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2 Zu dieser Anleitung In dieser Anleitung finden Sie verschiedene Symbole, die Ihnen schnell wichtige Informationen anzeigen. Gefahr Achtung Hinweis Beispiel Zusatz-Infos Fa. iselautomation GmbH & Co. KG 1998 Alle Rechte Vorbehalten Trotz aller Sorgfalt können Druckfehler und Irrtümer nicht ausgeschlossen werden. Für Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler sind wir dankbar. isel-maschinen und Controller sind CE-konform und entsprechend gekennzeichnet. Für alle sonstigen Maschinenteile und -komponenten, auf die CE-Sicherheitsrichtlinien anzuwenden sind, ist die Inbetriebnahme solange untersagt, bis alle entsprechenden Anforderungen erfüllt sind. Die Firma iselautomation GmbH & Co. KG übernimmt keine Gewähr, sobald Sie irgendwelche Veränderungen an dem Gerät vornehmen. Die in der Konformitätserklärung aufgeführten Grenzwerte gelten nur für die ab Werk gelieferte Originalkonfiguration. Hersteller: Fa. iselautomation GmbH & Co. KG Bürgermeister-Ebert-Str. 40 D Eichenzell Fax: (06659)

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Technische Daten Blockschaltbild Signalein- und Ausgänge Schaltplan der Eingangstufe Bestückungsplan der UMV Inbetriebnahme der UMV Betriebsarten Hinweise

4 1 Einleitung Die isel-servomotor-leistungskarte UMV 10 ist eine Vierquadranten-Leistungsendstufe zur Ansteuerung von mechanisch kommutierten DC-Servomotoren. Durch konsequenten Einsatz zeitgemäßer Komponenten, z. B. IGBT-Endstufen, wird ein hoher Wirkungsgrad bei gleichzeitig minimaler Einbaubreite von nur 9 TE erreicht. Der auf einer Euro-Platine (100 x 160 mm) aufgebaute Servoverstärker umfasst neben der PWM-Leistungsendstufe für 70 V/8 A die Eingangsmodule für Strom-Regelung (Current- Mode), Geschwindigkeits-Regelung (Velocity-Mode), Tacho-Signal-Auswertung sowie Signal-Eingänge für inkrementale Encoder-Signale (Phasen A, B) zur elektronischen Erzeugung eines Tacho-Signales. Im Current-Mode (Drehmomenten-Regelung) wird die Signal-Eingangsspannung von ± 10 V direkt in einen proportionalen Motorstrom umgesetzt. Durch einen internen Stromregelkreis wird der Ausgangsstrom und damit das Ausgangsmoment des DC-Motors überwacht. Der optionale Velocity-Mode (Geschwindigkeits-Regelung) ermöglicht den Betrieb der Endstufe über einen Differenzverstärker-Eingang mit PI-Kennlinienverlauf. Hierbei sind der I-Offset, die PI-Verstärkung als auch der Null-Offset-Abgleich über Potentiometer einstellbar. Durch Rückführung der Ausgangsspannung eines mitlaufenden Tacho bzw. der Phasensignale eines inkrementalen Encoders wird hierbei der im Servo-System notwendige Regelkreis geschlossen. Zur Spannungsversorgung benötigt die DC-Servokarte eine Gleichspannung von + 40 V bis + 80 V DC. Hieraus werden über einen DC/DC-Wandler alle notwendigen Spannungen abgeleitet. Zum Schutz gegen Überspannung, Überstrom und Übertemperatur sind entsprechende Überwachungsschaltungen vorhanden, die bei Störung die Endstufe abschalten. Zur Kontrolle des Betriebszustandes verfügt die Karte über frontseitige LED für Betrieb, Übertemperatur und Überstrom. Betrieb Fault Temp. I-Gain PI-Gain PI-Gain Offset 1 Offset 2 4

5 2 Technische Daten isel-dc-servomotorsteuerkarte UMV 10 IGBT H-Brücke PWM 18 khz Taktfrequenz Ausgänge voll geschützt Bis zu 8 A Dauerstrom Versorgungsspannung (+ 40 V bis + 80 V) Schutzfunktionen Unterspannung Kurzschluss zwischen den Ausgängen, Masse und Versorgungsspannung Übertemperatur Eingänge Current input: ± 10 V, Tacho, + Ref, - Ref Enable: + 5 V (TTL-Logik) Ausgänge Fault, Over. temp, Activ low (Open collector) LED 1. Betriebsspannung i. O. 2. Fault 3. Over temp Poti 1. P-Gain (nicht in Funktion) 2. I-Gain 3. PI-Gain 4. Offset 1 (Offset bei Integration) 5. Offset 2 (für current input) Optionen 1. Stromverstärker Iout = f (Ucurrent input) (Voreinstellung: proportional) Ucurrent input = - 10 V bis + 10 V Iout = - 8 A bis +8 A 2. Drehzahlregler mit unterlagertem Stromregler, externer Tacho Input: + Ref, - Ref, Tacho Output: Iout 3. Drehzahlregler mit unterlagertem Stromregler, mit digitaler Tacho-Signal-Nachbildung Input: +Ref, - Ref, Encoder Output: Iout 5

6 2.1 Blockschaltbild 6

7 2.2 Signalein- und Ausgänge 7

8 2.3 Schaltplan der Eingangstufe 8

9 2.4 Bestückungsplan der UMV 10 9

10 3 Inbetriebnahme der UMV 10 Einstellung Steuersignal Enable (PIN z4) (Endstufenabschaltung) High - Aktiv Low - Aktiv (Default) J101 - geschlossen J102 - offen J103 - geschlossen J101 - offen J102 - geschlossen J103 - offen 3.1 Betriebsarten Steckerverbinder Kartensteckverbinder - DIN F24 / H7 Option 1 (Strom Verstärker) PIN-Nr. Signal Beschaltung 2z Analog Input (E) Steuerspannung ± 10 V 2b Analog GND (E) GND 2d - - 4z Enable (E) (+ 5 V) Freigabe Endstufe 4b + ref (E) GND (2b) 4d - ref (E) GND (2b) 6z Tacho (E) GND (2b) 6b Digit. GND - 6d - - 8z In 1-8b In 2-8d In 3-10z - En C (A) - 10b + En C (A) - 10d + B (E) - 12z - B (E) - 12b + A (E) - 12d - A (E) - 14z + Z (E) - 14b - Z (E) - 14d + 15 V (A) - 16z b Fault (A) Fault (Open Collektor, Umax 15 V, Imax 16 ma) 16d Vs (E) Versorgungsspannung Endstufe (+ 40 V bis + 80 V) Motor 1 (A) Motorausgang + 26 Motor 2 (A) Motorausgang GND (E) Versorgungsspannung Endstufe (GND) (E): Eingang (A): Ausgang 10

11 Option 2 (Drehzahlregelung mit unterlagertem Stromregler, ext. Tacho) PIN-Nr. Signal Beschaltung 2z Analog Input (E) GND (2b) 2b Analog GND (E) - 2d - - 4z Enable (E) (+ 5 V) Freigabe Endstufe 4b + ref (E) Differenzsignal ± 10 V 4d - ref (E) Differenz-Bezugssignal 6z Tacho (E) Tacho ± 10 V 6b Digit. GND - 6d - - 8z In 1-8b In 2-8d In 3-10z - En C (A) - 10b + En C (A) - 10d + B (E) - 12z - B (E) - 12b + A (E) - 12d - A (E) - 14z + Z (E) - 14b - Z (E) - 14d + 15 V (A) - 16z b Fault (A) Fault (Open Collektor, Umax 15 V, Imax 16 ma) 16d Vs (E) Versorgungsspannung Endstufe (+ 40 V bis + 80 V) Motor 1 (A) Motorausgang + 26 Motor 2 (A) Motorausgang GND (E) Versorgungsspannung Endstufe (GND) (E): Eingang (A): Ausgang 11

12 Option 3 (Drehzahlregelung mit unterlagertem Stromregler, mit digitaler Tacho-Signal-Nachbildung) PIN-Nr. Signal Beschaltung 2z Analog Input (E) GND (2b) 2b Analog GND (E) - 2d - - 4z Enable (E) (+ 5 V) Freigabe Endstufe 4b + ref (E) Differenzsignal ± 10 V 4d - ref (E) Differenzsignal GND 6z Tacho (E) GND (2b) 6b (AUX)GND - 6d - - 8z In 1-8b In 2-8d In 3-10z - En C (A) GND Encoder 10b + En C (A) + 5 V Encoder (10 ma) -> Hilfsspannung 10d + B (E) Kanal B 12z - B (E) Kanal /B 12b + A (E) Kanal A 12d - A (E) Kanal /A 14z + Z (E) - 14b - Z (E) - 14d + 15 V (A) - 16z b Fault (A) Fault (Open Collektor, Umax 15 V, Imax 16 ma) 16d Vs (E) Versorgungsspannung Endstufe (+ 40 V bis + 80 V) Motor 1 (A) Motorausgang + 26 Motor 2 (A) Motorausgang GND (E) Versorgungsspannung Endstufe (GND) (E): Eingang (A): Ausgang 12

13 3.2 Hinweise Verdrahten Sie die Karte UMV 10 - entsprechend der von Ihnen gewählten Betriebsart - nur im ausgeschalteten Zustand. Nicht beschaltete Eingänge sollten Sie zur Vermeidung von Störungen an GND legen. Der maximale Sollwert am Sollwert-Eingang beträgt ± 10 V. - Im Current-Mode Option 1 entspricht dies einem Stromsollwert von ± 8 A. - In den Optionen 2 und 3 (Drehzahlregler mit unterlagertem Stromregler) entspricht dies der max. Drehzahl (±), die durch die Anpassung der rückgekoppelten Tachospannung erfolgen sollte. - Für die Option 3 (Tachonachbildung) ist im Auslieferungszustand die Endfrequenz 40 khz voreingestellt. 40 khz Encoderfrequenz entspricht intern 10 V Tachospannung. Durch Umstecken des Jumpers 105 (siehe Bestückungsplan, Option 3) sind andere Endfrequenzen wählbar. Da die Karten ab Werk abgeglichen sind, sollten Sie die frontseitig zugänglichen Einstellregler nur dann betätigen, wenn Sie sich deren Wirkung bewusst sind. Der Spindeltrimmer P-Gain ist ohne Funktion. Zur Veränderung des I-Anteiles ist C4 (150 nf) auf Lötfahnen aufgelötet. Zur Veränderung des P-Anteiles ist R13 (100 K) auf Lötfahnen aufgelötet. Die UMV 10 ist auf Option 1, Stromregelung (Current Mode) eingestellt. 13

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