Inhaltszusammenfassung für W.E.ST. UHC-126-U-PFN
- Seite 1 Technische Dokumentation UHC-126-U-PFN UHC-126-U-ETC UHC-126-U-PDP Universelle Achsregelbaugruppe (Positionsregelung und Druckregelung) mit Feldbus IO-Ankopplung und SSI-Sensorschnittstelle Ansicht abweichend bei PDP - Version...
- Seite 2 INHALT Allgemeine Informationen ..............................5 Bestellnummer ................................ 5 Lieferumfang ................................5 Zubehör ................................... 5 Verwendete Symbole .............................. 6 Impressum................................6 Sicherheitshinweise ..............................7 Eigenschaften.................................. 8 Gerätebeschreibung ..............................9 Anwendung und Einsatz ..............................10 Einbauvorschrift ..............................10 Typische Systemstruktur ............................11 Funktionsweise ..............................
- Seite 3 N_RANGE:X1/X2 (Nennwert der Drucksensoren) ..................31 SIGNAL X1/X2 (Signaleingangstyp der Drucksensoren) ................31 SIGNAL:U (Typ und Polarität des Ausgangssignals) ..................31 Positionsregler ............................... 32 Regelstruktur im SDD Modus ........................32 VRAMP (Rampenzeit der Geschwindigkeitsvorgabe) ................... 32 A (Beschleunigungszeit im SDD Modus) ...................... 32 D (Bremswege im SDD Modus) ........................
- Seite 4 Fehlersuche................................51 Statusinformationen .............................. 53 EtherCAT IO Schnittstelle ............................. 54 EtherCAT CoE ............................... 54 EtherCAT Installationshinweise ..........................54 EtherCAT Zugriffshandling ............................ 54 EtherCAT Geräte Profile (ESI) ..........................55 Standardobjekte in EtherCAT (ESI) ........................56 ProfiNet IO RT Schnittstelle ............................57 ProfiNet Funktionen ...............................
- Seite 5 1 Allgemeine Informationen Bestellnummer Universelle Achsregelbaugruppe (Positionsregelung und Druckregelung) mit analogem ±10 V Differenzausgang oder 4… 20 mA Ausgang, SSI oder analoger Sensorschnittstelle UHC-126-U-PFN ProfiNet IO Ankopplung UHC-126-U-ETC EtherCAT IO Ankopplung Profibus – DP Ankopplung UHC-126-U-PDP Alternative Versionen Profibus – DP Ankopplung, reduzierter Funktionsumfang, kompatibel zu den älteren PPC-125-U-PDP Modulen (POS-123, PPC-125).
- Seite 6 Verwendete Symbole Allgemeiner Hinweis Sicherheitsrelevanter Hinweis Impressum W.E.St. Elektronik GmbH Gewerbering 31 41372 Niederkrüchten Tel.: +49 (0)2163 577355-0 Fax.: +49 (0)2163 577355 -11 Homepage: www.w-e-st.de EMAIL: contact@w-e-st.de Datum: 20.03.2023 Die hier beschriebenen Daten und Eigenschaften dienen nur der Produktbeschreibung. Der Anwender ist ange- halten, diese Daten zu beurteilen und auf die Eignung für den Einsatzfall zu prüfen.
- Seite 7 Sicherheitshinweise Bitte lesen Sie diese Dokumentation und Sicherheitshinweise sorgfältig. Dieses Dokument hilft Ihnen, den Ein- satzbereich des Produktes zu definieren und die Inbetriebnahme durchzuführen. Zusätzliche Unterlagen (WPC- 300 für die Inbetriebnahme Software) und Kenntnisse über die Anwendung sollten berücksichtigt werden bzw. vorhanden sein.
- Seite 8 2 Eigenschaften Dieses Elektronikmodul wurde zur Steuerung von hydraulischen Achsen über eine integrierte Feldbusschnitt- stelle entwickelt. Die hydraulische Achse (z. B. mit Regelventil) kann als Positionsregelung mit digitaler Wegmessung über eine universelle SSI-Schnittstelle oder über einen analogen Sensor ausgeführt werden. Zusätzlich ist eine Kraft- bzw.
- Seite 9 Gerätebeschreibung Ethernet – basierter Feldbus: 99,0000 mm 45,0000 mm 13 14 15 16 25 26 27 28 13 14 15 16 29 30 31 32 114,0000 mm Made in Germany Date: Add.: W.E.ST. Elektronik D-41372 Niederkrüchten Homepage: http://www.w-e-st.de Typenschild und Anschlussbelegung 18 19 20 Type plate and terminal pin assignment W.E.ST.
- Seite 10 3 Anwendung und Einsatz Einbauvorschrift • Dieses Modul ist für den Einbau in einem geschirmten EMV-Gehäuse (Schaltschrank) vorgesehen. Alle nach außen führenden Leitungen sind abzuschirmen, wobei eine lückenlose Schirmung vorausgesetzt wird. Beim Einsatz unserer Steuer- und Regelmodule wird vorausgesetzt, dass keine starken elektro- magnetischen Störquellen in der Nähe des Moduls installiert werden.
- Seite 11 Typische Systemstruktur Dieses minimale System besteht aus folgenden Komponenten: (*1) Proportionalventil mit integrierter Elektronik (*2) Antrieb (zum Beispiel Zylinderantrieb) (*3) Sensoren für Position (analog oder mit SSI-Schnittstelle) und Druck (*4) Regelbaugruppe UHC-126 (*5) Feldbusschnittstelle zur SPS UHC-126 Position Analog oder SSI SPS mit Feldbus Differenzdruck zur Druckregelung oder...
- Seite 12 Funktionsweise Positionierung plus Druckregelung Allgemein Bei der Produktfamilie UHC-126-U handelt es sich um Baugruppen mit digitaler Positionsmessung (umschaltbar auf einen analogen Positionssensor), sowie Druckregelung/Drucküberwachung und einer integrierten Kommuni- kation über einen Ethernet – Feldbusanschluss bzw. Profibus - DP. Sie kann als universeller Achsregler für hyd- raulische Antriebe eingesetzt werden.
- Seite 13 Einflüsse auf die Positioniergenauigkeit: Die Genauigkeit der Positionierung wird im Wesentlichen durch die hydraulischen und mechanischen Gegebenheiten bestimmt. So ist die richtige Ventilauswahl ein entscheidender Punkt. Weiterhin sind zwei sich widersprechende Anforderungen (kurze Hubzeit und hohe Genauigkeit) bei der Systemausle- gung zu berücksichtigen.
- Seite 14 Schritt Tätigkeit Den SYSTEM Daten, INPUT Daten (Sensoreinstellungen), das Stellsignal sowie die relevanten Regel- und OUTPUT-Parameter. Diese Vorparametrierung ist notwendig, um das Risiko einer unkontrollierten Be- wegung zu minimieren. Reduzieren Sie die Geschwindigkeitsvorgabe auf einen für die Anwendung unkri- tischen Wert. Durch Auswahl der Gerätetreiber, der IP-Adresse des Gerätes und der Konfigura- Feldbuskommunikation tionsdatei kann nun die Kommunikation zum Gerät aufgebaut werden.
- Seite 15 4 Technische Beschreibung Eingangs- und Ausgangssignale Anschluss Versorgung PIN 3 Spannungsversorgung (siehe technische Daten) PIN 4 0 V (GND) Anschluss PIN 19 Spannungsversorgung des Kommunikationsmoduls PIN 20 0 V (GND) Anschluss Anschluss Analoge Signale Druck Istwert (X2), Signalbereich 0… 10 V oder 4… 20 mA, skalierbar (SIGNAL:X2) PIN 6 Druck Istwert (X1), Signalbereich 0…...
- Seite 16 LED Definitionen Ebene 1 USB LEDs Beschreibung der LED-Funktion GRÜN Funktion bis auf die Fehlermeldung identisch mit dem READY Ausgang. AUS: keine Stromversorgung oder ENABLE ist nicht aktiviert System ist betriebsbereit Blinkend: Fehler erkannt (abhängig vom SENS-Kommando) Identisch mit dem STATUS Ausgang. GELB A AUS: Die Achse steht außerhalb des INPOS Fensters.
- Seite 17 Blockschaltbild Spannungs- Versorgung UHC-126-U-ETC Controller UHC-126-U-PFN UHC-126-U-PDP SSI & PFN/ETC Geschwin- digkeits- vorgabe Bezugspotential Stromsignal(GND) Ventil MIN- Aus- Stellsignal Positions- Profil- Positions- Aus- gangs- sollwert generator regler treiber wertung Bezugspotential passung Differenzsignal Eingang Position Signal Skalierung Auswahl CLK+ CLK- Beschleunigungs-...
- Seite 18 Typische Verdrahtung Spannungsversorgung InPos Ready Enable Druckistwert X2 DATA+ DATA- CLK- CLK+ SSI / SSD Sensorschnittstelle Druckistwert X1 +24 V DC Analoger Positionsistwert Stellsignal zum Ventil Anschlussbeispiele z. B. 24 V SPS oder Sensor 4... 20 mA Zweileitertechnik +In PIN 13 oder PIN 14 +In PIN 13 oder 14 In PIN 12 (GND) PIN 12 (GND)
- Seite 19 Technische Daten Versorgungsspannung (Ub) [VDC] 24 (±10 %) Leistungsaufnahme max. 5,5 ohne Sensorversorgung Externe Absicherung 1 mittel träge Digitale Eingänge < 2 > 10 Eingangswiderstand [kOhm] Digitale Ausgänge < 2 max. U Maximaler Ausgangsstrom [mA] Analoge Eingänge Unipolar 0… 10 Spannung Eingangswiderstand [kOhm]...
- Seite 20 Schutzklasse [IP] Temperaturbereich [°C] -20… 60 -20… 70 Lagertemperatur [C°] Luftfeuchtigkeit < 95 (nicht kondensierend) Anschlüsse Kommunikation USB Typ B Steckverbinder 7 x 4 pol. Schraubanschlüsse mit Zughülse über die DIN Tragschiene Feldbus RJ45 IN OUT oder 9 pol. D-SUB (Profibus) EN61000-6-4: 2007 +A1:2011 EN61000-6-2: 2005 Seite 20 von 76...
- Seite 21 5 Parameter Parameterübersicht Gruppe Kommando Werks- Einheit Beschreibung einstellung Basisparameter MODE Parameteransicht Systemparameter (MODE = SYSTEM) Sprachumschaltung SENS Fehlerüberwachung EOUT 0,01 % Ausgangssignal bei fehlender Bereitschaft PASSFB Passwort für Feldbusparametrierung PBADR Profibusadresse HAND:A 3330 0,01 % Stellgröße im Handmodus HAND:B -3330 0,01 % VMODE...
- Seite 22 Positionsregler (MODE = POSITION) Positionierung VMODE = NC VRAMP Rampenzeit für den externen Eingang ACCEL mm/s² Beschleunigung im NC Modus VMAX mm/s Maximale Geschwindigkeit im NC Modus V0:RES Einstellung der Auflösung für die Kreisverstärkung V0:A Kreisverstärkung ohne Beschleunigungsrückführung V0:B Positionierung VMODE = SDD Beschleunigungszeiten im SDD Modus Bremswege im SDD Modus Regler...
- Seite 23 Spezialfunktionen (MODE = EXTRA) Feedforward FF:A Skalierungsfaktor Geschwindigkeitsaufschaltung FF:B Beschleunigungsrückführung AFC:P 0,01 Beschleunigungsrückführung über den Differenz- druck AFC:PT1 Verstärkungsfaktor und Filterzeitkonstante AFC_V0:A AFC_V0:B reisverstärkung mit Beschleunigungsrückführung MR-Regler MR:T1 0,01 Zeitkonstanten (dämpfendes Verhalten) des Reglers MR:T2 Feinpositionierung / Driftkompensation DC:AV 0,01 % DC:AV = Aktivierungsschwelle DC:DV...
- Seite 24 Basisparameter MODE (Umschaltung der Parametergruppen) Kommando Parameter Einheit Gruppe MODE BASIS SYSTEM|IO_CONF|POSITION| PRESSURE|EXTRA|ALL Über dieses Kommando werden Parametergruppen umgeschaltet. keine Anzeige (default) SYSTEM Systemdaten IO_CONF Definition der Ein- und Ausgangssignale POSITION Parametrierung des Positionsreglers PRESSURE Parametrierung des Druckreglers EXTRA spezielle Funktionen keine Vorauswahl, alle Parameter sichtbar Systemparameter LG (Sprachumschaltung)
- Seite 25 EOUT (Ausgangssignal bei fehlender Bereitschaft) Kommando Parameter Einheit Gruppe EOUT x= -10000… 10000 0,01 % SYSTEM Ausgangswert bei fehlender Bereitschaft (READY Ausgang ist deaktiviert). Hier kann ein Wert (Öffnungsgrad des Ventils) für den Fall eines Fehlers oder bei deaktiviertem ENABLE Eingang definiert werden. Diese Funk- tion kann verwendet werden, wenn z.
- Seite 26 HAND (Stellgröße im Handbetrieb) Kommando Parameter Einheit Gruppe HAND:i i= A|B SYSTEM x= -10000… 10000 0,01 % Mit diesen Parametern werden die Handgeschwindigkeiten gesetzt. Der Antrieb fährt bei aktiviertem Handsignal gesteuert in die definierte Richtung. Die Richtung wird durch das Vorzeichen des Parameters bestimmt. Nach dem Deaktivieren des Handsignals bleibt der Antrieb an der aktuellen Position geregelt stehen.
- Seite 27 POSWIN:S (In-Position Überwachungsbereich) POSWIN:D (Dynamische Positionsüberwachung) Kommando Parameter Einheit Gruppe POSWIN:S x= 2… 200000 µm SYSTEM POSWIN:D x= 2… 200000 µm Dieser Parameter wird in µm eingegeben. Das POSWIN Kommando definiert einen Überwachungsbereich, für den die INPOS Meldung generiert wird. Die Funktion überwacht die Regelabweichung zwischen Soll- und Istwert.
- Seite 28 Ein- und Ausgangsparameter SYS_RANGE (Arbeitshub) Kommando Parameter Einheit Gruppe SYS_RANGE x x= 10… 10000 IO_CONFIG Über dieses Kommando wird der Arbeitshub, der 100 % des Eingangssignals entspricht, vorgegeben. Fehler- hafte Vorgaben führen zu einer fehlerhaften Systemeinstellung und die abhängigen Parameter wie Geschwin- digkeit und Verstärkung können nicht korrekt berechnet werden.
- Seite 29 OFFSET:X (Sensoroffset) Kommando Parameter Einheit Gruppe OFFSET:X x= -100000… 100000 µm IO_CONFIG Über dieses Kommando wird der Nullpunkt des Sensors eingestellt. Der OFFSET:X ist intern auf SYS_RANGE begrenzt. Verwendung der Kommandos SYS_RANGE, N_RANGE:X, OFFSET:X Über diese Kommandos wird der Sensor für die Anwendung skaliert. Im unteren Beispiel hat der Sensor eine Länge von 120 mm und der Zylinder einen Hub von 100 mm.
- Seite 30 SSI:POL (Richtung des Signals) Kommando Parameter Einheit Gruppe SSI:POL x= +|- IO_CONFIG Um die Arbeitsrichtung des Sensors umzukehren, kann über dieses Kommando die Polarität geändert werden. SSI:RES (Signalauflösung) Gruppe Kommando Parameter Einheit SSI:RES x= 10… 10000 0,01 µm IO_CONFIG Über diesen Parameter wird die Signalauflösung des Sensors definiert. Die Dateneingabe erfolgt mit der Auflö- sung von 10 nm (Nanometer oder 0,01 µm).
- Seite 31 PS_RANGE (Nominaler Systemdruck) Kommando Parameter Einheit Gruppe PS_RANGE x= 10… 1000 IO_CONFIG Über dieses Kommando wird der Arbeitsdruck, der 100 % entspricht, vorgegeben. Fehlerhafte Vorgaben führen zu einer fehlerhaften Systemeinstellung und die abhängigen Parameter können nicht korrekt berechnet werden. N_RANGE:X1/X2 (Nennwert der Drucksensoren) Kommando Parameter Einheit...
- Seite 32 Positionsregler Regelstruktur im SDD Modus Die Regelstruktur im SDD Modus ist für ein robustes und problemloses Positionieren ausgelegt. Die Blöcke mit gestrichelten Linien sind optional vorhanden, der Einsatz sollte aber nur bei erweiterten Kenntnissen in der Re- gelungstechnik erfolgen. Geschwindigkeit Ausgangssignalbegrenzung Regler MIN / MAX...
- Seite 33 D (Bremswege im SDD Modus) Kommando Parameter Einheit Gruppe i= A|B POSITION / SDD x= 1… 10000 Dieser Parameter wird in mm vorgegeben Der Verzögerungsweg wird für jede Bewegungsrichtung (A oder B) eingestellt. Die Regelverstärkung wird ab- hängig vom Bremsweg intern berechnet. Je kürzer der Bremsweg, desto höher die Verstärkung. Im Fall von In- stabilitäten sollte ein längerer Bremsweg vorgegeben werden.
- Seite 34 ACCEL (Beschleunigung im NC Modus) Kommando Parameter Einheit Gruppe ACCEL x= 1… 20000 mm/s² POSITION / NC Vorgabe der Sollbeschleunigung im NC Modus. Die maximale Beschleunigung muss – um ein stabiles und schwingfreies Verhalten sicherzustellen – kleiner als die technisch mögliche Beschleunigung eingestellt werden. Erfahrungswerte zeigen, dass ein Faktor von 3…...
- Seite 35 Berechnung der internen Regelverstärkung RANGE Intern Im NC Modus wird anhand der Kreisverstärkung der Schleppabstand bei der maximalen Geschwindigkeit be- rechnet. Dieser Schleppabstand entspricht dem Bremsweg beim wegabhängigen Bremsen. Die Umrechnung und damit die regelungstechnisch korrekten Datenvorgaben gestalten sich relativ einfach, wenn man die hier beschriebene Beziehung berücksichtigt.
- Seite 36 Im Fall von Nullschnittventilen (Regelventile und Servoventile) sollte – anwendungsabhängig – die LIN oder SQRT1 Funktion verwendet werden. Die progressive Charakteristik der SQRT1 Funktion weist die bessere Po- sitioniergenauigkeit auf, kann aber im Einzelfall auch zu längeren Positionierzeiten führen. LIN: Lineare Bremscharakteristik (Verstärkung beträgt Faktor 1).
- Seite 37 ACHTUNG: Sollten am Ventil bzw. am Ventilverstärker ebenfalls Einstellmöglichkeiten für die Totzonenkompensation vorhanden sein, so ist sicherzustellen, dass die Einstellung entweder am Leistungsverstärker oder im Modul durchgeführt wird. Wird der MIN Wert zu hoch eingestellt, wirkt sich dies auf die minimale Geschwindigkeit aus, die dann nicht mehr einstellbar ist.
- Seite 38 Druckregler Betriebsarten / Reglerstruktur Der Druckregler in der UHC kann folgende Funktionen übernehmen: Keine, d.h. die Baugruppe arbeitet als reine Positionierbaugruppe Ausschließliche Druckregelung (PQ – Modus), keine Positionierung Ablösende Druckregelung, d.h. sobald der vorgegebene Drucksollwert erreicht wird, übernimmt der Druckregler. Da die Wahl der Betriebsart über Steuerbits der Feldbusschnittstelle erfolgt, ist es möglich im laufenden Betrieb zwischen diesen Varianten zu wechseln.
- Seite 39 NC – Modus: Wirkrichtung / Invertierung Um eine korrekte Funktion im Zusammenspiel zwischen Druck- und Positionsregelung zu erzielen, ist es wich- tig, dass die Richtung der Istwertsignale gemäß dieser Festlegung bestimmt wird: Ein Druck an der Messstelle „X1“ führt zum Ausfahren des Zylinders (in diesem Beispiel) bzw. einer Vergrößerung des gemessenen Wegsignals „X“...
- Seite 40 RA (Rampenzeiten für den Drucksollwert) Kommando Parameter Einheit Gruppe RA:i i= UP|DOWN PRESSURE x= 1… 600000 Die Rampenzeiten für den Drucksollwert werden hier in der Einheit ms festgelegt. Zwei getrennte Zeiten jeweils für Druckaufbau und Druckabbau können beschrieben werden. A:DOWN A:UP P_OFFSET (Druckoffset) Kommando...
- Seite 41 Beispiele: Flächenverhältnis A/B = 2,08: ARATIO = 2080 Flächenverhältnis A/B = 0,5: ARATIO = 500 Flächenverhältnis A/B = 1: ARATIO = 1000 Mit Hilfe des Parameters ARATIO wird die Prozessgröße XDP berechnet: XDP = X1 - X2 * 1000/ARATIO, wenn ARATIO >= 1000 ist und XDP = X1 * ARATIO/1000 - X2, wenn ARATIO <...
- Seite 42 Spezialfunktionen FF (Vorsteuerung im NC Modus) Kommando Parameter Einheit Gruppe FF:i I= A|B 0,01 EXTRA x= 0… 10000 Über dieses Kommando wird eine richtungsabhängige (i= A|B) optionale Geschwindigkeitsaufschaltung zur Kompensation des Schleppabstands parametriert. Die Funktion wird über das entsprechende Feldbusbit akti- viert.
- Seite 43 AFC_V0:A/B (Kreisverstärkung mit aktiver Beschleunigungsrückführung) Kommando Parameter Einheit Gruppe AFC_V0:i i= A|B EXTRA x= 1… 400 Dieser Parameter wird in s (1/s) richtungsabhängig (i=A|B) vorgegeben. Über die Parameter V0_AFC wird die Kreisverstärkung bei aktivierter Beschleunigungsrückführung im „VMODE = NC“ parametriert. Bei Ausfall eines Drucksensors kann über den Feldbus auf die Kreisverstärkung V0 (normalerweise ist hier eine geringere Verstärkung parametriert) zurückgeschaltet werden.
- Seite 44 Steuerbits über den Feldbus: Bei diesen Modulen kann die Driftkompensation (für statische Fehler) und die Feinpositionierung (für dynami- sche Fehler) eingesetzt werden. Neben der Steuerung über die Parameter sind drei Steuerbits über den Feld- bus verfügbar. DC_ACTIVE: Generelle Aktivierung der Funktionen Driftkompensation und Feinpositionierung DC_FREEZE: Einfrieren des statischen Kompensationswertes.
- Seite 45 MR - Regler Kommando Parameter Einheit Gruppe MR:T1 x= 0… 1000 EXTRA MR:T2 Der MR Regler ist ein unterlagerter Regler, über den das hydraulische Antriebsverhalten linearisiert wird. D. h. der Antrieb fährt mit einem über die Kreisverstärkung und der Vorgabe der maximalen Geschwindigkeit definier- ten Schleppabstand (unabhängig von externen Lastkräften) ACHTUNG! Der MR Regler kann nur im NC - Modus eingesetzt werden.
- Seite 46 Signal Bedeutung Bereich Einheit Soll - Schleppabstand +/- 30000 0,01 mm Stellsignal des Positionsreglers +/- 10000 0,01 % 0… 10000 Drucksollwert nach der Rampe 0,1 bar Differenz Drucksollwert minus Druckistwert +/- 10000 0,1 bar Stellsignal des Druckreglers +/- 10000 0,01 % Ausgangssignal des Moduls +/- 10000 0,01 %...
- Seite 47 Sonderkommandos Verwenden Sie diese Kommandos nur nach Rücksprache mit W.E.St. AINMODE (Umschaltung der Signalskalierung) Kommando Parameter Einheit Gruppe AINMODE x= EASY|MATH TERMINAL Über dieses Kommando wird die Art der Eingangsskalierung umgeschaltet. Der AINMODE schaltet zwischen den beiden Modi EASY und MATH um. Im EASY Zustand (ist DEFAULT) wird die einfachere anwendungsorientierte Skalierung der analogen Signaleingänge unterstützt.
- Seite 48 Typische Einstellungen: Kommando Eingang Beschreibung AIN:X 1000 1000 0… 10 V Bereich: 0… 100 % AIN:X 1000 V ODER 1… 9 V Bereich: 0… 100 %; 1 V = 1000 entspricht dem Offset und AIN:X 1000 1000 V die Verstärkung ist: 10 / 8 (10 V dividiert durch 8 V (9 V -1 V)) AIN:X 500 V ODER...
- Seite 49 Remote Control Rechteckgenerator Kommando Parameter Einheit Gruppe ACA:i i= CYCLE|POS1|POS2 TERMINAL :CYCLE x= 0… 30000 :POS1 x= 0… 10000 :POS2 x= 1… 10000 In der Funktion Remote Control (WPC-Funktion) kann ein Rechteckgenerator die Inbetriebnahme erleichtern, indem er durch entsprechende Sollwertvorgabe die Achse zwischen zwei Positionen zyklisch in Bewegung hält. Die untere Position wird durch das Kommando „ACA:POS1“...
- Seite 50 PROCESS DATA (Monitoring) Kommando Parameter Einheit Sollwert (Eingangssignal) Sollwert (nach dem Profilgenerator) Geschwindigkeitsvorgabe Istwert Regelfehler (Error Signal) Soll - Schleppabstand Stellsignal des Positionsreglers Druck Sollwert Drucksollwert nach der Rampe Drucksensor 1 Drucksensor 2 Pseudo – Differenzdruck Differenz Drucksollwert zu Druckistwert Stellsignal des Druckreglers Ausgangssignal des Moduls VACT...
- Seite 51 6 Allgemeine Funktionen Überwachte Fehlerquellen Folgende mögliche Fehlerquellen werden bei SENS = ON/AUTO fortlaufend überwacht: Quelle Fehler Verhalten Drucksensoren Nicht im gültigen Bereich bzw. Der Ausgang wird deaktiviert, PIN 13 / PIN 6, 4...20 mA Kabelbruch falls der Druckregler über das Steuerbit „PQ_Active“...
- Seite 52 FEHLER URSACHE / LÖSUNG ENABLE ist aktiv, das Vermutlich ist die Spannungsversorgung nicht vorhanden oder das ENABLE Signal (PIN 8) liegt nicht an. Modul zeigt keine Reak- tion, die READY LED ist Wenn keine Spannungsversorgung vorhanden ist, findet auch keine Kommunikation über unser Bedienprogramm statt.
- Seite 53 FEHLER URSACHE / LÖSUNG Der Antrieb sollte einen Positioniervorgang ausführen. Der Antrieb fährt mit zu hoher Geschwindigkeit zu Geschwindigkeit aus und ein, wodurch es zu einem unkontrollierten Verhalten hoch kommt. Die Reduzierung der Geschwindigkeit (MAX oder VELO Parameter) hat kei- nen bzw.
- Seite 54 7 EtherCAT IO Schnittstelle EtherCAT CoE EtherCAT ist ein Ethernet-basiertes Feldbussystem, das von Beckhoff und der EtherCAT Technology Group (ETG) entwickelt wurde. EtherCAT ist eine offene Technologie, die in den internationalen Normen IEC 61158 und IEC 61784 sowie in ISO 15745-4 standardisiert ist. EtherCAT kann dieselben Kommunikationsmechanis- men bereitstellen, die CANopen kennt.
- Seite 55 Bei sogenannten "intelligenten" EtherCAT-Geräten stehen die Prozessdateninformationen auch im CoE-Ver- zeichnis zur Verfügung. Änderungen in diesem CoE-Verzeichnis, die zu abweichenden PDO-Einstellungen füh- ren, verhindern jedoch, dass der Slave erfolgreich gebootet wird. Es wird nicht empfohlen, andere als die vorge- sehenen Prozessdaten zu konfigurieren, da die Geräte-Firmware (sofern verfügbar) auf diese PDO- Kombinationen abgestimmt ist.
- Seite 56 Standardobjekte in EtherCAT (ESI) Index Name Description Type Flags Default Subi. 1000 Device Type Gerätetyp des EtherCAT-Slaves UINT32 0x00000000 1008 Manufacturer Gerätename des EtherCAT-Slaves STRING UHC-126-U- Device Name 1009 Hardware version Hardware Version des EtherCAT slave UINT16 0x0014 100A Software version Software Version des EtherCAT slave UINT16 0x001e...
- Seite 57 8 ProfiNet IO RT Schnittstelle ProfiNet Funktionen PROFINET ein Standard für Industrial Ethernet nach IEEE 802.xx. und basiert auf der 100 Mb/s-Version des Full-Duplex und Switched-Ethernet. PROFINET IO ist für den schnellen Datenaustausch zwischen Ethernet- basierten Steuerungen (Master-Funktionalität) und Feldgeräten (Slave-Funktionalität) mit Zykluszeiten von bis zu 8 ms ausgelegt.
- Seite 58 9 Profibus Schnittstelle Profibus Funktionen Das Profibus-Modul unterstützt alle Baudraten von 9,6 kbit/s bis 12 Mbit/s. Die Baudratenerkennung erfolgt au- tomatisch. Das Modul realisiert den vollständigen Funktionsumfang eines Profibus-DP Slaves gemäß IEC 61158. Die Profibus Stationsadresse kann über ein entsprechendes Kommando durch ein Terminal Programm und der Bediensoftware WPC-300 eingestellt werden.
- Seite 59 10 Prozessdaten Bei den Positionen wird mit einer Auflösung von 1 µm gearbeitet (unabhängig von der realen Sensorauflösung), max. 0x989680 (10.000.000). Die Sollposition wird durch den Parameter SYS_RANGE begrenzt. Die Geschwindigkeit wird mit einem Wertebereich bis 0x3fff für 100 % vorgegeben. Intern wird mit einer Auflö- sung von 0,005 % gearbeitet.
- Seite 60 Byte Funktion Type Bereich Einheit Control_1 UINT8 Control_2 UINT8 Control_3 UINT8 Control_4 UINT8 Sollposition 1 High (MSB) - - - 0… 10000000 UINT32 0,001 mm - - - Sollposition 1 Low (LSB) Sollgeschwindigkeit 1 High 0… 0x3fff UINT16 (0… 100 %) Sollgeschwindigkeit 1 Low Sollposition 2 High (MSB) - - -...
- Seite 61 Beschreibung von Control_1 Type Default Name Beschreibung Direct direkte Sollwertübernahme und Verfahren bei START BOOL Aktivierung der Vorsteuerung zur Reduzierung des BOOL FF_Enable Schleppabstands A_Enable Aktivierung der Beschleunigungsrückführung BOOL BOOL Hand_B Manueller Betrieb. Die Achse wird gesteuert mit der unter BOOL dem gleichnamigem Parameter vorprogrammierten Geschwindigkeit gefahren.
- Seite 62 Beschreibung von Control_3 Name Beschreibung Type Default Zum Anstoßen der Kommunikation und als Watchdog BOOL Livebit BOOL BOOL BOOL BOOL DC_Freeze Speichern des Wertes der Driftkompensation als Offset für BOOL das Ausgangssignal. DC_Active Driftkompensation (siehe Kapitel Driftkompensation). BOOL Feinpositionierung (siehe Kapitel Driftkompensation). BOOL DC_F_Pos_1 Beschreibung von Control_4...
- Seite 63 Datenübertragung zum Feldbus Die Belegung der Parameterdaten des PDO‘s des EtherCat Moduls ergeben sich aus folgender Tabelle. Ein 32-Byte-Datenrahmen wird verwendet. Index Name Beschreibung Subi.- 6000:1 Status_1 Das Statusbitfeld zeigt Informationen über den Status der Achse. 6000:2 Status_2 Das Statusbitfeld zeigt Informationen über den Status des Druckreglers. 6000:3 Status_3 Das Statusbitfeld 3 zeigt Fehlerflags.
- Seite 64 Byte Funktion Bereich Einheit Status_1 UINT8 Status_2 UINT8 Status_3 UINT8 Status_4 UINT8 Istposition 1 High (MSB) - - - 0… 10000000 UINT32 0,001 mm - - - Istposition 1 Low (LSB) Interne Sollposition 1 High (MSB) - - - 0… 10000000 UINT32 0,001 mm - - -...
- Seite 65 Beschreibung des Statusbyte_1 Name Beschreibung Default BOOL BOOL BOOL BOOL PROFIL_2 zweite Geschwindigkeit aktiv BOOL POSWIN:S Statische Positionsüberwachung. Meldung, dass die Achse BOOL die Endposition mit der programmierten Genauigkeit erreich hat (SDD Modus). POSWIN:D Dynamische Positionsüberwachung. Meldung, dass der BOOL Schleppabstand der Achse sich im NC Modus im programmierten Fenster befindet.
- Seite 66 Beschreibung des Statusbyte_3 Name Beschreibung Default BOOL Fehler am analogen Drucksensoreingang (keine 4…20 mA) BOOL P_ERROR_2 Achtung: Invertiertes Signal, ein Fehler liegt vor, wenn das Bit nicht gesetzt ist. Fehler am analogen Drucksensoreingang (keine 4…20 mA) P_ERROR_1 BOOL Achtung: Invertiertes Signal, ein Fehler liegt vor, wenn das Bit nicht gesetzt ist.
- Seite 67 11 Parametrierung über den Feldbus: Funktionsweise Vorbereitung: - Die Spannungsversorgung der verschiedenen Ebenen muss gegeben sein. - Das System sollte sicherheitshalber nicht frei gegeben / in Betrieb sein. Wenn dies der Fall ist, das ENABLE Bit im Steuerwort zurücksetzen. Achtung: Die Parametrierung kann auch während des Betriebes durchgeführt werden. In diesem Fall sollte äußerst vorsichtig vorgegangen werden, da die Änderungen sofort aktiv sind.
- Seite 68 Parameterliste Die folgende Tabelle gibt die über den Bus schreibbaren Werte und deren Adressen an: Parameter Tabelle Index Parameter Beschreibung 0x2000 Beschleunigung Richtung A 0x2001 Beschleunigung Richtung B 0x2002 Bremsrampe Richtung A 0x2003 Bremsrampe Richtung B 0x2010 V0:A Kreisverstärkung Richtung A 0x2011 V0:B Kreisverstärkung Richtung B...
- Seite 69 12 ProfiNet Treiberbaustein für Simatic – Steuerungen TIA – Portal Für die Software „TIA Portal“ stellen wir zwei Treiberbausteine für den komfortablen Zugriff aus dem Anwender- programm zur Verfügung: a) Die Quelle WEST_POS124U_PFN.scl für Steuerungen der Serien S7-1200 und -1500 b) Die Quelle WEST_POS124U_PFN_TIA_KLASSIK.scl für Steuerungen der Serien S7-300 und -400 Im Folgenden wird deren Einbau in das Anwenderprojekt und die Verschaltung erläutert.
- Seite 70 4.) Der Treiberbaustein wird als SCL – Quelle zur Verfügung gestellt. Zum Einbau in das Projekt muss diese Datei im TIA – Portal als „neue externe Datei“ hinzugefügt werden: Seite 70 von 76 UHC-126-U 20.03.2023...
- Seite 71 5.) Anschließend auf die importierte Datei mit der rechten Maustaste klicken und die Option „Bausteine aus Quelle generieren“ wählen. Nach der Übersetzung steht der Treiberbaustein im Bausteinordner zur Ver- fügung. Die Nummer kann ggf. auch abweichen. Dieser FB kann nun im Anwenderprogramm aufgerufen werden. Dies sollte in einem Weckalarm – OB mit einer Zykluszeit >= 8 ms geschehen.
- Seite 72 STEP7 – Klassik Bei Verwendung der Serie S7-300 / -400 kann die Projektierung alternativ noch im Simatic Manager erfolgen. In der HW – Konfig wird zunächst die GSDML – Datei importiert. Das Profinet – System anlegen und unter „Weitere FELDGERÄTE“ die Komponente „UNIGATE IC-Profinet 2Port“...
- Seite 73 Die Quellen haben eine symbolische Bezeichnung. Diese entspricht dem Dateinamen, hier „WEST_POS124U_PFN“. Vor dem Übersetzen muss man in der Sym- boltabelle eine freie FB – Nummer zuweisen, z.B.: Nach dem Speichern der Symboltabelle kann der FB durch Rechtsklick auf die Quelle erzeugt werden. Das Übersetzen sollte fehlerfrei durchlaufen und anschließend der neue FB im Bausteinordner enthalten sein.
- Seite 74 Ansicht des Bausteins im FUP ohne Verschaltung: Seite 74 von 76 UHC-126-U 20.03.2023...
- Seite 75 Gemeinsame Eigenschaften Die Anschlüsse des Treiberbausteins entsprechen weitestgehend der Beschreibung im vorangegangenen Kapi- tel. Folgendes ist jedoch zu beachten: • Vorgabe der Sollpositionen im Format „Real“ und in der Einheit [mm] • Vorgabe der Sollgeschwindigkeiten im Format „Real“ und in der Einheit [%], dies bezogen auf die para- metrierten Werte •...
- Seite 76 13 Notizen Seite 76 von 76 UHC-126-U 20.03.2023...