Motordrivsteg. Beskrivning. Montering och installation Typ CMMS-AS-... Beskrivning sv 1002a [ ]

Transkript

1 Beskärning: Uppe: Nere: Vänster: Höger: 61,5 mm 61,5 mm 43,5 mm 43,5 mm Motordrivsteg Beskrivning Montering och installation Typ CMMS-AS-... Beskrivning sv 1002a [ ]

2

3 Utgåva sv 1002a Beteckning P.BE-CMMS-AS-HW-SV Artikelnr (Festo AG & Co KG., D Esslingen, 2010) Hemsida: 0Hhttp:// E-post: Detta dokument får inte kopieras, delges eller distribueras till obehöriga utan föregående uttryckligt tillstånd. Överträdelse medför skadeståndsansvar. Alla rättigheter förbehålls, särskilt rätten att inlämna patent-, bruksmönster- eller prydnadsmönsteransökningar. 3

4 Revisionsförteckning Framställd av: Festo AG & Co. KG Titel: Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a Filnamn: Var filen är lagrad: Löpnr Beskrivning Ändringsindex Datum 001 Nytt dokument 0708NH Uppdatering MRL 1002a Varumärken CANopen, CiA, PROFIBUS och DeviceNet är registrerade varumärken hos respektive varumärkesinnehavare i vissa länder. 4 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

5 Innehållsförteckning INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. Allmänt Dokumentation Förklaring av typbeteckning CMMS-AS-C4-3A Leveransinnehåll Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Förklaring av symboler Allmän information Risker genom felaktig användning Säkerhetsföreskrifter Allmänna säkerhetsanvisningar 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 Översikt över börvärdesgränssnitt Analog börvärdesinställning Gränssnitt för direkt synkrondrift I/O-funktioner och maskinkontroll RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) Styrning via RS Uppdatering av fast program Motoråterkoppling Bromschopper (bromsstyrning) Återkoppling från motorn (vinkelgivare) Styrgränssnitt [X1] Inkrementalgivargränssnitt [X10] Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 5

6 Innehållsförteckning SD-korthållare [M1] SD-minneskort Fältbussanslutning FHPP (Festos profil för manövrering och positionering) CAN-buss PROFIBUS DeviceNet Funktionsöversikt Driftsätt Timingdiagram driftsättsomkoppling Börvärdesbearbetning I²t-funktion Positioneringsstyrning Referenskörning Timingdiagram vid referenskörning Trajektorgenerator Förloppskontroll I/O Säkerhetsfunktioner, felmeddelanden Funktion vid deaktivering Oscilloskopfunktion Jogg-/inlärningsläge I/O Positionssatskoppling med omkoppling av positionering/vridmomentsreglering Flygande mätning Ändlös positionering Relativa positionssatser Anpassning till drivenhets- och motorbyggsats Funktionell säkerhetsteknik Allmänt, avsedd användning Integrerad funktion "STO" Allmänt/beskrivning av "STO Safe Torque off" Timingdiagram STO Kopplingsexempel CMMS-AS Förklaringar till kopplingsexemplet Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr Test av säkerhetsfunktionen Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

7 Innehållsförteckning 4.3 SS1, Safe Stop Förklaring Beskrivning av timingdiagrammet: Aktivering av "Safe Stop 1" Inställning av frånkopplingsfördröjning Parametreringsexempel FCT Kopplingsexempel CMMS-AS Förklaringar till kopplingsexemplet Begäran om nödstopp, övervakning av skyddsdörr Återställning till normal drift Test av säkerhetsfunktionen Bestämning av bromstid Inställning av fördröjningstid Mekanisk installation Viktig information Montering Elinstallation Olika vyer av enheten Gränssnitt CMMS-AS komplett system Gränssnitt och kontaktkonfiguration I/O-gränssnitt [X1] Rotationsgivare motor EnDat 2.1 och 2.2 [X2] Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] Fältbuss CAN [X4] RS232/RS-485 [X5] Motoranslutning [X6] Spänningsmatning [X9] Synkronisering styrsystem [X10] SD-kort [M1] Fältbussinställningar och bootladdare Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet Förklaringar och begrepp Anslutningsanvisningar Allmänt om EMC EMC-områden: miljö Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 7

8 Innehållsförteckning Kabeldragning enligt EMC-kraven Drift med långa motorkablar ESD-skydd Förberedelse för idrifttagning Allmänna anslutningsanvisningar Verktyg/material Anslutning av motorn Anslutning av motordrivsteget CMMS-AS till nätspänning Ansluta PC:n Kontroll av driftsberedskapen Timingdiagram tillkopplingssekvens diagram Servicefunktioner och felmeddelanden Skydds- och servicefunktioner Översikt Övervakning av rotationsgivaren Kortslutningsövervakning av effektsteget/övervakning av överström och kortslutning Spänningsövervakning för mellankretsen I²t-övervakning Temperaturövervakning för motor, effektdel och kylkropp Effektövervakning för bromschoppern Driftsätts- och felmeddelanden Driftsätts- och felmeddelanden Felmeddelanden A. Tekniska data A.1 Allmänt: A.2 Manöver- och indikeringselement A.2.1 Statusindikering A.2.2 Manöverelement A.3 Gränssnitt A.3.1 I/O-gränssnitt [X1] A.3.2 Rotationsgivare motor [X2] A.3.3 CAN-buss [X4] A.3.4 RS232/RS-485 [X5] A.3.5 Motoranslutning [X6] A.3.6 Matning [X9] Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

9 Innehållsförteckning A.3.7 Inkrementalgivargränssnitt [X10] B. Ordlista C. INDEX Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 9

10 1. Allmänt 1. Allmänt 1.1 Dokumentation Den här produktmanualen gäller för servomotordrivsteg i serien CMMS-AS. Produktmanualen innehåller säkerhetsföreskrifter som måste följas. Dokumentationen innehåller information om: - Mekanisk montering - Elinstallation - Funktioner Ytterligare information finns i följande handböcker till CMMS-serien: - CANopen-manual "P.BE-CMMS-CO- ": Beskrivning av det implementerade CANopen-protokollet enligt DSP PROFIBUS-manual "P.BE-CMMS-FHPP-PB- ": Beskrivning av det implementerade protokollet för PROFIBUS-DP - DeviceNet-manual "P.BE-CMMS-FHPP-DN- ": Beskrivning av det implementerade protokollet för DeviceNet - FHPP-manual "P.BE-CMM-FHPP- ": Festos implementerade profil för manövrering och positionering 1.2 Förklaring av typbeteckning CMMS-AS-C4-3A Motordrivsteg för servomotorer, 4 A märkström, 230 V AC CMM S AS C4 3A Produktserie CMM Motordrivsteg Utförande S Standard Motorteknik AS AC-servo Motormärkström C4 4A Ingångsspänning 3A 230 V AC effektdel 10 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

11 1. Allmänt 1.3 Leveransinnehåll Leveransen omfattar: Antal Leverans 1 Motordrivsteg CMMS-AS-C4-3A 1 Användarpaket (parametreringsprogram, dokumentation, S7-modul, GSD, EDS, fast programvara) 1 Kontaktsortiment NEKM-C-4 Tabell 1.1 Leveransinnehåll Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 11

12 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 2.1 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 12 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

13 2. Säkerhetsanvisningar 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 21HSäkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem fr.o.m. sidan 212H12 och kapitlet 213H HAnvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet fr.o.m. sidan 215H100 innan idrifttagning. Kontakta leverantören om du inte förstår dokumentationen helt och hållet på aktuellt språk. Felfri och säker drift av motordrivsteget förutsätter korrekt transport, lagring, montering och projektering, med hänsyn till risker, skydds- och nödfallsåtgärder och installation, samt noggrann manövrering 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 säkerhetsanvisningar. Försök inte att installera eller ta motordrivsteget i drift innan du noggrant läst igenom alla säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem i detta dokument. Dessa säkerhetsanvisningar och all annan användarinformation ska läsas igenom före varje arbete på motordrivsteget. Vänd dig till återförsäljaren om det inte finns någon användarinformation för motordrivsteget. Begär att dessa underlag omedelbart skickas till den eller de som ansvarar för att driften av motordrivsteget är säker. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 13

14 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Vid försäljning, uthyrning och/eller om motordrivsteget överlämnas på något annat sätt måste säkerhetsföreskrifterna följa med. Av säkerhets- och garantiskäl får inte användaren öppna motordrivsteget. Förutsättning för att motordrivsteget ska fungera felfritt är att projekteringen gjorts på ett fackmässigt sätt! Varning FARA! Om motordrivsteget hanteras felaktigt, om ingen hänsyn tas till varningsanvisningarna eller om felaktiga ingrepp utförs på säkerhetsanordningarna kan detta leda till sakskador, 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! 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! 14 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

15 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 2.4 Säkerhetsföreskrifter Allmänna säkerhetsanvisningar Varning Motordrivsteget motsvarar kapslingsklass IP20 och nedsmutsningsgrad 2. Säkerställ att omgivningen motsvarar denna skyddsklass och nedsmutsningsgrad (se kapitel 5.1) Varning Använd endast tillbehör och reservdelar som är godkända av tillverkaren. Varning Motordrivstegen måste anslutas till nätet enligt ENstandarderna och VDE-föreskrifterna, så att de kan skiljas från nätet med lämpliga frånkopplingsdon (t.ex. huvud-, skyddseller effektbrytare). Varning Använd förgyllda kontakter eller kontakter med högt kontakttryck för omkoppling av styrkontakter. I förebyggande syfte måste avstörningsåtgärder vidtas för kopplingsanläggningarna, t.ex. genom skydd och reläer med RCelement 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 612H HAnvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet (sidan 218H100). Tillverkaren av anläggningen eller maskinen ansvarar för att gränsvärdena enligt gällande föreskrifter inte överskrids. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 15

16 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Tekniska data samt anslutnings- och installationskrav för motordrivsteget 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 0100 EN EN EN ISO EN ISO EN 1037 EN ISO Föreskrift för installation av starkströmsanläggningar upp till 1000 volt Elektrisk utrustning för maskiner Elektronikutrustning i elektriska starkströmsanläggningar Maskinsäkerhet Grundläggande begrepp, allmänna konstruktionsprinciper Maskinsäkerhet Principer för riskbedömning Maskinsäkerhet Förhindrande av oväntad start Säkerhetsrelaterade delar av styrsystem 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 Motordrivsteget 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. 16 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

17 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem För att förebygga olyckor, kroppsskador 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 drivenheter 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 Varning Under användning och ett par minuter efter det att motordrivsteget 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 driftsavbrott Varning Var noggrann vid montering. Under montering och senare drift av drivenheten, se till att inte borrspån, metalldamm eller monteringsdelar (skruvar, muttrar, ledningsavsnitt) faller ned i motordrivsteget. Kontrollera att den externa spänningsmatningen till regulatorn (nätspänning 230 V) är frånkopplad. Mellankretsen eller nätspänningen på 230 V måste alltid kopplas från innan 24 V-logikmatningen 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. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 17

18 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Utför idrifttagningen med motorerna på tomgång för att undvika mekaniska skador genom t.ex. felaktig rotationsriktning. 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! Motordrivsteget 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 över 50 volt. Beröring av delar med spänningar över 50 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 standarderna EN och EN Varning Följ enligt standarden den minsta föreskrivna koppararean för skyddsledaranslutningen i dess helhet. 18 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

19 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Innan 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 Innan arbete på elektriska delar med spänningar över 50 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 plintar med spänningar på 5-50 volt på motordrivsteget har skyddsklenspänning och är beröringssäkert utförda enligt följande standarder: Standarder - Internationell standard: IEC Europeisk standard: EN Varning FARA! Hög elektrisk spänning genom felaktig anslutning! Livsfara eller skaderisk genom elektrisk stöt! Till anslutningar och plintar med spänningar på 0-50 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-AS-HW-SV 1002a 19

20 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Skydd mot farliga rörelser Vid idrifttagning ska funktionen för de säkerhetsfunktioner som används, t ex "säkert stopp", kontrolleras. Den driftsansvarige ska se till att säkerhetsfunktionen kontrolleras regelbundet. 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 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 driftstillstånd. 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 därvid 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 Skydd mot beröring av heta delar Varning FARA! Produktens hölje kan vara hett! (Upp till ca 85 C, se kapitel ) Risk för personskador! Risk för brännskador! 20 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

21 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Risk för brännskador! Vidrör inte enheternas ytor i närheten av heta värmekällor! Innan enheterna berörs måste de svalna 10 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! De allmänna säkerhetsanvisningarna 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. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 21

22 3. Produktbeskrivning 3. Produktbeskrivning 3.1 Allmänt Servopositionsregulatorn i serien CMMS-AS är en intelligent AC-servoomriktare med omfattande parameterinställnings- och utbyggnadsmöjligheter. Den kan därför anpassas till en rad olika tillämpningar på ett flexibelt sätt. Servopositioneringsregulatorn CMMS-AS är avsedd för drift av servomotorserien EMMS-AS med digitala rotationsgivare för absolutvärden i utförande med singleturn och multiturn. Punkt-till-punkt-positioneringar eller master-slav-applikationer är lika enkla att realisera som bankörning med fleraxlig synkronisering. Med en överordnad fleraxlig styrning kan kommunikation ske via det integrerade CAN-gränssnittet. Med parametreringsgränssnittet FCT (Festo Configuration Tool) är enkel manövrering och idrifttagning av servopositioneringsregulatorn möjlig. Grafiska bilder och piktogram tillåter intuitiv parametrering. 3.2 Egenskaper Kompakthet Minimala mått Kan radas upp direkt bredvid varandra (se kapitel 5.1) Fullständig integrering av alla komponenter för motordrivsteg och effektdel, inklusive RS232- 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 (upp till 15 m motorkabellängd) Givargränssnitt Högupplösande inkrementalgivare från Heidenhain, absolutvärdesgivare (multiturn och singleturn) med EnDat In- och utgångar Fritt programmerbara in-/utgångar Högupplösande 12-bitars analog ingång Joggdrift/inlärningsläge Enkel anslutning till ett överordnat styrsystem via I/O Synkrondrift Master/slav-drift 22 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

23 3. Produktbeskrivning Utbyggnads- och fältbussgränssnitt PROFIBUS-DP DeviceNet Integrerat CANopen-gränssnitt Öppet gränssnitt enligt CANopen Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Protokoll enligt CANopen-standarderna DS 301 och DSP 402 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, med eller utan förbikörning Lägessynkronisering Elektronisk växel 64 positionssatser 8 körprofiler Mångsidiga referenskörningsmetoder Integrerad förloppskontroll Automatisk följd av positionssatser utan överordnad styrning Linjära och cykliska positionssekvenser Inställbara fördröjningar Förgreningar och väntepositioner Definierbara stoppositioner för okritiska stoppunkter Integrerade säkerhetsfunktioner Integrerat "Safe Torque Off" enligt EN , säkerhetskategori 3, i grundenheten Skydd mot oväntad start Tvåkanalig frånkoppling av effektsteget Certifiering från BG Reducering av extern anslutning Kortare reaktionstider vid fel Snabbare återstart, mellankretsen förblir laddad Interpolerande fleraxlig rörelse Med lämplig styrning kan CMMS-AS utföra bankörningar via CANopen med interpolation. För detta ändamål ställs lägesbörvärden in i ett fast tidsraster av styrsystemet. Däremellan interpolerar servopositioneringsregulatorn automatiskt datavärdena mellan två stödpunkter. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 23

24 3. Produktbeskrivning Parametreringsprogram "Festo Configuration Tool FCT" Enkel idrifttagning och diagnos Konfiguration av motordrivsteg, motor och axel Automatisk inställning av samtliga reglerparametrar för Festo-mekanik 2-kanalig oscilloskopfunktion Finns på tyska och engelska 3.3 Gränssnitt Översikt över börvärdesgränssnitt Börvärdesgränssnitt/ gränssnitt Inställning av börvärde via Analoga ingångar [X1] (± 10 V) Analog börvärdesinställning med 12-bitars upplösning Funktion Driftsätt Hänvisning Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Kapitel (sida 24) Puls-/ riktningsgränssnitt A/B-spårsignaler [X1] (24 V) eller [X10] (5 V) [X10] (5 V RS422) CW/CCW (puls CW/puls CCW) CLK / DIR (puls/riktning) Pulsgivare - Ingång (slav) - Emulering (master) Digitala in-/utgångar [X1] (24 V DC) Satsval Joggdrift och inlärningsläge Länkade positionssatser Start-och stoppfunktioner RS-485 [X5] Satsval Länkade positionssatser Start-och stoppfunktioner Referenskörning Fältbuss CANopen [X4] (CAN) Direktkommando Referenskörning Joggdrift Satsval Interpolated position mode Synkronisering Kapitel (sida 25) Synkronisering Kapitel (sida 25) Positioneringsstyrning Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Positioneringsstyrning Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Lägesreglering Positioneringsstyrning Kapitel (sida 31) Kapitel (sida 32) Kapitel (sida 42) Tabell 3.1 Gränssnitt Analog börvärdesinställning Analog börvärdesinställning +/- 10 V DC kan konfigureras som börvärdesinställning - Varvtalsbörvärde - Vridmomentsbörvärde 24 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

25 3. Produktbeskrivning Erforderlig styrning vid analog börvärdesinställning Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 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 [X10] (RS422). Om motordrivsteget ska arbeta som slav så finns det flera olika ingångar och signalformer för synkronisering. [X10] ([5 V RS422) A/B, CW/CCW, CLK/DIR [X1] (24 V) 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 puls-/riktningssignaler (CLK / DIR), (CW / CCW). 24 V DC puls-/riktningssignaler realiseras genom [X1] DIN2 och DIN3. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 25

26 3. Produktbeskrivning Information 5 V DC Puls-/riktningssignaler via [X10], max. 150 khz 24 V DC Puls-/riktningssignaler via [X1], max. 20 khz Utgång: Generering av inkrementalgivarsignaler [X10] Utifrån givardata genererar motordrivsteget spårsignalerna A, B samt nollpulsen av en inkrementalgivare. Pulstalet kan ställas in i FCT med värden inom Information För att undvika avrundningsfel ska pulstalet per varv innehålla faktor 2 n. (32, ) Ändringar på detta gränssnitt aktiveras först efter en "Reset". (Download, Store, Reset) Ett RS422-drivsteg tillhandahåller signalerna till [X10] differentiellt. Ingång: Bearbetning av frekvenssignaler [X10] Signalerna utvärderas antingen som A/B-spårsignaler för en inkrementalgivare eller som puls-/riktningssignaler (CW/CCW eller CLK/DIR) för en stegmotorstyrning. Signalformen väljs i FCT. Stegantalet per varv kan parametreras. Därutöver kan en ytterligare elektronisk växel parametreras. Följande signaler kan utvärderas: A/B-spårsignaler CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls Ingång: Bearbetning av puls-/riktningssignaler 24 V DC [X1] CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls 24 V DC puls-/riktningssignaler realiseras genom [X1] DIN2 och DIN3. Taktfrekvens puls-/riktningssignaler Spänning Ingång Taktfrekvens 5 V [X10] 150 khz 24V [X1] upp till 20 khz Tabell 3.2 Maximal ingångsfrekvens 26 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

27 3. Produktbeskrivning Aktivering av synkronisering Synkronisering kan ställas in på olika sätt. Med parametreringsprogrammet FCT på sidan "Application Data", fliken "Operating Mode Settings" genom att markera styrgränssnittet "Synchronisation". Via [X1] (digitalt I/O-gränssnitt) genom att välja läge 3 (se Tabell 3.3 Lägesomkoppling). Information Vid inställning av synkronisering genom FCT reagerar regulatorn endast via synkroniseringsgränssnittet. Alla övriga funktioner i driftsättet positionering är inte längre tillgängliga. Information När du ändrat konfigurationen i FCT med skärmknappen "Download", laddar du konfigurationen till motordrivsteget och sparar 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. Erforderlig I/O-styrning vid synkronisering genom FCT - DIN4 Effektstegsaktivering - DIN5 Regulatoraktivering - DIN6 Gränslägesgivare 0 - DIN7 Gränslägesgivare 1 - DIN13 Stop Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 27

28 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-aktivering vid synkronisering genom lägesomkoppling med 24 V DC frekvenssignaler Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 28 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

29 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-aktivering vid synkronisering genom lägesomkoppling med 5 V DC frekvenssignaler Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 29

30 3. Produktbeskrivning Information Positiv polaritet enligt RS422 på stift 1 referenspotential på stift 6. Negativ polaritet enligt RS422 på stift 2 referenspotential på stift 7. Alternativt kan GND på stift 4 användas som referenspotential. I/O-timingdiagram t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) tmc = x ms (beroende av meddelandefönster "hast. nådd ) Bild 3.1 Signalförlopp vid driftsätt med synkronisering vald / vid aktivering av synkronisering genom START (DIN8) Information Från och med fast program avges på DOUT2 meddelandet "Position synkron". Dout1 "Varvtal 0 uppnått" är 1 (vid aktiv synkronisering) tills meddelandefönstret för FCTmeddelandet "Hastighet nådd" överskrids (-> det inställda jämförelsevarvtalet beaktas inte). 30 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

31 3. Produktbeskrivning För kvitteringen "Hastighet nådd" 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 etc). FW : 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 synkron". Avvikelsen konfigureras via toleransfönstret för "Motion Complete" i FCT I/O-funktioner och maskinkontroll Digitala ingångar De digitala ingångarna tillhandahåller de elementära styrfunktionerna. Servopositionsregulatorn CMMS-AS har en måltabell där positioneringsmålen sparas och senare kan hämtas. Målen väljs ut med hjälp av sex digitala ingångar. Ytterligare en ingång används som startingång. Två ingångar används för effektstegsaktivering via maskinvaran samt för regulatoraktivering. Gränslägesgivare Gränslägesgivare begränsar rörelseutrymmet för att öka säkerheten. Under referenskörningen kan en av de båda gränslägesgivarna användas som referenspunkt för positioneringsstyrningen. Sample-ingång Vid aktivering via fältbuss finns en höghastighets-sample-ingång för olika applikationer med tidskritiska uppgifter (lägesregistrering, specialapplikation, m.m.). Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 31

32 3. Produktbeskrivning Analog ingång Motordrivsteget CMMS-AS har en analog ingång för ingångsnivåer inom området +10 V till -10 V. Ingången är en differensingång (12 bitar) för att garantera ett omfattande skydd mot fel. De analoga signalerna kvantifieras och digitaliseras av analog-digitalomvandlaren med en upplösning på 12 bitar. De analoga signalerna används vid förinställning av börvärden (varvtal eller moment) för regleringen. Grundfunktioner De befintliga digitalingångarna är vid normal användning redan konfigurerade med grundfunktioner. För ytterligare funktioner, t.ex. joggning, vägprogram eller synkronisering, kan den analoga ingången AIN0 även användas som digital ingång. Växla mellan följande standardinställningar genom att byta läge: Mode Läge 0 Läge 1 Läge 2 Läge 3 Funktion Positionering Joggningsfunktion Vägprogram Synkronisering Tabell 3.3 Lägesomkoppling RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) RS232-gränssnittet ska användas som parametreringsgränssnitt. Parametrar Signalnivå Överföringshastighet ESD-skydd Anslutning Anslutning Enligt RS232-specifikation respektive enligt RS-485-specifikation 9600 baud till 115 kbaud ESD-skyddad (16 kv) drivrutin Nollmodemsstandard, [X5] Via [X5] / DSUB 9 stift/stift Tabell 3.4 RS232-gränssnittets parametrar Det seriella gränssnittet har efter återställningen alltid följande grundinställningar: Parametrar Överföringshastighet Databitar 8 Paritet Stoppbitar 1 Tabell 3.5 Standardparametrar Värde 9600 bit/s Ingen För att kunna manövrera ett gränssnitt med ett terminalprogram, t.ex. vid testning, krävs följande inställningar (rekommendationer): 32 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

33 3. Produktbeskrivning Parametrar Flödesstyrning Emulering ASCII-konfiguration Tabell 3.6 Inställning för terminalprogram Värde Ingen VT100 - Skickade tecken avslutas med radmatning - Inmatade tecken matas ut lokalt (lokalt eko) - Vid mottagning kommer radmatningen i slutet av raden 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 servopositioneringsregulatorn RESET! Ingen (tillkopplingsmeddelande) Aktuell parameteruppsättning och alla positionssatser sparas i det beständiga flashminnet Inställning av överföringshastighet för seriell kommunikation SAVE! BAUD9600 BAUD19200 BAUD38400 BAUD57600 BAUD DONE Okänt kommando Valfritt ERROR! Inläsning av versionsnumret för det fasta programmets CM release (konfigurationshantering) *)MMMM: SSSS: VERSION? Huvudversion av CM release (hexadecimalformat) Underversion av CM release (hexadecimalformat) Tabell 3.7 Allmänna kommandon Parameterkommandon 2300:VERSION:MMMM.SSSS*) 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. 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 för ett KO ON:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive ON:EEEEEEEE Läsa den övre gränsen för ett KO OX:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OX:EEEEEEEE Läsa ärvärdet för ett KO OI:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OI:EEEEEEEE *)nnnn: Nummer för ett kommunikationsobjekt (KO), 16 bitar (hexadecimalformat) HHHHHHHH: 32 bitar data/värden (hexadecimalformat) EEEEEEEE: Returvärde vid ett åtkomstfel Tabell 3.8 Parameterkommandon Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 33

34 3. Produktbeskrivning Returvärdena har följande betydelse: Returvärde 0x x x x x x Betydelse Tabell 3.9 Returvärden Funktionskommandon 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 Kommando Syntax Svar Aktivera regulatorn. För att kunna göra detta måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232". Deaktivera regulatorn. För att kunna göra detta måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232. Koppla från effektsteget. För att kunna göra detta måste logiken för aktivering av regulatorn vara inställd på "DIN5 och RS232. OW:0061: OW:0061: OW:0061: OK! respektive OW:EEEEEEEE 1) OK! respektive OW:EEEEEEEE 1) OK! respektive OW:EEEEEEEE 1) Kvittera fel OW:0030: OK! 1) Felaktiga returvärden kan t.ex. uppstå genom felaktigt inställd logik för aktivering av regulatorn eller ej laddad mellankrets. Tabell 3.10 Funktionskommandon 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 3.11 Driftsätt OW:0030: OW:0030: OW:0030: OK! respektive OW:EEEEEEEE Felaktiga returvärden kan uppstå genom ogiltiga värden som inte ingår i gruppen ovan. Aktuellt driftsätt kan läsas genom att använda "OR"-kommandot. 34 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

35 3. Produktbeskrivning Exempel "Profile Position Mode" via RS232 Information Om du vill utföra en positionering måste en referenskörning göras varje gång som drivsteget kopplas till. Detta kan utföras via FCT eller enligt beskrivningen i kapitel "301HExempel "Homing Mode via RS232. Med CAN-åtkomsten som simuleras via RS232 kan motordrivsteget även köras i CAN "Profile Position Mode". Nedan beskrivs det grundläggande förloppet: 1. Omställning av logiken för regulatoraktivering Via COB 6510_10 kan logiken för regulatoraktivering ställas om. Eftersom simuleringen av CAN-gränssnittet via RS232 tas över komplett, kan aktiveringslogiken även ställas om till DINs + CAN. Kommando: =651010:0002 På så sätt kan aktivering tilldelas via CAN-kontrollordet (COB 60040_00). Kommando: =604000:0006 Kommando "Shutdown" Kommando: =604000:0007 Kommando "Switch on / Disable Operation" Kommando: =604000:000F Kommando "Enable Operation" 2. Aktivering av "Profile Position Mode" Via COB 6060_00 (Mode of Operation) aktiveras positioneringsläget. Detta måste skrivas en gång, eftersom alla interna selektorer därvid ställs in korrekt. Kommando: =606000:01 Profile Positon Mode 3. Skriva positionsparametrar Via COB 607A_00 (target position) kan målpositionen skrivas. Målpositionen skrivs i "Position Units". Målpositionen beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är 1 / 2 16 varv (16 bitar före kommat, 16 bitar efter kommat). Kommando: =607A00: Målposition 5,5 varv Via COB 6081_00 (profile velocity) kan rörelsehastighet skrivas och via COB 6082_00 (end velocity) kan sluthastighet skrivas. Hastigheterna skrivs i "Speed Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är 1 / 2 12 varv/min. (20 bitar före kommat, 12 bitar efter kommat). Kommando: =608100:03E80000 Rörelsehastighet 1000 varv/min Via COB 6083_00 (profile acceleration) kan accelerationen skrivas, via COB 6084_00 (profile deceleration) kan retardationen skrivas och via COB 6085 (quick stop deceleration) kan snabbstoppsrampen skrivas. Accelerationerna skrivs i "Acceleration Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är 1 / 2 8 varv/min/s (24 bitar före kommat, 8 bitar efter kommat). Kommando: =608300: Acceleration 5000 varv/min/s 4. Starta positionering Via CAN-kontrollordet (COB 6040_00) startas en positionering: Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 35

36 3. Produktbeskrivning - Via BIT 0..3 styrs regulatoraktiveringen (se ovan). - Via en stigande flank på bit 4 startas positioneringen. Därvid tas nedanstående inställningar över. - Bit 5 fastlägger om den pågående positioneringen först ska avslutas innan det nya körkommandot tas över (0) eller om den pågående positioneringen ska avbrytas (1). - Bit 6 fastlägger om positioneringen ska utföras absolut (0) eller relativt (1). Kommando: =604000:001F Starta absolut positionering eller Kommando: =604000:005F Starta relativ positionering 5. När positioneringen avslutats måste drivstegets tillstånd återställas, så att en ny positionering kan startas. 6. Kommando: =604000:000F Försätta drivsteget i tillståndet "Ready" Exempel "Homing Mode" via RS232 Med CAN-åtkomsten som simuleras via RS232 kan CMMS-AS även köras i CAN "Homing Mode". Nedan beskrivs det grundläggande förloppet: 1. Omställning av logiken för regulatoraktivering 2. Via COB 6010_10 kan logiken för regulatoraktivering ställas om. Eftersom simuleringen av CAN-gränssnittet via RS232 tas över komplett, kan aktiveringslogiken även ställas om till DINs + CAN. Kommando: =651010: På så sätt kan aktivering tilldelas via CAN-kontrollordet (COB 6040_00). Kommando: =604000:0006 Kommando "Shutdown Kommando: =604000:0007 Kommando "Switch on / Disable Operation Kommando: =604000:000F Kommando Enable Operation 4. Aktivera "Homing Mode" 5. Via COB 6060_00 (Mode of Operation) aktiveras referensläget. Kommando: =606000:06 Homing Mode 6. Starta referenskörningen 7. Via CAN-kontrollordet (COB 6040_00) startas en referenskörning: 8. - Via BIT styrs regulatoraktiveringen 9. Via en stigande flank på bit 4 startas referenskörningen. Kommando: =604000:001F 10. När referenskörningen avslutats måste drivstegets tillstånd återställas. 11. Kommando: =604000:000F Försätta motordrivsteget i tillståndet "Ready" Styrning via RS-485 RS-485-gränssnittet ligger på samma anslutningskontakt som RS232-gränssnittet. Användaren måste aktivera kommunikationen separat. RS232-meddelanden kan också tas emot när RS-485-kommunikationen är aktiverad, så att enheten alltid kan nås av parametreringen. 36 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

37 3. Produktbeskrivning Konfiguration i FCT Vid konfiguration krävs följande inställningar i fönstret "Workspace": - På sidan "Application Data", fliken "Operating Mode Settings", ställer du in styrgränssnittet på "RS-485". - På sidan "Controller, Control Interface" ska alternativet "Enable" inte vara förbockat. Därefter laddar du den ändrade konfigurationen i motordrivsteget med skärmknappen "Download" och sparar permanent med knappen "Store". Efter en "Reset" (eller från- och tillkoppling) av motordrivsteget aktiveras den nya konfigurationen. Kommandosyntax under RS-485 Styrningen av stegmotorregulatorn via RS-485 sker med samma objekt som vid RS232. Endast kommandonas syntax för att skriva/läsa objekten utökas i jämförelse med RS232. Syntax: XTnn:HH HH:CC Betydelser: XT: Fasta konstanter nn: Nodnummer, identiskt med CANopen-nodnummer (inställning via DIPomkopplare HH HH: Data (normal kommandosyntax) Information Svaret sänder följande tecken till de första fem tecknen: "XRnn:" med nn = enhetens nodnummer Alla enheter reagerar på nodnummer 00 som "Broadcast". På så sätt kan varje enhet aktiveras utan att känna till nodnumret. Kommandon av typen "OW", "OR" etc. stöder en valfri checksumma. Denna checksumma genereras utan de första fem tecknen. Bootladdarens tillkopplingsmeddelande samt det fasta programmets tillkopplingsmeddelande sänds i RS232-läge. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 37

38 3. Produktbeskrivning Exempel "Profile Position Mode via RS-485 Om CMMS-AS körs via RS-485 så kan styrningen ske på exakt samma sätt som vid körning via RS232, se kapitel "302HRS232-gränssnitt (diagnos- /parametreringsgränssnitt)". Vid behov skrivs nodnumret före kommandot. Nodnumret ställs in via DIP-omkopplarna. Kommando: XT07:=607100:000A0000 Sänd målposition 10 varv till nod Uppdatering av fast program Via den inbyggda SD-kortläsaren kan det fasta programmet uppdateras genom ett valfritt fast program från kunden. Automatisk bootladdare Motoråterkoppling Positionsåterkoppling sker rent digitalt via EnDat. EnDat-gränssnittet V2.x för singleturn och multiturn rotationsgivare Parametrar Värde Kommunikationsprotokoll Heidenhain EnDat 2.1 (utan analogspår) och 2.2 Signalnivå DATA, SCLK Vinkelupplösning/pulstal inkrementalgivare 5 V differentiell / RS422 / RS-485 Regulatorintern upp till 16 bitar/varv Kabellängd L 25 m Kabelutförande enligt specifikationer från Heidenhain Gränsfrekvens SCLK 1 MHz Givarmatning Från regulatorn, 5 V 0% / +5% I A = 200 ma max. Sense-kablar för matning Stöds inte Tabell 3.12 Signalbeskrivning rotationsgivare motor-endat 2.1 och 2.2 [X2] Bromschopper (bromsstyrning) 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 Återkoppling från motorn (vinkelgivare) CMMS-AS har en anslutning för en vinkelgivare som är monterad på motoraxeln. Denna givare används för kommutering av en 3-fas synkronmotor och som ärvärdesregistrering för monterade varvtals- och positionsregulatorer. Regulatorn stöder följande givare: ENDAT 2.1-givare uteslutande digital vinkelinformation ENDAT 2.2-givare digital vinkelinformation och serviceparametrar (temperatur) 38 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

39 3. Produktbeskrivning Styrgränssnitt [X1] Styrgränssnittet [X1] är avsett för 25-polig D-Sub. Följande signaler finns: Signal: AMON AIN0 / #AIN0 DOUT0...DOUT3 DIN0...DIN13 Beskrivning Analogutgång för monitor Differentiell analogingång med 12 bitars upplösning. Alternativt kan den differentiella analogingången parametreras med funktionen Mode och Stop (DIN12 och DIN13) (beroende på det parametrerade styrgränssnittet). Digitala utgångar med 24 V-nivå, DOUT0 är fast belagt med funktionen "driftsklar". Ytterligare utgångar kan konfigureras (t.ex. mål uppnått, axel i rörelse, målhastighet uppnådd). Digitala ingångar för 24 V-nivå, följande funktioner: (beroende på val av läge beläggs ingångarnas funktion) Läge 0: Enkelsats 1 x effektstegsaktivering (DIN4) 1 x regulatoraktivering/kvittera fel (DIN5) 2 x gränslägesgivare (DIN6, DIN7) 6 x positionsval(din0... DIN3, DIN10, DIN11) 1 x start positionering (DIN8) 2 x lägesomkoppling (DIN9, DIN12) 1 x stopp (DIN13) Läge 1: Joggdrift/inlärningsläge 2 x joggdrift. (DIN10, 11) 1x inlärning (DIN8) 6 x positionsval (DIN DIN3, DIN10, DIN11) Läge 2: Satskedja 1x paus vägprogram (DIN3) 1x start vägprogram (DIN8) 2x nästa för vägprogram (DIN10, DIN11) Tabell 3.13 Styrgränssnitt [X1] Läge 3: Synkronisering 2 x puls/riktning (CLK/DIR eller CW/CCW på DIN2, DIN3) 1x starta sync (DIN8) De digitala ingångarna kan konfigureras: Läge 0: Läge 1: Läge 2: Läge 3: Enkelsats Joggdrift/inlärningsläge Satskedja Synkronisering För att kunna koppla om mellan olika I/O-konfigurationer kan DIN12 och DIN9 konfigureras som selektorsignaler. Därmed kan maximalt 4 olika I/O-beläggningar väljas. De beskrivs i följande tabeller: Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 39

40 3. Produktbeskrivning Tabell 6.2 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 0 Tabell 6.3 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 1 Tabell 6.4 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 2 Tabell 6.5 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge Inkrementalgivargränssnitt [X10] Inkrementalgivargränssnittet kan konfigureras både som ingång och som utgång via programvaran. Därutöver finns två ingångar på anslutningskontakten för anslutning av 5 V puls-/riktningssignaler (CLK/DIR, CW/CCW). Pulsgivaremulering för inkrementalgivare [X10] är utgång: Genom den rotationsvinkel som bestäms genom rotationsgivaren genererar regulatorn spårsignalerna A och B samt nollpulsen för en inkrementalgivare. Signalerna A, B och N motsvarar signalerna av en inkrementalgivare. Vinkelupplösning / pulstal utgång Pulstalet kan kopplas om steglöst. Följande pulstal stöds: pulser per varv. Omkoppling aktiveras först efter återställning av regulatorn. Ett RS422-drivsteg tillhandahåller signalerna till [X10] differentiellt. Synkronisering [X10] är ingång: Gränssnittet [X10] kan konfigureras som ingång för bearbetning av inkrementalgivar- eller puls-/riktningssignaler via programvaran. Signalerna värderas antingen som A/B-spårsignaler för en inkrementalgivare eller som puls-/riktningssignaler (CW/CCW, CLK/DIR) för en stegmotorstyrning. Signalformen väljs genom programvaran. Stegantalet per varv kan parametreras. Därutöver kan en ytterligare elektronisk växel parametreras SD-korthållare [M1] För lagring av reglerparametrar och komplett fast reglerprogram finns en anslutning för ett SD-minneskort (vanligt lagringsmedium för digitalkameror). Anslutningen är utförd som en "Push-Push"-hållare SD-minneskort Via 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. 40 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

41 3. Produktbeskrivning Med hjälp av ett konfigurationsord i parameteruppsättningen går det dessutom att fastställa om ett fast program och/eller en parameteruppsättning automatiskt ska laddas ned från minneskortet efter tillkoppling. Om den automatiska nedladdningen av fast program (DIP-omkopplare 8 = 1) är aktiverad eller om det inte finns något giltigt fast program i regulatorn, kontrolleras vid initieringen om det finns ett SD-minneskort. Om det finns ett SD-minneskort kommer detta att initieras. Om det finns en fil för det fasta programmet på kortet kommer denna fil att kontrolleras (kontroll av checksumman). 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. Beroende på inställning kommer en parameteruppsättningsfil (antingen en förbestämd eller den senaste) att laddas och sparas i data-flash. 3.4 Fältbussanslutning Vid CMMS-AS kan olika fältbussar användas. Som standard är CAN-bussen fast integrerad i motordrivsteget på CMMS-AS. 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 ett kommunikationsprotokoll implementerat för CAN-bussen, baserat på CANopen-profilen enligt CiA Draft Standard DS- 301, och Drive Profil enligt CiA Draft Standard DSP-402. Fältbussoberoende kan en faktorgrupp användas, så att applikationsdata kan överföras i användarspecifika enheter. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 41

42 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid fältbussaktivering Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) FHPP (Festos profil för manövrering och positionering) 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. Vid FHPP finns det två manövreringsmöjligheter: satsselektion och direktdrift. Vid satsselektion används de positionssatser som lagras i drivsteget. I direktdrift är följande driftsätt möjliga: Positioneringsdrift Varvtalsreglering Kraftreglering Dessa driftsätt kan vid behov kopplas om dynamiskt i direktdrift. Ytterligare information finns i FHPP-handboken P.BE CMM FHPP SW SV CAN-buss CAN-bussen är fast integrerad i motordrivsteget och kan parametreras via DIPomkopplarna 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 1 Mbit/s. 42 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

43 3. Produktbeskrivning Om kommunikationsprotokollet FHPP används, är de ovan nämnda driftsätten tillgängliga. Om CANopen-protokollet enligt DS301 med applikationsprofil DSP402 är aktiverat, kan följande driftsätt användas: Positioneringsläge (CiA: Profile Position Mode) Referensläge (CiA: Homing Mode) Interpolerande positioneringsläge (CiA: Interpolated Position Mode) Varvtalsreglering (CiA: Profile Velocity Mode) Kraftläge (CiA: Torque Profile Mode) Kommunikationen kan ske via SDO:s (Service Data Objects) och/eller PDO:s (Process Data Objects). Per sändningsriktning (Transmit/Recive) finns vardera 2 PDO:s tillgängliga. 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 för ett överordnat styrsystem. Om tidsrastret för lägesbörvärdena är större än motordrivstegets interna cykeltid för lägesregulatorn, interpolerar regulatorn automatiskt datavärdena mellan två förinställda lägesbörvärden. Dessutom beräknar motordrivsteget ett motsvarande värde för varvtalsinställningen. 1 Tidsraster lägesbörvärde 2 Cykeltid lägesreglering 3 Interpolerat positionsförlopp 4 Utfört positionsförlopp Bild 3.2 Interpolated position mode PROFIBUS Drivsteget ansluts till PROFIBUS via ett motsvarande gränssnitt (CAMC-PB) som sätts i utbyggnadskontaktplats [Ext]. När gränssnittet är isatt, aktiveras det automatiskt nästa gång som motordrivsteget kopplas till. Slavadressen konfigureras via DIP-omkopplarna på motordrivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 12 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftslägen. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 43

44 3. Produktbeskrivning DeviceNet Motordrivsteget ansluts till ett DeviceNet-nätverk via ett motsvarande gränssnitt (CAMC- DN) som sätts i utbyggnadskontaktplats [Ext]. När gränssnittet är isatt, aktiveras det automatiskt nästa gång som motordrivsteget kopplas till. MAC-ID och överföringshastighet konfigureras via DIP-omkopplarna på motordrivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 500 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftslägen. 3.5 Funktionsöversikt Driftsätt - Börvärdesinställning via inkrementalgivarsignaler, lämpade för frekvenser upp till 150 khz - Analog hastighetsinställning med 12-bitars upplösning - 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 Driftsätt Funktion (Börvärdes-)gränssnitt Inställning av börvärde via Vridmomentsreglering Analogt börvärde [X1] Fältbuss Varvtalsreglering Analog [X1] Lägesreglering (CAN DS402) Direktkommando CW/CCW-signaler [X1] (24V/läge 3) [X10] (5 V) CLK/DIR Puls-/riktningssignaler Fältbuss Master/slav A/B-signaler + I/O (starta synkroniseringen) [X1] (24V/läge 3) [X10] (5 V) Direktkommando [X10] [X1] (läge 3) Fältbuss Interpolated Position Mode Fältbuss Positioneringsstyrning I/O Satsval Fältbuss Fältbuss Direktkommando Direktkommando Satsval Referenskörning I/O Satsval Joggdrift Fältbuss Fältbuss I/O Direktkommando Satsval Inlärningsfunktion Fältbuss Via I/O Direktkommando Tabell 3.14 Driftsätt 44 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

45 3. Produktbeskrivning Timingdiagram driftsättsomkoppling t1 = 1,6 ms 1) Positionering 2) Sekvenser/vägprogram 3) Joggdrift/inlärningsläge 4) Synkronisering Bild 3.3 Timing för aktivering av de enskilda driftsätten Börvärdesbearbetning Börvärden från olika källor kan kopplas till motsvarande regulator via börvärdesselektorerna. Följande börvärdesselektorer är implementerade i det fasta programmet: - Selektor för varvtalets börvärde - Hjälpvärdesselektor vars börvärde ska läggas till varvtalets börvärde. Börvärdesselektorernas position lagras i beständiga parametrar. Varvtalsbörvärdet spärras, beroende på förtecken, via signalen till den tillhörande ingången för gränslägesgivare. Ingångarna för gränslägesgivare påverkar också varvtalsbörvärdets rampgenerator. Varvtalsbörvärdet (utan hjälpbörvärde) uppnås via en börvärdesramp. Därvid kan de 4 accelerationsramperna i området 0,012 till 4,800 m/s² parametreras. Börvärdesrampen kan deaktiveras. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 45

46 3. Produktbeskrivning I²t-funktion En integrator övervakar ström²-tidsintegralen för drivsteget CMMS-AS. När den parametrerade tiden överskrids, avges ett varningsmeddelande och maxströmmen begränsas till märkströmmen Positioneringsstyrning En positioneringsstyrning överlappar strömregleringen. Upp till 64 positioner (referenskörning + 63 positioner) kan väljas och uppnås via en trajektorgenerator. Dessutom finns det flyktiga positionsdatasatser för positionering via fältbussen. Positionsposterna består av ett positionsvärde och en körprofil. Följande parametrar kan ställas in för de 8 körprofilerna: - Rörelsehastighet - Acceleration - Retardation - 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 styras enligt följande: - Via digitala ingångar (positionssats ) - Via RS232-gränssnittet (endast i testsyfte) eller - Via ett fältbussgränssnitt 46 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

47 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning för positionering Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 47

48 3. Produktbeskrivning Referenskörning För referenskörning kan någon av nedanstående metoder som är anpassade för DS402 användas. Körning till Metod positiv Metod negativ Grafisk återgivning Dec Hex Dec Hex Gränslägesgivare med nollpulsutvärdering Fast anslag med nollpulsutvärdering -2 FE -1 FF Gränslägesgivare Fast anslag -18 EE -17 EF -17 Nollpuls Ta över aktuell position Tabell 3.15 Referenskörningsmetoder Referenskörningsmetod 1 Negativ gränslägesgivare med indexpuls. Vid inaktiv negativ gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i negativ riktning till den negativa gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i positiv riktning tills gränslägesgivaren deaktiveras och sedan vidare till första indexpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 48 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

49 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod 2 Positiv gränslägesgivare med indexpuls. Vid inaktiv positiv gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i positiv riktning till den positiva gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i negativ riktning tills gränslägesgivaren deaktiverasoch sedan vidare till första indexpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -1 Negativt anslag med indexpuls Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Körning med kryphastighet i positiv riktning till nästa indexpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -2 Positivt anslag med indexpuls Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Körning med kryphastighet i negativ riktning till nästa indexpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 17 Negativ gränslägesgivare Vid inaktiv negativ gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i negativ riktning till den negativa gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i positiv riktning tills gränslägesgivaren deaktiveras. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 18 Positiv gränslägesgivare Vid inaktiv positiv gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i positiv riktning till den positiva gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i negativ riktning tills gränslägesgivaren deaktiveras. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -17 Negativt anslag Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -18 Positivt anslag Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 33 Indexpuls i negativ riktning Körning med kryphastighet i negativ riktning till indexpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 34 Indexpuls i positiv riktning Körning med kryphastighet i positiv riktning till indexpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 49

50 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod 35 Aktuell position Den aktuella positionen registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Information: Körning till gränslägesgivare eller fast anslag möjlig genom att referenssystemet förskjuts. Används därför framförallt vid rotationsdrivenheter. Tabell 3.16 Beskrivning av referenskörningsmetoderna Timingdiagram vid referenskörning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.4 Signalförlopp vid start av referenskörningen och vid positivt utförande 50 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

51 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.5 Signalförlopp vid felaktigt avbrott (t.ex. eftersläpningsfel) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 51

52 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.6 Signalförlopp vid avbrott genom STOP-ingång Trajektorgenerator Vid en startsignal för en positioneringssats via DIN8, fältbuss eller RS232- gränssnitt laddas vald positioneringssats i trajektorgeneratorn. De nödvändiga interna förberäkningarna utförs baserat på den laddade datasatsen. Förberäkningarna kan ta från 1,6 till 5 ms. Följande alternativ för bearbetning av startsignalen kan parametreras: - När en startsignal registreras under en pågående positionering, ignoreras signalen (ignorera). - När en startsignal registreras under pågående positionering, körs den pågående positioneringen färdigt till slutet (vänta). - När en startsignal registreras, avbryts positioneringen och drivsteget körs med konstant varvtal. När förberäkningarna avslutats körs drivenheten mot den nya målpositionen (avbryta). Trajektorgeneratorn ger följande meddelanden: - Mål uppnått, (standard: Digital utgång DOUT1 MC) - Reststräckan uppnådd. 52 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

53 3. Produktbeskrivning Förloppskontroll I/O RESET Power ON T1 Bootprogram Nedladdning av fast program Initiering T2 Från alla utom RESET / Power ON Feltillstånd T23 Initiera SD-kort T19 Driftsklar T3 T25 Felkvittering T24 T18 Ladda/säkerhetskopiera parametrar SDkort T21 T20 T4 T17 Koppla till effektsteget T5 Vridmomentsreglering T16 Koppla från effektsteget Varvtalsreglering T6 T15 T8 Positioneringsstyrning T13 T9 T10 T11 T12 Joggdrift Referens körning T Villkor Användarens åtgärder T1 T2 T3 T4 T5 RESET / Power ON Time out är överskriden eller nedladdningen av det fasta programmet är klar. Initieringen genomfördes felfritt. Vridmomentsreglering har valts i idrifttagningsprogrammet. DIN4=1 och DIN5=1 Börvärdesinställning via AIN0/AGND T6 Varvtalsreglering har valts i idrifttagningsprogrammet. Börvärdesinställning via AIN0/AGND Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 53

54 3. Produktbeskrivning T Villkor Användarens åtgärder T8 Positionering har valts i idrifttagningsprogrammet. Satsselektion via DIN0 DIN3, DIN10, DIN11 Start av positioneringsförloppet: DIN8=1 T9 T10 T11 T12 T13 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 Alla parametrar för joggdrift har ställts in i idrifttagningsprogrammet (t.ex. maximal hastighet, acceleration etc.). 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 effektsteget frånkopplas har uppstått. Felet har kvitterats och det finns inga fler fel. Tabell 3.17 Förloppskontroll I/O Val av I/O-läge: DIN9=0, DIN12=1 Joggning +: DIN10=1 Joggning -: DIN11=1 Val av I/O-läge: DIN9=0, DIN12=0 Val av positioneringssats 0 Start av positioneringsförloppet: DIN8=1 DIN5=0 DIN5=0 DIN5=0 DIN4=0 Skriv- eller läskommando till SD-kortet som: - Ladda parametrar - Säkerhetskopiera parametrar - Ladda ned fast program. Flankstyrd felkvittering DIN5: Säkerhetsfunktioner, felmeddelanden Följande tillstånd övervakas för att CMMS-AS ska kunna drivas på ett säkert sätt: - "Safe Torque Off, EN ISO 13849/kategori 3 och IEC Effektstegstemperatur - Motortemperatur - Mellankretsspänningens minimi- och maximivärde - Initieringsfel - Checksummafel vid parameteröverföring - Kommunikationsfel - Eftersläpningsfel - Referenskörning - Överström/kortslutning i effektslutsteget - Givarsystem - Watchdog (övervakning av processorn) 54 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

55 3. Produktbeskrivning Funktion vid deaktivering t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.7 Funktion vid deaktivering av regulatorn t1 = 1,6 ms ty = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.8 Funktion vid deaktivering av effektsteget Information Hållbromsen för EMMS-AS - är inte lämplig för bromsning av motorn. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 55

56 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (ZK urladdas) Bild 3.9 Funktion vid avbrott av mellankretsmatningen (fel: effektsteget direkt från) Information Hållbromsen för EMMS-AS - är inte lämplig för bromsning av motorn Oscilloskopfunktion Den oscilloskopfunktion som är implementerad i regulatorns fasta program är ett viktigt hjälpmedel för optimering av regulatorinställningar genom operatören, utan att behöva använda ett separat mätinstrument. Funktionen möjliggör registrering av viktiga signalförlopp under en längre tid. Funktionen består av 3 delar: - Initieringsdelen som körs med låg prioritet utför förberäkningarna för den egentliga mätningen. - Dataöverföringsdelen har också låg prioritet. Den är integrerad i den seriella kommunikationens tidsskiva. - Mätdelen körs med hög prioritet i regulatorns interrupt och registrerar mätkanalerna. När triggerförutsättningarna är uppfyllda avbryts mätningen efter ett bestämt antal avläsningssteg. 2 kanaler med vardera 256 värden på 16 bitar kan registreras. Följande kan parametreras: 56 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

57 3. Produktbeskrivning - Triggerkälla (ström, hastighet, position, rotorläge, effektstegsspänning, eftersläpningsfel, regulatoraktivering, gränslägesgivare, positionering startad, motion complete, eftersläpningsfel (meddelande), allmänt fel, aktivt effektsteg, referenskörning aktiv) - Triggernivå - Triggeralternativ (auto, normal, force, stigande/fallande flank) - Mätfrekvens Jogg-/inlärningsläge I/O Jogg-/inlärningsläget parametreras via parametreringsgränssnittet (FCT) eller via ett CANopen-objekt. Det kan sedan aktiveras via de digitala ingångarna för läge 1. När jogg-/ inlärningsläget aktiveras, styr 2 ytterligare digitala ingångar motorn. I detta läge överlappar joggstyrningen den aktuella styrningen. Vid positionsstyrning körs motorn vid positiv signal på den digitala ingången kontinuerligt med den parametrerade profilen (joggdrift) (positivt/negativt). Med den digitala ingången DIN8 tas inställd målposition över. Därvid utvärderas tillståndet för de digitala ingångarna DIN0... DIN3 samt DIN10 och DIN11 och målpositionen lagras på motsvarade ställe. Allmän information Alla 63 positionerna i positionssatstabellen kan läras in. Med DIN8 överförs den aktuella positionen till positionssatsen, som valts med DIN0... DIN3 samt DIN10 och DIN11. Med fallande flank på DIN5, regulatoraktivering, lagras de inlärda positionerna slutgiltigt i det beständiga minnet. Information Om de inlärda positionerna inte överförs till det permanenta minnet via DIN5, försöker drivsteget att lagra data vid frånkoppling av matningsspänningen. Om tiden inte räcker till för att lagra, kan det leda till att parameterfilen förstörs. Information Positionerna kan endast sparas på SD-kortet genom FCT. Vid användning av joggning/inlärning (utan FCT) får därmed inget SDkort vara istucket respektive "Read From SD After Startup" måste vara deaktiverat, annars läses de gamla värdena från SD-kortet igen vid omstart av regulatorn. Aktivera funktionen joggning/inlärning Funktionen joggning/inlärning startas i I/O-drift genom att välja Mode 1. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 57

58 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-styrning vid joggning/inlärning Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 58 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

59 3. Produktbeskrivning Inställningar i FCT De parametrar som ställts in här gäller för joggning genom I/O-gränssnitt och joggning genom FCT. Accelerationerna gäller även vid "enkelsteg" via FCT. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 59

60 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.10 Signalförlopp vid positiv och negativ joggning 60 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

61 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.11 Signalförlopp vid aktivering av båda signaler samtidigt/med kort tidsförskjutning Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 61

62 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) (1) Inställning av den målposition som ska programmeras Bild 3.12 Funktion vid inlärningsingång Positionssatskoppling med omkoppling av positionering/vridmomentsreglering Vägprogrammet gör det möjligt att koppla samman flera positioneringskommandon i en sekvens. Dessa positioner körs efter varandra. Vägprogrammets egenskaper: Alla 63 positionssatser i vägprogrammets positionssatstabell kan ställas in. Utöver linjära sekvenser är även ringformade kopplingar tillåtna (ändlös koppling). För varje vägprogramsteg kan en följdposition ställas in. Som vidarekopplingsvillkor finns 2 digitala ingångar som NEXT 1 och NEXT 2. I vägprogrammet 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. Vägprogrammets programrader bearbetas i intervall om 1,6 ms. På så sätt säkerställs att en utgång som satts av vägprogrammet förblir satt i minst 1,6 ms. Vägprogrammet kan styras genom digitala ingångar. Digitala ingångar vars nivå (High/Low) utvärderas, måste föreligga stabilt i minst 1,6 ms (förloppskontrollens cykeltid för vägprogrammet). Från varje positionssats kan ytterligare en valfri positionssats startas. Övergången till en ny positionssats kan göras även utan föregående sluthastighet=0. 62 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

63 3. Produktbeskrivning Vidarekopplingsvillkor Värde Förutsättning Förkortning Beskrivning 0 - End Ingen automatisk vidarekoppling. 1 Motion Complete MC Vidarekopplingen sker när förutsättningarna för Motion Complete har uppfyllts (toleransområde). På så sätt står axeln stilla en stund under positioneringen. 4 Stillestånd STS Vidarekopplingen sker när drivenheten står stilla och den programmerade tiden har avslutats. Med stillestånd menas här inte bara slutet av positionssatsen (MC), utan även körning till block på valfritt ställe. 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 10 NEXT (negativ flank) avvaktande NRI NFI NRS NFS Tabell 3.18 Vidarekopplingsvillkor för vägprogrammet Vidarekopplingen sker direkt efter en positiv flank på DIN10 (NEXT1) respektive DIN11 (NEXT2). Vidarekopplingen sker direkt efter en negativ flank på DIN10 (NEXT1) respektive DIN11 (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en positiv flank på DIN10 (NEXT1) respektive DIN11 (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en negativ flank på DIN10 (NEXT1) respektive DIN11 (NEXT2). Information Tidsangivelsen för STS och TIM är den tid som ställs in i körprofilen. Tiden startar med att positionssatsen utförs. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 63

64 3. Produktbeskrivning Hastighetsprofiler med sluthastighet <> 0 Information Positionssatser med sluthastighet <> 0 får INTE användas för enkelsatser, eftersom villkoret sluthastighet endast kan uppnås i kopplingar. 64 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

65 3. Produktbeskrivning Aktivera satskoppling Satskopplingen startas i I/O-drift genom att välja Mode 2. Erforderlig I/O-anslutning vid satskoppling Kopplingsschemat ovan visar omkopplarläget vid aktivt driftstillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Genom att ta bort Din3 "Stop Route program" stoppas det pågående vägprogrammet i aktuell position. När Din3 återkommer, fortsätter vägprogrammet automatiskt från denna position. Genom att ta bort Din9 "lägesomkoppling" avslutas det pågående vägprogrammet. Den pågående positionssatsen körs först till slutet. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 65

66 3. Produktbeskrivning Genom att ta bort Din13 "stopp" avbryts vägprogrammet. Vägprogrammet måste startas om. I/O timingdiagram t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på positionering) (1) Gäller för positionssatser med sluthastighet=0 Bild 3.13 Signalförlopp vid start av en sekvens 66 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

67 3. Produktbeskrivning t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.14 Signalförlopp vid avbrott genom stoppingång t1 = 1,6 ms tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.15 Signalförlopp vid avbrott och fortsättning genom HALT-ingång Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 67

68 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 350_1 PNU 350_2 CANopen Objekt 204A_05 Objekt 204A_06 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 Ändlös positionering För applikationer som "taktat transportband" eller rundmatningsbord är kedjepositionering möjlig i en riktning genom relativa positionssatser. I joggdrift är inte kedjepositionering möjlig, eftersom alltid absoluta positioner används som mål. Vid relativa positionssatser kan 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. Vid linjärdrivenheter: 68 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

69 3. Produktbeskrivning Vid rotationsdrivenheter: Funktionen för ändlös positionering väljs genom att bocka för "Unlimited" vid "Arbetsslag"/"Position Range". Denna inställning stöds för närvarande endast för användardefinierade linjär- och rotationsdrivenheter. Information Maskinvarans gränslägesgivare kan vid obegränsade drivenheter endast användas för referenskörning. Programvarans gränslägesgivare är deaktiverade Relativa positionssatser Vid användning av relativa positionssatser ska följande beaktas. Det rör sig om en 16-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. Exempel: Rundmatningsbord 4 positioner (90 ) 65536:4= > Integer 6 positioner (60 ) 65536:6= 10922, > Regulatorn positionerar till Anpassning till drivenhets- och motorbyggsats Användaren har förinställda parametersatser till förfogande. För optimal drift av motor-/ drivenhetskombinationen måste alltid en optimering av reglerparametrarna genomföras. Alla drivenhetskomponenter och dimensioner av hela mekanikbyggsatsen är tillgängliga för motorserien EMMS-AS. Servomotorer EMMS-AS som drivs på CMMS-AS: EMMS-AS -40-M, -55-S -TS / -TM / -TSB / -TMB EMMS-AS -70-S, -70-M, -100-S -RS / -RM / -RSB / -RMB Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 69

70 4. Funktionell säkerhetsteknik 4. Funktionell säkerhetsteknik 4.1 Allmänt, avsedd användning Positionsregulatorer i serie CMMS-AS stöder säkerhetsfunktionen "Safe Torque Off (STO)" och "Safe Stop 1 (SS1)" med skydd mot oväntad start enligt kraven i standarden EN 61508, SIL 2 samt EN ISO , PL d. Maskinstoppet måste utföras och säkerställas av maskinstyrningen. Detta gäller särskilt för vertikala drivenheter utan självhämmande mekanik eller viktutjämning. Maskintillverkaren måste genomföra en riskbedömning enligt maskindirektivet 2006/42/EG. Utgående från denna riskbedömning utformas säkerhetssystemet för hela maskinen med hänsyn till alla integrerade komponenter. Till dessa hör även de elektriska drivenheterna. Den nya standarden ISO använder för riskbedömning en förändrad riskgraf och en avvikande princip för att uppfylla kraven i jämförelse med EN 954. Beteckning Förklaring 1 Startpunkt för bedömning av åtgärd för riskminimering L Åtgärd för riskminimering på låg nivå H Åtgärd för riskminimering på hög nivå PL r Nödvändig prestandanivå Riskparameter: S Grad av personskada S1 Lätt (vanligtvis reversibel personskada) S2 Allvarlig (vanligtvis irreversibel skada, omfattar även dödsfall) F Riskexponeringens frekvens och/eller varaktighet F1 Sällan till mindre ofta och/eller riskexponering under kort tid F2 Ofta till kontinuerligt och/eller riskexponering under lång tid P Möjlighet att undvika risker eller att begränsa personskadan P1 Möjligt under särskilda förutsättningar P2 Svårt att genomföra Tabell 4.1Riskgraf för bestämning av PLr för varje säkerhetsfunktion 70 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

71 4. Funktionell säkerhetsteknik Standarden EN behandlar bl.a. åtgärder i nödfall och definierar begreppen nödavstängning och nödstopp (se tabellen). Åtgärd Definition (EN ) Vid fara Nödavstängning 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. Tabell 4.2Nödavstängning och nödstopp enligt EN 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. Standarden beskriver olika säkerhetsfunktioner som kan användas oberoende av applikationen. Vid positionsregulatorer ur produktfamiljen CMMS-AS har säkerhetsfunktionerna STO och SS1 realiserats genom externa kopplingar. Säkerhetsfunktion enligt EN Komponent PILZ 1) Frånkopplingsfunktion Stoppkategori enligt STO Safe Torque off PNOZ X2P (Tvångsstyrda reläutgångar: 2 säkerhetskontakter utan fördröjning Anslutningsmöjligheter för: Nödavstängningsknapp Gränslägesgivare för skyddsdörr Startknapp) SS1 Safe Stop 1 PNOZ XV2P (Tvångsstyrda reläutgångar: 2 säkerhetskontakter utan fördröjning 2 säkerhetskontakter med återställningsfördröjning Anslutningsmöjligheter identiska med X2P; Fast eller inställbar återställningsfördröjning; Avbrytning av fördröjningstiden via reset-knapp) 1) Eller jämförbar säkerhetsbrytare med motsvarande säkerhetskontakter. EN Tabell 4.3Översikt över säkerhetsfunktionen enligt EN En översikt över de olika stoppkategorierna ges i Tabell 4.4. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 71

72 4. Funktionell säkerhetsteknik Stoppkategori Typ Åtgärd 0 Okontrollerat stopp genom att energin stängs av direkt. 1 Kontrollerat stopp och avstängning av energin när maskinen är stilla. 2 Kontrollerat stopp utan avstängning av energin när maskinen är stilla. Tabell 4.4Stoppkategorier 4.2 Integrerad funktion "STO" Varning Nödavstängning eller nödstopp Nödstopp Ej lämpligt för nödavstängning eller nödstopp De allmänna säkerhetsfunktionerna skyddar inte mot elektriska stötar utan endast mot farliga rörelser! 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 motorer utan hållbroms vid STO. Användningsexempel för STO-funktionen 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 servoregulatorns mellankrets hela tiden är laddad. På så sätt uppkommer inga avgörande väntetider när anläggningen startas igen. 72 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

73 4. Funktionell säkerhetsteknik Timingdiagram STO tx = 1,6 ms (reglercykeltid) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 73

74 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). För att aktivera effektsteget för servoregulatorn CMMS-AS igen och därmed driva den anslutna motorn, måste följande steg utföras: 1. Aktiveringen av reläet som kopplar matningsspänning till effektstegsdrivaren (2:a frånkopplingsvägen) sker vid tidpunkt t1 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. 20 ms efter t1 (t2-t1) och drivarförsörjningen är avstängd. 4. Ca 10 ms efter att återrapporteringskontakten har öppnats så slocknar "H" på displayen vid tidpunkt t3. 5. Tidpunkten för effektstegsaktiveringen ([X1], DIN4) kan i stort sett väljas fritt (t4-t1). Aktiveringen får ske samtidigt som aktiveringen av drivarreläet, men måste ligga ca 10 µs (t5-t4) före regulatoraktiveringens stigande flank ([X1], 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 "0" 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 1 (SS1) som gör att drivenheten stoppas kontrollerat. 74 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

75 4. Funktionell säkerhetsteknik Kopplingsexempel CMMS-AS Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 75

76 4. Funktionell säkerhetsteknik Förklaringar till kopplingsexemplet Kopplingsexemplet visar en kombination av CMMS-AS 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 nödstoppknappen aktiverats eller skyddsdörren öppnats, bryts båda slutarkontakterna av K1 (13, 14 och 23, 24). Detta leder till att effektsteget samt drivarförsörjningen via [X3] stift 2 genast deaktiveras. Åtgärder måste vidtas på anläggningen för att förhindra att skyddsdörren kan öppnas oavsiktligt. Ca. 80 ms efter att PNOZ-kontakterna brutits för att koppla från drivarförsörjningen sluts återrapporteringskontakten ([X3], stift 5 och 6). Minst 30 ms efter att den potentialfria återrapporteringskontakten slutits indikeras "H" för "säkert stopp" på servoregulatorns 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 måste regelbundet kontrolleras att effektstegets frånkoppling fungerar korrekt (t.ex. en gång i månaden). 76 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

77 4. Funktionell säkerhetsteknik Bild 4.1 Blockkopplingsschema "Safe Torque off" enligt EN 61508, SIL 2 Observera Om funktionen "Safe Torque off" inte behövs måste stiften 1 och 2 på [X3] byglas. För "STO" enligt EN 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 pulsspärren, kallas frånkopplingsvägar: 1:a frånkopplingsvägen: Effektstegsaktivering genom [X1] (spärrning av PWM-signaler; IGBT-drivarna aktiveras inte längre med pulsmönster). Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 77

78 4. Funktionell säkerhetsteknik 2:a frånkopplingsvägen: Potentialfri återrapporteringskontakt: 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 pulsspärren och för att undertrycka felmeddelandet E 05-2 ("Underspänning drivarförsörjning") som visas under normal drift. 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 måste regelbundet kontrolleras att effektstegets frånkoppling fungerar korrekt (t.ex. en gång i månaden; bruten kontakt = drivarförsörjning befintlig). Om ett fel inträffar under rimlighetskontrollen måste styrningen förhindra en fortsatt drift, t.ex. genom att regulatoraktiveringen kopplas från eller att effektsteget deaktiveras av PLC:n. 4.3 SS1, Safe Stop Förklaring Vid funktionen "Safe Stop 1" (SS1) 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. 78 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

79 4. Funktionell säkerhetsteknik Bild 4.2 Funktion vid deaktivering av regulatorn tv = t(pnoz XV2p) Frånslagsfördröjningen tv påbörjas när motordrivsteget registrerat ett stillestånd. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 79

80 4. Funktionell säkerhetsteknik Beskrivning av timingdiagrammet: Timingdiagrammet visar ett exempel med varvtalsreglering där hänsyn har tagits till regulatoraktiveringen DIN 5 på [X1]. 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. - Servoregulatorn befinner sig i läget "säkert stopp". Detta tillstånd visas med ett blinkande "H" på 7- segmentsdisplayen. För att aktivera servoregulatorns effektsteg och därmed köra den anslutna motorn så måste följande steg utföras: 1. Aktiveringen av reläet som kopplar matningsspänning till effektstegsdrivaren (andra frånkopplingsvägen) sker vid tidpunkt t1 via [X3] med 24 V mellan stift 2 och stift Drivarförsörjningen laddas. 3. Den potentialfria återrapporteringskontakten ([X3] stift 5 och 6) som utför rimlighetskontrollen mellan aktiveringen av reläet för drivarförsörjningen är öppen efter max. 20 ms efter t1 (t2-t1) och drivarförsörjningen är avstängd. 4. Ca 10 ms efter att återrapporteringskontakten har öppnats så slocknar "H" på displayen vid tidpunkt t3. 5. Tidpunkten för effektstegsaktiveringen ([X1], DIN4) kan i stort sett väljas fritt (t4-t1). Aktiveringen får ske samtidigt som aktiveringen av drivarreläet, men måste ligga ca 10 µs (t5-t4) före regulatoraktiveringens stigande flank ([X1], 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 "0" 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 Vid tidpunkt t7 har drivenheten nått det inställda varvtalet. Rampinställningarna som behöver göras kan parametreras med parametreringsprogramvaran FCT Aktivering av "Safe Stop 1" Följande steg visar hur man kan överföra en roterande drivenhet till tillståndet "säkert stopp": 1. Innan "Safe Torque off" aktiveras (alltså relä för drivarförsörjning "FRÅN" och effektstegsaktivering "FRÅN"; båda avstängningsvägarna spärrar PWM-signalerna), måste drivenheten stannas genom att deaktivera regulatorn. Bromsrampen (t9-t8) går att ställa in med parametreringsprogramvaran beroende på applikationen ("Bromsacceleration nödstopp"). 2. När varvtalet 0 har nåtts, regleras drivenheten till detta börvärde under en fallande fördröjningstid (t10-t9) som kan ställas in. Den här inställbara tiden är alltså fördröjningen innan motorns hållbroms ansätts. Denna tid beror på hållbromsen och ska ställas in av användaren. I applikationer utan hållbroms kan denna tid ställas in på Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

81 4. Funktionell säkerhetsteknik 3. När denna tid är avslutad, kopplas den interna effektstegsaktiveringen bort av µp (t10). Hållbromsen bromsar alltid när "bromsramptiden + den inställda fallande fördröjningstiden" har avslutats, även om drivenheten inte har hunnit stanna! 4. Efter tidpunkten t10 kan "Safe Torque off" aktiveras (samtidig frånkoppling av aktivering relä drivarförsörjning och deaktivering av effektsteget). Tiden (t11-t10) beror på applikationen och ska ställas in av användaren. 5. När aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen tas bort (t11) laddas kondensatorerna ur i den här spänningsgrenen. Ca 80 ms (t12-t11) efter att aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen har tagits bort sluts återrapporteringskontakten ([X3], stift 5 och 6). Vid tidpunkten t13 visas "H" på servoregulatorns 7-segmentsdisplay för att indikera att ett "säkert stopp" har infunnit sig. Detta sker minst 30 ms efter att den potentialfria återrapporteringskontakten har slutits (t13-t12) 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 = 0 eller <= 10 ms, kan det hända att vertikalt hängande laster glider ned kortvarigt Parametreringsexempel FCT Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 81

82 4. Funktionell säkerhetsteknik Kopplingsexempel CMMS-AS 82 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

83 4. Funktionell säkerhetsteknik Förklaringar till kopplingsexemplet Kopplingsexemplet visar en kombination av CMMS-AS 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 nödstoppknappen aktiverats eller skyddsdörren öppnats, bryts genast slutarkontakten av K1 (13, 14). Det leder till att regulatorn genast deaktiveras. Detta inleds av regulatorns rampfunktion. Regulatorn bromsar in med inställd Quick Stopfördröjning. När varvtalet 0 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 ansätts. Denna tid beror på hållbromsen och ska ställas in av användaren. I applikationer utan hållbroms kan denna tid ställas in på 0. När denna tid är avslutad, kopplas den interna effektstegsaktiveringen bort av µp. När fördröjningstiden för PNOZ är avslutad, bryts båda fördröjningskontakterna av K1 (37, 38 och 47, 48). Därefter frånkopplas samtidigt aktiveringen av reläet för drivarförsörjning och effektstegsaktiveringen. Information Rampfunktionen för 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. Det gör det möjligt att detektera jordslutningar i start- och ingångskretsen, kortslutningar i ingångskretsen/startkretsen samt kortslutningar i ingångskretsen. Varning Den serietillverkade motorhållbromsen eller en extern motorhållbroms, som styrs av drivstegsregulatorn, räcker inte för att utesluta personskador! Säkra vertikala drivenheter 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. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 83

84 4. Funktionell säkerhetsteknik Information Hållbromsen till EMMS-AS-...RSB/-RMB är inte lämplig för bromsning av motorn och har ingen säkerhetsfunktion. Information Fördröjningstiden för PNOZ-reläet måste anpassas till applikationen (se ). Om denna fördröjningstid är för lågt inställd, utför drivenheten efter avslutad tid en STO-funktion och bromsen slits Återställning till normal drift 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". 84 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

85 4. Funktionell säkerhetsteknik De båda varvtalsvärdena registreras därefter genast i 2,55 s när du klickar på knappen. Under den här tiden deaktiverar du regulatorn och registrerar på så sätt bromstiden från mätkurvan. Mätkurvan finns under punkten "Mätdata". En möjlig mätkurva kan se ut på följande sätt. Grafiskt avläst bromstid: 210 ms Inställning av fördröjningstid Fördröjningstiden för PILZ PNOZ XV2P kan ställas in manuellt på enheten. Fördröjningstiden måste vara större än den fastställda bromstiden. Annars skulle drivenheten inte bromsa in definierat utan okontrollerat stanna av sig själv. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 85

86 5. Mekanisk installation 5. Mekanisk installation 5.1 Viktig information Information Motordrivsteget CMMS-AS får endast användas för inmontering i kopplingsskåp. Monteras lodrätt med matarkablarna [X9] uppåt Montera i flänsfästet på plattan i kopplingsskåpet Monteringsutrymme: För tillräcklig ventilering av enheten krävs ett avstånd till andra komponenter på minst 100 mm både upptill och nedtill. Motordrivstegen i CMMx-serien är utformade så att de vid ändamålsenlig användning och korrekt montering kan sättas upp i rad på en värmeavledande monteringsvägg. Tänk på att att överdriven uppvärmning kan leda till att enheten åldras i förtid eller skadas. Vid hög termisk belastning på motordrivsteget CMMS-AS krävs ett monteringsavstånd (hålavstånd) på 70 mm! 86 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

87 5. Mekanisk installation L1 CMMS-AS Bild 5.1 Motordrivsteg CMMS-AS: monteringsutrymme 5.2 Montering Upptill och nedtill på motordrivsteget CMMS-AS finns fästplattor. Med dessa kan motordrivsteget monteras lodrätt på monteringsplattan i kopplingsskåpet. Fästplattorna H1 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 87

88 5. Mekanisk installation är en del av kylkroppsprofilen så att värmeöverföringen till plattan i kopplingsskåpet blir så stor som möjligt. Använd skruvstorlek M5 vid infästning av motordrivsteget CMMS-AS. Typ B1 B2 B3 B4 H1 H2 H3 CMMS-AS ,8 10 5, ,5 19,7 Typ L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 CMMS-AS 257,6 242,1 221, ,75 9, ,3 Bild 5.2 Motordrivsteg CMMS-AS: Montering 88 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

89 6. Elinstallation 6. Elinstallation 6.1 Olika vyer av enheten 1 Statusindikering 2 [S1]: Fältbussinställningar och bootladdare 3 Gränssnitt (tillval) 4 [M1]: SD-minneskort 5 [X4]: CAN-buss 6 [X5]: RS232/ Bild 6.1 Översikt av CMMS-AS framsidan Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 89

90 6. Elinstallation 1 Jordningsskruv 2 [X9] spänningsmatning 3 [X10] utgång för inkrementalgivare / ingång, beroende på parameterinställning 4 [X1] I/O-gränssnitt Bild 6.2 Översikt av CMMS-AS sett ovanifrån 1 [X3] säkert stopp 2 [X2] pulsgivaranslutning 3 [X6] motoranslutning 4 Skärmanslutning Bild 6.3 Översikt av CMMS-AS sett underifrån 90 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

91 6. Elinstallation 6.2 Gränssnitt [X2]: Hur vridvinkelgivaren ansluts till [X2] via den 15-poliga D-sub-kontakten visas förenklat i bild 219HBild 6.4. Motordrivsteget ska först anslutas komplett. Först därefter får matningsspänningen till ingångsspänningsmatningen och styrenheten tillkopplas. Motordrivsteget CMMS-AS skadas om matningsspänningens poler ansluts fel, matningsspänningen är för hög eller om anslutningarna till matningsspänningen och motorn förväxlas. [X6]: Motorn ansluts till plintarna U, V och W. Motortemperaturgivaren (PTC, SI-givare eller normalt sluten kontakt) ansluts till plintarna +MTdig och -MTdig. (KTY81 KTY84 kan användas som analoga temperaturgivare. Inte i FCT och inte med motorerna EMMS-AS.) Motorernas broms ansluts till plintarna Br+ och Br-. Till PE på hankontakten [X6] ansluts motorernas skyddsledare. Motorskärmen ansluts med hjälp av skärmanslutningar till huset av CMMS-AS. [X9]: För drift av motordrivsteget CMMS-AS ansluts ingångsspänningsmatningen på hankontakt [X9] till L1 (stift 1) och N (stift 2). PE ansluts till stift 5. I plugin CMMS-AS måste övervakningen av underspänning anpassas till ingångsspänningsmatningen. För styrenheten krävs en 24 V spänningskälla som ansluts till plintarna +24 V och 0 V på hankontakten [X9]. Ett externt bromsmotstånd ansluts till kontakterna ZK+ och BR-CH. 6.3 CMMS-AS komplett system Bild 20HBild 6.4 visar ett komplett system med motordrivsteget CMMS-AS. Följande komponenter behövs för att driva motordrivsteget: Komponenter - 24 V-nätdel för styrspänningsmatning (se kapitel A.3.1) - Effektförsörjning (se kapitel A.3.1). - Motordrivsteg CMMS-AS - Motor EMMS-AS - Kabelsats med motor- och pulsgivarkabel NEBM- För parametreringen krävs en PC med seriell anslutningskabel. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 91

92 6. Elinstallation 1 Huvudströmbrytare 2 Säkring 3 Nätdel för styrspänning 4 CMMS-AS 5 PC 6 EMMS-AS Bild 6.4 Komplett system CMMS-AS med motor och PC 92 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

93 6. Elinstallation 6.4 Gränssnitt och kontaktkonfiguration I/O-gränssnitt [X1] Gränssnittet X1 kan beläggas flera gånger genom lägesomkoppling. Därmed kan maximalt fyra olika I/O-beläggningar väljas. Dessa beläggningar beskrivs i tabellerna, Tabell 6.2 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 0, Tabell 6.3 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 1, Tabell 6.4 Kontaktkonfiguration: I/Ogränssnitt [X1] Läge 2 och Tabell 6.5 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 3. Mode DIN9 DIN12 Läge 0 positionering 0 0 Läge 1 joggdrift 0 1 Läge 2 vägprogram 1 0 Läge 3 synkronisering 1 1 Tabell 6.1 Lägesomkoppling Stift Beteckning Värde Läge = 0 positionering 1 AGND 0 V Skärm för analoga signaler 2 AIN0 / DIN12 ±10 V Styrgränssnitt digital I/O: DIN12 lägesval (high-aktiv) Styrgränssnitt analog ingång: Börvärdesingång 0, differentiell, maximalt 30 V ingångsspänning 3 DIN10 Satsselektion 4 (high-aktiv) 4 +VREF +10 V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Tillhörande GND Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN1 Satsselektion 1 (high-aktiv) 8 DIN3 Satsselektion 3 (high-aktiv) 9 DIN5 Regulatoraktivering EN (high-aktiv) 10 DIN7 Gränslägesgivare 1 11 DIN9 Styrgränssnitt digital I/O: lägesval (high-aktiv) Styrgränssnitt fältbuss: Sample-ingång (höghastighetsingång) 12 DOUT1 24 V, 100 ma Utgång, fritt programmerbar standard: Motion Complete (highaktiv) 13 DOUT3 24 V, 100 ma Utgång, fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 14 AGND 0 V Referenspotential för de analoga signalerna 15 #AIN0 / DIN13 Ri = 20 k Styrgränssnitt digital I/O: stopp-ingång (low-aktiv) Styrgränssnitt analog ingång: Referenspotential börvärdesingång 0, differentiell 16 DIN11 Satsselektion 5 (high-aktiv) 17 AMON V ± 4 % Analogmonitorutgång V 24 V, 100 ma 24 V-matning, leds igenom 19 DIN0 Satsselektion 0 (high-aktiv) 20 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 21 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 0 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 93

94 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = 0 positionering 23 DIN8 Start för positioneringsförlopp (high-aktiv) 24 DOUT0 24 V, 100 ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, 100 ma Utgång, fritt programmerbar standard: Ack-start (low-aktiv) Tabell 6.2 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 0 Stift Beteckning Värde Läge = 1 joggdrift 1 AGND 0 V Skärm för analoga signaler 2 DIN12 24 V Lägesomkoppling 1 = joggdrift 3 DIN10 1. Funktion joggdrift + (high-aktiv) 2. Funktion pos. bit 4 4 +VREF +10 V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN1 Satsselektion 1 (high-aktiv) 8 DIN3 Satsselektion 3 (high-aktiv) 9 DIN5 Regulatoraktivering/EN (high-aktiv) (inlärda positioner sparas med negativ flank) 10 DIN7 Gränslägesgivare 1 11 DIN9 SAMP Styrgränssnitt digital I/O: Lägesval "0" = joggdrift (high-aktiv) Styrgränssnitt fältbuss: Sample-ingång (höghastighetsingång) 12 DOUT1 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Motion Complete (highaktiv) 13 DOUT3 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 14 AGND 0 V Referenspotential för de analoga signalerna 15 DIN13 Stoppingång (low-aktiv) 16 DIN11 1. Funktion joggdrift - (high-aktiv) 2. Funktion pos. bit 5 17 AMON V ± 4 % Analogmonitorutgång V 24 V, 100 ma 24 V-matning, leds igenom 19 DIN0 Satsselektion 0 (high-aktiv) 20 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 21 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 0 23 DIN8 Inlärning (high-aktiv) 24 DOUT0 24 V, 100 ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, 100 ma Inlärnings-Ack Tabell 6.3 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 1 Stift Beteckning Värde Läge = 2 vägprogram 1 AGND 0 V Skärm för analoga signaler 2 DIN12 Lägesomkoppling "0" = vägprogram 3 DIN10 Next 1 4 +VREF +10 V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 94 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

95 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = 2 vägprogram 7 DIN1 Satsselektion 1 (high-aktiv) 8 DIN3 Paus vägprogram 9 DIN5 Regulatoraktivering (high-aktiv) 10 DIN7 Gränslägesgivare 1 11 DIN9 Lägesomkoppling "1" = vägprogram 12 DOUT1 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Motion Complete (high-aktiv) 13 DOUT3 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 14 AGND 0 V Referenspotential för de analoga signalerna 15 DIN13 Stoppingång (low-aktiv) 16 DIN11 Next 2 17 AMON V ± 4 % Analogmonitorutgång V 24 V, 100 ma 24 V-matning, leds igenom 19 DIN0 Satsselektion 0 (high-aktiv) 20 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 21 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 0 23 DIN8 Start vägprogram 24 DOUT0 24 V, 100 ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Ack-start (high-aktiv) Tabell 6.4 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge 2 Stift Beteckning Värde Läge = 3 synkronisering 1 AGND 0 V Skärm för analoga signaler 2 DIN12 Lägesomkoppling slav synkronisering "1" = synkronisering 3 DIN10 4 +VREF +10 V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN1 Satsselektion 1 (high-aktiv) 8 DIN3 24 V Riktning_24 /CCW 9 DIN5 Regulatoraktivering (high-aktiv) 10 DIN7 Gränslägesgivare 1 11 DIN9 Lägesomkoppling slav synkronisering "1" = synkronisering 12 DOUT1 24 V, 100 ma Stillestånd uppnått 13 DOUT3 24 V, 100 ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 14 AGND 0 V Referenspotential för de analoga signalerna 15 DIN13 Stoppingång (low-aktiv) 16 DIN11 17 AMON V ± 4 % Analogmonitorutgång V 24 V, 100 ma 24 V-matning, leds igenom 19 DIN0 Satsselektion 0 (high-aktiv) 20 DIN2 24 V Puls_24 / CW 21 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 0 23 DIN8 Start av synkroniseringen 24 DOUT0 24 V, 100 ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 95

96 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = 3 synkronisering 25 DOUT2 24 V, 100 ma Utgång position synkron(high-aktiv) Tabell 6.5 Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X1] Läge Rotationsgivare motor EnDat 2.1 och 2.2 [X2] Uteslutande givare med digital EnDat 2.1- eller 2.2-gränssnitt med en maximal strömförbrukning på 200 ma stöds. Matningsspänningen för givaren avleds från den interna +5 V-logikmatningen. Spänningsfallen på givaranslutningen regleras inte (vilket inte heller behövs vid EnDat 2.2/22-givare). Toleransen för givarens matningsspänning gränsas av nedåt för att även kunna använda äldre givare från Heidenhain med EnDat 2.2/01-gränssnitt. Beroende på strömförbrukning och kabellängd kan det vara nödvändigt att dra matningskablarna dubbelt. Exempel: Givarkabel med en area på 0,5 mm² Kabellängd på 25 m, (= 50 m matar- och returkabel) Dubbel kabeldragning Spänningsfall vid enkel kabeldragning U diff 0,18 V Stift Beteckning Värde Specifikation 1 MT+ +3,3 V / 3 ma Temperaturgivare, motortemperatur, brytande kontakt, PTC, KTY etc. Inte belagt vid NEBM-kablar 2 U_SENS- 0V Internt förbundet med stift 3 3 GND 0V Referenspotential givarförsörjning och motortemperaturgivare 4 n.c. 5 #DATA 5 V ss R I #SCLK 5 V ss R I n.c. 8 n.c. 9 U_SENS+ 5 V 0% / +5% I max = 200 ma 10 US 5 V 0% / +5% I max = 200 ma 11 n.c. 12 DATA 5 V ss R I SCLK 5 V ss R I n.c. 15 n.c. Bidirektionell RS-485-dataledning (differentiell) nollpulsöverföring vid HYPERFACE Taktutgång RS-485 (differentiell) för dataöverföring via EnDatgränssnitt Internt förbundet med stift 10 Matningsspänning för EnDat-givare Bidirektionell RS-485-dataledning (differentiell) nollpulsöverföring vid HYPERFACE Taktutgång RS-485 (differentiell) för dataöverföring via EnDatgränssnitt Tabell 6.6 Kontaktkonfiguration rotationsgivare motor EnDat 2.1 och 2.2 [X2] 96 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

97 6. Elinstallation Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] PIN-nr Beteckning Värde Specifikation 1 24V 24V DC 24 V DC matning, leds igenom 2 REL 0 V/24 V DC 3 0V 0V [GND 24 V DC *)] 4 LEDIG NC1 Max. 60 V AC 6 NC2 30V DC 2 A Aktivering och återställning av reläet som avbryter drivarmatningen Referenspotential för PLC *) Referenspotential för 24 V DC-matning och för PLC Tabell 6.7 Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] Potentialfri återrapporteringskontakt för drivarmatning, Brytande kontakt Fältbuss CAN [X4] Stift Beteckning Värde Specifikation 1-2 CANL 5 V, Ri = 60 Ohm CAN-Low signalkabel 3 GND 0 V CAN-GND, galvaniskt ansluten till GND i regulatorn Skärm - Anslutning till kabelskärmen 6 GND 0 V CAN-GND, galvaniskt ansluten till GND i regulatorn 7 CANH 5 V, Ri = 60 Ohm CAN-High signalkabel Tabell 6.8 Kontaktkonfiguration: Fältbuss CAN [X4] RS232/RS-485 [X5] Stift Beteckning Värde Specifikation 1-2 RS232_RxD 10 V, Ri > 2 kohm Mottagningsledning 3 RS232_ TxD 10 V, Ra < 2 kohm Sändningsledning 4 RS485_A GND 0 V RS232/485 GND, galvaniskt ansluten till regulatorn med GND V_säker 5 V Via PTC till hankontakten 9 RS485_B - - Tabell 6.9 Kontaktkonfiguration: RS232/RS-485 [X5] Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 97

98 6. Elinstallation Motoranslutning [X6] Utförande på regulatorn Motkontakt Monterad/ valfri kontaktdonssats Combicon 8-polig honkontakt MSTB 2,5/8-ST-5,08 BK Hankontaktsats Tabell 6.10 Kontaktutförande: Motoranslutning [X6] Stiftnr Beteckning Värde Specifikation Materialnummer 1 BR- 0 V broms Hållbroms motor, signalnivå beroende av 2 BR+ 24V broms kopplingstillstånd 3 -MTdig 0 V temp. Motortemperaturgivare, brytande kontakt, slutande 4 kontakt, PTC, KTY. +MTdig +3,3V / 5mA Vid EMMS-AS motorer PTC 5 PE PE-anslutning motor PE-anslutning i motorkabeln 6 W Se Tekniska data Anslutning av de tre motorfaserna * 7 V 8 U * Motorkabelns kabelskärm monteras på regulatorhuset (fästflänsen är särskilt anpassad för detta) Tabell 6.11 Kontaktkonfiguration: Motoranslutning [X6] Spänningsmatning [X9] Utförande på regulatorn Motkontakt Monterad/ valfri kontaktdonssats Combicon 7-polig honkontakt MSTB 2,5/7-G-ST-5,08 BK Tabell 6.12 Kontaktutförande: Spänningsmatning [X9] Monterad Materialnummer Stiftnr Beteckning Värde Specifikation 1 L1 1-fas, V AC 2 N Nätspänning kompatibel för USA/EU 3 ZK+ 320 V DC (max. 400 V DC) 4 BR-CH 0 V / 400 V, max. 4 A R BR 100 Nätspänningsanslutning för ZK ZK+ anslutning för externt bromsmotstånd, inte kortslutningssäkert mot L1, N och PE! Anslutning för externt bromsmotstånd mot ZK+ 5 PE PE PE-anslutning för nätspänning 6 24V +24V / 1A Matning för styrenheten med DCDC-omvandlare, DOUT0 till DOUT3 och hållbroms, max. 1 A 7 0V GND Gemensam referenspotential för logikmatningen och styrenheten Tabell 6.13 Kontaktkonfiguration: Spänningsmatning [X9] 98 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

99 6. Elinstallation Synkronisering styrsystem [X10] Gränssnittet är bidirektionellt. Det möjliggör utmatning av A/B-spårsignaler i driftsättet master-axel och alternativt bearbetning av A/B-, CLK/DIR- eller CW/CCW-styrsignaler i driftsättet slav-axel. Stift Beteckning Värde Specifikation 1 A/CLK/CW 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivarsignal A Puls CLK Pulser medurs CW Positiv polaritet enligt RS422 2 B/DIR/CCW 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivarsignal B Riktning DIR, Pulser moturs CCW Positiv polaritet enligt RS422 3 N 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivare nollpuls N, positiv polaritet enligt RS422 4 GND - Referens GND för givaren 5 VCC +5 V +-5%, 100 ma Extra matning, belastas maximalt med 100 ma, kortslutningssäker 6 A-/CLK-/CW- 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivarsignal A Puls CLK Pulser medurs CW Negativ polaritet enligt RS422 7 B-/DIR-/CCW- 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivarsignal B Riktning DIR, Pulser moturs CCW Negativ polaritet enligt RS422 8 N- 5 V, Ri = 120 Ohm Inkrementalgivare nollpuls N, negativ polaritet enligt RS422 9 GND - Skärm till anslutningskabeln Tabell 6.14 Kontaktkonfiguration: Inkrementalgivarutgång / puls-, riktningsingång [X10] SD-kort [M1] SD-kortet (tillval) är avsett för att ladda ned fast program och spara parametrar. Gränssnittet är konfigurerat enligt specifikationerna i SD-kortet. Alternativt kan ett multimediakort användas. Utförande på enheten 1 x12-poligt SD-kortuttag Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 99

100 6. Elinstallation Fältbussinställningar och bootladdare DIPomkopplare Betydelse 1 Nodnummer Bootladdare (vid omkopplarläget ON görs en sökning efter fast program på SD-kortet) 9 Överföringshastighet Aktivering av CAN-gränssnittet 12 Termineringsmotstånd Tabell 6.15 Tilldelning av DIP-omkopplare DIP-omkopplare ON/OFF Betydelse 1 ON DIP-omkopplare 1 är den bit som har lägst värde =91 2 ON 3 OFF 4 ON 5 ON 6 OFF 7 ON Tabell 6.16 Exempel nodnummer DIP-omkopplare ON/OFF Betydelse 9 ON DIP-omkopplare 9 är den bit som har lägst värde. 10 OFF 00=125 kbaud 01=250 kbaud (exempel) 10=500 kbaud 11=1000 kbaud Tabell 6.17 Exempel överföringshastighet 6.5 Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet Förklaringar och begrepp Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) omfattar följande krav: 100 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

101 6. Elinstallation Störtålighet Emission Tillräcklig immunitet hos en elektrisk anläggning eller en elektrisk apparat mot elektriska, magnetiska eller elektromagnetiska störningar som kommer utifrån via kablar eller via luften. En tillräckligt låg emission av elektriska, magnetiska eller elektromagnetiska störningar från en elektrisk anläggning eller en elektrisk apparat som påverkar andra apparater i omgivningen via kablar och via luften Anslutningsanvisningar Anslut motorkabelns skärm tillsammans med motorkabelns PE-innerledare till den centrala PE-anslutningspunkten på CMMS-AS. PE-anslutningen på nätsidan samt pulsgivarkabelns skärm leds likaså till denna nollpunkt. Nollpunkten måste anslutas till den centrala jorden i hela kopplingsskåpet (kort ledning till monteringsplattan) med en kabel med stort tvärsnitt (kopparband). Vid längre längder måste särskilda EMC-skyddsåtgärder vidtas. Varning Alla PE-skyddsledare måste av säkerhetsskäl ovillkorligen anslutas innan maskinen tas i drift. Dra PE-anslutningen på nätsidan till den centrala PEanslutningspunkten på CMMS-AS. Jordförbindelserna mellan enheter och monteringsplatta ska ha så stort tvärsnitt som möjligt för att avleda de högfrekventa störningarna Allmänt om EMC Störningsemissionen och immuniteten för ett motordrivsteg beror alltid på drivenhetens totala sammansättning. Enheten består av följande komponenter: Komponenter - Spänningsförsörjning - Motordrivsteg - Motor - Motorkablar - Elektromekanik - Utförande och typ av ledningsdragning - Överordnat styrsystem För att höja immuniteten och minska emissionen sitter det redan motordrossel och nätfilter i motordrivsteget CMMS-AS. Detta innebär att drivsteget kan användas i de flesta applikationer utan extra skärm- och filterelement. (Upp till en max. motorkabellängd på 15 m.) Motordrivsteget CMMS-AS uppfyller alla krav enligt produktstandarden EN för elektriska drivenheter. Oftast krävs inga externa filter. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 101

102 6. Elinstallation Försäkran om överensstämmelse med EMC-direktivet kan erhållas från tillverkaren EMC-områden: miljö 2 Motordrivsteget CMMS-AS uppfyller vid korrekt montering och anslutning av alla anslutningskablar villkoren enligt produktstandarden EN I denna standard nämns inte längre "gränsvärdesklasser", utan om så kallade miljöer. Miljö 1 omfattar nät som är anslutna till bostadshus och miljö 2 omfattar nät som endast är anslutna till industrifastigheter. Följande gäller för motordrivsteget CMMS-AS utan externa filter: EMC-typ Område Uppfyllande av EMC-kraven Emission Miljö 2 (industri) Motorkabellängd upp till 15 m Störtålighet Miljö 2 (industri) Oberoende av motorkabellängd Tabell 6.18 EMC-krav: miljö Kabeldragning enligt EMC-kraven Ta hänsyn till följande när du installerar ett drivsystem som uppfyller EMC-kraven (se även kapitel 21H6 2HElinstallation, sidan 23H89): Varning Alla PE-skyddsledare måste av säkerhetsskäl ovillkorligen anslutas innan maskinen tas i drift. Föreskrifterna i EN och EN avseende skyddsjord måste följas vid installationen! 1. För att hålla läckströmmar och förluster i motoranslutningskabeln så låga som möjligt, ska motordrivsteget CMMS-AS monteras så nära motorn som möjligt. 2. Motor- och vinkelgivarkablar måste vara skärmade. 3. Skärmen till motorkabeln monteras på huset till motordrivsteget CMMS-AS (anslutningsplintar till skärmen). Skärmen ska alltid monteras på det tillhörande motordrivsteget, så att läckströmmen kan flyta tillbaka till den regulator som orsakar problemet. 4. Anslut PE-anslutningen på nätsidan till den centrala PE-anslutningspunkten på matningsanslutningen [X9]. 5. Anslut motorkabelns PE-innerledare till den centrala PE-anslutningspunkten på motoranslutningen [X6]. 6. Signalkablarna ska befinna sig så långt bort som möjligt från effektkablarna. De ska inte dras parallellt. Om kablarna måste korsa varandra ska korsningen i möjligaste mån dras lodrätt, dvs. i 90 vinkel. 7. Signal- och styrkablar utan skärm får inte användas. Om sådana ändå behövs ska de åtminstone vara tvinnade. 8. Även kablar med skärm har oundvikligen korta bitar utan skärm i vardera änden (om inte kontakthus med skärm används). 102 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a

103 6. Elinstallation Allmänt gäller: - Anslut de inre skärmarna till anslutningskontakternas stift; längd maximalt 40 mm. - Längd på ledare utan skärm: maximalt 35 mm. - Anslut hela skärmens tvärsnitt till kontakthuset resp. motorhuset på motorsidan; längd maximalt 40 mm Drift med långa motorkablar Det finns risk för termisk överbelastning av filtren om de används i kombination med långa motorkablar och/eller felaktigt valda motorkablar med otillåtet hög kabelkapacitet. För att undvika sådana problem rekommenderar vi följande tillvägagångssätt vid tillfällen när det är nödvändigt med långa motorkablar: - Vid en kabellängd över 15 m ska endast kablar användas som har en kapacitans mellan motorfas och skärm som är mindre än 200 pf/m, och helst mindre än 150 pf/m! (Kontakta vid behov din motorkabelleverantör.) - Användning av ett du/dt-filter vid motorutgången - Filter på anslutningen till spänningsmatningen - Nätfilter ESD-skydd Observera Vid D-sub-kontakter som inte används finns risk för skador på motordrivsteget eller andra delar av anläggningen på grund av ESD (ElectroStatic Discharge, elektrostatisk urladdning). Skyddspluggar (kan köpas i fackhandeln) förhindrar sådan urladdning. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a 103

104 7. Förberedelse för idrifttagning 7. Förberedelse för idrifttagning 7.1 Allmänna anslutningsanvisningar Eftersom anslutningskablarnas dragning är viktig för EMC måste det föregående kapitlet 27H HKabeldragning enligt EMC-kraven (sidan 29H102) beaktas! Varning FARA! Om inte hänsyn tas till kapitel 230H2 231HSäkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem (sidan 232H12) kan det leda till materiella skador, personskador, elektriska stötar eller i extrema fall till döden. 7.2 Verktyg/material Verktyg - Spårskruvmejsel storlek 1 - Kabel för seriellt gränssnitt - Inkrementalgivarkabel - Motorkabel - Nätspänningskabel - Styrkabel 7.3 Anslutning av motorn Anslutning av motorn 1. Sätt motorkabelns hankontakt i honkontakten på motorn och vrid fast hankontakten. 2. Sätt PHOENIX-hankontakten i honkontakten [X6] på enheten. 3. Kläm fast kabelskärmanslutningen i skärmplinten (ej lämpad som dragavlastning). 4. Sätt givarkabelns hankontakt i givarutgångens honkontakt på motorn och vrid fast hankontakten. 5. Sätt D-sub-hankontakten i enhetens honkontakt [X2] och skruva åt låsskruvarna. 6. Kontrollera alla anslutningar igen. 104 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 1002a