PI C-872 Benutzerhandbuch

C-872 piezomotortreiber

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MS211D

C-872 Piezomotortreiber

Benutzerhandbuch

Version: 2.1.0

Datum: 23.10.2013

Dieses Dokument beschreibt folgendes

Produkt:



C-872.160

Piezomotortreiber für PILine® Systeme

Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG · Auf der Römerstr. 1 76228 Karlsruhe, Germany

Telefon +49 721 4846-0 · Telefax +49 721 4846-1019 · E-Mail info@pi.ws

Inhaltszusammenfassung für PI C-872

Seite 1 Datum: 23.10.2013 Dieses Dokument beschreibt folgendes Produkt:  C-872.160 Piezomotortreiber für PILine® Systeme Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG · Auf der Römerstr. 1 76228 Karlsruhe, Germany Telefon +49 721 4846-0 · Telefax +49 721 4846-1019 · E-Mail info@pi.ws...
Seite 2 PI®, PIC®, PICMA®, Picoactuator®, PIFOC®, PILine®, PInano®, PiezoWalk®, NEXACT®, NEXLINE®, NanoCube®, NanoAutomation® © 2013 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Deutschland. Die Texte, Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich geschützt. Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG behält insoweit sämtliche Rechte vor. Die Verwendung dieser Texte, Bilder und Zeichnungen ist nur auszugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt.
Seite 3 Auspacken Installation C-872 in ein Gehäuse einbauen .................19 Netzteil an C-872 anschließen ................20 PILine® Motor oder RodDrive Linearantrieb an C-872 anschließen ....21 Analoges Steuersignal an C-872 anschließen ...........22 SPI-Master-Einheit an C-872 anschließen ............22 Elektronik zur Signalverarbeitung an C-872 anschließen ........23 Inbetriebnahme DIP-Schalter-Einstellungen anpassen ..............25...
Seite 4 6.1.3 Art der Ansteuerung .................27 6.1.4 Aktivierungszustand des Festfrequenzbetriebs ........27 6.1.5 Aktivierungszustand der Frequenzregelung ........27 C-872 einschalten ....................28 Bewegungen ausführen ..................29 Einlaufprozedur ausführen .................31 Anpassen interner Einstellungen Allgemeine Hinweise zur Einstellungsanpassung ..........33 Frequenz für Festfrequenzbetrieb einstellen ............34 Wartung Störungsbehebung Kundendienst Technische Daten 11.1...
Seite 5 Handbücher herunterladen .................... 3 1.1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enthält die erforderlichen Informationen für die bestimmungsgemäße Verwendung des C-872. Grundsätzliches Wissen zu geregelten Systemen, zu Konzepten der Bewegungssteuerung und zu geeigneten Sicherheitsmaßnahmen wird vorausgesetzt. Die aktuellen Versionen der Benutzerhandbücher stehen auf unserer Website zum Herunterladen (S.
Seite 6 Detaillierungsgrad in Illustrationen von den tatsächlichen Gegebenheiten abweichen. Auch fotografische Abbildungen können abweichen und stellen keine zugesicherten Eigenschaften dar. 1.4 Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erwähnten Geräte und Programme von PI sind in separaten Handbüchern beschrieben. Beschreibung Dokument P-661 und U-164 PILine®...
Seite 7 1. Öffnen Sie die Website http://www.pi-portal.ws. 2. Klicken Sie auf Downloads. 3. Klicken Sie auf die entsprechende Kategorie (z. B. C Motion Controllers) 4. Klicken Sie auf den entsprechenden Produktcode (z. B. C-872). 5. Klicken Sie auf Documents. Die vorhandenen Handbücher werden angezeigt.
Seite 8 1 Über dieses Dokument 7. Klicken Sie auf Login. Die vorhandenen Handbücher werden angezeigt. 8. Klicken Sie auf das gewünschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datenträger. Version: 2.1.0 MS211D C-872 Piezomotortreiber...
Seite 9 Organisatorische Maßnahmen ..................6 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Der C-872 ist ein Laborgerät im Sinne der DIN EN 61010-1. Er ist für die Verwendung in Innenräumen und in einer Umgebung vorgesehen, die frei von Schmutz, Öl und Schmiermitteln ist. Der C-872 muss vor der Inbetriebnahme in ein geeignetes Gehäuse eingebaut werden.
Seite 10 2 Sicherheit  Installieren Sie den C-872 in der Nähe der Stromversorgung, damit er schnell und einfach von der Stromversorgung getrennt werden kann. 2.3 Organisatorische Maßnahmen Benutzerhandbuch  Halten Sie dieses Benutzerhandbuch ständig am C-872 verfügbar. Die aktuellen Versionen der Benutzerhandbücher stehen auf unserer Website zum Herunterladen (S.
Seite 11 Lieferumfang ........................ 10 Optionales Zubehör ..................... 11 Funktionsprinzipien ...................... 11 3.1 Produktansicht Abbildung 1: C-872.160 Piezomotortreiber für PILine® Systeme LED für Anzeige des Bereitschaftsstatus 6-Bit-DIP-Schalter: Auswahl von Motortyp und Ansteuerung, Ein- und Ausschalten von Frequenzregelung und Festfrequenzbetrieb D-Sub-Einbaustecker 15-polig, männlich, Benutzerschnittstelle u.a. für Steuersignaleingang (analog oder über SPI-Schnittstelle)
Seite 12 3 Produktbeschreibung Abbildung 2: C-872.160 Detailansicht: DIP-Schalter und Benutzerschnittstelle Funktion LED, grün/aus Anzeige des Bereitschaftsstatus:  Grün: C-872 ist betriebsbereit  Aus: C-872 ist nicht betriebsbereit 6-Bit-DIP-Schalter Schalter für: (S. 25)  Auswahl des Motortyps (1 bis 3)  Auswahl der Ansteuerung (4) ...
Seite 13 3 Produktbeschreibung Abbildung 3: C-872.160 Detailansicht: Anschlüsse für Motoren und Versorgungsspannung Funktion D-Sub-Buchse 15-polig, Anschluss für einen PILine® Piezomotor oder RodDrive weiblich (S. 48) Linearantrieb:  Ausgabe der Piezospannung für den Motor Eingänge für durchzuschleifende Signale:  Signale eines inkrementellen Positionssensors ...
Seite 14 3 Produktbeschreibung Abbildung 4: C-872.160: Potentiometer für Frequenzjustage im Festfrequenzbetrieb; Drehen in Pfeilrichtung verringert die Frequenz Funktion 10-Gang-Potentiometer Feinjustage der Frequenz im Festfrequenzbetrieb 3.2 Lieferumfang Bestell- Komponenten nummer C-872.160 Piezomotortreiber für PILine® Systeme MS211D Benutzerhandbuch für den C-872.160 (dieses Dokument) Version: 2.1.0...
Seite 15 Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst (S. 41). 3.4 Funktionsprinzipien 3.4.1 Ansteuerung Die Ansteuerung des C-872 kann über den analogen Steuereingang oder die SPI- Schnittstelle erfolgen. Die Auswahl der Ansteuerung erfolgt über den DIP-Schalter 4. Ansteuerung über analogen Steuereingang...
Seite 16 3 Produktbeschreibung 3.4.2 Unterstützte Motortypen Der C-872 unterstützt alle aktuell von PI angebotenen oder in PILine® Verstellern und Antrieben integrierten Typen von PILine® Piezomotoren. Die Anpassung an den angeschlossenen Motortyp erfolgt über die DIP-Schalter 1 bis 3 (S. 26). Die Einstellung bestimmt Folgendes: ...
Seite 17 SPI- spannung und der Piezo- Beim Einschalten startet der Schnittstelle vorgegeben die Bewegungs- spannung und C-872 mit der Standard- werden. richtung werden die Bewegungs- frequenz* für den jeweiligen Die Frequenz wird durch die über den richtung werden Motortyp.
Seite 18 3 Produktbeschreibung 3.4.4 Durchschleifen von Encoder- und Schaltersignalen Der C-872 verfügt über Eingänge für Signale von Referenz- und Endschaltern sowie von einem inkrementellen Encoder. Diese Signale wertet der C-872 nicht aus, sondern schleift sie durch und stellt sie über eine Schnittstelle für eine Elektronik zur Signalverarbeitung zur Verfügung.
Seite 19 Pulse zum Abgrenzen der einzelnen Eingang HIGH-aktiv Übertragungsrahmen Die Daten werden vom C-872 bei steigender SCK-Flanke übernommen (Übergang LOW → HIGH). Die Daten müssen 16 ns vor der steigenden SCK-Flanke stabil anliegen. Wenn keine Aktivität vorliegt, kann SCK den Zustand LOW oder HIGH haben.
Seite 20 Frequenzbereich für den eingestellten Motortyp liegen (S. 44). Wenn die Frequenzvorgabe die Bereichsgrenze überschreitet, setzt der C-872 die Frequenz auf den entsprechenden Grenzwert. Frequenzvorgaben müssen immer an den C-872 übertragen werden, obwohl sie nur ausgewertet werden, wenn sowohl Frequenzregelung als auch Festfrequenzbetrieb ausgeschaltet sind. Weitere Details siehe "Frequenzregelung und Festfrequenzbetrieb"...
Seite 21 − Berühren Sie vor dem Berühren einer elektronischen Baugruppe kurz einen leitenden, geerdeten Gegenstand.  Handhaben und lagern Sie den C-872 nur in Umgebungen, die bestehende elektrostatische Ladungen kontrolliert gegen Erde ableiten und elektrostatische Aufladungen verhindern (ESD-Arbeitsplatz oder elektrostatisch geschützter Bereich, kurz EPA).
Seite 23 Ladungen kontrolliert gegen Erde ableiten und elektrostatische Aufladungen verhindern (ESD-Arbeitsplatz oder elektrostatisch geschützter Bereich, kurz EPA). INFORMATION Der C-872 ist für das Einschieben in ein Gehäuse vorgesehen. Dazu hat die Platine an den beiden Längsseiten einen 3 mm breiten, unbestückten und unkontaktierten Rand. C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 24 ) angeschlossen. Der Übergangswiderstand an allen für die Schutzleiterfunktion relevanten Verbindungsstellen muss < 0,1 Ohm bei 25 A sein. − Das Gehäuse ist geschirmt und so beschaffen, dass der C-872 nach dem Einbau alle Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllt. −...
Seite 25 Kräfte und Geschwindigkeiten nicht ein und erwärmen sich möglicherweise.  Schließen Sie nur an eine der beiden Buchsen einen Motor oder Antrieb an. Voraussetzung  Der C-872 ist ausgeschaltet, d. h. das Netzteil ist nicht über das Netzkabel an der Steckdose angeschlossen. Werkzeug und Zubehör ...
Seite 26 PILine® Piezomotor oder RodDrive Linearantrieb anschließen  Schließen Sie den PILine® Piezomotor oder RodDrive Linearantrieb an die D- Sub-Buchse 15-polig, weiblich, oder an die MDR14-Buchse an. 5.4 Analoges Steuersignal an C-872 anschließen Voraussetzung  Die Signalquelle ist ausgeschaltet oder deren Ausgabe ist 0 V.
Seite 27 5.6 Elektronik zur Signalverarbeitung an C-872 anschließen INFORMATION Der C-872 verfügt über Eingänge für Signale von Referenz- und Endschaltern sowie von einem inkrementellen Encoder. Diese Signale wertet der C-872 nicht aus, sondern schleift sie durch und stellt sie über den D-Sub-Einbaustecker 15-polig, männlich, für eine externe Elektronik zur Signalverarbeitung zur Verfügung (z.B.
Seite 29 Aktivierungszustand der Frequenzregelung (S. 27) INFORMATION Geänderte DIP-Schalter-Einstellungen werden nach dem Einschalten des C-872 wirksam.  Wenn Sie DIP-Schalter-Einstellungen bei eingeschaltetem C-872 geändert haben, schalten Sie den C-872 aus und wieder ein, um die neuen Einstellungen zu aktivieren. C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 30 6 Inbetriebnahme Voraussetzung  Der C-872 ist ausgeschaltet, d. h. das Netzteil ist nicht über das Netzkabel an der Steckdose angeschlossen. DIP-Schalter-Einstellungen anpassen  Bringen Sie die einzelnen DIP-Schalter in die für Ihre Anwendung passende Stellung. Details finden Sie in den nachfolgenden Tabellen.
Seite 31 6.1.3 Art der Ansteuerung Ansteuerung Schalter 4 Ansteuerung über SPI- Schnittstelle Ansteuerung über analogen Steuereingang 6.1.4 Aktivierungszustand des Festfrequenzbetriebs Aktivierungszustand Schalter 5 Festfrequenzbetrieb eingeschaltet Festfrequenzbetrieb ausgeschaltet 6.1.5 Aktivierungszustand der Frequenzregelung Aktivierungszustand Schalter 6 Frequenzregelung eingeschaltet Frequenzregelung ausgeschaltet C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 32 Wenn der C-872 ohne Gehäuse betrieben wird, sind stromführende Teile zugänglich. Das Berühren der stromführenden Teile kann zu leichten Verletzungen durch Stromschlag führen.  Betreiben Sie den C-872 nur, wenn er in einem geschirmten Gehäuse installiert ist, das alle stromführenden Teile sicher einschließt und alle Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit erfüllt.
Seite 33 Der C-872 akzeptiert nur Frequenzvorgaben über SPI, die im zulässigen Frequenzbereich für den eingestellten Motortyp liegen (S. 44). INFORMATION Der C-872 ist mit einer Leerlaufsicherung ausgestattet: Bei Ansteuerung ohne Last schaltet der C-872 die Ausgabe der Piezospannung periodisch für jeweils 500 ms C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 34 Analoges Steuersignal (S. 22) oder − SPI-Master-Einheit (S. 22)  Sie haben die DIP-Schalter des C-872 passend zu Ihrer Anwendung eingestellt (S. 25).  Sie haben den C-872 eingeschaltet (S. 28). Bewegungen ausführen  Wenn die Ansteuerung über ein analoges Steuersignal erfolgt: Verändern Sie das Steuersignal innerhalb des Bereichs von -10 V bis +10 V.
Seite 35 Linearantriebs griffbereit.  Sie haben erste Bewegungen mit dem PILine® Piezomotor oder RodDrive Linearantrieb ausgeführt (S. 29).  Das System aus C-872 und PILine® Piezomotor oder RodDrive Linearantrieb ist noch betriebsbereit. Einlaufprozedur ausführen  Stellen Sie das analoge Steuersignal oder den über SPI übertragenen Stellwert entsprechend den Angaben zur Einlaufprozedur im Benutzerhandbuch des PILine®...
Seite 37 Das Berühren der stromführenden Teile kann zu leichten Verletzungen durch Stromschlag führen.  Öffnen Sie das Gehäuse des C-872 nur, wenn Sie dazu autorisiert und fachlich entsprechend qualifiziert sind.  Trennen Sie vor dem Öffnen des Gehäuses den C-872 von der Stromversorgung, indem Sie den Netzstecker ziehen.
Seite 38 Die Frequenzvorgabe erfolgt nicht über SPI. Im Festfrequenzbetrieb kann die Frequenz innerhalb des zulässigen Bereichs (S. 44) mit einem Potentiometer justiert werden. Abbildung 7: C-872.160: Potentiometer für Frequenzjustage im Festfrequenzbetrieb; Drehen in Pfeilrichtung verringert die Frequenz INFORMATION Im Festfrequenzbetrieb muss das Justieren der Frequenz mit dem Potentiometer nach jeder Montage des PILine®...
Seite 39 5. Wenn Sie die Stromaufnahme des C-872 messen wollen: Installieren Sie das Strommessgerät auf geeignete Weise im Stromkreis zur Versorgung des C- 872. 6. Schalten Sie den C-872 ein, indem Sie das Netzkabel des Netzteils mit der Steckdose verbinden. 7. Starten Sie eine kontinuierliche Bewegung, die bei periodischem Richtungswechsel den gesamten Stellweg des PILine®...
Seite 40 Linearantrieb bewegt sich in beide Richtungen mit maximaler Geschwindigkeit und Kraft, Stromaufnahme des C-872 nimmt maximalen Wert an)?  Wenn ja: Schalten Sie den C-872 aus, indem Sie den Netzstecker ziehen, und schließen Sie das Gehäuse des C-872.  Wenn nein: Wiederholen Sie das Justieren der Frequenz, bis die optimale Frequenz eingestellt ist.
Seite 41 8 Wartung Wartung Der C-872 ist wartungsfrei.  Wenden Sie sich für die Aktualisierung der Firmware des C-872 an den Kundendienst (S. 41). C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 43 Prüfen Sie die Einstellungen der DIP-Schalter 1 bis 3 für die eingestellt Auswahl des Motortyps (S. 26). Externe Positions- Die Frequenzregelung und eine eventuell vorhandene externe regelung funktioniert Positionsregelung können sich gegenseitig beeinflussen. nicht zufriedenstellend  Schalten Sie die Frequenzregelung des C-872 aus (S. 27). C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 44 9 Störungsbehebung Wenn die Störung Ihres Systems nicht in der Tabelle angeführt ist oder wenn sie nicht wie beschrieben behoben werden kann, kontaktieren Sie unseren Kundendienst (S. 41). Version: 2.1.0 MS211D C-872 Piezomotortreiber...
Seite 45 10 Kundendienst 10 Kundendienst Wenden Sie sich bei Fragen und Bestellungen an Ihre PI-Vertretung oder schreiben Sie uns eine E-Mail (mailto:info@pi.ws). Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an:  Produktcodes und Seriennummern von allen Produkten im System ...
Seite 47 über SPI Motoranschluss MDR14 und D-Sub 15 (f) Eingang auf D-Sub 15 (m) Stellwertvorgabe steuert Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung, Frequenzvorgabe möglich I/O-Leitungen D-Sub 15 (m) Durchgeleitet: 3 × End-/Referenzschaltersignale (TTL), 4 × Encodersignal (A/B, differenziell) C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 48 11.1.2 Frequenzbereiche nach Motortypen Die nachfolgende Tabelle zeigt die zulässigen Frequenzbereiche für die unterstützten Motortypen (Auswahl des Motortyps mit den DIP-Schaltern 1 bis 3 (S. 26)). Der C-872 stellt sicher, dass der zulässige Bereich nie überschritten wird. Bereich für das Potentio- Bereich für...
Seite 49 11 Technische Daten 11.1.3 Bemessungsdaten Der C-872 ist für folgende Betriebsgrößen ausgelegt: Maximale Maximale Maximale Leistungs- Betriebsfrequenz Betriebsspannung aufnahme (unbelastet) Eingang an: Hohlstecker- 24 V DC 50 W Buchse Maximale Ausgangs- Maximaler Maximale Ausgabe- spannung Ausgangsstrom frequenz Ausgang an: MDR14:...
Seite 50 11 Technische Daten 11.2 Abmessungen Abmessungen in mm Abbildung 8: C-872.160: Abmessungen in Millimeter Version: 2.1.0 MS211D C-872 Piezomotortreiber...
Seite 51 MOTOR_COM Ausgang: Piezo MOTOR_PHS1 Ausgang: Piezo MOTOR_PHS2 Ausgang: Piezo ENCA+ Eingang: Encoderkanal A, RS-422 ENCA- Eingang: Encoderkanal A (invertiert), RS-422 ENCB+ Eingang: Encoderkanal B, RS-422 ENCB- Eingang: Encoderkanal B (invertiert), RS-422 Reserviert Für künftige Verwendung C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 52 PLIMIT Eingang: positiver Endschalter, TTL REFSWITCH Eingang: Referenzschalter, TTL Reserviert Für künftige Verwendung ENCA+ Eingang: Encoderkanal A, RS-422 ENCA- Eingang: Encoderkanal A (invertiert), RS-422 ENCB+ Eingang: Encoderkanal B, RS-422 ENCB- Eingang: Encoderkanal B (invertiert), RS-422 Version: 2.1.0 MS211D C-872 Piezomotortreiber...
Seite 53 (0 V), Endlage erreicht: high (+5 V) REFSWITCH Ausgang: Referenzschalter, TTL nicht angeschlossen ENCA+ Ausgang: Encoderkanal A, RS-422 ENCA- Ausgang: Encoderkanal A (invertiert), RS-422 ENCB+ Ausgang: Encoderkanal B, RS-422 ENCB- Ausgang: Encoderkanal B (invertiert), RS-422 C-872 Piezomotortreiber MS211D Version: 2.1.0...
Seite 55 Instrumente (PI) GmbH & Co. KG kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines PI- Altgerätes, sofern es nach dem 13. August 2005 in Verkehr gebracht wurde. Falls Sie ein solches Altgerät von PI besitzen, können Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden: Physik Instrumente (PI) GmbH &...
Seite 57 13 EG-Konformitätserklärung 13 EG-Konformitätserklärung Für den C-872 wurde eine EG-Konformitätserklärung gemäß den folgenden europäischen Richtlinien ausgestellt: 2006/95/EG, Niederspannungsrichtlinie 2004/108/EG, EMV-Richtlinie 2011/65/EG, RoHS-Richtlinie Die zum Nachweis der Konformität zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet. Sicherheit (Niederspannungsrichtlinie): EN 61010-1:2010 EMV: EN 61326-1:2013 RoHS: EN 50581:2012 Wenn ein elektrisches Betriebsmittel für den Einbau in ein anderes elektrisches...