröjningskontakterna av K (37, 38 och 47, 48). Därefter frånkopplas samtidigt aktiveringen av reläet för drivarförsörjning och effektstegsaktiveringen. Information Rampfunktionen av motordrivstegets Quick Stop-fördröjning övervakas inte. Åtgärder måste vidtas på anläggningen för att förhindra att skyddsdörren kan öppnas oavsiktligt. Vid användning av PILZ PNOZ XV2P är tvåkanalig drift med kortslutningsdetektering möjlig. Detta göra det möjligt att detektera: Jordslutningar i start- och ingångskretsen Kortslutningar i ingångskretsen/startkretsen Kortslutningar i ingångskretsen Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 93

94 4. Funktionell säkerhetsteknik Varning Den serietillverkade motorhållbromsen eller en extern motorhållbroms, som styrs av drivstegsregulatorn, räcker inte för att utesluta personskador! Säkra vertikala axlar ytterligare mot att falla eller sjunka ned efter att motorn kopplats från, genom t.ex.: - Mekanisk låsning av den vertikala axeln - Extern broms-/ uppfångnings-/ klämanordning eller - Tillräcklig viktutjämning av axeln Information Om nödstopp begärs måste den externa bromsen aktiveras direkt om den behöver användas. Information Hållbromsen till EMMS-ST- -SB/-SEB är inte lämplig för bromsning av motorn och har ingen säkerhetsfunktion. Information Fördröjningstiden för PNOZ-reläet måste anpassas till applikationen (se 4.3.3). Om denna fördröjningstid är för lågt inställd, utför drivenheten efter avslutad tid en STO-funktion och bromsen slits Återställning till normaldrift Innan tillkoppling sker igen, kontrollera att alla risker har åtgärdats och att anläggningen kan tas i drift igen på ett säkert sätt. Om det finns områden med åtkomst till anläggningen, måste en manuell kvittering alltid utföras med den valfria knappen S Test av säkerhetsfunktionen PILZ-enheten PNOZ XV2P kontrollerar vid varje till-från-cykel på maskinen att säkerhetsanordningarnas reläer bryts och sluts korrekt. Via PLC måste regelbundet kontrolleras att effektstegets och regulatorns frånkoppling fungerar korrekt (t ex en gång i månaden). Dessutom måste kontrolleras att signalen "återrapportering för drivarförsörjning" är rimlig Bestämning av bromstid Bromstiden kan lätt bestämmas med hjälp av funktionen FCT Trace. På grund av olika belastningar kan bromstiden variera kraftigt. Fastställ värdena för maximal bromstid. För att aktivera funktionen behöver du göra nedanstående inställningar i FCT under punkten "Trace Configuration". 94 Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH

95 4. Funktionell säkerhetsteknik Bild 4.8 FCT-dialog för mätdatakonfigurering När du klickar på knappen registreras de båda varvtalsvärdena genast i 2,55 s. Under den här tiden deaktiverar du regulatorn och registrerar på så sätt bromstiden från mätkurvan. Denna finns under punkten "Mätdata". Information FCT PlugIn-version V. Den max. inställbara tiden tills drivsteget har varvtal = efter borttagen regulatoraktivering är 499,2 ms. Om den här tiden överskrids måste Quick Stop-fördröjningen ställas in på ett högre värde. FCT PlugIn-version V. Den max. inställbara tiden tills drivsteget har varvtal = efter borttagen regulatoraktivering kan ställas in på "max. frånkopplingsfördröjning" på 2... ms. Festo.P.BE-CMMS-ST-G2-HW-SV 8NH 95