Motordrivsteg. Manual. Montering och installation Typ CMMS-AS-... Manual sv 0708NH [ ]

Transkript

1 Beskärning: Upptill: 6,5 mm Nedtill: 6,5 mm Vänster:43,5 mm Höger: 43,5 mm Motordrivsteg Manual Montering och installation Typ CMMS-AS-... Manual sv 78NH [ ]

2

3 Utgåva sv 78NH Beteckning P.BE-CMMS-AS-HW-SV Artikelnr (Festo AG & Co KG., D Esslingen, 28) Hemsida: Hhttp:// 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.

4 Innehållsförteckning Förteckning över ändringar Framställd av: Festo AG & Co. KG Titel: Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH Filnamn: Var filen är lagrad: Löpnr. Beskrivning Ändringsförteckning Datum Nytt dokument 78NH Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

5 Innehållsförteckning Innehållsförteckning. Allmänt Dokumentation Förklaring av typbeteckning CMMS-AS-C4-3A Leveransomfång Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Förklaring av symboler Allmän information Risker genom felaktig användning Säkerhetsanvisningar 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 Utmärkande egenskaper Gränssnitt Översikt över gränssnitten I/O-funktioner och enhetsstyrning Analog börvärdesinställning RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) Gränssnitt för direkt synkrondrift Uppdatering av fast program Synkroniseringsgränssnitt Motoråterkoppling Bromschopper (bromsstyrning) Återkoppling från motorn (vinkelgivare) Styrgränssnitt X Inkrementalgivargränssnitt [X] Seriellt parametreringsgränssnitt RS232 och RS485 X SD-korthållare X SD-minneskort Fältbussanslutning Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 5

6 Innehållsförteckning 3.4. FHPP CAN-buss PROFIBUS DeviceNet Funktionsöversikt Driftsätt Timingdiagram för omkoppling av driftsätt Bearbetning av börvärden I²t-funktion Positioneringsstyrning Referenskörning Timingdiagram vid referenskörning Trajektorgenerator Förloppsstyrning I/O Säkerhetsfunktioner, felmeddelanden Funktion vid deaktivering Oscilloskopfunktion Krypkörning och inlärningsfunktion I/O Vägprogram med positionssatskoppling med omkoppling av positionering/vridmomentsreglering Flygande mätning Kedjepositionering Anpassning till axel- och motorbyggsats Funktionell säkerhetsteknik Allmänt, avsedd användning Integrerad funktion "säkert stopp" Allmänt, beskrivning av "säkert stopp" Säker aktivering av hållbromsen Funktionssätt/timing Användningsexempel Mekanisk installation Viktig information Montering Elinstallation Olika vyer av enheten Gränssnitt CMMS-AS komplett system Gränssnitt och kontaktkonfiguration I/O-gränssnitt [X] Rotationsgivare motor EnDat 2. och 2.2 (X2) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

7 Innehållsförteckning Fältbuss CAN [X4] RS232/RS485 [X5] Motoranslutning [X6] Spänningsmatning [X9] Synkronisering styrsystem [X] SD-kort [X2] Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] Fältbussinställningar och bootladdare Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet Förklaringar och begrepp Anslutningsanvisningar Allmänt om EMC EMC-områden: miljö 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 Anslutning av PC:n Kontroll av driftsberedskapen Timingdiagram tillkopplingssekvens diagram Servicefunktioner och felmeddelanden Skydds- och servicefunktioner Översikt Kortslutningsövervakning av effektsteget/övervakning av överström och kortslutning Spänningsövervakning för mellankretsen Temperaturövervakning för motor, effektdel och kylkropp Övervakning av rotationsgivaren I²t-övervakning Effektövervakning för bromschoppern Driftsätts- och felmeddelanden Driftsätts- och felmeddelanden Felmeddelanden... A. Tekniska data... 5 A. Allmänt... 5 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 7

8 Innehållsförteckning A.2 Manöver- och indikeringselement... 6 A.2. Statusindikering... 6 A.2.2 Manöverdon... 6 A.3 Gränssnitt... 6 A.3. Matning [X9]... 6 A.3.2 Motoranslutning [X6] CMMS-AS... 7 A.3.3 Bromsutgång... 8 A.3.4 Inkrementalgivaringång [X2]... 8 A.3.5 Inkrementalgivargränssnitt [X]... 8 A.3.6 RS232/RS485 [X5]... 8 A.3.7 CAN-buss [X4]... 9 A.3.8 I/O-gränssnitt [X]... 9 B. Ordlista... 2 C. Sökordsförteckning Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

9 . Allmänt. Allmänt. Dokumentation Den här produkthandboken gäller för servomotordrivsteg i serien CMMS-AS. Följ säkerhetsanvisningarna i manualen. Dokumentationen innehåller information om: - Mekanisk montering - Elinstallation - Funktioner Ytterligare information finns i följande manualer till produkterna i serien CMMS: - CANopen-manual "P.BE-CMMS-CO- ": Beskrivning av det implementerade protokollet för CANopen enligt DSP42 - 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.2 Förklaring av typbeteckning CMMS-AS-C4-3A Motordrivsteg för servomotorer, 4 A märkström, 23 V AC CMM S AS C4 3A Produktserie CMM Motordrivsteg Utförande S Standard Motorteknik AS AC-Servo Motormärkström C4 4 A Ingångsspänning 3 A 23 V AC effektdel Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 9

10 . Allmänt.3 Leveransomfång Leveransen omfattar: Antal Leverans Motordrivsteg CMMS-AS-C4-3A Användarpaket (parameteringsprogram, dokumentation, S7-modul, GSD, EDS, fast programvara) Kontaktsortiment NEKM-C-4 Tab..: Leveransomfång Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

11 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 2. Förklaring av symboler Information Information Viktig information och anvisningar. Observera Om anvisningarna inte följs kan allvarliga materiella skador uppstå. Varning Om dessa anvisningar inte följs kan personskador och materiella skador uppstå. Varning FARA! Om anvisningarna inte följs kan allvarliga personskador och materiella skador uppstå. Varning Livsfarlig spänning! Säkerhetsanvisningarna innehåller en anvisning om livsfarlig spänning som eventuellt kan uppstå. Tillbehör Miljö Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

12 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 Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem fr.o.m. sidan och kapitlet 6.5 Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet fr.o.m. sidan 2 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. 2 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

13 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 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 säkerhetsinstruktioner och alla andra användaranvisningar ska läsas innan arbeten med motordrivsteget påbörjas. Kontakta din återförsäljare om du inte har några användaranvisningar för motordrivsteget. Se till att dessa dokument genast skickas till den som är ansvarig för säker drift av motordrivsteget. Om motordrivsteget säljs, hyrs ut och/eller på annat sätt lämnas vidare, ska även dessa säkerhetsanvisningar bifogas. Av säkerhets- och garantiskäl får inte användaren öppna motordrivsteget. Förutsättningen för att motordrivsteget ska fungera felfritt är korrekt projektering! Varning FARA! Om motordrivsteget hanteras felaktigt, varningsanvisningarna inte följs samt om felaktiga ingrepp görs i säkerhetsanordningen, kan detta leda till materiella skador, allvarliga kroppsskador, elektrisk stöt eller i extremfall livshotande skador. 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! Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 3

14 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning FARA! Produktens hölje kan vara hett! Risk för skada! Risk för brännskador! Varning FARA! Riskfyllda rörelser! Livsfara, risk för allvarliga kroppsskador eller materiella skador genom oavsiktliga rörelser hos motorerna! 2.4 Säkerhetsanvisningar 2.4. Allmänna säkerhetsanvisningar Varning Motordrivsteget motsvarar kapslingsklass IP2 och nedsmutsningsgrad 2. Säkerställ att omgivningen motsvarar denna skyddsklass och nedsmutsningsgrad (se kapitel 5.). 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 RC-element eller dioder. 4 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

15 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Följ de säkerhetsföreskrifter och -bestämmelser som gäller i det land där enheten används. Varning Följ de omgivningsförhållanden som anges i produktdokumentationen. Säkerhetskritiska användningsområden är inte tillåtna, om de inte uttryckligen godkänts av tillverkaren. Anvisningarna för installation enligt EMC-kraven finns i kapitel 6.5 Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet (sidan 2). Tillverkaren av anläggningen eller maskinen ansvarar för att gränsvärdena enligt gällande föreskrifter inte överskrids. Varning Tekniska data, anslutnings- och installationskrav för motordrivsteget framgår av denna manual och ska ovillkorligen följas. Varning FARA! Följ de allmänna installations- och säkerhetsföreskrifterna för arbeten på starkströmsanläggningar (t.ex. DIN, VDE, EN, IEC eller andra nationella och internationella föreskrifter). Annars föreligger livsfara, risk för allvarliga kroppsskador eller materiella skador. Bland annat följande föreskrifter gäller: VDE EN 624- EN 578 EN ISO 2 EN 5 EN 37 EN 954- Föreskrift för installation av starkströmanläggningar upp till volt Elektrisk utrustning för maskiner Elektronikutrustning i elektriska starkströmsinstallationer Maskinsäkerhet grundläggande begrepp, allmänna konstruktionsprinciper Maskinsäkerhet principer för riskbedömning Maskinsäkerhet förhindrande av oväntad start Säkerhetsrelaterade delar av styrsystem Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 5

16 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Säkerhetsanvisningar för montering och underhåll För montering och underhåll av anläggningen gäller föreskrifterna DIN, VDE, EN och IEC, samt alla nationella och lokala säkerhets- och olycksförebyggande föreskrifter. Anläggningstillverkaren respektive den driftansvarige ska se till att följande föreskrifter följs: Varning Manövrering, underhåll och/eller reparation av motordrivsteget får endast utföras av personal som är utbildad och behörig att utföra arbeten på och med elektrisk utrustning. För att förebygga olyckor, kroppsskador och/eller materiella skador: Varning Den serietillverkade motorhållbromsen eller en extern motorhållbroms, som styrs av drivenhetsregulatorn, räcker inte till för att utesluta personskador! Säkra vertikala axlar ytterligare mot att falla eller sjunka ned efter att motorn kopplats från, genom t.ex.: - Mekanisk låsning av den vertikala axeln - Extern broms-/ uppfångnings-/ klämanordning eller - Tillräcklig viktutjämning av axeln 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 driftavbrott 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. 6 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

17 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Kontrollera att den externa spänningsmatningen till regulatorn (nätspänning 23 V) är frånkopplad. Mellankretsen eller nätspänningen på 23 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 drivenheten göra oväntade rörelser. 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 drivenhetskomponenter med spänningar på upp till 5 volt. Beröring av delar med spänningar över 5 volt kan vara farlig och leda till elektrisk stöt. Vid drift av elektriska enheter står alltid vissa delar av dessa enheter under farlig spänning. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 7

18 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 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 driftansvarige 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 624- och EN 578. Varning Följ enligt standarden EN 624- den minsta föreskrivna koppararean för skyddsledaranslutningen i dess helhet. 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, som leder till elektriska stötar. Varning Berör inte komponenternas elektriska anslutningsställen i tillkopplat tillstånd. Varning Innan arbete på elektriska delar med spänningar över 5 volt, skilj enheten från nätet eller spänningskällan. Säkra mot återtillkoppling. 8 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

19 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem Varning Vid installation ska hänsyn tas till mellankretsspänningens styrka, särskilt vad gäller isolering och skyddsåtgärder. Se till att korrekt jordning, ledardimension och motsvarande kortslutningsskydd används Skydd genom skyddsklenspänning (PELV) mot elektrisk stöt Alla anslutningar och klämmor med spänningar på 5 5 volt på motordrivsteget har skyddsklenspänning och är beröringssäkert utförda enligt följande standarder: Standarder - Internationell standard: IEC Europeisk standard: EN 578 Varning FARA! Hög elektrisk spänning genom felaktig anslutning! Livsfara eller skaderisk genom elektrisk stöt! Till anslutningar och klämmor med spänningar på 5 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 Skydd mot farliga rörelser Vid idrifttagning ska funktionen av de säkerhetsfunktioner som används, t.ex. "säkert stopp", kontrolleras. Den driftansvarige ska se till att säkerhetsfunktionen kontrolleras regelbundet. Farliga rörelser kan uppstå vid felaktig styrning av anslutna motorer. Det kan ha olika orsaker: Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 9

20 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 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 drivenhetskomponenterna utesluter i stor utsträckning felfunktioner i de anslutna drivenheterna. Risken för kroppsskador och/eller materiella skador får trots detta inte ignoreras. Fram till de inbyggda övervakningarna aktiveras, finns risk för en felaktig drivenhetsrörelse, vars utfall beror på typen av styrning och drifttillstånd. Varning FARA! Riskfyllda rörelser! Livsfara, skaderisk, allvarliga kroppsskador eller materiella skador! Se därför till att säkerheten garanteras genom övervakningar eller åtgärder som är överordnade anläggningen. Dessa övervakningar och åtgärder tillhandahåller anläggningstillverkaren enligt en risk- och felanalys av den specifika anläggningen. Hänsyn tas 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 8..4.) Risk för skada! Risk för brännskador! Varning Risk för brännskador! Vidrör inte enheternas ytor i närheten av heta värmekällor! Innan enheterna berörs måste de svalna minuter efter frånkoppling. Beröring av utrustningens heta delar, t.ex. höljen för kylkroppar och motstånd, kan leda till brännskador! 2 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

21 2. Säkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem 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 pga. halkrisk. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 2

22 3. Produktbeskrivning 3. Produktbeskrivning 3. Allmänt Servopositionsregulatorn i serien CMMS-AS är en intelligent AC-servoomriktare med omfattande parametrerings- och utbyggnadsmöjligheter. De kan därför anpassas till en rad olika användningar 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 Utmärkande egenskaper Kompakthet Minimala mått Kan radas upp direkt bredvid varandra Genomgående integrering av alla komponenter för drivsteg 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 5 m motorkabellängd) Givargränssnitt Högupplösande inkrementalgivare från Heidenhain, absolutvärdesgivare (multiturn och singleturn) med EnDat In- och utgångar Fritt programmerbara I/O:s Högupplösande 2-bitars analog ingång Krypkörning/inlärningsläge Enkel anslutning till ett överordnat styrsystem via I/O Synkrondrift Master/slav-drift Utbyggnads- och fältbussmoduler PROFIBUS-DP DeviceNet 22 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

23 3. Produktbeskrivning Integrerat CANopen-gränssnitt Öppet gränssnitt enligt CANopen Festos profil för manövrering och positionering (FHPP) Protokoll enligt CANopen-standarderna DS3 och DSP42 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 överslipning Lägessynkronisering Elektronisk växel 64 positionssatser 8 körprofiler Mångsidiga referenskörningsmetoder Integrerad förloppsstyrning Automatisk följd av positionssatser utan överordnad styrning Linjära och cykliska positionssekvenser Inställningsbara fördröjningar Förgreningar och väntepositioner Definierbara stoppositioner för okritiska stoppunkter Integrerade säkerhetsfunktioner Integrerat "säkert stopp" enligt EN 954-, säkerhetskategori 3, i grundenheten Skydd mot oväntad start Tvåkanalig frånkoppling av effektsteget Certifiering av BG (under förberedelse) 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 ett styrsystem. Däremellan interpolerar servopositioneringsregulatorn automatiskt datavärdena mellan två stödpunkter. Parametreringsprogrammet "Festo Configuration Tool" Enkel idrifttagning och diagnos Konfiguration av motordrivsteg, motor och axel Automatisk inställning av samtliga reglerparametrar genom Festo-mekanik 4-kanalig oscilloskopfunktion Tillgängligt på tyska och engelska Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 23

24 3. Produktbeskrivning 3.3 Gränssnitt 3.3. Översikt över gränssnitten Börvärdesgränssnitt/ gränssnitt Inställning av börvärde via Funktion Driftsätt Analoga ingångar X (+ V) Analog börvärdesinställning med 2-bitars upplösning Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Puls/riktning gränssnitt X (24 V) eller X (5 V) CW/CCW (puls CW/puls CCW) CLK/DIR (puls/riktning) Synkronisering A/B-spårsignaler X (5 V RS422) Encoder Synkronisering - Ingång (slav) Digitala in-/utgångar X (24 VDC) Satsselektion - Emulering (master) Positioneringsstyrning Krypkörning och inlärningsläge Länkade positionssatser Start- och stoppfunktioner Fältbuss CANopen X4 (CAN) Direktkommando Referenskörning Krypkörning Satsselektion Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Lägesreglering Positioneringsstyrning Interpolated position mode Tab. 3.: Gränssnitt I/O-funktioner och enhetsstyrning 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 Gränslägesgivarna begränsar rörelseutrymmet för att öka säkerheten. Under referenskörningen kan en av de båda gränslägesgivarna användas som referenspunkt för positioneringsstyrningen. 24 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

25 3. Produktbeskrivning Sample-ingång Vid aktivering via fältbuss finns en höghastighets-sample-ingång för olika applikationer med tidskritiska uppgifter (lägesregistrering, specialapplikation, m.m.). Analog ingång Motordrivsteget CMMS-AS har en analog ingång för ingångsnivåer inom området + V till - V. Ingången är en differensingång (2 bitar) för att garantera ett omfattande skydd mot fel. De analoga signalerna kvantifieras och digitaliseras av analog-digital-omvandlaren med en upplösning på 2 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. krypkörning, vägprogram eller synkronisering, kan den analoga ingången AIN även användas som digital ingång. Växla mellan följande standardinställningar genom att byta läge: Läge Läge Läge Läge 2 Läge 3 Tab. 3.2: Lägen Funktion Positionering Krypkörningsfunktion Vägprogram Synkronisering Analog börvärdesinställning Analog börvärdesinställning ± V DC kan konfigureras som börvärdesinställning - Varvtalsbörvärde - Vridmomentsbörvärde Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 25

26 3. Produktbeskrivning Erforderlig styrning vid analog börvärdesinställning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) RS232-gränssnitt (diagnos/parametreringsgränssnitt) RS232-gränssnittet ska användas som parametreringsgränssnitt. Parameter Signalnivå Överföringshastighet ESD-skydd Anslutning Anslutning Enligt RS232-specifikation respektive enligt RS485-specifikation 96 baud till 5 kbaud ESD-skyddad (6 kv) drivrutin Nollmodemsstandard, X5 Via X5 / DSUB 9 stift/stift Tab. 3.3: RS232-gränssnittets parametrar S485-gränssnittet ligger på samma anslutningskontakt som RS232-gränssnittet. Användaren måste aktivera kommunikationen separat. RS232-meddelanden kan också tas 26 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

27 3. Produktbeskrivning emot om RS485-kommunikationen är aktiverad, så att enheten alltid kan nås av parametreringen. Det seriella gränssnittet har efter återställningen alltid följande grundinställningar: Parameter Överföringshastighet Värde 96 baud Databitar 8 Paritet Ingen Stoppbitar Tab. 3.4: Standardparametrar För att kunna manövrera ett gränssnitt med ett terminalprogram t.ex. vid testning, krävs följande inställningar (rekommandationer): Parameter Flödesstyrning Emulering ASCII-konfiguration Värde Ingen VT - Skickade tecken avslutas med radmatning Tab. 3.5: Inställning för terminalprogram - 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 initialisering av servopositioneringsregulatorn RESET! Ingen (tillkopplingsmeddelande) Aktuell parameteruppsättning och alla positionssatser sparas i det beständiga flashminnet Inställning av överföringshastighet för seriell kommunikation SAVE! BAUD96 BAUD92 BAUD384 BAUD576 BAUD52 DONE Okänt fel Valfritt ERROR! Inläsning av versionsnumret för det fasta programmets CM-release (konfigurationshantering) VERSION? 23:VERSION:MMMM.SSSS *) *) MMMM: Huvudversion av KM-release (hexadecimalformat) SSSS: Underversion av KM-release (hexadecimalformat) Tab. 3.6: Allmänna kommandon Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 27

28 3. Produktbeskrivning Parameterkommandon Utbytet av parametrar och data sker via s.k. "kommunikationsobjekt" (KO). De används i en fast syntax. För fel vid skriv- eller läsåtkomst är särskilda returvärden definierade. Kommando Syntax Svar Läsa ett KO OR:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OR:EEEEEEEE Skriva ett KO OW:nnnn:HHHHHHHH OK! respektive OW:EEEEEEEE Läsa den nedre gränsen av ett KO ON:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive ON:EEEEEEEE Läsa den övre gränsen av ett KO OX:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OX:EEEEEEEE Läsa ärvärdet av ett KO OI:nnnn nnnn:hhhhhhhh respektive OI:EEEEEEEE *) nnnn: Nummer av ett kommunikationsobjekt (KO), 6 bitar (hexadecimalformat) HHHHHHHH: 32 bitar data/värden (hexadecimalformat) EEEEEEEE: Returvärde vid ett åtkomstfel Tab. 3.7: Parameterkommandon Returvärdena har följande betydelse: Returvärde x 2 x 3 x 4 x 5 x 8 x 9 Betydelse Data är mindre än den nedre gränsen. Data har inte skrivits över. Data är större än den övre gränsen. Data har inte skrivits över. Data är mindre än den nedre gränsen. Data har begränsats till den nedre gränsen och sedan tagits över. Data är större än den övre gränsen. Data har begränsats till den övre gränsen och sedan tagits över. Data är utanför giltigt värdeområde och har inte skrivits Data är för närvarande utanför giltigt värdeområde och har inte skrivits Tab. 3.8: Returvärden Funktionskommandon 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:6: OW:6:2 OW:6:3 OK! respektive OW:EEEEEEEE ) OK! respektive OW:EEEEEEEE ) OK! respektive OW:EEEEEEEE ) Kvittera felet OW:3: OK! ) Felaktiga returvärden kan t.ex. uppstå genom felaktigt inställd logik för aktivering av regulatorn eller ej laddad mellankrets. Tab. 3.9: Funktionskommandon 28 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

29 3. Produktbeskrivning Inställning av driftsätt Eftersom interna processer måste synkroniseras, kan byte av driftsätt ta flera cykeltider hos regulatorn. Festo rekommenderar därför starkt att verifiera och avvakta tills önskat driftsätt uppnåtts. Driftsätt Syntax Svar Vridmomentsreglering Varvtalsreglering Positionering Tab. 3.: Driftsätt OW:3:4 OW:3:8 OW:3:2 OK! respektive OW:EEEEEEEE Felaktiga returvärden kan uppstå genom ogiltiga värden som inte ingår i gruppen ovan. Aktuellt driftsätt kan läsas genom att använda "OR"-kommandot. Styrning via RS485 Information Innan RS485-gränssnittet aktiveras, kontrollera att du använder en komplett ansluten nollmodemkabel. Kabelns alla stift måste anslutas enligt följande specifikation (se kapitel 6.4.4). Stift Kortbeteckning Beteckning Signalriktning Beskrivning DCD Data Carrier Detect 2 RxD Receive (x) Data 3 TxD Transmit (x) Data Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenhet --> ändutrustning Ändutrustning --> överföringsenhet Lagringsmediets signal har registrerats av överföringsenheten Kabel som på ändutrustningen tar emot en databit från överföringsenheten. Kabel som på ändutrustningen skickar en databit till överföringsenheten. 4 DTR Data Terminal Ready Ändutrustning --> överföringsenhet Ändutrustningen är funktionsklar 5 GND Ground (jord) Ingen Referenspotential till V 6 DSR Data Set Ready 7 RTS Request To Send 8 CTS Clear To Send Överföringsenhet --> ändutrustning Ändutrustning --> överföringsenhet Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenheten är funktionsklar Ändutrustningen indikerar att den sändande enheten ska börja sända (sändningsuppmaning) Överföringsenheten indikerar att den är redo att ta emot (sändningstillåtelse) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 29

30 3. Produktbeskrivning Stift Kortbeteckning Beteckning Signalriktning Beskrivning 9 RI Ring Indicator Överföringsenhet --> ändutrustning Överföringsenheten tar emot ett ring- eller uppringningstecken på telefonledningen Tab. 3.: Uppbyggnad av en nollmodemskabel Konfiguration i FCT Vid konfiguration krävs följande inställningar i fönstret "Workspace": - På sidan "Application Data", fliken "Operating Mode Settings", ställer du in styrgränssnittet på "RS485". - På sidan "Controller, Control Interface" ska alternativet "Enable" inte vara förbockat. Därefter laddar du den ändrade konfigurationen i motordrivsteget med skärmknappen "Download" och sparar permanent med knappen "Store". Efter en "Reset" (eller från- och tillkoppling) av motordrivsteget aktiveras den nya konfigurationen. Kommandosyntax under RS485 Styrningen av stegmotorregulatorn via RS485 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: HH HH: Fasta konstanter Data (normal kommandosyntax) 3 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

31 3. Produktbeskrivning nn: Nodnummer, identiskt med CANopen-nodnummer (inställning via DIP-omkopplare) Information Svaret sänder följande tecken till de första fem tecknen: "XRnn:" med nn = enhetens nodnummer Alla enheter reagerar på nodnummer som "Broadcast". På så sätt kan varje enhet aktiveras utan att känna till nodnumret. Kommandon av typen "OW", "OR" etc. stöder en valfri kontrollsumma. Denna kontrollsumma genereras utan de första fem tecknen. Bootladdarens tillkopplingsmeddelande samt det fasta programmets tillkopplingsmeddelande sänds i RS232-läge. Exempel "Profile Position Mode" via RS232 Med CAN-åtkomsten som simulerats via RS232 kan motordrivsteget även köras i CAN "Profile Position Mode". Nedan beskrivs det grundläggande förloppet:. Omställning av logiken för regulatoraktivering Via COB 65_ kan logiken för regulatoraktivering ställas om. Eftersom simuleringen av CAN-gränssnittet via RS232 tas över komplett, kan aktiveringslogiken även ställas om till DIN:s + CAN. Kommando: =65:2 På så sätt kan aktivering tilldelas via CAN-kontrollordet (COB 64_). Kommando: =64:6 Kommandot "Shutdown" Kommando: =64:7 Kommandot "Switch on/disable Operation" Kommando: =64:F Kommandot "Enable Operation" 2. Aktivering av "Profile Position Mode" Via COB 66_ (Mode of Operation) aktiveras positioneringsläget. Detta måste skrivas en gång, eftersom alla interna selektorer därvid ställs in korrekt. Kommando: =66: Profile Positon Mode 3. Skriva positionsparametrar Via COB 67A_ (target position) kan målpositionen skrivas. Målpositionen skrivs i "Position Units". Dvs. målpositionen beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är /2 6 varv (6 bitar före kommat, 6 bitar efter kommat). Kommando: =67:58 Målposition 5,5 varv Via COB 68_ (profile velocity) kan rörelsehastighet skrivas och via COB 682_ (end velocity) kan sluthastighet skrivas. Hastigheterna skrivs i "Speed Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 3

32 3. Produktbeskrivning Standardinställningen är /2 2 varv/min. (2 bitar före kommat, 2 bitar efter kommat). Kommando: =68:3E8 Rörelsehastighet varv/min Via COB 683_ (profile acceleration) kan accelerationen skrivas, via COB 684_ (profile deceleration) kan fördröjning skrivas och via COB 685 (quick stop deceleration) kan snabbstoppsrampen skrivas. Accelerationerna skrivs i "Acceleration Units". Dvs. de beror på inställd CAN Factor Group. Standardinställningen är /2 8 varv/min/s (24 bitar före kommat, 8 bitar efter kommat). Kommando: =684: Starta positionering Acceleration 5 varv/min/s Via CAN Controlword (COB 64_) startas en positionering: - Via BIT 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 () eller om den pågående positioneringen ska avbrytas (). - Bit 6 fastlägger om positioneringen ska utföras absolut () eller relativt (). Kommando: =64:F Kommando: =64:5F 5. Drift via RS485 Starta absolut positionering eller Starta relativ positionering Om CMMS-ST drivs via RS485 kan styrning ske som vid drift via RS232. Vid drift skrivs helt enkelt nodnumret före kommandot. Nodnumret ställs in genom DIP-omkopplarna. Kommando: XT7:=67:A Sända målposition varv till nod Gränssnitt för direkt synkrondrift Motordrivsteget möjliggör master-slav-drift, nedan kallat synkronisering. Regulatorn kan arbeta antingen som master eller som slav. När motordrivsteget arbetar som master, kan det tillhandahålla A/B-signaler på inkrementalgivarutgången (X) (RS422). Om motordrivsteget ska arbeta som slav så finns det flera olika ingångar och signalformer för synkronisering. X [5 V RS422]: X [24 V]: A/B, CW/CCW, CLK/DIR CW/CCW, CLK/DIR 32 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

33 3. Produktbeskrivning Inkrementalgivargränssnittet kan konfigureras konfigureras i programmet både som utgång och som ingång (master respektive slav). Därutöver finns två ingångar på anslutningskontakten för anslutning av 5 V pulsriktningssignaler (CLK/DIR), (CW/CCW). 24 VDC pulsriktningssignaler realiseras genom X DIN2 och DIN3. Information 5 V DC Pulsriktningssignaler via X 24 V DC Pulsriktningssignaler via X Utgång: generering av inkrementalgivarsignaler (X) 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 X differentiellt. Ingång: bearbetning av inkrementalgivar- eller pulsriktningssignaler (X) Signalerna värderas antingen som A/B-spårsignaler av en inkrementalgivare eller som puls-/riktningssignaler (CW/CCW eller CLK/DIR) av en stegmotorstyrning. Signalformen väljs i FCT. Stegantalet per varv kan parametreras. Därutöver kan en ytterligare elektronisk växel parametreras. Följande signaler kan utvärderas: A/B-spårsignaler CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls Ingång: bearbetning av puls-/riktningssignaler 24 V DC (X) CLK/DIR puls/riktning CW/CCW puls 24 V DC puls-/riktningssignaler realiseras genom X DIN2 och DIN3. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 33

34 3. Produktbeskrivning Taktfrekvens puls-/riktningssignaler Spänning Ingång Taktfrekvens 5 V X 5 khz 24 V X Upp till 2 khz Tab. 3.2: Maximal ingångsfrekvens 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 X (digitalt I/O-gränssnitt) genom att välja läge 3. Information Vid inställning av synkronisering genom FCT reagerar regulatorn endast via synkroniseringsgränssnittet. Alla övriga funktioner i driftsättet positionering är inte längre tillgängliga. Information När 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 Slutstegsaktivering - DIN5 Regulatoraktivering - DIN6 Gränslägesgivare - DIN7 Gränslägesgivare - DIN3 Stopp 34 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

35 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-styrning vid synkronisering genom lägesomkoppling Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 35

36 3. Produktbeskrivning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 36 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

37 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram ENABLE START STOP DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: Speed reached DOUT3: ERROR Drive is moving t t mc tx t tx t tx =,6 ms = x ms (beroende på ramper) tmc = x ms (beroende på MC-fönster) Bild 3.: Signalförlopp vid driftsätt med synkronisering vald / vid aktivering av synkronisering genom START (DIN8) Signalen MC är satt så länge drivenheten står vid aktiv synkronisering (DIN8: START satt). Så länge fönstret för "DZ=Drehzahl=Velocity " inte lämnas, sätts MC-signalen. För kvitteringen "Velocity reached" ställer du jämförelsevarvtalet på noll och ställer endast in ett meddelandeområde i meddelandefönstret. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 37

38 3. Produktbeskrivning Allmän information De allmänna begränsningarna och inställningarna genom FCT gäller även vid synkronisering. Axelbegränsningar, hastigheter, accelerationer, meddelandefönster m.m. 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 Uppdatering av fast program Via den inbyggda SD-kortläsaren kan det fasta programmet uppdateras genom ett valfritt fast program från kunden. Automatisk boadloader Synkroniseringsgränssnitt Följande synkroniseringssignaler kan bearbetas: - Puls-/riktningssignaler (CLK/DIR) via gränssnitt X och X - CW-/CCW-signaler via gränssnitt X och X - A-/B-signaler via gränssnitt X Via gränssnitt X kan signalerna bearbetas med en nivå på 5 V. Gränssnitt X är avsett för en signalnivå på 24 V. MODE3 synkronisering via DIN9= och DIN2= måste aktiveras Motoråterkoppling Positionsåterkoppling sker rent digitalt via EnDat. EnDat-gränssnittet V2.x för singleturn och multiturn rotationsgivare Parameter Värde Kommunikatonsprotokoll Heidenhain EnDat 2. (utan analogspår) och 2.2 Signalnivå DATA, SCLK Vinkelupplösning/pulstal inkrementalgivare 5 V differentiell / RS422 / RS485 Regulatorintern upp till 6 bitar/varv Kabellängd L 25 m Kabelutförande enligt specifikationer från Heidenhain Gränsfrekvens SCLK MHz Givarmatning Från regulatorn, 5 V /+5 % I A = 2 ma max. Sense-kablar för matning Stöds inte Tab. 3.3: Signalbeskrivning rotationsgivare motor-endat 2. och 2.2 (X2) 38 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

39 3. Produktbeskrivning 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 trefas synkronmotor och som ärvärdesregistrering för monterade varvtals- och positionsregulatorer. Regulatorn stöder följande givare: ENDAT 2. givare uteslutande digital vinkelinformation ENDAT 2.2 givare digital vinkelinformation och serviceparametrar (temperatur) 3.3. Styrgränssnitt X Styrgränssnittet X är avsett för 25-polig D-Sub. Följande signaler finns: Signal: AMON AIN / #AIN Beskrivning Analogutgång för monitor Differentiell analogingång med 2 bitars upplösning. Alternativt kan den differentiella analogingången parametreras med funktionen Mode och Stop (DIN2 och DIN3) (beroende på det parametrerade styrgränssnittet). DOUT DOUT3 Digitala utgångar med 24 V-nivå, DOUT är fast belagt med funktionen "driftklar". Ytterligare utgångar kan konfigureras (t.ex. mål uppnått, axel i rörelse, målhastighet uppnådd). Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 39

40 3. Produktbeskrivning Signal: DIN DIN3 Beskrivning Digitala ingångar för 24 V-nivå, följande funktioner: (beroende på val av läge beläggs ingångarnas funktion) Läge : x effektstegsaktivering (DIN4) x regulatoraktivering / kvittera fel (DIN5) 2 x gränslägesgivare (DIN6 + DIN7) 6 x positionsval (DIN 3, DIN, ) x start positionering (DIN8) 2 x lägesomkoppling (DIN9, 2) x stopp (DIN3) Läge : 2 x krypkörning. (DIN, ) x inlärning (DIN8) Läge 2: x paus vägprogram (DIN3) x start vägprogram (DIN8) 2x nästa för vägprogram vidarekopplingsvillkor (DIN, ) Läge 3: 2x puls/riktning (CLK/DIR eller CW/CCW på DIN2, 3) x starta sync (DIN8) Tab. 3.4: Styrgränssnitt X De digitala ingångarna kan konfigureras: Läge : Läge : Läge 2: Läge 3: Standardbeläggning Särskild beläggning för krypkörning och inlärningsläge Särskild beläggning för vägprogrammet Särskild beläggning för synkronisering För att kunna koppla om emellan olika I/O-konfigurationer kan DIN2 och DIN9 konfigureras som selektorsignaler. Därmed kan maximalt fyra olika I/O-beläggningar väljas. Dessa beskrivs i tabellerna Tab. 6.2: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge, Tab. 6.3: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge, Tab. 6.4: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge 2 och Tab. 6.5: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge 3. 4 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

41 3. Produktbeskrivning Inkrementalgivargränssnitt [X] Inkrementalgivargränssnittet kan konfigureras både som ingång och som utgång genom programvaran. Därutöver finns två ingångar på anslutningskontakten för anslutning av 5 V puls-/riktningssignaler (CLK/DIR) / (CW/CCW). Encoderemulering av inkrementalgivare [X] är utgång Genom den rotationsvinkel som bestäms genom rotationsgivaren genererar regulatorn spårsignalerna A och B samt nollpulsen av 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 X differentiellt. Synkronisering [X] är ingång Gränssnittet X kan konfigureras som ingång för bearbetning av inkrementalgivar- eller puls-/riktningssignaler genom programvaran. Signalerna värderas antingen som A/B-spårsignaler av en inkrementalgivare eller som puls-/riktningssignaler (CW/CCW, CLK/DIR) av en stegmotorstyrning. Signalformen väljs genom programvaran. Stegantalet per varv kan parametreras. Därutöver kan en ytterligare elektronisk växel parametreras Seriellt parametreringsgränssnitt RS232 och RS485 X5 Med hjälp av detta gränssnitt kan regulatorn parametreras samt parameteruppsättning och fast program laddas ned via ett RS232-nollmodemsgränssnitt med upp till 5 kbit/s. Gränssnittet kan antingen användas antingen som RS232-gränssnitt eller som RS485- gränssnitt. Gränssnitten kan inte användas samtidigt, eftersom både gränssnitt använder samma UART i DSP SD-korthållare X2 För lagring av reglerparametrar och komplett fast reglerprogram finns en anslutning för ett SD-minneskort (vanligt lagringsmedium för digitalkameror). För att uppnå hög kvalitet är anslutningen utförd som "push-push"-hållare SD-minneskort Genom SD-minneskortet kan du ladda parameteruppsättningar eller ladda ned fasta program. Via en meny i parametreringsprogramvaran kan en parameteruppsättning matas in, laddas respektive sparas på minneskortet. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 4

42 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 = ) 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 kontrollsumman). 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 drivsteget vid 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 vid CAN-bussen ett kommunikationsprotokoll implementerat, baserat på CANopen-profilen enligt CiA Draft Standard DS3 och Drive Profil enligt CiA Draft Standard DSP42. Fältbussoberoende kan en faktorgrupp användas, så att applikationsdata kan överföras i användarspecifika enheter. 42 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

43 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid fältbusstyrning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 3.4. FHPP Med FHPP kan ett enhetligt styrningskoncept realiseras oberoende av vilken fältbuss som används. Användaren måste alltså inte längre hålla reda på de specifika egenskaperna hos den aktuella bussen eller styrsystemen (PLC), utan får en förparametrerad profil för att snabbt kunna ta drivenheten i drift och styra den. Vid FHPP finns det två manövreringsmöjligheter: satsselektion och direktdrift. Vid satsselektion används de positionssatser som lagras i drivsteget. I direktdrift kan följande användas: Positioneringsläge Varvtalsreglering Kraftreglering Dessa lägen kan vid behov kopplas om dynamiskt i direktdrift. Ytterligare information finns i FHPP-handboken P.BE-CMM-FHPP-SW-SV CAN-buss CAN-bussen är fast integrerad i drivsteget och kan parametreras via DIP-omkopplaren på framsidan och aktiveras/deaktiveras. Med DIP-omkopplarna kan du ställa in nodadressen Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 43

44 3. Produktbeskrivning och överföringshastigheten, som indikeras på utsidan. Dessutom kan du koppla till ett termineringsmotstånd samt koppla till och från en CAN-buss. Drivsteget stöder överföringshastigheter upp till Mbit/s. Om kommunikationsprotokollet FHPP används, är de ovan nämnda driftsätten tillgängliga. Om CANopen-protokollet enligt DS3 med applikationsprofil DSP42 är aktiverat, kan följande användas: Positioneringsläge (CiA: Profile Position Mode) Referensläge (CiA: Homing Mode) Interpolerande positioneringsläge (CiA: Interpolated Position Mode) Varvtalsreglering (CiA: Profile Velocity Mode) och Kraftläge (CiA: Torque Profile Mode) Kommunikationen kan ske via SDO:s (Service Data Objects) och/eller PDO:s (Process Data Objects). Per sändningsriktning (Transmit/Recive) står vardera 2 PDO:s till förfogande. Banstyrning med linjär interpolation Med "Interpolated position mode" kan en banstyrning realiseras i en fleraxlig applikation av regulatorn. För detta ändamål ställs lägesbörvärdena in i ett fast tidsraster av ett överordnat styrsystem. Om tidsrastret för lägesbörvärdena är större än drivstegets interna cykeltid för lägesregulatorn, interpolerar regulatorn automatiskt datavärdena mellan två förinställda lägesbörvärden. Dessutom beräknar drivsteget ett motsvarande värde för varvtalsinställningen. Tidsraster lägesbörvärde 2 Cykeltid lägesreglering 3 Interpolerat positionsförlopp 4 Utfört positionsförlopp 3 4 Bild 3.2: Interpolated position mode 2 44 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

45 3. Produktbeskrivning PROFIBUS Drivsteget ansluts till PROFIBUS genom en motsvarande utbyggnadsmodul (CAMC-PB) som sätts i utbyggnadskontaktplats X7. När modulen är isatt, aktiveras den nästa gång drivsteget kopplas till. Slavadressen konfigureras via DIP-omkopplare på drivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 2 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftlägen DeviceNet Drivsteget ansluts till DeviceNet-nätverket genom en motsvarande utbyggnadsmodul (CAMC-DN) som sätts i utbyggnadskontaktplats X7. När modulen är isatt, aktiveras den nästa gång drivsteget kopplas till. MAC-ID och överföringshastighet konfigureras via DIP-omkopplare på drivstegets framsida. Överföringshastigheter upp till 5 Mbaud stöds. Som kommunikationsprotokoll används FHPP med ovan nämnda manöver- och driftlägen Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 45

46 3. Produktbeskrivning 3.5 Funktionsöversikt 3.5. Driftsätt - Börvärdesinställning via inkrementalgivarsignaler, lämpade för frekvenser upp till 5 khz - Analog hastighetsinställning med 2-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 Börvärdesgränssnitt/gränssnitt Inställning av börvärde via Vridmoments- reglering Analogt börvärde Fältbuss X Direktkommando Varvtalsreglering Analog X CW-/CCW-signaler X (24 V / läge 3) X (5 V) CLK/DIR Puls-/riktningssignaler Fältbuss Master/slav A/B-signaler + I/O (starta synkroniseringen) X (24 V / läge 3) X (5 V) Direktkommando X X (läge 3) Lägesreglering Fältbuss Interpolated position mode Positionerings- styrning Fältbuss I/O Fältbuss Fältbuss Direktkommando Satsselektion Direktkommando Satsselektion Referenskörning I/O Satsselektion Fältbuss Fältbuss Direktkommando Satsselektion Krypkörning I/O Fältbuss Direktkommando Inlärningsfunktion Via I/O Tab. 3.5: Driftsätt 46 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

47 3. Produktbeskrivning Timingdiagram för omkoppling av driftsätt ENABLE STOP DIN9 DIN2 DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR t =,6 ms ) Positionering 2) Sekvenser/vägprogram 3) Krypkörning/inlärningsläge t t t t t 4) Synkronisering Bild 3.3: Timing för aktivering av de enskilda driftsätten Bearbetning av börvärden 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 gränslägesbrytare. Ingångarna för gränslägesbrytare påverkar också varvtalsbörvärdets rampgenerator. Varvtalsbörvärdet (utan hjälpbörvärde) uppnås via en börvärdesramp. Därvid kan de fyra accelerationsramperna parametreras upp till ca sekunder. Börvärdesrampen kan deaktiveras. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 47

48 3. Produktbeskrivning I²t-funktion En integrator övervakar ström²-tidsintegral för drivsteget CMMS-AS. När den parametrerade tiden överskrids, avges ett varningsmeddelande och maximalströmmen 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 positionsdataposter för positionering via fältbussen. Positionsposterna består av ett positionsvärde och en körprofil. Följande parametrar kan ställas in för de åtta körprofilerna: - Rörelsehastighet - Acceleration - Retardation - Ryckbegränsning - Tid - Startfördröjning - Sluthastighet - Avvakta eller förkasta pågående positionering alternativt ignorera startkommando. Från varje positionssats kan ytterligare en valfri positionssats startas. Övergången till en ny positionssats kan göras utan stillestånd. Parameteruppsättningarna kan aktiveras via: - Digitala ingångar (positionssats 63) - RS232-gränssnitt (endast i testsyfte) eller ett - Fältbussgränssnitt 48 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

49 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning för positionering Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 49

50 3. Produktbeskrivning Referenskörning För referenskörning kan någon av nedanstående metoder som är anpassade för DS42 användas. Körning med Metod positiv Metod negativ Grafisk återgivning Gränslägesbrytare med nollpulsutvärdering Dec Hex Dec Hex 2 2 Index Impuls Negativer Endschalter Fasta anslag med nollpulsutvärdering -2 FE - FF - Index Impuls Gränslägesgivare Fast anslag -8 EE -7 EF -7 Nollpuls Ta över aktuell position Tab. 3.6: Referenskörningsmetoder 5 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

51 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod Negativ gränslägesbrytare med indeximpuls. Vid inaktiv negativ gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i negativ riktning till den negativa gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i positiv riktning tills gränslägesbrytaren deaktiveras, därefter vidare till den första indeximpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 2 Positiv gränslägesgivare med indeximpuls. Vid inaktiv positiv gränslägesgivare: Körning med sökhastighet i positiv riktning till den positiva gränslägesgivaren. Körning med kryphastighet i negativ riktning tills gränslägesgivaren deaktiveras, därefter vidare till den första indeximpulsen. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. - Negativt anslag med indeximpuls Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Körning med kryphastighet i positiv riktning till nästa indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. -2 Positivt anslag med indeximpuls Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Körning med kryphastighet i negativ riktning till nästa indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 7 Negativ 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. 8 Positiv gränslägesgivare -7 Negativt anslag 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. Körning med sökhastighet i negativ riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 5

52 3. Produktbeskrivning Referenskörningsmetod -8 Positivt anslag Körning med sökhastighet i positiv riktning till anslag. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 33 Indeximpuls i negativ riktning Körning med kryphastighet i negativ riktning till indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. 34 Indeximpuls i positiv riktning 35 Aktuell position Körning med kryphastighet i positiv riktning till indeximpuls. Denna position registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Den aktuella positionen registreras som referenspunkt. Om parametrerad: Körning med rörelsehastighet till axelnollpunkten. Information: Körning med gränslägesbrytare eller fast anslag möjligt genom att referenssystemet förskjuts. Används därför framförallt vid rotationsaxlar. Tab. 3.7: Beskrivning av referenskörningsmetoderna 52 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

53 3. Produktbeskrivning Timingdiagram vid referenskörning Controller release Statusword: referenced START Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR + t =,6 ms t t tx tx tx tx tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.4: Signalförlopp vid start av referenskörningen och vid positivt utförande Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 53

54 3. Produktbeskrivning Controller release Statusword: referenced START Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving neg t tx t tx tx pos tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.5: Signalförlopp vid felektigt avbrott (t.ex. släpfel) 54 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

55 3. Produktbeskrivning Controller release Statusword: referenced START STOP Limit switch E Limit switch E DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR + t tx t tx tx t tx t =,6 ms tx = x ms (beroende på ramper) Bild 3.6: Signalförlopp vid avbrott genom STOP-ingång Trajektorgenerator 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 dataposten. Förberäkningarna kan ta upp till 5 ms. För bearbetning av startsignalen finns följande parametreringsbara möjligheter: - När en startsignal registreras under en pågågende 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 drivenheten körs med konstant varvtal. När förberäkningarna avslutats körs drivenheten mot den nya målpositionen (avbryta). Trajektorgeneratorn ger följande meddelanden: - Mål uppnått, (standard: digital utgång DOUT MC) Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 55

56 3. Produktbeskrivning - Reststräckan uppnådd Förloppsstyrning I/O RESET Power ON T Bootprogram Nedladdning av fast program T2 Initialisering Från alla utom RESET / Power ON Feltillstånd T23 Initiera SD-kort T9 Driftklar T3 T25 Felkvittering T24 T8 Ladda/säkerhetskopiera SDkortsparametrar T2 T2 T4 T7 Koppla till effektsteget T5 Vridmomentsreglering T6 Koppla från effektsteget Varvtalsreglering T6 T5 T8 Positioneringsstyrning T3 T9 T T T2 Krypkörning Referenskörning T Villkor Användarens åtgärder T T2 RESET / Power ON Time out är överskriden eller nedladdningen av det fasta programmet är klar. 56 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

57 3. Produktbeskrivning T Villkor Användarens åtgärder T3 Initieringen genomfördes felfritt. T4 DIN4= och DIN5= T5 "Torque Mode" har valts i idrifttagningsprogrammet. Börvärdesinställning via AIN/AGND T6 "Varvtalsreglering" har valts i idrifttagningsprogrammet. Börvärdesinställning via AIN/AGND T8 "Positionierung" har valts i idrifttagningsprogrammet. Satsselektion via DIN DIN3, DIN, DIN Start av positioneringsförloppet: DIN8= T9 T T T2 T3 T5 T6 T7 T8 T9 T2 T2 T22 T23 Alla parametrar för krypkörning har ställts in i idrifttagningsprogrammet (t.ex. maximal hastighet och acceleration). Val av referenskörningsmetod samt parametrering av hastigheten och acceleration i idrifttagningsprogrammet. Drivningen är referenskörd. SD-kortet har initierats. "Read From SD After Startup" har valts i idrifttagningsprogrammet. Parameteruppsättningen har laddats Ett fel som leder till att effektläget frånkopplas har uppstått. Val av I/O-läge: DIN9=, DIN2= Krypkörning +: DIN= Krypkörning -: DIN= Val av I/O-läge: DIN9=, DIN2= Val av positioneringssats Start av positioneringsförloppet: DIN8= DIN5= DIN5= DIN5= DIN4= Skriv- respektive läskommando till SD-kortet, som: - Ladda parametrar - Säkerhetskopiera parametrar - Ladda ned fast program T24 Flankstyrd felkvittering DIN5: - T25 Felet har kvitterats och det finns inga fler fel. Tab. 3.8: Förloppsstyrning I/O Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 57

58 3. Produktbeskrivning 3.5. Säkerhetsfunktioner, felmeddelanden Följande tillstånd övervakas för att CMMS-AS ska kunna drivas på ett säkert sätt: - Säkert stopp, EN 954/kat 3 och IEC Effektstegstemperatur - Motortemperatur - Mellankretsspänningens minimi- och maximivärde - Initieringsfel - Kontrollsummafel vid parameteröverföring - Kommunikationsfel - Släpfel - Referenskörning - Överström/kortslutning i effektslutsteget - Givarsystem - Watchdog (övervakning av processorn) 3.5. Funktion vid deaktivering Controller enable Output stage release START Holding brake current-carrying Output stage switched on DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving t t tx t tx =,6 ms = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.7: Funktion vid deaktivering av regulatorn 58 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

59 3. Produktbeskrivning Controller released Output stage release START Holding brake current-carrying Output stage switched on DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR t Drive is moving =,6 ms t t t tx tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.8: Funktion vid deaktivering av effektsteget Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 59

60 3. Produktbeskrivning Controller release Output stage release START Holding brake currentcarrying Output stage switched on DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Intermediate circuit t Drive is moving =,6 ms t t tx t tx = x ms (ZK urladdas) Bild 3.9: Funktion vid avbrott av mellankretsmatningen (fel: effektsteget direkt från) 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 tre delar: Initieringsdelen som körs med låg prioritet utför förberäkningarna för den egentliga mätningen. Dataöverföringsdelen har också låg prioritet. Denna del är integrerad i den seriella kommunikationens tidsdel. Mätdelen körs med hög prioritet i regulatorns interrupt och registrerar mätkanalerna. När triggerförutsättningarna är uppfyllda avbryts mätningen efter ett bestämt antal avläsningssteg. Två kanaler med vardera 256 värden på 6 bitar kan registreras. Följande kan parametreras: - Triggerkälla (ström, varvtal, position, rotorläge, effektstegsspänning, släpfel, regulatoraktivering, gränslägesgivare, positionering startad, motion complete, släpfel (meddelande), allmänt fel, aktivt effektsteg, referenskörning aktiv ) - Triggernivå - Triggeralternativ (auto, normal, force, stigande/fallande flank) - Mätfrekvens 6 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

61 3. Produktbeskrivning Krypkörning och inlärningsfunktion I/O Krypkörnings-/inlärningsläget parametreras genom parametreringsytan (FCT) eller genom ett CANopen-objekt. Läget kan sedan aktiveras genom de digitala ingångarna för MODE. När krypkörnings-/inlärningsläget aktiveras, styr två ytterligare digitala ingångar motorn. I detta läge överlappar krypkörningsstyrningen den aktuella styrningen. Vid positionsstyrning körs motorn vid positiv signal på den digitala ingången kontinuerligt med den parametrerade profilen (krypkörning) (positivt/negativt). Med den digitala ingången DIN8 tas inställd målposition över. Tillståndet hos de digitala ingångarna DIN till DIN3 utvärderas och målpositionen på motsvarande ställe sparas. Allmän information Positionssatstabellens första 5 positioner kan läras in, (Positioner 5). Med DIN8 tas aktuell position över i den positionssats som valts med DIN DIN3. Med fallande flank på DIN5 lagras den inlärda positionen slutgiltigt i det beständiga minnet. Information Positionerna kan endast sparas på SD-kortet genom FCT. Vid användning av krypkörning/inlärning (utan FCT) får därmed inget SD-kort 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 krypkörning/inlärning Funktionen krypkörning/inlärning startas i I/O-drift genom att välja Mode. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 6

62 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-styrning vid krypkörning/inlärning Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 62 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

63 3. Produktbeskrivning Inställningar i FCT De parametrar som ställts in här gäller för krypkörning genom I/O-gränssnitt och krypkörning genom FCT. Accelerationerna gäller även vid "enkelsteg" genom FCT. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 63

64 3. Produktbeskrivning I/O timingdiagram ENABLE START/TEACH STOP DIN: Jog - DIN: Jog + DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK-TEACH DOUT3: ERROR Drive is moving neg pos t tx t tx t tx =,6 ms = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.: Signalförlopp vid positiv och negativ krypkörning 64 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

65 3. Produktbeskrivning ENABLE START/TEACH STOP DIN: Jog - DIN: Jog + DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK-TEACH DOUT3: ERROR t Drive is moving =,6 ms t + + tx t tx t tx t tx t tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.: Signalförlopp vid aktivering av båda signaler samtidigt/med kort tidsförskjutning tx Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 65

66 3. Produktbeskrivning ENABLE START / TEACH STOP DIN: Jog - () DIN: Jog + () DIN - DIN3 () DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK-TEACH DOUT3: ERROR + t tx t tx t t t t tx =,6 ms = x ms (beroende på bromsramper) () Inställning av den målposition som ska programmeras Bild 3.2: Funktion vid inlärningsingång Vägprogram med 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 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,6 ms. På så sätt säkerställs att en utgång som satts av vägprogrammet förblir satt i minst,6 ms. Vägprogrammet kan styras genom digitala ingångar. Digitala ingångar vars nivå (High/Low) utvärderas, måste föreligga stabilt i minst,6 ms (förloppsstyrningens cykeltid för vägprogrammet). 66 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

67 3. Produktbeskrivning Från varje positionssats kan ytterligare en valfri positionssats startas. Övergången till en ny positionssats kan göras även utan föregående sluthastighet =. Vidarekopplingsvillkor Värde Förutsättning Förkortning Beskrivning - End Ingen automatisk vidarekoppling. 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 NEXT negativ flank) avvaktande NRI NFI NRS NFS Vidarekopplingen sker direkt efter en positiv flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker direkt efter en negativ flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en positiv flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Vidarekopplingen sker efter meddelandet Motion Complete och en negativ flank på DIN (NEXT) respektive DIN (NEXT2). Tab. 3.9: Vidarekopplingsvillkor för vägprogrammet Information Tidsangivelsen för STS och TIM är den tid som ställs in i körprofilen. Tiden startar med att positionssatsen utförs. Hastighetsprofiler med sluthastighet <> Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 67

68 3. Produktbeskrivning Information Positionssatser med sluthastighet <> får INTE användas för enkelsatser, eftersom villkoret sluthastighet endast kan uppnås i kopplingar. Aktivera satskoppling Satskopplingen startas i I/O-drift genom att välja Mode Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

69 3. Produktbeskrivning Erforderlig I/O-anslutning vid satskoppling Kopplingsschemat ovan återger omkopplarläget vid aktivt drifttillstånd. *) Gränslägesgivarna är som standard inställda på brytande funktion (konfiguration via FCT) 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 "Modeumschaltung" avslutas det pågående vägprogrammet. Den pågående positionssatsen körs först till slutet. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 69

70 3. Produktbeskrivning Genom att ta bort DIN3 "Stop" stängs vägprogrammet. Vägprogrammet måste startas om. I/O timingdiagram ENABLE START STOP Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving t tx =,6 ms = x ms (beroende på positionering) t t t t t tx () Gäller för positionssatser med sluthastighet= Bild 3.3: Signalförlopp vid start av en sekvens () 7 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

71 3. Produktbeskrivning ENABLE START STOP Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving =,6 ms t t t t t t tx tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.4: Signalförlopp vid avbrott genom stoppingång t ENABLE START STOP HALT Positioning record DOUT: READY DOUT: MC DOUT2: ACK DOUT3: ERROR Drive is moving t =,6 ms t t t t tx tx t tx tx tx = x ms (beroende på bromsramper) Bild 3.5: Signalförlopp vid avbrott och fortsättning genom HALT-ingång Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 7

72 3. Produktbeskrivning Flygande mätning Ärpositionen kan registreras via höghastighetsingången DIN9 vid en önskad tidpunkt. Då utvärderas den stigande respektive fallande flanken (kan parametreras). Positionsregistreringens maximala fördröjningstid ligger inom ett område på ett par mikrosekunder. Tillgång till sparade positionsdata erhålls via en fältbussanslutning Kedjepositionering Det går utan problem att genomföra en kedjepositionering i en riktning (rundaxelanvändning) (inom området ±32767 varv). En gränsbrytaringång kan användas som referensbrytaringång Anpassning till axel- och motorbyggsats Användaren har förinställda parametersatser till förfogande. För optimal drift av motoraxel-kombinationen 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 EMMS-AS -4-M, -55-S -TS / -TM / -TSB / -TMB -7-S, -7-M, --S -RS / -RM / -RSB / -RMB 72 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

73 4. Funktionell säkerhetsteknik 4. Funktionell säkerhetsteknik 4. Allmänt, avsedd användning Servopositionsregulatorerna i serien CMMS-AS stöder säkerhetsfunktionen "säkert stopp" med skydd mot oväntad start enligt kraven i standarden EN 954-, kategori 3. Maskinstoppet måste utföras och säkerställas av maskinstyrningen. Detta gäller särskilt för vertikala axlar utan självhämmande mekanik eller viktutjämning. Enligt en riskanalys som genomförs enligt maskindirektivet respektive EN ISO 2, EN 954- och EN 5 måste maskintillverkaren projektera säkerhetssystemet för hela maskinen med hänsyn till alla integrerade komponenter. Till dessa hör även de elektriska drivenheterna. Standarden EN 954- definierar kraven på styrsystem i fem olika kategorier indelat efter risknivå (se Tab. 4.). Kate- Sammanfattning av kraven Systemfunktion 2) gori ) Principer för att uppnå säkerhet B De säkerhetsrelaterade delarna och/eller Om ett fel inträffar kan det leda till Karakteriseras deras skyddsanordningar liksom deras att säkerhetsfunktionen slutar att framför allt komponenter måste konstrueras, byggas, fungera. genom valet av väljas, sammanställas och kombineras i komponenter. överensstämmelse med tillämpliga standarder så att de klarar av de påverkningar som de väntas utsättas för. Kraven i kategori B måste uppfyllas. Beprövade komponenter och beprövade säkerhetsprinciper måste användas. Om ett fel inträffar kan det leda till att säkerhetsfunktionen slutar att fungera, men sannolikheten för fel är lägre än i kategori B. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 73

74 4. Funktionell säkerhetsteknik Kate- Sammanfattning av kraven Systemfunktion 2) gori ) Principer för att uppnå säkerhet 2 Kraven i kategori B måste uppfyllas och beprövade säkerhetsprinciper måste användas. Säkerhetsfunktionen måste kontrolleras i lämpliga intervaller av maskinstyrningen. 3 Kraven i kategori B måste uppfyllas och beprövade säkerhetsprinciper måste användas. Säkerhetsrelaterade delar måste vara konstruerade på följande sätt: - Ett enstaka fel i någon av delarna får inte leda till att säkerhetsfunktionen slutar att fungera. - Det enstaka felet registreras när det kan göras på lämpligt sätt. 4 Kraven i kategori B måste uppfyllas och beprövade säkerhetsprinciper måste användas. Säkerhetsrelevanta delar måste vara uppbyggda med två kanaler; konstant självövervakning; fullständig feldetektering! Om ett fel inträffar kan det leda till att säkerhetsfunktionen slutar att fungera mellan kontrolltillfällena. Kontrollen registrerar om säkerhetsfunktionen har slutat att fungera. När det enstaka felet inträffar fortsätter säkerhetsfunktionen alltid att fungera. Vissa men inte alla fel registreras. Om för många fel inträffar som inte kan registreras kan det leda till att säkerhetsfunktionen slutar att fungera. När fel inträffar fortsätter säkerhetsfunktionen alltid att fungera. Felen registreras alltid i tid för att förhindra att säkerhetsfunktion slutar att fungera. Karakteriseras framför allt genom strukturen ) Det är inte meningen att kategorin ska användas i vilken slumpmässiga/hierarkiska ordningsföljd som helst vad beträffar de säkerhetstekniska kraven. 2) Riskbedömningen kommer att visa om det är acceptabelt att hela eller endast en del av säkerhetsfunktionen upphör när fel inträffar. Tab. 4.: Beskrivning av kraven för kategorierna enligt EN 954- Standarden EN 624- behandlar bl.a. åtgärder i nödfall och definierar begreppen nödavstängning och nöd-stopp (se Tab. 4.2). Åtgärd Definition (EN 624-) Vid fara Nöd- avstängning Nödstopp Elektrisk säkerhet i nödfall genom att den elektriska energin stängs av i hela installationen eller i en del av den. Funktionell säkerhet i nödfall genom att en maskin eller delar som rör sig stoppas. Nödavstängning ska användas vid risk för elstötar eller andra risker som har med elektricitet att göra. Nödstopp ska användas för att bromsa in en farlig process eller rörelse. Tab. 4.2: Nödavstängning och nödstopp enligt EN 624- Med funktionen "säkert stopp" sker ingen galvanisk isolering. Denna funktion skyddar alltså inte mot elstötar. Därför går det inte att uppfylla standarden för en nödavstängningsanordning genom att använda "säkert stopp", eftersom hela anläggningen då måste stängas av med nätbrytaranordningen (huvudströmbrytare respektive nätkontaktor). 74 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

75 4. Funktionell säkerhetsteknik Standarden EN 624- beskriver tre kategorier för att stoppa maskiner. Dessa kan användas om en riskanalys först genomförs (se Tab. 4.3). Stoppkategori Produkt Åtgärd Okontrollerat stopp genom att energin stängs av direkt. Kontrollerat stopp och avstängning av energin när maskinen är stilla. 2 Kontrollerat stopp utan avstängning av energin när maskinen är stilla. Nödavstängning eller nödstopp Nödstopp Ej lämpligt för nödavstängning eller nödstopp Tab. 4.3: Stoppkategorier 4.2 Integrerad funktion "säkert stopp" Varning Funktionen "säkert stopp" skyddar inte mot elektriska stötar utan endast mot farliga rörelser! 4.2. Allmänt, beskrivning av "säkert stopp" Vid "säkert stopp" är energitillförseln till drivenheten bruten på ett säkert sätt. Drivenheten får inte generera något vridmoment och därmed inga farliga rörelser. Vid hängande last måste ytterligare åtgärder vidtas som förhindrar att lasten ger efter (t.ex. mekaniska hållbromsar). I läget "säkert stopp" måste ingen övervakning av stilleståndspositionen göras. Det finns framför allt tre lämpliga sätt att realisera ett "säkert stopp" på: Åtgärder - Kontaktor mellan nätet och drivsystemet (nätkontaktor) - Kontaktor mellan effektdelen och drivmotorn (motorkontaktor) - En säker impulsspärr (spärrning av impulserna i effekthalvledaren; integrerat i CMMS-AS) Den integrerade lösningen (säker impulsspärr) 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. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 75

76 4. Funktionell säkerhetsteknik Bild 4.: Blockkopplingsschema "säkert stopp" enligt EN 954- kategori 3 Observera Om funktionen "säkert stopp" inte behövs måste stiften och 2 på [X3] byglas. För "säkert stopp" enligt EN 954- kategori 3 krävs två kanaler, vilket innebär att man med två av varandra helt oberoende och skilda vägar på ett säkert sätt förhindrar att anläggningen går igång igen. Dessa båda vägar att bryta energitillförseln till drivningen med den säkra impulsspärren, kallas frånkopplingsvägar:. Första frånkopplingsvägen: Effektstegsaktivering genom [X] (spärrning av PWM-signaler; IGBTdrivarna aktiveras inte längre med pulsmönster). 76 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

77 4. Funktionell säkerhetsteknik 2. Andra 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 impulsspärren och för att undertrycka felmeddelandet E 5-2 ("Underspänning drivarförsörjning") som visas under normaldrift. Vidare har den integrerade kopplingen för "säkert stopp" 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. PLCenheterna måste med jämna mellanrum (t.ex. PLC-cykel eller vid varje begäran "säkert stopp") göra en rimlighetskontroll mellan styrningen av reläet för drivarförsörjning och återrapporteringskontakten (kontakt öppen = drivarförsörjning finns). Om ett fel inträffar under rimlighetskontrollen måste styrningen förhindra en fortsatt drift, t.ex. genom att regulatoraktiveringen kopplas bort eller att nätkontaktorn stängs av Säker aktivering av hållbromsen Vid aktivering av "säkert stopp" kopplas hållbromsen strömlös tvåkanaligt (broms fast); (se blockschema).. Första kanalen: Hållbromsen styrs under drift med DIN5 (regulatoraktivering) (se efterföljande timingdiagram). Den första avstängningsvägen "effekstegsaktivering" verkar via µp på bromsdrivaren och kopplar hållbromsen strömlös (bromsen fast). 2. Andra kanalen: Den andra avstängningsvägen "aktivering relä drivarförsörjning" verkar direkt på en MOSFET som deaktiverar hållbromsen (bromsen fast). Observera Användaren ansvarar för att hållbromsen är korrekt dimensionerad och att den fungerar säkert. Bromsfunktionen måste kontrolleras genom ett lämpligt bromstest. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 77

78 4. Funktionell säkerhetsteknik Funktionssätt/timing Följande timingdiagram förtydligar funktionssättet "säkert stopp" i kombination med regulatoraktiveringen och hållbromsen: "safe stop" X3.2 (24V) X3.2 (V) ON (5V) Triggering of pulse amplifier supply relay (optocoupler driver) 2. shut-down path Supply of pulse amplifiers (optocoupler driver) "safe stop" Timing of "safe stop" activation variable. To be determined by user, e.g. by means of safety switching devices, depending on application. Discharge curve of electrolytic capacitors for the supply of the pulse amplifiers t OFF open Floating feedback contact for driver supply (X3.5/6) t closed ON Output stage enabling (X, DIN4) t Timing of output stage enabling variable. shut-down path OFF Controller enabling (X, DIN5) t ON Internal output stage enabling (controlled by µp) t OFF Released (24V) Holding brake control (X6./2) Delay until brake is released! Delay until brake is applied! t Fixed (V) n Set speed "n" Can be set via FCT t Both ramps ca be set separately via FCT n= H Seven-segment display H t H t t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 Bild 4.2: Timing "Säkert stopp" enligt EN 954-, kategori 3 t 7 t 8 t 9 t t t 2 t 3 t 78 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

79 4. Funktionell säkerhetsteknik Beskrivning av timingdiagrammet Timingdiagrammet visar ett exempel med varvtalsreglering där hänsyn har tagits till regulatoraktiveringen DIN5 på [X]. För applikationer med fältbussar styrs regulatoraktiveringen dessutom via varje fältbuss. Även driftsättet går att parametrera med parametreringsprogramvaran beroende på applikationen. Information Tillståndet "säkert stopp" visas med grå bakgrund till skillnad från den funktionella driften! Utgångsstatus: - 24 V-försörjningen är tillkopplad och mellankretsen är laddad. - Servoregulatorn befinner sig i tillståndet "säkert stopp". Detta tillstånd visualiseras med ett blinkande "H" på 7-segmentsindikeringen. Återstart efter aktiverat "säkert stopp" För att aktivera servoregulatorns effektsteg och därmed köra den anslutna motorn så måste följande steg utföras:. Aktiveringen av reläet som kopplar matningsspänning till effektstegsdrivaren (andra frånkopplingsvägen) sker vid tidpunkt t via [X3] med 24 V mellan stift2 och stift3. 2. Drivarförsörjningen laddas. 3. Den potentialfria återrapporteringskontakten ( [X3] stift 5 och 6) som utför rimlighetskontrollen mellan aktiveringen av reläet för drivarförsörjningen är öppen efter max. 2 ms efter t (t2-t) och drivarförsörjningen är avstängd. 4. Ca ms efter att återrapporteringskontakten bryts slocknar "H" på indikeringen vid tidpunkt t3. 5. Tidpunkten för effektstegsaktiveringen ( [X], DIN4) kan i stort sett väljas fritt (t4-t). Aktiveringen får ske samtidigt som aktiveringen av drivarreläet, men måste ligga ca µs (t5-t4) före regulatoraktiveringens stigande flank ( [X], DIN5), beroende på applikationen. 6. Med regulatoraktiveringens stigande flank vid tidpunkt t5 lossas motorns hållbroms (om en sådan finns) och den interna effektstegsaktiveringen sker. Bromsen kan endast lossas om aktiveringen av reläet för koppling av drivarförsörjningen står på tur. Eftersom det är denna som aktiverar en MOSFET som sitter i hållbromsens strömkrets. Med parameterinställningsprogrammet kan en körstartsfördröjningstid (t6-t5) ställas in, som gör att drivningen för den angivna tiden ställs på varvtalet "" och först när denna tid löpt ut vid tidpunkt t6 börjar köra till det inställda varvtalet. Startfördröjningen ställs in så att hållbromsen har lossats säkert innan rotationsrörelsen startar. För motorer utan hållbroms kan denna tid ställas in på. 7. Vid tidpunkt t7 har drivenheten nått det inställda varvtalet. Rampinställningarna som behöver göras kan parametreras med parametreringsprogramvaran FCT. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 79

80 4. Funktionell säkerhetsteknik Aktivering av "säkert stopp" Följande steg visar hur du kan försätta en roterande drivenhet i tillståndet "säkert stopp":. Innan "säkert stopp" aktiveras (alltså relä för drivarförsörjning "FRÅN" och effektstegsaktivering "FRÅN"; båda avstängningsvägarna spärrar PWM-signalerna), ska drivenheten stannas genom att ta bort regulatoraktiveringen. Bromsrampen (t9-t8) kan beroende på applikation ställas in via parameterinställningsprogrammet ("Emergency stop brake acceleration"). Varning FARA! Aktivering av "säkert stopp" under drift leder till att drivenheten stannar långsamt. På drivenheter med hållbroms så kommer den att bromsa. Därför är det ytterst viktigt att anläggningens bromsanordning kan stoppa drivenhetens rörelse. 2. När varvtalet har nåtts, regleras drivenheten till detta börvärde under en fallande fördröjningstid (t-t9) som kan ställas in. Den här inställbara tiden är alltså fördröjningen innan motorns hållbroms bromsar. Denna tid beror på hållbromsen och ska ställas in av användaren. I applikationer utan hållbroms kan denna tid ställas in på. 3. När denna tid är avslutad, kopplas den interna effektstegsaktiveringen bort av µp (t). Hållbromsen bromsar alltid när "bromsramptiden + den inställda fallande fördröjningstiden" har avslutats, även om drivenheten inte har hunnit stanna! 4. Efter tidpunkten t går det bara att aktivera ett "säkert stopp" (samtidig frånkoppling av aktivering relä drivarförsörjning och effektstegsaktivering). Tiden (t-t) beror på applikationen och ska ställas in av användaren. 5. När aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen tas bort (t) laddas kondensatorerna ur i den här spänningsgrenen. Ca 8 ms (t2-t) efter att aktiveringssignalen för reläet för frånkoppling av drivarförsörjningen har tagits bort sluts återrapporteringskontakten ( [X3], stift 5 och 6). 6. Vid tidpunkten t3 visas "H" på servoregulatorns 7-segmentsindikering för att visualisera att ett "säkert stopp" har infunnit sig. Detta sker minst 3 ms efter att den potentialfria återrapporteringskontakten har slutits (t3-t2). 8 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

81 Feedback driver supply Output stage driver supply Output stage enabling Controller enabling 4. Funktionell säkerhetsteknik Användningsexempel Nödstoppskoppling PLC Inputs Outputs EMERGENCY STOP requested EMERGENCY STOP request Power contactor L N K [X9.] Power supply Mains input 2 EMERGENCY STOP switching device EN954- KAT3 with delay +24V Drawn contact position: EMERGENCY STOP requested or supply voltage switched off +24V V V Input CMMS-AS [X] I/O communication +24V 9 2 DIN5: Controller enabling DIN4: Output stage enabling +24V [X3] SAFE STANDSTILL / SUPPLY 24V 2 24V-Input Triggering of relay Driver supply of output stage V 3 V µp n.c. NC NC2 Bild 4.3: Nödstoppskoppling enligt EN 954- kategori 3 och stoppkategori enligt EN 624- Funktionssätt En begäran om nödstopp spärrar via nödstoppsomkopplaren effektstegsaktiveringen och aktiveringen av reläet för drivarförsörjningen av IGBT-effektsteget. Drivenheten rullar ut och samtidigt aktiveras motorns hållbroms (om en sådan finns). Drivenheten befinner sig då i tillståndet "säkert stopp". Nödstoppsomkopplaren är godkänd för säkerhetskategori 3 enligt EN Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 8

82 4. Funktionell säkerhetsteknik Ett överordnat styrsystem övervakar signalerna "begäran om nödstopp" och "återrapportering för drivarförsörjning" och kontrollerar om de är rimliga. Vid fel frånkopplas nätkontaktorn. Mellankretsspänningen bibehålls och kan användas direkt av drivenheten efter att nödstoppsomkopplaren har deaktiverats och regulatorn har aktiverats. Anslutningarna för motorn och den alternativa hållbromsen visas inte på bilden, utan beskrivs i kapitel 6 Elinstallation. Varning FARA! Anläggningens bromsanordning måste vara dimensionerad för att kunna stoppa drivenhetens rörelse. 82 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

83 Feedback driver supply Output stage driver supply Output stage enabling Controller enabling 4. Funktionell säkerhetsteknik Skyddsdörrsövervakning Request for standstill as per EN 624- (stop category ) PLC Inputs Outputs Safety door open Power contactor K Safety door monitor open L N [X9.] Power supply Mains input 2 closed Safety door switch EN954- KAT3 with delay +24V Drawn contact position: Safety door open or supply voltage switched off +24V V V Input CMMS-AS [X] I/O communication +24V 9 2 DIN5: Controller enabling DIN4: Output stage enabling [X3] SAFE STANDSTILL / SUPPLY 24V 2 24V-Input Triggering of relay Driver supply of output stage V 3 V µp 4 n.c. 5 NC 6 NC2 Bild 4.4: Skyddsdörrsövervakning enligt EN 954- kategori 3 och stoppkategori enligt EN 624- Funktionssätt En begäran om att stoppa drivenheten sätter regulatoraktiveringen på Low. Drivenheten kör längs den förinställda bromsrampen (kan parametreras med Festo Configuration Tool) till varvtalsvärdet. När ramptiden har avslutats (inkl. fallande fördröjningstid för hållbromsen, om sådan finns) återtas aktiveringen av reläet för drivarförsörjning och effektstegsaktiveringen från det överordnade styrsystemet. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 83

84 4. Funktionell säkerhetsteknik Det överordnade styrsystemet övervakar signalerna "skyddsdörr öppen", "utgång effektstegets drivarförsörjning" och "återrapportering för drivarförsörjningen" och kontrollerar om dessa är rimliga. Vid fel kopplas nätkontaktorn från. När skyddsdörren öppnas avbryts dessutom effektstegsaktiveringen och aktiveringen av reläet för drivarförsörjning. Drivenheten befinner sig i "säkert stopp" med skydd mot återstart. Skyddsdörrens kopplingsdon är godkänt för säkerhetskategori 3 enligt EN Mellankretsspänningen bibehålls och kan användas direkt av drivenheten efter att skyddsdörren har stängts. Om skyddsdörren öppnas utan en begäran om stopp stannar drivenheten automatiskt enligt EN 624- stoppkategori och samtidigt aktiveras motorns hållbroms (om sådan finns). Drivenheten befinner sig då i läget "säkert stopp" med skydd mot omstart. 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. "Säkert stopp" för skydd mot återstart nås dock först när skyddsdörren öppnas (visas ej). Ett annat alternativ är att använda ett kopplingsdon för skyddsdörren med tidsfördröjda kontakter. När skyddsdörren öppnas påverkar det regulatoraktiveringen direkt vars fallande flank genererar ett kontrollerat stopp längs en förinställd bromsramp. Signalerna "effektstegsaktivering" och "effektstegets drivarförsörjning" stängs då av tidsfördröjt via säkerhetsmodulen. Den fallande fördröjningstiden måste anpassas till bromsramptiden (visas inte på bilden) Varning FARA! Anläggningens bromsanordning måste vara dimensionerad för att kunna stoppa drivenhetens rörelse. 84 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

85 5. Mekanisk installation 5. Mekanisk installation 5. 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 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 7 mm! Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 85

86 5. Mekanisk installation Bild 5.: Motordrivsteget 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 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. 86 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

87 5. Mekanisk installation Bild 5.2: Motordrivsteget CMMS-AS: montering Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 87

88 6. Elinstallation 6. Elinstallation 6. Olika vyer av enheten Statusindikering 2 S: Fältbussinställningar och bootladdare 3 Teknikmodul (tillval) 4 M: SD-minneskort 5 X4: CAN-buss 6 X5: RS232/ Bild 6.: Översikt av CMMS-AS framsidan 88 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

89 6. Elinstallation Jordningsskruv 2 X9 spänningsmatning 3 X inkrementalgivarutgång 4 X I/O-gränssnitt Bild 6.2: Översikt av CMMS-AS sett ovanifrån X3 säkert stopp 2 X2 inkrementalgivaringång 3 X6 motoranslutning 4 Skärmanslutning Bild 6.3: Översikt av CMMS-AS sett underifrån Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 89

90 6. Elinstallation 6.2 Gränssnitt X9: För drift av motordrivsteget CMMS-AS ansluts ingångsspänningsmatningen på hankontakt X9 till L (stift ) 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 klämmorna +24 V och V på hankontakten X9. Ett externt bromsmotstånd ansluts till kontakterna ZK+ och BR-CH. X6: Motorn ansluts till plintarna U, V och W. Motortemperaturgivaren (PTC, SI-givare eller normalt sluten kontakt) ansluts till klämmorna +MTdig och -MTdig. (KTY8 KTY84 kan användas som analoga temperaturgivare. Inte i FCT och inte med motorerna EMMS-AS.) Motorernas broms ansluts till klämmorna Br+ och Br-. Till PE av hankontakten X6 ansluts motorernas skyddsledare. Motorskärmen ansluts med hjälp av skärmanslutningar till huset av CMMS-AS. X2: Hur vridvinkelgivaren ansluts till [X2] via den 5-poliga D-sub-kontakten visas förenklat i 92HBild 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. 6.3 CMMS-AS komplett system 2HBild 6.4 visar ett komplett system med motordrivsteget CMMS-AS. Följande komponenter behövs för att driva motordrivsteget: 9 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

91 6. Elinstallation Komponenter - 24 V-nätdel frö styrspänningsmatning (se kapitel A.3.) - Effektförsörjning (se kapitel A.3.). - Motordrivsteg CMMS-AS - Motor EMMS-AS - Kabelsats med motor- och encoderkabel NEBM. För parametreringen krävs en PC med seriell anslutningskabel. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 9

92 6. Elinstallation 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 78NH

93 6. Elinstallation 6.4 Gränssnitt och kontaktkonfiguration 6.4. I/O-gränssnitt [X] Gränssnittet X kan beläggas flera gånger genom lägesomkoppling. Därmed kan maximalt fyra olika I/O-beläggningar väljas. Dessa beläggningar beskrivs i tabellerna Tab. 6.2: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge, Tab. 6.3: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge, Tab. 6.4: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge 2 och Tab. 6.5: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge 3. Läge DIN9 DIN2 Läge positionering Läge krypkörning Läge 2 vägprogram Läge 3 synkronisering Tab. 6.: Lägen Stift Beteckning Värde Läge = positionering AGND V Skärm för analoga signaler 2 AIN / DIN2 ± V Styrgränssnitt digital I/O: DIN2 lägesval (high-aktiv) Styrgränssnitt analog ingång: Börvärdesingång, differentiell, maximalt 3 V ingångsspänning 3 DIN Satsselektion 4 (high-aktiv) 4 +VREF + V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Tillhörande GND Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN Satsselektion (high-aktiv) 8 DIN3 Satsselektion 3 (high-aktiv) 9 DIN5 Regulatoraktivering EN (high-aktiv) DIN7 Gränslägesgivare DIN9 Styrgränssnitt digital I/O: lägesval (high-aktiv) Styrgränssnitt fältbuss: Sample-ingång (höghastighetsingång) 2 DOUT 24 V, ma Utgång, fritt programmerbar standard: Motion Complete (high-aktiv) 3 DOUT3 24 V, ma Utgång, fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 4 AGND V Referenspotential för de analoga signalerna Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 93

94 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = positionering 5 #AIN / DIN3 Ri = 2 k Styrgränssnitt digital I/O: stopp-ingång (low-aktiv) Styrgränssnitt analog ingång: Referenspotential börvärdesingång, differentiell 6 DIN Satsselektion 5 (high-aktiv) 7 AMON ± V ±4 % Analogmonitorutgång V 24 V, ma 24 V-matning, leds igenom 9 DIN Satsselektion (high-aktiv) 2 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 2 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 23 DIN8 Start för positioneringsförlopp (high-aktiv) 24 DOUT 24 V, ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, ma Utgång, fritt programmerbar standard: Ack-start (low-aktiv) Tab. 6.2: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge Stift Beteckning Värde Läge = krypkörning AGND V Skärm för analoga signaler 2 DIN2 24 V Lägesomkoppling "" = krypkörning 3 DIN Krypkörning + (high-aktiv) 4 +VREF + V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN Satsselektion (high-aktiv) 8 DIN3 Satsselektion 3 (high-aktiv) 9 DIN5 Regulatoraktivering/EN (high-aktiv) (inlärda positioner sparas med negativ flank) DIN7 Gränslägesgivare DIN9 SAMP Styrgränssnitt digital I/O: Lägesval "" = krypkörning (high-aktiv) Styrgränssnitt fältbuss: Sample-ingång (höghastighetsingång) 2 DOUT 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Motion Complete (high-aktiv) 3 DOUT3 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 4 AGND V Referenspotential för de analoga signalerna 5 DIN3 Stoppingång (low-aktiv) 6 DIN Krypkörning (high-aktiv) 7 AMON ± V ±4 % Analogmonitorutgång 94 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

95 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = krypkörning V 24 V, ma 24 V-matning, leds igenom 9 DIN Satsselektion (high-aktiv) 2 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 2 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 23 DIN8 Inlärning (high-aktiv) 24 DOUT 24 V, ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, ma Inlärnings-Ack Tab. 6.3: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge Stift Beteckning Värde Läge = 2 vägprogram AGND V Skärm för analoga signaler 2 DIN2 Lägesomkoppling ""= vägprogram 3 DIN Next 4 +VREF + V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN Satsselektion (high-aktiv) 8 DIN3 Paus vägprogram 9 DIN5 Regulatoraktivering (high-aktiv) DIN7 Gränslägesgivare DIN9 Lägesomkoppling ""= vägprogram 2 DOUT 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Motion Complete (high-aktiv) 3 DOUT3 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 4 AGND V Referenspotential för de analoga signalerna 5 DIN3 Stoppingång (low-aktiv) 6 DIN Next 2 7 AMON ± V ±4 % Analogmonitorutgång V 24 V, ma 24 V-matning, leds igenom 9 DIN Satsselektion (high-aktiv) 2 DIN2 Satsselektion 2 (high-aktiv) 2 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 23 DIN8 Start vägprogram 24 DOUT 24 V, ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Ack-start (high-aktiv) Tab. 6.4: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge 2 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 95

96 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Läge = 3 synkronisering AGND V Skärm för analoga signaler 2 DIN2 Lägesomkoppling slav synkronisering ""=synkronisering 3 DIN 4 +VREF + V ±4 % Referensutgång för börvärdespotentiometer 5 Ledig 6 GND24 Referenspotential för de digitala in- och utgångarna 7 DIN Satsselektion (high-aktiv) 8 DIN3 24 V Riktning_24 /CCW 9 DIN5 Regulatoraktivering (high-aktiv) DIN7 Gränslägesgivare DIN9 Lägesomkoppling slav synkronisering ""=synkronisering 2 DOUT 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Motion Complete (high-aktiv) 3 DOUT3 24 V, ma Utgången fritt programmerbar standard: Error (low-aktiv) 4 AGND V Referenspotential för de analoga signalerna 5 DIN3 Stoppingång (low-aktiv) 6 DIN 7 AMON ± V ±4 % Analogmonitorutgång V 24 V, ma 24 V-matning, leds igenom 9 DIN Satsselektion (high-aktiv) 2 DIN2 24 V Puls_24 / CW 2 DIN4 Effektstegsaktivering (high-aktiv) 22 DIN6 Gränslägesgivare 23 DIN8 Start av synkroniseringen 24 DOUT 24 V, ma Utgång driftberedskap (high-aktiv) 25 DOUT2 24 V, ma Utgång börvärde uppnått (high-aktiv) Tab. 6.5: Kontaktkonfiguration: I/O-gränssnitt [X] Läge Rotationsgivare motor EnDat 2. och 2.2 (X2) Uteslutande givare med digital EnDat 2.- eller 2.2-gränssnitt med en maximalen strömförbrukning på 2 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/-gränssnitt. Beroende på strömförbrukning och kabellängd kan det vara nödvändigt att dra matningskablarna dubbelt. 96 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

97 6. Elinstallation Exempel: Givarkabel med en area på,5 mm² Kabellängd på 25 m, (= 5 m matar- och returkabel) Dubbel kabeldragning Spanningsfall vid enkel kabeldragning U diff,8 V Stift Beteckning Värde Specifikation MT+ +3,3 V/3 ma Temperaturgivare, motortemperatur, brytande kontakt, PTC, KTY etc. Inte belagt vid NEBM-kablar 2 U_SENS- 5 V /+5 % I max = 2 ma Internt förbundet med stift 3 3 GND V Referenspotential givarförsörjning och motortemperaturgivare 4 n.c. 5 #DATA 5 V ss R I 2 6 #SCLK 5 V ss R I 2 Bidirektionell RS485-dataledning (differentiell) nollpulsöverföring vid HYPERFACE Taktutgång RS485 (differentiell) för dataöverföring via EnDat-gränssnitt 7 n.c. 8 n.c. 9 U_SENS+ 5 V /+5 % I max = 2 ma US 5 V /+5 % I max = 2 ma Internt förbundet med stift Matningsspänning för EnDat-givare n.c. 2 DATA 5 V ss R I 2 3 SCLK 5 V ss R I 2 Bidirektionell RS485-dataledning (differentiell) nollpulsöverföring vid HYPERFACE Taktutgång RS485 (differentiell) för dataöverföring via EnDat-gränssnitt 4 n.c. 5 n.c. Tab. 6.6: Kontaktkonfiguration rotationsgivare motor EnDat 2. och 2.2 (X2) Fältbuss CAN [X4] Stift Beteckning Värde Specifikation - 2 CANL 5 V, Ri = 6 Ω CAN-Low signalkabel 3 GND V CAN-GND, galvaniskt ansluten till GND i regulatorn Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 97

98 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Specifikation 5 Skärm - Anslutning till kabelskärmen 6 GND V CAN-GND, galvaniskt ansluten till GND i regulatorn 7 CANH 5 V, Ri = 6 Ω CAN-High signalkabel Tab. 6.7: Kontaktkonfiguration: Fältbuss CAN [X4] RS232/RS485 [X5] Stift Beteckning Värde Specifikation - 2 RS232_RxD V, Ri > 2 kω Mottagningsledning 3 RS232_ TxD V, Ra < 2 kω Sändningsledning 4 RS485_A GND V RS232/485 GND, galvaniskt ansluten till regulatorn med GND 8 +5 V_säker 5 V Via PTC till hankontakten 9 RS485_B - - Tab. 6.8: Kontaktkonfiguration: RS232/RS485 [X5] Motoranslutning [X6] Utförande på regulatorn Motkontakt Kontaktsats monterad/ tillval Materialnummer Combicon 8-polig honkontakt MSTB 2,5/8-ST-5,8 BK Hankontaktsats Tab. 6.9: Kontaktutförande: Motoranslutning [X6] Stiftnr Beteckning Värde Specifikation +MTdig +3,3 V/5 ma Motortemperaturgivare, brytande kontakt, slutande kontakt, PTC, KTY. Vid EMMS-AS motorer PTC 2 -MTdig V temp. 3 BR+ 24 V broms Hållbroms motor, signalnivå beroende av kopplingstillstånd 4 BR- V broms 5 PE PE-anslutning motor PE-anslutning i motorkabeln 6 U Se Tekniska data Anslutning av de tre motorfaserna *) 7 V 98 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

99 6. Elinstallation Stiftnr Beteckning Värde Specifikation 8 W *) Motorkabelns kabelskärm monteras på regulatorhuset (fästflansen är särskilt anpassad för detta) Tab. 6.: Kontaktkonfiguration: Motoranslutning [X6] Spänningsmatning [X9] Utförande på regulatorn Motkontakt Kontaktsats monterad/ tillval Materialnummer Combicon 7-polig honkontakt MSTB 2,5/7-G-ST-5,8 BK Monterad Tab. 6. Kontaktutförande: Spänningsmatning [X9] Stiftnr Beteckning Värde Specifikation 2 L N 23 V AC anpassas enligt avsnitt A.3. 3 ZK+ Max. 4 V DC Anpassas enligt avsnitt A.3. 4 BR-CH V/4 V max. 4 A R BR > Nätspänningsanslutning för ZK ZK+ anslutning för externt bromsmotstånd, inte kortslutningssäkert mot L, N och PE! Anslutning för externt bromsmotstånd mot ZK+ 5 PE PE PE-anslutning för nätspänning 6 24 V +24 V/ A Matning för styrenheten med DCDC-omvandlare, DOUT till DOUT3 och hållbroms, max. A 7 V GND Gemensam referenspotential för logikmatningen och styrenheten Tab. 6.2: Kontaktkonfiguration: Spänningsmatning [X9] Synkronisering styrsystem [X] Gränssnittet är bidirektionellt. Det möjliggör utmatning av A/B-spårsignaler i driftläget "master-axel" och alternativt bearbetning av A/B-, CLK/DIR- eller CW/CCW-styrsignaler i driftläget "slav-axel". Stift Beteckning Värde Specifikation A/CLK/CW 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivarsignal A Puls CLK Pulser medurs CW Positiv polaritet enligt RS422 2 B/DIR/CCW 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivarsignal B Riktning DIR Pulser moturs CCW Positiv polaritet enligt RS422 3 N 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivare nollpuls N, positiv polaritet enligt RS422 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 99

100 6. Elinstallation Stift Beteckning Värde Specifikation 4 GND - Referens GND för givaren 5 VCC +5 V ±5 %, ma Extra matning, belastas max med ma, kortslutningssäker 6 A-/CLK-/CW- 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivarsignal A Puls CLK Pulser medurs CW Negativ polaritet enligt RS422 7 B-/DIR-/CCW- 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivarsignal B Riktning DIR Pulser moturs CCW Negativ polaritet enligt RS422 8 N- 5 V, Ri = 2 Ω Inkrementalgivare nollpuls N, negativ polaritet enligt RS422 9 GND - Skärm till anslutningskabeln Tab. 6.3: Kontaktkonfiguration: Inkrementalgivarutgång / puls-, riktningsingång [X] SD-kort [X2] 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 x2-poligt SD-kortuttag Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] PIN-nr Beteckning Värde Specifikation 24 V 24 V DC 24 V DC matning, leds igenom 2 REL V/24 V DC Aktivering och återställning av reläet som avbryter drivarmatningen 3 V V [GND 24 V DC *)] Referenspotential för PLC [Referenspotential för 24 V DC-matning och för PLC *)] 4 LEDIG NC Max. 6 V AC 6 NC2 3 V DC 2 A Potentialfri återrapporteringskontakt för drivarmatning Brytande kontakt Tab. 6.4 Kontaktkonfiguration säkert stopp [X3] Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

101 6. Elinstallation 6.4. Fältbussinställningar och bootladdare DIPomkopplare Betydelse Nodnummer Bootladdare (vid omkopplarläget ON görs en sökning efter fast program på SD-kortet) 9 Överföringshastighet Aktivering av CAN-gränssnittet 2 Termineringsmotstånd Tab. 6.5: Tilldelning av DIP-omkopplare DIP-omkopplare ON/OFF Betydelse ON DIP-omkopplare är den bit som har lägst värde. 2 ON =9 3 OFF 4 ON 5 ON 6 OFF 7 ON Tab. 6.6: Exempel nodnummer DIP-omkopplare ON/OFF Betydelse 9 ON DIP-omkopplare 9 är den bit som har lägst värde. OFF =25 kbaud =25 kbaud (exempel) =5 kbaud = kbaud Tab. 6.7: Exempel överföringshastighet Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

102 6. Elinstallation 6.5 Anvisningar om säker installation enligt EMC-direktivet 6.5. Förklaringar och begrepp Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) omfattar följande krav: Immunitet Tillräcklig immunitet hos en elektrisk anläggning eller en elektrisk apparat mot elektriska, magnetiska eller elektromagnetiska störningar som kommer utifrån via kablar eller via luften. Emission 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 encoderkabelns 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 PE-anslutningspunkten 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: 2 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

103 6. Elinstallation Komponenter - Spänningsmatning - Motordrivsteg - Motor - Motorkablar - Elektromekanik - Kabeltyp och kabeldragning - Överordnat styrsystem För att höja immuniteten och minska emissionen sitter det redan motorspjäll 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 5 m.) Motordrivsteget CMMS-AS uppfyller alla krav enligt produktstandarden EN 68-3 för elektriska drivenheter. Oftast krävs inga externa filter (se kapitel A.3.2). Försäkran om överensstämmelse med EMC-direktivet kan erhållas från tillverkaren EMC-områden: miljö 2 Motordrivsteget CMMS-AS uppfyller vid korrekt montering och jordning av alla anslutningskablar villkoren enligt produktstandarden EN I denna standard nämns inte längre "gränsvärdesklasser", utan om så kallade miljöer. Miljö 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 5 m Immunitet Miljö 2 (industri) Oberoende av motorkabellängd Tab. 6.8: EMC-krav: miljö Kabeldragning enligt EMC-kraven Ta hänsyn till följande när du installerar ett drivsystem som uppfyller EMC-kraven (se även kapitel 6 Elinstallation, sidan 88): Varning Alla PE-skyddsledare måste av säkerhetsskäl ovillkorligen anslutas innan maskinen tas i drift. Föreskrifterna i EN 578 och EN 624- avseende skyddsjord måste följas vid installationen! Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 3

104 6. Elinstallation. 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 (anslutningsklämmor 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 9 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). Allmänt gäller: - Anslut de inre skärmarna till anslutningskontakternas stift; längd maximalt 4 mm. - Längd på ledare utan skärm: maximalt 35 mm. - Anslut hela skärmens tvärsnitt till kontakthuset resp. motorhuset på motorsidan; längd maximalt 4 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 5 m ska endast kablar användas som har en kapacitans mellan motorfas och skärm som är mindre än 2 pf/m, och helst mindre än 5 pf/m! (Kontakta vid behov din motorkabelleverantör.) - Användning av ett du/dt-filter vid motorutgången - Filter på anslutningen till spänningsmatningen - Nätfilter 4 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH

105 6. Elinstallation 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 (Electro Static Discharge, elektrostatisk urladdning). Skyddspluggar (kan köpas i fackhandeln) förhindrar sådan urladdning. Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH 5

106 7. Förberedelse för idrifttagning 7. Förberedelse för idrifttagning 7. Allmänna anslutningsanvisningar Eftersom anslutningskablarnas dragning är viktig för EMC måste det föregående kapitlet Kabeldragning enligt EMC-kraven (sidan 3) beaktas! Varning FARA! Om inte hänsyn tas till kapitel 2 HSäkerhetsanvisningar för elektriska drivenheter och styrsystem (sidan ) kan det leda till materiella skador, personskador, elektriska stötar eller i extrema fall till döden. 7.2 Verktyg/material Verktyg - Spårskruvmejsel storlek - Kabel för seriellt gränssnitt - Inkrementalgivarkabel - Motorkabel - Nätspänningskabel - Styrkabel 7.3 Anslutning av motorn Anslutning av motorn. 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 skärmklämman (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. 6 Festo P.BE-CMMS-AS-HW-SV 78NH