Handbuch C5. Feldbus: USB. und ab Hardware-Version W Feldkirchen bei München, Deutschland

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1 Handbuch C5 Feldbus: USB Gültig ab Firmware-Version FIR-v166 und ab Hardware-Version W004 Handbuch Version: NANOTEC ELECTRONIC GmbH & Co. KG Kapellenstraße Feldkirchen bei München, Deutschland Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@nanotec.de

2 Inhalt Inhalt 1 Impressum...7 Sicherheits- und Warnhinweise Wichtige Hinweise... 8 Qualifikation des Personals...8 Allgemeine Gefahren- und Warnhinweise...9 Gefahren- und Warnhinweise...9 Sonstige Hinweise Zu diesem Handbuch Einführung...11 Zahlenwerte Bits Zählrichtung (Pfeile) Versionshinweise Technische Daten und Anschlussbelegung Maßzeichnungen Elektrische Eigenschaften Übertemperaturschutz LED Signalisierung Anschlussbelegung Konfiguration Allgemeines... 1 DIP Schalter... 1 USB Anschluss... Konfigurationsdatei... 3 NanoJ-Programm Inbetriebnahme Sicherheitshinweise Vorbereitung Generelle Konzepte DS40 Power State machine Benutzerdefinierte Einheiten Betriebsmodi Profile Position...37 Velocity Profile Velocity...48 Profile Torque Homing...53 Analog-Modus...60

3 Inhalt 8.7 Takt/Richtungs-Modus Spezielle en Digitale Ein- und Ausgänge I t Motor-Überlastungsschutz Objekte speichern Programmierung mit NanoJ Einleitung Verfügbare Rechenzeit Interaktion des Benutzerprogramms mit der Steuerung OD-Einträge zur Steuerung und Konfiguration der VMM...76 NanoJEasyV Systemcalls Übersicht Aufbau der Wertebeschreibung h Device Type h Error Register h Pre-defined Error Field h Manufacturer Device h Manufacturer Hardware Version Ah Manufacturer Software Version h Store Parameters h Restore Default Parameters h Identity Object h Verify Configuration h MODBUS Slave Address Ah MODBUS RTU Baudrate Ch MODBUS RTU Stop Bits Dh MODBUS RTU Parity h Pole Pair Count h Maximum Current h Maximum Speed h Plunger Block h Upper Voltage Warning Level h Lower Voltage Warning Level h Open Loop Current Reduction Idle Time h Open Loop Current Reduction Value/factor h Motor Currents Ah Homing On Block Configuration Bh It Parameters Dh Torque Window Eh Torque Window Time h Encoder Alignment h Encoder Optimization h Encoder Resolution h Limit Switch Tolerance Band h Clock Direction Multiplier h Clock Direction Divider h Encoder Configuration Ah Encoder Boot Value

4 Inhalt 05Bh Clock Direction Or Clockwise/Counter Clockwise Mode h Compensate Polepair Count h Velocity Numerator h Velocity Denominator h Acceleration Numerator h Acceleration Denominator h Jerk Numerator h Jerk Denominator h Jerk Limit (internal) h Bootup Delay h Fieldbus Module Availability h Fieldbus Module Control h Fieldbus Module Status h Sampler Control h Sampler Status h Sample Data Selection h Sampler Buffer Information h Sample Time In Ms h NanoJ Control h NanoJ Status h NanoJ Error Code Fh Uptime Seconds h NanoJ Input Data Selection h NanoJ Output Data Selection h NanoJ In/output Data Selection h NanoJ Inputs h NanoJ Init Parameters h NanoJ Outputs h NanoJ Debug Output h Motor Drive Submode Select Ah Motor Drive Sensor Display Open Loop Bh Motor Drive Sensor Display Closed Loop h Motor Drive Parameter Set h Motor Drive Flags h Analog Inputs h Analogue Inputs Control h Analogue Inputs Switches h Digital Inputs Control h Digital Input Routing h Digital Outputs Control h Digital Output Routing h Read Analogue Input h Analogue Input Offset h Analogue Input Pre-scaling h MODBUS Rx h MODBUS Tx h Following Error Option Code h HW Information h Drive Serial Number Fh Error Code h Controlword h Statusword h Vl Target Velocity h Vl Velocity Demand h Vl Velocity Actual Value h Vl Velocity Min Max Amount h Vl Velocity Acceleration h Vl Velocity Deceleration Ah Vl Velocity Quick Stop

5 Inhalt 604Ch Vl Dimension Factor Ah Quick Stop Option Code Bh Shutdown Option Code Ch Disable Option Code Dh Halt Option Code Eh Fault Option Code h Modes Of Operation h Modes Of Operation Display h Position Demand Value h Position Actual Internal Value h Position Actual Value h Following Error Window h Following Error Time Out h Position Window h Position Window Time Bh Velocity Demand Value Ch Velocity Actual Value Dh Velocity Window Eh Velocity Window Time h Target Torque h Max Torque h Torque Demand h Torque Actual Value Ah Target Position Bh Position Range Limit Ch Home Offset Dh Software Position Limit Eh Polarity h Profile Velocity h End Velocity h Profile Acceleration h Profile Deceleration h Quick Stop Deceleration h Motion Profile Type h Torque Slope Fh Position Encoder Resolution h Gear Ratio h Feed Constant h Homing Method h Homing Speed Ah Homing Acceleration A4h Profile Jerk C1h Interpolation Data Record Ch Interpolation Time Period C4h Interpolation Data Configuration C5h Max Acceleration C6h Max Deceleration Fh Positioning Option Code F4h Following Error Actual Value FDh Digital Inputs FEh Digital Outputs FFh Target Velocity h Supported Drive Modes h Http Drive Catalogue Address Copyrights Einführung AES...1

6 1.3 Arcfour (RC4) MD uip DHCP CMSIS DSP Software Library FatFs Protothreads lwip... 4

7 1 Impressum 1 Impressum Copyright 013, 014, 015, 016 Nanotec Electronic GmbH & Co. KG. Alle Rechte vorbehalten. Die Firmware unserer Controller kann Softwarebestandteile von Dritten enthalten. Die Lizenzbedingungen und Copyrights dieser Codebestandteile finden Sie im Kapitel Copyrights. Nanotec Electronic GmbH & Co. KG Kapellenstraße 6 D-856 Feldkirchen bei München Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Internet: Alle Rechte vorbehalten! MS-Windows 98/NT/ME/000/XP/7 sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation. Original-Programmierhandbuch 7

8 Sicherheits- und Warnhinweise Sicherheits- und Warnhinweise.1 Wichtige Hinweise Vor der Installation und Inbetriebnahme der Steuerung ist dieses Technische Handbuch sorgfältig durchzulesen. Nanotec behält sich im Interesse seiner Kunden das Recht vor, technische Änderungen und Weiterentwicklungen von Hard-und Software zur Verbesserung der alität dieses Produktes ohne besondere Ankündigung vorzunehmen. Dieses Handbuch wurde mit der gebotenen Sorgfalt zusammengestellt. Es dient ausschließlich der technischen des Produktes und der Anleitung zur Inbetriebnahme. Die Gewährleistung erstreckt sich gemäß unseren allgemeinen Geschäftsbedingungen ausschließlich auf Reparatur oder Umtausch defekter Geräte, eine Haftung für Folgeschäden und Folgefehler ist ausgeschlossen. Bei der Installation des Gerätes sind die gültigen Normen und Vorschriften zu beachten. Nanotec produziert Komponententeile, die ihren Einsatz in vielfältigen Industrieanwendungen finden. Die Auswahl und Anwendung von Nanotec-Produkten liegt im Verantwortungsbereich des Anlagenkonstrukteurs bzw. Endnutzer (siehe auch Qualifikation des Personals). Nanotec übernimmt keinerlei Verantwortung für die Integration der Produkte in das Endsystem. Unter keinen Umständen darf ein Nanotec-Produkt als alleinige Sicherheitssteuerung in ein Produkt oder eine Konstruktion integriert werden. Alle Steuerungen ohne Ausnahme müssen so ausgelegt werden, dass Fehler dynamisch und ausfallsicher unter allen Umständen erfasst werden. Alle Produkte, in denen ein von Nanotec hergestelltes Komponententeil enthalten ist, müssen bei der Übergabe an den Endnutzer entsprechende Warnhinweise und Anweisungen für eine sichere Verwendung und einen sicheren Betrieb aufweisen. Alle von Nanotec bereitgestellten Warnhinweise müssen unmittelbar an den Endnutzer weitergegeben werden. Nanotec übernimmt eine ausdrückliche Garantie ausschließlich für die Qualität eigener Produkte in Übereinstimmung mit den Standards und Spezifikationen wie sie in den Nanotec-Handbuch angegeben sind. ALLE ÜBRIGEN IMPLIZITEN UND EXPLIZITEN GEWÄHRLEISTUNGEN WERDEN AUSGESCHLOSSEN. Nanotec übernimmt keine Haftung für Verletzungen, Produktbeschädigungen, Verlust oder Forderungen, die durch falsche Anwendung der Produkte auftreten. Nanotec übernimmt keinerlei Verantwortung für Resultate, die aus nicht autorisierten Änderungen des Produkts entstehen. Nanotec übernimmt keine Haftung für Schäden oder Störungen, die durch nicht autorisierte Änderungen entstanden sind. Für Kritik, Anregungen und Verbesserungsvorschläge wenden Sie sich an die oben angegebene Adresse oder per an: Qualifikation des Personals Arbeiten an und mit diesem Produkt dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden welche den Inhalt des Handbuches kennen und verstanden haben welche eine Ausbildung oder die entsprechende Erfahrung haben, eventuellen Gefahren abzuschätzen, hervorzusehen oder erkennen zu können, die bei der Benutzung der Steuerung entstehen können welche alle geltenden Normen, Bestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften kennen, welche beim Arbeiten am und mit dem Produkt beachtet werden müssen welche die Personensicherheit beim Einsatz der Steuerung in einem Gesamtsystem sicher stellen können Der Betrieb darf nur mit den spezifizierten Kabeln und dem entsprechenden Zubehör erfolgen. Verwenden Sie nur Original-Zubehör und Original-Ersatzteile. 8

9 Sicherheits- und Warnhinweise.3 Allgemeine Gefahren- und Warnhinweise! WARNUNG Verwenden Sie die Steuerung nur in Verbindung mit den anschluß- und leistungstechnisch vorgesehenen -Phasen-Schrittmotoren und BLDC-Motoren. Anderenfalls besteht die Gefahr von Bränden oder Fehlfunktionen. Verwenden Sie die Produkte nicht in Umgebungen, in denen sie Wasser, korrosiven Gasen, entzündbaren oder explosiven Gasen oder Brennstoffen ausgesetzt sind. Anderenfalls besteht die Gefahr eines elektrischen Schlages, eines Brandes oder einer Explosion..4 Gefahren- und Warnhinweise Alle in dieser Dokumentation aufgelisteten Hinweise sind in einheitlicher Form abgedruckt. Je nach Grad der Gefährdung des Anwenders oder der Steuerung wird eine Gefährdungssituation in die nachfolgenden Klassen eingeteilt.! GEFAHR Der Hinweis mit GEFAHR verweist auf eine unmittelbar gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises unabwendbar zu einem schweren oder tödlichen Unfall führen wird.! WARNUNG Der Hinweis WARNUNG verweist auf eine eventuell gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu einem schweren oder tödlichen Unfall oder zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann.! VORSICHT Der Hinweis VORSICHT verweist auf eine eventuell gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu einem Unfall oder zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann. VORSICHT Der Hinweis VORSICHT ohne das Warnsymbol verweist auf eine möglicherweise gefährliche Situation, die bei Missachtung des Hinweises möglicherweise zu Beschädigungen an diesem Gerät oder anderen Geräten führen kann..5 Sonstige Hinweise In dieser Dokumentation werden noch folgende weitere Hinweisfelder benutzt: Dieses Feld weist auf eine Möglichkeit hin, Arbeiten zu vereinfachen. Tipp Hinweis Dieses Feld weist auf eventuelle Fehlerquellen oder Verwechslungsgefahren hin. Beispiel 9

10 Sicherheits- und Warnhinweise Dieses Feld enthält ein Beispiel. 10

11 3 Zu diesem Handbuch 3 Zu diesem Handbuch 3.1 Einführung Dieses Handbuch richtet sich an Programmierer, die eine Motorsteuerung mit Hilfe der Steuerung von Nanotec programmieren wollen. 3. Zahlenwerte Zahlenwerte werden grundsätzlich in dezimaler Schreibweise angegeben. Sollte eine hexadezimale Notation verwendet werden, wird das mit einem tiefgestellten "h" am Ende der Zahl markiert. Die Objekte im Objektverzeichnis werden mit und folgendermaßen notiert: <>:<> Sowohl der, als auch der werden in hexadezimaler Schreibweise angegeben. Sollte kein notiert sein, gilt der 0. Beispiel: der 5 des Objektes 1003h wird adressiert mit "1003h:5h", der 0 des Objektes 6040h mit "6040h". Im letzten Teil des Handbuchs werden alle Objekte vollständig aufgelistet, die Referenzen im Fließtext oder in Tabellen werden im Schriftschnitt fett gesetzt, z. B. 6040h. 3.3 Bits Einzelne Bits in einem Objekt beginnen bei der Nummerierung immer bei dem LSB mit 0. Siehe nachfolgende Abbildung am Beispiel eines s "UNSIGNED8". 3.4 Zählrichtung (Pfeile) In Zeichnungen gilt die Zählrichtung immer in Richtung eines Pfeiles. Die in der nachfolgenden Abbildung beispielhaft dargestellten Objekte 60C5h und 60C6h werden beide positiv angegeben. Beschleunigung Max. acceleration (60C5h) t Max. deceleration (60C6h) 11

12 3 Zu diesem Handbuch 3.5 Versionshinweise Version Version Handbuch Firmware Datum Änderungen FIR-v Veröffentlichung FIR-v Kleinere Verbesserungen und Korrekturen, Feld "" nun belegt Kapitel "Objekte speichern" hinzugefügt, keit in die Liste der Objekte aufgenommen Folgende Objekte wurden verschoben: "Read Analog Input": von 640 hnach 330 h "Analogue Input Offset": von 6431 hnach 331 h "Analogue Input Pre-scaling": von 643 hnach 33 h FIR-v Fehlerkorrekturen FIR-v FIR-v Neues Kapitel: Fehlerkorrekturen Das Objekt "Mode of modulo operation" bei 070h wurde ersetzt durch das Objekt "Positioning option code" bei 60Fh Takt/Richtungs-Modus Analog-Modus 1..1 FIR-v Fehlerkorrekturen Neues Kapitel Input Routing FIR-v Fehlerkorrekturen Neues Kapitel Übertemperaturschutz Neues Kapitel Output Routing Neuer Abschnitt Mögliche Kombinationen von Fahrbefehlen Ergänzung der Anschlussdaten für die Stecker Ergänzung der Schaltschwellen für digitale Eingänge FIR-v Fehlerkorrekturen FIR-v Ergänzungen und Fehlerkorrekturen 1

13 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4.1 Maßzeichnungen 13

14 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4. Elektrische Eigenschaften Betriebsspannung Dauerstrom Peak-Strom Kommutierung Betriebsmodus 1 V DC bis 48 V DC +/-5% 6 A effektiv 6 A effektiv Schrittmotor Open-Loop, BLDC Parametrierung Feldbusschnittstellen Sonstige Schnittstellen Eingänge Takt-Richtung, Analog, NanoJ keine USB Ausgänge Sonstiges Profile Position Velocity Profile Velocity Profile Torque Homing Ablaufprogramm (NanoJ) 3 Eingänge 4 V (Eingang 1 bis 3) 3 Eingänge schaltbar 5/4 V, "single ended" oder differenziell (Eingang 4 bis 6), Werkseinstellung ist 5 V und "single ended" 1 Analoger Eingang, schaltbar 0-10 V oder 0-0 ma Ausgänge, (Open-Drain, 0 schaltend, max. 4 V / 100 ma je Ausgang) Über- und Unterspannung: Schutzschaltung bei Spannung > 50,5 V bzw. < 9 V Übertemperatur: Schutzschaltung bei Temperatur > 70 C Verpolungsschutz: bei Verpolung Kurzschluss zwischen Versorgungsspannung und GND über Leistungsdiode, daher ist eine Leitungsschutzeinrichtung (Sicherung) in Zuleitung nötig. Diese ist abhängig von der Applikation und muss größer als die maximalen Stromaufnahme der Steuerung kleiner als der maximale Strom der Spannungsversorgung ausgelegt werden. Falls der Sicherungswert sehr nahe an der max Stromaufnahme der Steuerung liegt, sollte eine Auslösecharakteristik mittel/träge eingesetzt werden 4.3 Übertemperaturschutz Bei einer Temperatur von ca. 80 C auf der Leistungsplatine (entspricht 65-7 C außen am hinteren Deckel) wird das Leistungsteil der Steuerung abgeschaltet und das Fehlerbit gesetzt (siehe 14

15 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Objekt 1001h und 1003h). Nach Abkühlung und dem Bestätigen des Fehlers (siehe Tabelle für das Contolword, "Fault reset") funktioniert diese wieder normal. Die folgenden Ergebnisse von Temperaturtests sollen einen Hinweis auf das Temperaturverhalten dieser Steuerung geben. Da das genaue Temperaturverhalten jedoch außer vom Motor auch wesentlich von der Anflanschung und dem dortigen Wärmeübergang, sowie von der Konvektion in der Maschine abhängt, empfehlen wir bei Applikationen, die hinsichtlich Stromhöhe und Umgebungstemperatur problematisch sind, immer einen Dauertest in der realen Umgebung. Es wurden Temperaturtests mit folgenden Bedingungen durchgeführt: Betriebsspannung: 4 V / 48 V DC Motorstrom: Nennstrom Operationsmodus: Drehzahlmodus Vollschritt, 30 U/min Betriebsumgebung: Temperaturschrank Thermo TEC Umgebungstemperatur: 5 C oder 45 C Messstelle: Rückseite bei den Leistungstransistoren, außen am Gehäuse Die folgenden Grafiken zeigen die Ergebnisse der Temperaturtests: C5: Steuerungstemperatur bei 5 Celsius Umgebungstemperatur und 6A Motorstrom Temperatur in Celsius Zeit in Sekunden C5: Steuerungstemperatur bei 45 Celsius Umgebungstemperatur und 6A Motorstrom Temperatur in Celsius Zeit in Sekunden 15

16 4 Technische Daten und Anschlussbelegung 4.4 LED Signalisierung Betriebs LED X1 X X3 X4 X5 S1 L1 Normaler Betrieb Im normalen Betrieb blinkt die grüne Betriebs-LED L1 einmal in der Sekunde sehr kurz auf. 1s s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s Fehlerfall Sollte ein Fehler vorliegen, wird eine Fehlernummer mit der LED angezeigt, welche auf rote Farbe umschaltet. In der folgenden Darstellung ist wird der Fehler mit der Nummer 3 signalisiert. 3x 1s s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s Die Bedeutung der Fehlernummer ist in der nachfolgenden Tabelle abgedruckt. Blinktakt Fehler Allgemein Spannung Temperatur Überstrom Regler Hinweis Für jeden aufgetretenen Fehler wird im Objekt 1003h ein wesentlich genauerer Fehlercode hinterlegt. 4.5 Anschlussbelegung Übersicht X1 X X3 X4 X5 S1 Stecker X1 X Analoger Eingänge und digitale Ausgänge Digitale Eingänge L1 16

17 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Stecker X3 X4 X5 S1 L1 Motor Versorgungsspannung Micro USB-Anschluss DIP-Schalter Betriebs-LED 4.5. Analoger Ein- und digitale Ausgänge (Stecker X1) Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert. X1 X X3 PIN 1 GND Analoger Eingang Digitaler Ausgang 1 Digitaler Ausgang 10 V X4 X5 S1 L1 Bemerkung umschaltbar 0-10 V/0-0 ma mit Objekt 31h open drain, 4 V, max. 100 ma open drain, 4 V, max. 100 ma Zusätzliche Versorgungsspannung für Anwendungen mit Analogeingang; maximale Belastung: 150mA Anschlussdaten min Leiterquerschnitt starr min Leiterquerschnitt flexibel min. Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt AWG min AWG nach UL/CUL min max 0,14 mm 0,14 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm Digitale Eingänge (Stecker X) Pin 1 ist im Bild markiert. X1 X X3 X4 X5 S1 L1 Die Umschaltung von 4 V und 5 V erfolgt über das Objekt 340h ebenso wie die Umschaltung von "single ended" auf "differenziell". Für Eingang 1 bis 3 gelten folgende Schaltschwellen: Max. Spannung 5V 4 V Schaltschwellen Ein Aus > ca. 3 V > ca. 16 V < ca. 1 V < ca. 4 V 17

18 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Für Eingang 4 bis 9 gelten folgende Schaltschwellen: Typ Differentiell Single Ended Max. Spannung Schaltschwellen Ein Aus 5V 4 V 5V 4 V > ca. 3 V > ca. 1 V > ca. 3 V > ca. 1 V < ca. 1 V < ca. 7 V < ca. 1 V < ca. 7 V PIN Bemerkung 1 3 Eingang 1 Eingang Eingang 3 max. 4 V, nicht umschaltbar max. 4 V, nicht umschaltbar max. 4 V, nicht umschaltbar 4 5 -Freigabe Freigabe 6 7 -Richtung Richtung 8 9 -Takt Takt Die Standardeinstellung für diese Eingangskombination ist "single ended", das heißt, der Eingang "-Freigabe" ist deaktiviert, nur "+Freigabe" gegen GND ist aktiv. Max. 5 V oder 4 V, "single ended" oder "differenziell" Die Standardeinstellung für diese Eingangskombination ist "single ended", das heißt, der Eingang "-Richtung" ist deaktiviert, nur "+Richtung" gegen GND ist aktiv. Max. 5 V oder 4 V, "single ended" oder "differenziell" Die Standardeinstellung für diese Eingangskombination ist "single ended", das heißt, der Eingang "-Takt" ist deaktiviert, nur "+Takt" gegen GND ist aktiv. Max. 5 V oder 4 V, "single ended" oder "differenziell" 10 GND Anschlussdaten Leiterquerschnitt starr min Leiterquerschnitt flexibel min. Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt AWG min AWG nach UL/CUL min min max min 0,14 mm 0,14 mm 0,5 mm max 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm Motoranschluss (Stecker X3) Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert. X1 X X3 X4 X5 S1 PIN Stepper BLDC 1 3 A A\ B U V W L1 18

19 4 Technische Daten und Anschlussbelegung PIN Stepper BLDC 4 B\ nicht benötigt Anschlussdaten min Leiterquerschnitt starr min Leiterquerschnitt flexibel min. Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse m. Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt AWG min AWG nach UL/CUL min max 0, mm 0, mm 0,5 mm 1,5 mm 1,5 mm 1,5 mm 0,75 mm ,5 mm Spannungsversorgung Steuerung (Stecker X4) Sicherheitshinweis! VORSICHT Gefahr vor elektrischer Überspannung! Eine Betriebsspannung höher der oben angegebenen zerstört die Endstufe! Ein Vertauschen der Anschlüsse kann die Endstufe zerstören! Leitungen niemals unter Spannung verbinden oder trennen! Die Versorgungsspannung muss so gewählt werden, dass diese niemals die zulässige Betriebsspannung des Motors übersteigt. Speziell Störungen durch andere Verbraucher oder durch den Motor induzierte Spannungen sind hier in Betracht zu ziehen und es ist ggf. eine Spannung zu wählen die eine ausreichend hohe Sicherheitsreserve bietet. Spannungsquelle Die Betriebs- oder Versorgungsspannung liefert eine Batterie, ein Transformator mit Gleichrichtung und Siebung oder besser ein Schaltnetzteil. Bei einer DC-Stromversorgungsleitung mit einer Länge von >30m oder Verwendung des Motors an einem DC-Bus sind zusätzliche Entstör- und Schutzmaßnahmen notwendig. Ein EMI-Filter ist der DCZuleitung mit möglichst geringem Abstand zur Steuerung/Motor einzufügen. Lange Daten- oder Versorgungsleitungen sind durch Ferrite zu führen. Anschlüsse Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert. X1 X X3 X4 PIN Bemerkung 1 +UB 1 V - 48 V DC, +/-5% GND Anschlussdaten Leiterquerschnitt starr min X5 S1 L1 min 0, mm max 1,5 mm 19

20 4 Technische Daten und Anschlussbelegung Anschlussdaten min Leiterquerschnitt flexibel min. Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse m. Kunststoffhülse min Leiterquerschnitt AWG min AWG nach UL/CUL min max 0, mm 0,5 mm 1,5 mm 1,5 mm 0,75 mm ,5 mm USB (Stecker X5) Für diesen USB-Anschluss wird ein Kabel mit des Typs "Micro-USB" benötigt. X1 X X3 X4 X5 S1 X4 X5 S1 L DIP-Schalter (Schalter S1) X1 X X3 L1 0

21 5 Konfiguration 5 Konfiguration 5.1 Allgemeines Es gibt folgende Möglichkeiten, die Steuerung zu konfigurieren: DIP-Schalter Auf der Seite sind vier DIP-Schalter angebracht. Näheres lesen Sie unter dem Kapitel "DIP Schalter". Konfigurationsdatei Diese Datei lässt sich mittels dem USB-Anschluss auf die Steuerung speichern. Lesen Sie dazu die Kapitel "USB Anschluss" und "Konfigurationsdatei". NanoJ-Programm Dieses Programm lässt sich mit NanoJEasy programmieren, kompilieren und anschließend über USB auf die Steuerung übertragen. Lesen Sie dazu die Kapitel "NanoJ-Programm" und "Programmierung mit NanoJ". Nach dem Anschließen an eine Spannungsversorgung liest Steuerung die Konfiguration in folgender Reihenfolge aus: 1. Konfigurationsdatei wird ausgelesen und verarbeitet.. Die DIP-Schalter werden ausgelesen und als Konfiguration angewendet. 3. Das NanoJ-Programm wird gestartet 5. DIP Schalter Die Steuerung lässt sich mit DIP Schaltern auf der Rückseite konfigurieren. Die Grundeinstellung im Auslieferungszustand ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. ON Hinweis Eine Änderung an einen oder mehreren DIP Schaltern wirkt sich erst nach einem Neustart der Steuerung aus. Ein nach unten geschobener Schalter ist in der Position "Ein". Ein nach oben geschobener Schalter ist in der Position "Aus". Dabei sind folgende Schalter-Konfigurationen möglich (Schalter 4 hat keine ): 1 3 Modus Aus Aus Aus Takt/Richtung Aus Aus An Takt/Richtung Aus An Aus Takt/Richtung Automatische Fahrt mit 30 U/ min Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn Aus An An Takt/Richtung Automatische Fahrt mit 30 U/ min Drehrichtung im Uhrzeigersinn An Aus Aus Analog-Drehzahl Richtung über "Richtungs"Eingang Maximale Drehzahl 1000 U/min 1

22 5 Konfiguration 1 3 Modus An Aus An Analog-Drehzahl Richtung über "Richtungs"Eingang Maximale Drehzahl 100 U/min An An Aus Analog-Drehzahl Offset 5 V (Joystick Modus) Maximale Drehzahl 1000 U/min An An An Analog-Drehzahl Offset 5 V (Joystick Modus) Maximale Drehzahl 100 U/min Schalter 4 wechselt zwischen Open-Loop (Aus) und Closed-Loop (An). Die Bezeichnungen sind dabei: Takt/Richtung Schaltet den Takt/Richtungs-Modus an, es müssen die Eingänge "Freigabe", "Takt" und "Richtung" beschalten werden (siehe Kapitel Digitale Eingänge (Stecker X)"). Analog-Drehzahl Schaltet den Analog-Drehzahl-Modus an, es müssen hierzu die Eingänge "Freigabe" (siehe Kapitel "Digitale Eingänge (Stecker X)") und der analoge Eingang (siehe Kapitel "Analoger Ein- und digitale Ausgänge (Stecker X1)") beschalten werden. Automatische Fahrt mit 30 U/min Der Motor dreht mit 30 U/min wenn der Eingang "Freigabe" gesetzt ist (siehe Kapitel "Digitale Eingänge (Stecker X)"). Richtung über "Richtungs"-Eingang In diesem Modus bestimmt der Richtungs-Eingang (siehe Kapitel "Digitale Eingänge (Stecker X)") den Rechts- oder Linkslauf, die analoge Spannung stellt dann die Drehzahl. Offset 5 V (Joystick Modus) Ist dieser Schalter auf "An" wird im Analog-Drehzahl-Modus der Analogeingang logisch in zwei Hälften geteilt: 0 V bis 5 V ist Linkslauf und 5 V bis 10 V ist Rechtslauf. Bei 5V steht der Motor, je weiter sich die Spannung von 5 V befindet, desto höher ist die Drehzahl. Die maximale Drehzahl bei 0 V und 10 V wird über Schalter 3 bestimmt. Maximale Drehzahl NNN U/min Im Analog-Drehzahl-Modus wird damit die Drehzahl festgelegt, welche bei maximal oder minimaler analoger Spannung erreicht wird. Deaktivieren der DIP Schalter: Falls Sie die DIP Schalter Konfiguration vollständig deaktivieren wollen, müssen Sie das Kommando dd4c=1 in die cfg.txt Datei einfügen. 5.3 USB Anschluss! VORSICHT Benutzen Sie ausschließlich ein standardisiertes Micro-USB-Kabel. Benutzen Sie keinesfalls USB-Kabel, die Hersteller von Mobiltelefonen ihren Produkten beilegen. Diese USB-Kabel können eine andere Steckerform oder Pin-Belegung aufweisen. Speichern Sie keine anderen Dateien auf der Steuerung, als die nachfolgend aufgelisteten: cfg.txt vmmcode.usr info.bin reset.txt

23 5 Konfiguration! VORSICHT 5. firmware.bin Jede andere Datei wird beim Einschalten der Spannungsversorgung der Steuerung gelöscht! Hinweis Die Steuerung verhält sich wie ein Datenspeicher ("USB Stick"), es werden keine weiteren Treiber benötigt. Beim Anschließen des USB-Kabels wird der Motor zum Stillstand gebracht. Dazu wird der Modus "Swiched On" gesetzt (siehe dazu Kapitel "DS40 Power State machine") Die Spannungsversorgung der Steuerung muss beim USB-Betrieb ebenfalls angeschlossen sein. Wird die Steuerung über ein USB-Kabel mit einem PC verbunden, verhält sich die Steuerung wie ein Wechseldatenträger. Sie können somit die Konfigurationsdatei oder das NanoJ-Programm auf die Steuerung speichern. Alle Änderungen an Dateien werden erst gültig, nachdem die Steuerung neu gestartet wurde (zum Beispiel mit kurzem Trennen von der Spannungsversorgung). Tipp Da es bei der Inbetriebnahme häufig vorkommt, dass die gleiche Datei nach einer Aktualisierung wieder auf die Steuerung kopiert wird, empfiehlt es sich, eine Skript-Datei zu verwenden, die diese Arbeit erledigt Unter Windows können Sie sich eine Text-Datei mit der Dateiendung bat und folgendem Inhalt erzeugen: copy <QUELLE> <ZIEL> Unter Linux können Sie sich ein Skript mit der Dateiendung sh und folgendem Inhalt erzeugen: #!/bin/bash cp <QUELLE> <ZIEL> 5.4 Konfigurationsdatei Allgemeines Lesen Sie vorab das Kapitel USB Anschluss, falls noch nicht geschehen. Die Konfigurationsdatei cfg.txt dient dazu, Werte für das Objektverzeichnis beim Start auf einen bestimmten Wert vor zu belegen. Diese Datei ist in einer speziellen Syntax gehalten, um den auf die Objekte des Objektverzeichnisses möglichst einfach zu gestalten. Die Steuerung wertet alle Zuweisungen in der Datei von oben nach unten aus. Hinweis Sollten Sie die Konfigurationsdatei löschen, wird bei dem nächsten Neustart der Steuerung die Datei neu (ohne Inhalt) erstellt Lesen und Schreiben der Datei So erhalten Sie auf die Datei: 1. Schließen Sie die Spannungsversorgung an und schalten Sie die Spannungsversorgung ein.. Verbinden Sie die Steuerung mit Ihrem PC über das USB-Kabel. 3

24 5 Konfiguration 3. Nachdem der PC das Gerät als Wechseldatenträger erkannt hat, navigieren Sie im Explorer oder vergleichbarem Editor das Verzeichnis der Steuerung an. Dort ist die Datei "cfg.txt" (im Falle einer PD4C heißt die Datei "pd4ccfg.txt") hinterlegt. 4. Öffnen Sie diese Datei mit einem einfachen Text-Editor, wie Notepad oder Vi. Benutzen Sie keine Programme, welche Textauszeichnung benutzen (LibreOffice oder dergleichen). Nachdem Sie Änderungen an der Datei vorgenommen haben, gehen Sie wie folgt vor, um die Änderungen wirksam werden zu lassen: Speichern Sie die Datei, falls nicht schon geschehen. Trennen Sie das USB-Kabel von der Steuerung. Trennen Sie die Spannungsversorgung der Steuerung für ca. 1 Sekunde. Verbinden Sie die Spannungsversorgung wieder. Mit diesem Start der Steuerung werden die neuen Werte der Konfigurationsdatei ausgelesen und wirksam. Tipp Um die Steuerung neu zu starten, können Sie auch eine leere Datei reset.txt auf die Steuerung kopieren. Damit startet die Steuerung neu. Die Datei reset.txt wird beim Neustart gelöscht Aufbau der Konfigurationsdatei Kommentare Zeilen, welche mit einem Semikolon beginnen, werden von der Steuerung ignoriert. Beispiel ; Dies ist eine Kommentarzeile Zuweisungen VORSICHT Informieren Sie sich vor dem Setzen eines Wertes über dessen (siehe Kapitel Objektverzeichnis)! Die Steuerung validiert keine Einträge auf logische Fehler! Werte im Objektverzeichnis lassen sich mit folgender Syntax setzen: <>:<Sub>=<Wert> <> Dieser Wert entspricht dem des Objektes und wird als Hexadezimalzahl interpretiert. Der Wert muss immer vierstellig angegeben werden. <Sub> Dieser Wert entspricht dem des Objektes und wird als Hexadezimalzahl interpretiert. Der Wert muss immer zweistellig angegeben werden. <Wert> Der Wert, der in das Objekt geschrieben werden soll, wird als Dezimalzahl interpretiert. Für Hexadezimalzahlen ist ein "0x" voranzustellen. Hinweis Links und rechts vom Gleichheitszeichen dürfen sich keine Leerzeichen befinden. Folgende Zuweisungen sind nicht korrekt: 6040:00 =5 4

25 5 Konfiguration Hinweis 6040:00= :00 = 5 Die Anzahl der Stellen darf nicht verändert werden. Der muss vier, der zweistellig sein. Folgende Zuweisungen sind nicht korrekt 6040:0=6 6040=6 Leerzeichen am Anfang der Zeile sind nicht zulässig. Beispiel Setzen des Objekts 6040h:00 auf den Wert "6": 6040:00= Bedingte Auswertung Die DIP-Schalter können dazu benutzt werden, nur bestimmte Zuweisungen auszuführen. Folgende Syntax wird zum bedingten Ausführen benutzt: #<Nr>:<Zuweisung> <Nr> Hier wird die Nummer des DIP-Schalters angegeben, wie sie auf den Schaltern aufgedruckt ist. Gültige Werte sind 1 bis 4 <Zuweisung> Hier wird die Zuweisung angegeben, wie im Abschnitt "Zuweisungen" beschrieben. Beispiel Folgender Code setzt das Objekt 057h:00h "Clock Direction Multiplier" (Takt/RichtungsMultiplikator): auf 1, wenn der DIP-Schalter 1 auf "Aus" geschaltet ist. auf, wenn der DIP-Schalter auf "Ein" geschaltet ist (der vorherige Wert wird überschrieben). 057:00= #1:057:00= NanoJ-Programm Auf der Steuerung kann ein NanoJ Programm ausgeführt werden. Um ein Programm auf die Steuerung zu laden und zu starten gehen Sie dazu nach folgenden Schritten vor: 1. Schreiben und kompilieren Sie Ihr Programm, wie es in Kapitel "Programmierung mit NanoJ" beschrieben ist.. Schließen Sie die Spannungsversorgung an die Steuerung an und schalten Sie die Spannungsversorgung ein. 3. Verbinden Sie die Steuerung mit Ihrem PC über das USB-Kabel. 4. Nachdem der PC das Gerät als Wechseldatenträger erkannt hat, öffnen Sie einen Datei-Explorer und löschen Sie auf der Steuerung die Datei "vmmcode.usr" 5

26 5 Konfiguration 5. Navigieren Sie im Explorer in das Verzeichnis mit Ihrem Programm. Die compilierte Datei hat den gleichen n, wie die Sourcecode-Datei, nur mit der Dateinamen-Endung ".usr". Benennen Sie diese Datei in "vmmcode.usr" um. 6. Kopieren Sie nun die Datei "vmmcode.usr" auf die Steuerung. 7. Trennen Sie die Spannungsversorgung der Steuerung für ca. 1 Sekunde. 8. Verbinden Sie die Spannungsversorgung wieder. Mit diesem Start der Steuerung wird das neue NanoJ-Programm eingelesen und gestartet. Tipp Um die Steuerung neu zu starten können Sie auch eine leere Datei reset.txt auf die Steuerung kopieren. Damit startet die Steuerung neu. Die Datei reset.txt wird beim Neustart gelöscht. Hinweis Das NanoJ-Programm auf der Steuerung muss den Dateinamen "vmmcode.usr" haben. Falls das NanoJ-Programm gelöscht wurde, wird mit dem nächsten Start eine leere Datei namens "vmmcode.usr" angelegt. Tipp Das Löschen des alten NanoJ-Programms und das Kopieren des neuen lässt sich mit einer Skript-Datei automatisieren. Unter Windows können Sie sich eine Datei mit der Dateiendung bat und folgendem Inhalt erzeugen: copy <QUELLPFAD>\<OUTPUT>.usr <ZIEL>:\vmmcode.usr Also zum Beispiel: copy c:\test\main.usr n:\vmmcode.usr Unter Linux können Sie sich ein Skript mit der Dateiendung sh und folgendem Inhalt erzeugen: #!/bin/bash cp <QUELLPFAD>/<OUTPUT>.usr <ZIELPFAD>/vmmcode.usr 6

27 6 Inbetriebnahme 6 Inbetriebnahme 6.1 Sicherheitshinweise! WARNUNG Betrieb: Berühren Sie bei laufenden Motor niemals drehende Motorteile. Anderenfalls besteht Verletzungsgefahr. Trennen Sie die Motorwelle von der Maschine, um unvorhersehbare Unfälle zu vermeiden. Anderenfalls besteht Verletzungsgefahr. Bevor Sie den Betrieb mit angeschlossener Maschine starten, ändern Sie die Einstellungen unter Berücksichtigung der Parameter der Maschine. Wenn Sie den Betrieb ohne Berücksichtigung der korrekten Einstellungen starten, kann die Maschine außer Kontrolle geraten oder Fehlfunktionen verursachen. Bevor Sie den Betrieb mit angeschlossener Maschine starten, stellen Sie sicher, dass jederzeit ein Not-Stopp ausgeführt werden kann. Anderenfalls besteht Verletzungsgefahr. Berühren Sie während des Betriebs keine Motoren oder die durch Motoren angetriebenen Komponenten. Anderenfalls besteht Verletzungsgefahr. Wartung und Inspektion: Trennen Sie nie bei eingeschalteter Spannung den Motor von der Steuerung. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags und der Zerstörung der Steuerung. Warten Sie nach Abschalten der Spannungsversorgung so lange bis sich angeschlossene Stützkondensatoren entladen haben. Durch die Restspannung besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags. Zerlegen Sie den Motor oder die Steuerung nicht. Die Komponenten sind wartungsfrei und verlieren durch das Öffnen den Garantieanspruch. Anderenfalls besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags oder Verletzungsgefahr. Versuchen Sie nicht, die Verdrahtung bei eingeschalteter Spannungsversorgung zu verändern. Anderenfalls besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags oder Verletzungsgefahr. In einer Wohnumgebung kann dieses Produkt hochfrequente Störung verursachen, die Entstörmaßnahmen erforderlich machen können.! VORSICHT Elektromagnetische Wechselfelder! Elektromagnetische Wechselfelder um die stromführenden Leitungen, insbesondere um die Versorgungs- und Motorleitungen, können den Motor und andere Geräte stören. Leitungen abschirmen. Den Anschluss des Schirms einseitig oder beidseitig auf kurzem Weg erden. Kabel mit paarweise verdrillten Adern verwenden. Stromversorgungs- und Motorleitungen so kurz wie möglich halten. Motorgehäuse großflächig auf kurzem Weg erden. Versorgungs-, Motor- und Steuerleitungen getrennt verlegen. 6. Vorbereitung Zu Inbetriebnahme werden folgende Komponenten benötigt: 7

28 6 Inbetriebnahme Steuerung C5 Spannungsversorgung entsprechend des Datenblattes zusätzliche Spannungsquelle für den Freigabe-Eingang Entsprechend dem Modus der genutzt werden soll: Für den Analog-Drehzahl-Modus: eine zusätzliche Spannungsquelle 0 V bis 10 V Für den Takt-Richtungs-Modus: Takt-Generator 6..1 Takt-Richtungs-Modus Lesen Sie das Kapitel Konfiguration der Steuerung, falls noch nicht geschehen 1. Schalten Sie eine eventuell angeschlossene Spannungsversorgung ab.. Stellen Sie alle DIP-Schalter auf den Zustand "Aus" (entspricht der Grundeinstellung im Auslieferungszustand): ON Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Anschluss X4 der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung Steuerung (Stecker X4)"). 4. Schließen Sie den Taktgenerator an den Takt-Eingang an (X Eingang 9, siehe "Digitale Eingänge (Stecker X)"). 5. Schließen Sie die Spannungsquelle auf den Freigabe-Eingang an (X Eingang 5, siehe "Digitale Eingänge (Stecker X)"). 6. Schalten Sie die Spannungsversorgung an X4 ein. 7. Schalten Sie die Spannungsversorgung für den Freigabe-Eingang ein. Mit der Veränderung der Frequenz am Taktgenerator muss der Motor die Drehgeschwindigkeit ändern. 6.. Analog-Drehzahl-Modus VORSICHT Stellen Sie sicher, dass die Spannung am Analog-Eingang den Wert von 10 V nicht überschreitet. Lesen Sie das Kapitel Konfiguration der Steuerung, falls noch nicht geschehen. 1. Schalten Sie eine eventuell angeschlossene Spannungsversorgung ab.. Die DIP-Schalter müssen - bis auf Schalter 1 - alle auf dem Zustand "Aus" stehen: ON Schließen Sie die Spannungsversorgung an den Anschluss X4 der Steuerung an (siehe "Spannungsversorgung Steuerung (Stecker X4)"). 4. Schließen Sie die regelbare Spannungsquelle an den Anschluss X1 Eingang an (siehe "Analoger Ein- und digitale Ausgänge (Stecker X1)" 5. Schließen Sie die zusätzliche Spannungsquelle an den Freigabe-Eingang der Steuerung an (siehe "Digitale Eingänge (Stecker X)"). 6. Schalten Sie die Spannungsverorung für den Anschluss X4 an. 7. Geben Sie die Spannung auf den Freigabe-Eingang Mit Änderung der Spannung am Eingang für den Analogeingang muss der Motor die Drehzahl ändern. 8

29 7 Generelle Konzepte 7 Generelle Konzepte 7.1 DS40 Power State machine Zustandsmaschine CANopen DS40 Um die Steuerung betriebsbereit zu schalten, ist es notwendig, eine Zustandsmaschine zu durchlaufen. Diese ist im CANopen-Standard DS40 definiert. Zustandsänderungen werden im Objekt 6040h (Controlword) angefordert. Der tatsächliche Zustand der Zustandsmaschine lässt sich aus dem Objekt 6041h (Statusword) entnehmen. Controlword Zustandsänderungen werden über Objekt 6040h (Controlword) angefordert. In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitkombinationen aufgelistet, die zu den entsprechenden Zustandsübergängen führen. Zustandsübergänge Das Diagramm zeigt die möglichen Zustandsübergänge. Fehler kann von Software nicht behoben werden Not ready to switch on Start 13 Switched on disabled Low-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung kann zugeschaltet werden Fault 6 9 Ready to switch on 5 8 High-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Kein Drehmoment am Motor Switched on 3 Quick stop active 10 Fault reaction active 4 Operation enabled Torque Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Fehler tritt auf Zustand ohne Spannung am Motor Zustand mit Spannung am Motor Auswahl des Betriebsmodus zulässig Auswahl des Betriebsmodus nicht zulässig Nr. des Übergangs (siehe Tabelle für Erläuterung) 9

30 7 Generelle Konzepte In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitkombinationen für das Controlword aufgelistet, die zu den entsprechenden Zustandsübergängen führen. Ein X entspricht dabei einem nicht weiter zu berücksichtigenden Bitzustand. Einzige Ausnahme ist das Rücksetzen des Fehlers (Fault reset): Der Übergang wird nur durch steigende Flanke des Bits angefordert. Kommando Shutdown Switch on Disable voltage Quick stop Disable operation Enable operation Fault reset Bit im Objekt 6040h Übergang Bit 7 Bit 3 Bit Bit 1 Bit X 0 X X X X X 1 1, 5, 8 6, 7, 9, X X X X 13 Haltemoment im Zustand "Switched On" Im Status "Switched On" wird ab Werk kein Haltemoment aufgebaut. Wird in diesem Zustand bereits Haltemoment benötigt, muss in das 31h:01h der Wert "1" geschrieben werden. VORSICHT Sollte die Option "Haltemoment im Zustand Switched on" aktiv sein, kann es beim Umschalten der Betriebsmodi dazu kommen, dass der Motor ruckt. Statusword In der nachfolgenden Tabelle sind die Bitmasken aufgelistet, die den Zustand der Steuerung aufschlüsseln. Statusword (6041h) Zustand xxxx xxxx x0xx 0000 xxxx xxxx x1xx 0000 xxxx xxxx x01x 0001 xxxx xxxx x01x 0011 xxxx xxxx x01x 0111 xxxx xxxx x00x 0111 xxxx xxxx x0xx 1111 xxxx xxxx x0xx 1000 Not ready to switch on Switch on disabled Ready to switch on Switched on Operation enabled Quick stop active Fault reaction active Fault Die Steuerung erreicht nach Einschalten und erfolgreichem Selbsttest den Zustand "Switch on disabled". Betriebsmodus Der eingestellte Betriebsmodus (6060h) wird erst im Zustand "Operation enabled" aktiv. Der tatsächlich aktive Betriebsmodus wird im 6061h angezeigt. Die Einstellung oder Änderung des Betriebsmodus ist nur in folgenden Zuständen möglich (siehe gestrichelt umrahmte Zustände im Diagramm): Switch on disabled Ready to switch on Switched on 30

31 7 Generelle Konzepte Im laufenden Betrieb ("Operation enabled") ist es nicht möglich, den Betriebsmodus zu wechseln. Der Zustand "Fault" wird verlassen, wenn das Bit 7 in Objekt 6040h (Controlword) von "0" auf "1" gesetzt wird (steigende Flanke). Hinweis: Tritt ein nicht behebbarer Fehler auf, wechselt die Steuerung in den Zustand "Not ready to switch on" und verbleibt dort. Zu diesen Fehlern zählt ein Encoderfehler (z. B. durch fehlende Schirmung, Kabelbruch) 7.1. Verhalten beim Verlassen des Zustands "Operation enabled" Bremsreaktionen Beim Verlassen des Zustands "Operation enabled" lassen sich unterschiedliche Bremsreaktionen programmieren. Die nachfolgende Grafik zeigt eine Übersicht über die Bremsreaktionen. Fehler kann von Software nicht behoben werden Not ready to switch on Low-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung kann zugeschaltet werden Start Switched on disabled Fault Ready to switch on Disable voltage High-level power Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Kein Drehmoment am Motor Switched on 605Ch 605Ch Fault reaction active 605Eh Quick stop active 605Ah Operation enabled Torque Spannung für Controller zugeschaltet High-level Spannung zugeschaltet Fehler tritt auf 605Ah Halt Übergang mit Bremsreaktion des Objektes, welches die Reaktion beschreibt Übergang ohne Bremsreaktion Quick stop active Übergang in den Zustand "Quick stop active" (quick stop option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Ah hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Ah bis -1 Reserviert 31

32 7 Generelle Konzepte Wert in Objekt 605Ah 0 1 Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Abbremsen mit "quick stop ramp" und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert 3 bis 3767 Ready to switch on Übergang in den Zustand "Ready to switch on" (shutdown option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Bh hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Bh bis Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert bis 3767 Switched on Übergang in den Zustand "Switched on" (disable operation option): In diesem Fall wird die in Objekt 605Ch hinterlegte Aktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle). Wert in Objekt 605Ch bis Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) und anschließendem Zustandswechsel in "Switch on disabled" Reserviert bis 3767 Halt Das Bit ist gültig in folgenden Modi: Profile Position Velocity Profile Velocity Profile Torque Beim Setzen des Bit 8 in Objekt 6040h (Controlword) wird die in 605Dh hinterlegte Reaktion ausgeführt (siehe nachfolgende Tabelle).: Wert in Objekt 605Dh bis 0 1 Reserviert Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) Abbremsen mit "quick stop ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsmodus) Reserviert 3 bis

33 7 Generelle Konzepte Fault Fehlerfall (fault): Sollte ein Fehler auftreten, wird der Motor abgebremst, wie es in Objekt 605Eh hinterlegt ist. Wert in Objekt 605Eh bis Reserviert Soforthalt mit Kurzschlussbremsung Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) Abbremsen mit "quick stop ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) Reserviert 3 bis 3767 Schleppfehler Sollte ein Schleppfehler auftreten, wird der Motor abgebremst, wie es in Objekt 3700h hinterlegt ist. Wert bis -1 Reserviert 0 Soforthalt mit Kurzschlussbremsung 1 Abbremsen mit "slow down ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) Abbremsen mit "quick stop ramp" (Bremsbeschleunigung je nach Betriebsart) 3 bis 3767 Reserviert Die Schleppfehlerüberwachung kann deaktiviert werden, in dem das Objekt 6065h auf den Wert "-1" (FFFFFFFFh) gesetzt wird. 7. Benutzerdefinierte Einheiten 7..1 Übersicht Einstellungen Die Steuerung unterstützt die Möglichkeit, benutzerdefinierte Einheiten einzustellen. Damit lassen sich die entsprechenden Parameter z. B. direkt in Grad, mm, usw. setzen und auslesen. Polpaarzahl- Kompensation Unterschiede in den Polpaarzahlen von Motoren können kompensiert werden. Dazu ist der Wert im Objekt 060h auf "1" zu setzen. Anschließend geht die Polpaarzahl automatisch in die nachfolgenden Berechnungen ein, so dass unterschiedliche Motoren an der Steuerung betrieben werden können, ohne dass eine Neukonfiguration erforderlich ist. Faktor Für die Einheiten Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck gibt es je einen Faktor. Dieser wird entweder mit dem Eingabewert multipliziert oder für Ausgabewerte entsprechend dividiert. Eingabewert x Faktor Interner Wert / Faktor Ausgabewert 33

34 7 Generelle Konzepte 7.. Berechnungsformeln für Benutzereinheiten Getriebeübersetzung Die Getriebeübersetzung berechnet sich aus Motorumdrehung (6091h:1 (Motor Revolutions)) pro Achsenumdrehung (6091h: (Shaft Revolutions)) wie folgt: Getriebeübersetzung = Motorumdrehung (6091h:1) Achsenumdrehung (6091h:) Sollten Objekt 6091h:1 oder Objekt 6091h: auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "1". Vorschubkonstante Die Vorschubkonstante wird aus dem Vorschub (609h:1 (Feed Constant) pro Umdrehung der Antriebsachse (609h: (Shaft Revolutions) wie folgt berechnet: Vorschubkonstante = Vorschub (609h:1) Umdrehung der Antriebsachse (609h:) Dies ist zur Angabe der Spindelsteigung bei einer Linearachse nützlich. Sollte Objekt 609h:1 oder Objekt 609h: auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "1". Position Die aktuelle Position in Benutzereinheiten (6064h) berechnet sich wie folgt: tatsächliche Position = interne Position x Vorschubkonstante Encoderauflösung x Getriebeübersetzung Geschwindigkeit Die Geschwindigkeitsvorgaben der nachfolgenden Objekte können ebenfalls in Benutzereinheiten angegeben werden: Objekt Modus Bedeutung 606Bh 60FFh 6099h Profile Velocity Mode Profile Velocity Mode Homing Mode 6081h 608h Profile Position Mode Profile Position Mode Ausgabewert des Rampengenerators Geschwindigkeitsvorgabe Geschwindigkeit zum Suchen des / Schalters Zielgeschwindigkeit Endgeschwindigkeit Die interne Einheit ist Umdrehung pro Sekunde. Der Faktor n für die Geschwindigkeit errechnet sich aus Faktor für Zähler (061h) geteilt durch Faktor für Nenner (06h). ngeschwindigkeit = 061h 06h Bei der Eingabe von Werten gilt entsprechend: Interner Wert = ngeschwindigkeit x Eingabewert Bei der Ausgabe von Werten gilt entsprechend: Ausgabewert = Interner Wert / ngeschwindigkeit 34

35 7 Generelle Konzepte Beispiel 061h ist auf dem Wert "1", 06h auf dem Wert "60". Somit ist die Benutzereinheit "Umdrehung pro Minute" und ngeschwindigkeit = 1/60. Wird das 60FFh mit dem Wert "300" beschrieben, wird der interne Wert auf 300 U/min x 1/60 = 5 U/s gestellt. Dreht der Motor mit einer internen Geschwindigkeit von 5 U/s, dann wird das Objekt 606Bh auf einer Geschwindigkeit von 5 / 1/60 = 300 U/min stehen. Beschleunigung Die Beschleunigung kann ebenfalls in Benutzereinheiten angegeben werden: Objekt Modus Bedeutung 609Ah Homing Mode Beschleunigung 6083h 6084h 60C5h 60C6h 6085h Profile Position Mode Profile Position Mode Profile Velocity Mode Profile Position Mode Zustand "Quick stop active" (DS40 Power State machine) Beschleunigung Bremsbeschleunigung Beschleunigung Bremsbeschleunigung Bremsbeschleunigung Die interne Einheit ist Umdrehung pro Sekunde. Der Faktor n für die Beschleunigung errechnet sich aus Skalierungswert für Zähler (063h) geteilt durch Skalierungswert für Nenner (064h). nbeschleunigung = 063h 064h Bei der Eingabe von Werten gilt entsprechend: Interner Wert = nbeschleunigung x Eingabewert Beispiel 063h ist auf dem Wert "1", 064h auf dem Wert "60". Somit ist die Benutzereinheit "Umdrehung pro Minute pro Sekunde" und nbeschleunigung = 1/60. Wird das 60C5h mit dem Wert "600" beschrieben, wird der interne Wert auf 600 U/(s*min) x 1/60 = 10 U/s gestellt. Sollte Objekt 063h oder Objekt 064h auf "0" gesetzt werden, setzt die Firmware den Wert auf "1". Ruck Für den Ruck lassen sich die Objekte 60A4h:1h bis 60A4h:4h in Benutzereinheiten angeben. Diese Objekte betreffen nur den Profile Position Mode und den Profile Velocity Mode. 3 Die interne Einheit ist Umdrehung pro Sekunde. Der Faktor n für die Beschleunigung errechnet sich aus Faktor für Zähler (065h) geteilt durch Faktor für Nenner (066h). nruck= 065h 066h Bei der Eingabe von Werten gilt entsprechend: Interner Wert = nruck x Eingabewert Beispiel 35