Application Note Nr. 29 ECOSTEP SPS-Kommunikation über Digitale Eingänge

Transkript

1 ECOSTEP SPS-Kommunikation über Digitale Eingänge

2 Bisherige Ausgaben: Ausgabe Bemerkung Mai 2011 Erstausgabe Dez Fehlerkorrektur S. 7, Sequenz 1F Impressum Alle Rechte bei: Jenaer Antriebstechnik GmbH Buchaer Straße Jena Ohne besondere schriftliche Genehmigung der Jenaer Antriebstechnik GmbH dürfen keine Teile dieser Dokumentation verarbeitet, vervielfältigt oder an Dritte verbreitet werden. Alle Angaben in diesem Dokument wurden mit größter Sorgfalt zusammengestellt und geprüft. Abweichungen zum realen Stand der Hard- und Software können jedoch nicht völlig ausgeschlossen werden. Notwendige Korrekturen werden in den folgenden Ausgaben vorgenommen. ECOSTEP ist ein eingetragenes Warenzeichen der Jenaer Antriebstechnik GmbH, Jena. 2 Technische Änderungen vorbehalten!

3 Inhalt 1 Zu dieser Dokumentation Projektierung Beschreibung der Applikation Funktionsbeschreibung Festgelegte Sequenzen für Bitmuster DIN Konfigurieren der Funktion mit ECO Studio... 6 Technische Änderungen vorbehalten! 3

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5 1 Zu dieser Dokumentation Diese Application Note veranschaulicht die Programmierung des ECOSTEP als stand-alone-gerät unter Nutzung der SPS-Schnittstelle. Die programmierten Sequenzen können als Grundlage zur Anpassung an die jeweilige Applikation genutzt werden. 2 Projektierung 2.1 Beschreibung der Applikation Ein Antriebssystem bestehend aus einem ECOSTEP -Servomotor (Encoderauflösung: 8000 Ink/U) und einem ECOSTEP -Servoverstärker wird von einer SPS über die digitalen Ein- und Ausgänge gesteuert. Vordefinierte Funktionen: Achse EIN/AUS Referenzfahrt mit Freifahrfunktion 11 Positionierprofile Tippbetrieb in beide Richtungen Belegung der Ein- und Ausgänge: DIN : Codierung der Sequenzen DIN 5: Strobesignal (Impuls zum Einlesen des Bitmusters an DIN 1...4) DIN 6: Tippbetrieb in pos. Richtung DIN 7: Tippbetrieb in neg. Richtung DIN 8: Referenzschalter (pnp-schließer) RESET: Fehler rücksetzen ENABLE: OUT 1: READY: Freigabe Endstufe SPS-Ausgang (I max = 0,5 A): High-Pegel, wenn Achse = EIN & kein Fehler = gültig & Sollposition (beim Positionieren) bzw. Endgeschwindigkeit (bei Tippbetrieb) erreicht SPS-Ausgang (I max = 0,5 A): High-Pegel, wenn ENABLE = 1 & kein Fehler 2.2 Funktionsbeschreibung Nach Einschalten des Gerätes: Sequenz Achse EIN aktivieren. Vor Positionierungen sollte eine Referenzfahrt durchgeführt werden. Nach der Referenzfahrt empfiehlt sich der Aufruf einer absoluten Positionierung, um eine definierte Ausgangslage herzustellen. Die Positionierprofile können nur aktiviert werden, wenn zuvor die Sequenz Mode Positionieren EIN aktiviert wurde. Der Tippbetrieb kann jederzeit aktiviert werden. Technische Änderungen vorbehalten! 5

6 2.2.1 Festgelegte Sequenzen für Bitmuster DIN 1..4 Tabelle 2.1: Sequenzen für Bitmuster DIN DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 Seq.-Nr. Beschreibung Sollposition [Ink] F Achse EIN E Achse AUS D Referenzfahrt C Mode Positionieren EIN B Positionierprofil # (relativ) A Positionierprofil # (relativ) Positionierprofil # (relativ) Positionierprofil # (relativ) Positionierprofil # (absolut) Positionierprofil # (absolut) Positionierprofil # (absolut) Positionierprofil #4 0 (absolut) Positionierprofil # (absolut) Positionierprofil # (absolut) Positionierprofil # (absolut) Mode Tippbetrieb EIN Zur Definition der Sequenzen kann das Software-Tool ECO Studio verwendet werden (siehe Kap. 3). 3 Konfigurieren der Funktion mit ECO Studio Die Funktion kann mittels ECO Studio konfiguriert werden. In der folgenden schrittweisen Beschreibung wird vorausgesetzt, dass die initiale Inbetriebnahme des Antriebs (Assistenten Gerätekonfiguration, Mechanikkonfiguration) bereits erfolgt ist. 1. Starten Sie ECO Studio. 2. Stellen Sie die Verbindung zum Servoverstärker her. 3. Wählen Sie im Expertenmodus (Einstellungen -> Expertenmodus) unter Steuerung/Sequenzprogrammierung/Sequenzen den Reiter Sequenzen aus. 4. Geben Sie die folgenden Sequenzen ein: Beachten Sie zur Bedienung von ECO Studio das ECO Studio Bedienhandbuch und/oder das Online-Hilfesystem. Hinweis: Evtl. bereits unter diesen Nummern bestehende Sequenzen werden überschrieben. Sind im Servoverstärker bereits bestehende Sequenzen programmiert, so können diese zur Dokumentation oder Analyse bei Bedarf in eine Textdatei exportiert werden. Verwenden Sie dazu die Schaltfläche Exportieren. 6 Technische Änderungen vorbehalten!

7 Sequenz 0F (Achse EIN): alle Bits = 0 außer Bit 1 = 1, Bit 2 = 1: Achse AUS Sequenz 1F: alle Bits = 0 außer Bit 0... Bit 3 = 1: Achse EIN Sequenz 0E (Achse AUS): alle Bits = 0 außer Bit 1 = 1, Bit 2 = 1: Achse AUS Sequenz 0D (Referenzfahrt): OUT1=1, wenn commutation= found & home=found & operation=enabled Referenzfahrt Bit4, Bit5=0: Vorbereitung Start Referenzfahrt Technische Änderungen vorbehalten! 7

8 Sequenz 1D: Bit 4 = 1: Start Referenzfahrt Sequenz 0C (Positioniermode EIN): Sequenz 0B (Positionierung #11): OUT1=1, wenn commutation= found & home=found & operation=enabled & target_ position=reached Betriebsart Positioniermodus Bit4, Bit5=0: Vorbereitung Positionieren Bit6=0: absoluter Positioniermodus Bit4, Bit5=1: Start absolute Positionierung Sequenzaufruf 0CH: Vorbereitung nächster Positioniervorgang Sequenzen 0A bis 08 wie Sequenz 0B, jedoch mit unterschiedlichen Sollpositionen 8 Technische Änderungen vorbehalten!

9 Sequenz 07 (Positionierung) Bit6=0: absoluter Positioniermodus Bit4, Bit5=1: Start absolute Positionierung Vorbereitung nächster Positioniervorgang Sequenzen 06 bis 01 wie Sequenz 07, jedoch mit unterschiedlichen Sollpositionen. Sequenz 12 (Tippen Halt) Sequenz 11 (Tippen neg. Richtung) Sequenz 10 (Tippen pos. Richtung) Technische Änderungen vorbehalten! 9

10 Sequenz 00 (Mode Tippbetrieb EIN) OUT1=1, wenn commutation= found & home=found & operation=enabled & target_ velocity=reached Betriebsart = Profile Velocity Mode Bit4, Bit5=1: Vorbereitung Tippen Die Definition der Triggerereignisse an den digitalen Eingängen nehmen Sie unter Steuerung\Sequenzprogrammierung\Sequenzen im Register Digitale Eingänge wie folgt vor: DIN : Codierung der Sequenzen DIN 5: Strobesignal (Impuls zum Einlesen des Bitmusters an DIN 1...4, Ergebnis = Sequenz-Nr., die gestartet wird)* DIN 6: Tippbetrieb in pos. Richtung DIN 7: Tippbetrieb in neg. Richtung DIN 8: Referenzschalter (pnp-schließer) *) Wollen Sie eine andere Anzahl von Digitaleingängen nutzen, muss bei DIN5 ein anderer Wert in das Feld Sequenz bei L->H geschrieben werden, z.b.: 10 Technische Änderungen vorbehalten!

11 Verwendung von Digitaleingang Eintrag DIN5 DIN8 DIN7 DIN6 DIN5 DIN4 DIN3 DIN2 DIN1 Sequenz bei L->H x 0x0100 x x 0x0300 x x x 0x0700 x x x x 0x0F00 Möglich sind auch andere, nicht kontinuierliche Eingangskombinationen (z.b. DIN 2 und DIN 4, etc.). Im Eintrag in DIN5 Sequenz bei L->H ist die entsprechende Bitkombination als Hex-Wert einzutragen (z.b. 0x0A00). Bei Bedarf können auch andere digitale Eingänge als DIN verwendet werden. Auch der Strobe kann auf einen anderen Eingang gelegt werden, der allerdings nicht bereits als Eingang zur Codierung der Sequenzen verwendet werden darf: Verwendung von Digitaleingang Eintrag Strobe DIN8 DIN7 DIN6 DIN5 DIN4 DIN3 DIN2 DIN1 Sequenz bei L->H x 0x1000 x x 0x3000 x x x 0x7000 x x x x 0xF000 Anschließend definieren Sie unter Steuerung\Bewegung im Register Referenzfahrt die Parameter für die Referenzfahrt wie folgt: Sofern für die Applikation erforderlich, legen Sie unter Konfiguration\Begrenzung die Softwareendlagen fest. Wenn die beiden Werte (positive Softwareendlage und negative Softwareendlage) = 0 sind, sind die Softwareendlagen inaktiv. Technische Änderungen vorbehalten! 11

12 Jedem Digitalausgang können beliebige Funktionen zugewiesen werden. Hier ein Beispiel: Zur gemappten Variable wird die Größe Offset addiert, das Ergebnis UND-verknüpft und anschließend mit einem Vergleichswert verglichen. Bei Gleichheit wird der Ausgang OUT1 gesetzt. Wenn erforderlich, kann der Schaltzustand von OUT1 auch invertiert werden. Im obigen Beispiel ergibt sich: OUT1=1, wenn commutation = found & home = found & operation = enabled & target = reached. Konfiguration Monitorausgänge Jeder analoge Monitorausgang (MON1/MON2) kann Spannungen im Bereich 0 bis 5 V (2,5 V = 0) ausgeben. Jede gewünschte Reglervariable an einem Ausgang skaliert abgebildet werden. Die Skalierung erfolgt nach der Formel: U MON = 1 V Interne Größe Faktor 256 (1+preshift) 120 Die Konfiguration der analogen Monitorausgänge nehmen Sie unter Ein-/Ausgänge im Register Analoge Ausgänge vor. 12 Technische Änderungen vorbehalten!

13 Im folgenden Beispiel wird an Monitorausgang MON1 der aktuelle Motorstrom und an MON2 die Motordrehzahl abgebildet: Monitor 0: Mapping (aktueller Motorstrom) Pre-Shift 0 Faktor 30 U MON1 = 1 V 2047/12A 30 = 0,166 V/A (I mot : A entspricht V) 256 (1+0) 120 Monitor 1: Mapping 606C0020 (aktuelle Geschwindigkeit) Pre-Shift 2 Faktor 118 U MON2 = 1 V /100U/min 256 = 1 mv/u/min 256 (1+2) 120 (n mot : U/min = 0..5V) Einstellungen im Servoverstärker speichern Abschließend speichern Sie unter Administration alle Einstellungen (Sequenzen und Parameter) im nichtflüchtigen Speicher des ECOSTEP. Klicken Sie dazu im Gruppenfeld SAVE die Option alle Parameter an und betätigen Sie die Schaltfläche Parameter speichern. Speichern von Sequenzen und Parametern in Datei Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die programmierten Sequenzen und Parameter in einer Datei zu speichern. Wählen Sie hierzu in der Menüleiste Datei/Reglerdaten laden/speichern. Klicken Sie auf Daten aus dem Gerät lesen. Geben Sie ein Verzeichnis und einen Dateinamen an (Endung.dat wird automatisch hinzugefügt), wohin die Daten geschrieben werden sollen. Bestätigen Sie mit Speichern. Technische Änderungen vorbehalten! 13

14 Bei Bedarf können die Daten aus einer.dat-datei auch auf einen anderen Servoverstärker ausgelesen werden. Zum Laden des Motordatensatzes muss eine aktive Verbindung zum gewünschten Servoverstärker bestehen. Wählen Sie über die Menüleiste Datei/Reglerdaten laden/speichern. Während des Schreibens des Datensatzes in das Gerät können undefinierte Zustände bezüglich der Motoransteuerung auftreten. Es wird deshalb dringend empfohlen, dies nur bei abgeschalteter Leistungsversorgung der angeschlossenen Achsen durchzuführen. Prüfen Sie den Zustand der Achsen und schalten Sie sie gegebenenfalls ab. 1. Klicken Sie auf Daten ins Gerät schreiben. Nun kann der für den eingesetzten Servoverstärker, den Motortyp und die Betriebsspannung passende Datensatz ausgewählt werden. Hinweis: Der Auswahldialog für die DAT-Files bietet immer das letztmalig gewählte Verzeichnis an. 2. Nun werden die Daten in den Servoverstärker übertragen. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, erscheint eine Abfrage, ob Sie die Daten nun im Servoverstärker speichern möchten. Diese Abfrage muss mit Ja bestätigt werden, da sonst alle übertragenen Daten verlorengehen. Starten Sie anschließend über den Navigationspfad Steuerung\Administration durch Klicken auf Neustart (REBOOT) den Servoverstärker neu. 14 Technische Änderungen vorbehalten!