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Inhaltsverzeichnis

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Motion Control
Serie MCLM 300x RS
Kommunikations- /
Funktionshandbuch
DE
WE CREATE MOTION

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Inhaltszusammenfassung für Faulhaber MCLM 300x RS series

  • Seite 1 Motion Control Serie MCLM 300x RS Kommunikations- / Funktionshandbuch WE CREATE MOTION...
  • Seite 2 Daimlerstr. 23 / 25 · 71101 Schönaich Alle Rechte, auch die der Übersetzung, vorbehalten. Ohne vorherige ausdrückliche schriftliche Genehmigung der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG darf kein Teil dieser Beschreibung vervielfältigt, reproduziert, in einem Informationssystem gespeichert oder verarbeitet oder in anderer Form weiter übertragen werden.
  • Seite 3: Überblick

    Überblick Übersicht der Dokumente zu Faulhaber Motion Control Antrieben Dokument Inhalt Gerätehandbuch Geräteeinbau, Installation, Sicherheit, Spezifikation Kommunikations- und Funktionshandbuch Erstinbetriebnahme, Funktionsübersicht, Protokollbeschrei- (RS232) bung, Parameterbeschreibung und Hinweise zu autonomen Ablaufprogrammen Bedienungsanleitung Motion Manager Bedienung der PC-Software „FAULHABER Motion Mana- ger“ zur Konfiguration und Inbetriebnahme Produktdatenblätter...
  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis 1 Wichtige Hinweise In diesem Handbuch verwendete Symbole Weitere Hinweise 2 Schnellstart 3 Funktionsbeschreibung Positionsregelung 3.1.1 Sollwertvorgabe über die serielle Schnittstelle 3.1.2 Analoger Positionier-Modus (APCMOD) 3.1.3 Externer Impulsgeber als Positionsistwert (ENCMOD) Geschwindigkeitsregelung 3.2.1 Geschwindigkeitsvorgabe über die serielle Schnittstelle 3.2.2 Geschwindigkeitsvorgabe über eine analoge Spannung oder ein PWM Signal 3.2.3 Externer Impulsgeber als Geschwindigkeitsistwert (ENCMOD) Referenzfahrten und Endschalter 3.3.1 Endschaltereingänge und Schaltpegel...
  • Seite 5 Inhaltsverzeichnis 5 Inbetriebnahme Grundeinstellungen Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager 5.2.1 Verbindungsparameter 5.2.2 Motorauswahl 5.2.3 Konfiguration 5.2.4 Grundeinstellungen 5.2.5 Antriebsparameter 5.2.6 Reglereinstellungen 5.2.7 I/O Beschaltung und Verwendung 5.2.8 Datensatzverwaltung 5.2.9 Diagnose 6 Ablaufprogramme 7 Parameterbeschreibung Befehle zur Grundeinstellung 7.1.1 Befehle für spezielle Betriebsarten 7.1.2 Parameter für Grundeinstellung...
  • Seite 6: Wichtige Hinweise

    1 Wichtige Hinweise 1.1 In diesem Handbuch verwendete Symbole WARNUNG! Warnung! Dieses Piktogramm mit dem Hinweis „Warnung!“ weist auf eine drohende Gefährdung hin, die eine Körperverletzung zur Folge haben kann. f Dieser Pfeil weist Sie auf die entsprechende Maßnahme hin, um die drohende Gefährdung abzu- wenden.
  • Seite 7: Weitere Hinweise

    Bitte lesen Sie zur Installation des Antriebs das Gerätehandbuch Ihres Antriebs vollständig durch. f Bewahren Sie dieses Kommunikations- und Funktionshandbuch für den späteren Gebrauch auf. HINWEIS Arbeiten Sie immer mit der aktuellen Version des Faulhaber MotionManagers. Sie finden die jeweils aktuelle Version zum Download unter www.faulhaber.com/MotionManager. HINWEIS Die Angaben in dieser Bedienungsanleitung beziehen sich auf die Standardausführung der Antriebe.
  • Seite 8: Schnellstart

    Verfügt der eingesetzte PC über keine serielle Schnittstelle, so wird die Verwendung eines USB-Seriell Adapters empfohlen. Betrieb über FAULHABER Motion Manager Der FAULHABER Motion Manager bietet einen einfachen Zugriff auf den Befehlssatz des Motion Controllers. Der gewünschte Knoten muss bei Netzwerkbetrieb zuvor durch Doppelklick im Node- Ex- plorer aktiviert worden sein.
  • Seite 9 2 Schnellstart 3. Antrieb aktivieren: Befehl „EN“. Eingabe in Befehlseingabefeld und Button „Senden“ betätigen oder Auswahl aus Menü „Befehle – Bewegungssteuerung – Antrieb aktivieren“ und Button „Senden“ betätigen. 4. Antrieb betreiben (Beispiele): „ Motor mit einer Positioniergeschwindigkeit von 100 mm/s relativ um 10000 Inkremente ver- fahren: Befehl „SP100“...
  • Seite 10: Wegweiser

    Seite 41 Die Motion Controller können für unterschiedliche Betriebsarten konfiguriert werden. Standardmä- ßig wird die Antriebseinheit als Servomotor mit Sollwertvorgabe über die serielle Schnittstelle ausge- liefert. Eine Umkonfiguration des Antriebs kann über die entsprechenden FAULHABER Kommandos durchgeführt werden. Befehl Argument...
  • Seite 11: Positionsregelung

    3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung Wegweiser Positionierbetrieb mit Sollwertvorgabe über die serielle Schnittstelle: Sollwertvorgabe über die serielle Schnittstelle Seite 11 Positionierbetrieb mit Sollwertvorgabe über den Analogeingang: Analoger Positionier-Modus (APCMOD) Seite 14 Positionierbetrieb mit externem Impulsgeber als Istwert: Externer Impulsgeber als Positionsistwert (ENCMOD) Seite 16 Positionierung auf vordefinierte Endschalter: Konfiguration der Referenzfahrt und der Endschaltereingänge...
  • Seite 12: Befehle Zur Bewegungssteuerung

    Antrieb über die Strombegrenzungswerte LPC und LCC vor Überlastung geschützt werden (siehe Kapitel 3.2 „Geschwindigkeitsregelung“). Befehle zur Bewegungssteuerung Die Positionierung wird über die FAULHABER Befehle zur Bewegungssteuerung ausgeführt. Eine Übersicht aller Befehle zur Bewegungssteuerung finden Sie im Kapitel 7.4 „Befehle zur Bewegungs- steuerung“. Befehl...
  • Seite 13 3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung Zusammengesetzte Bewegungsprofile Durch entsprechende Vorgabe neuer Werte (Maximalgeschwindigkeit, Beschleunigung, Endposition), während der Positionierung, können komplexere Bewegungsprofile erzeugt werden. Nach einer Werteänderung muss lediglich ein neuer Motion-Start-Befehl (M) ausgeführt werden. Die Befehle NP und NV können zur Steuerung des Ablaufs herangezogen werden. Weitere Angaben zu zusammensetzten Bewegungsprofilen finden Sie im Kapitel 3.6.1 „Rampenge- nerator“.
  • Seite 14: Analoger Positionier-Modus (Apcmod)

    3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung 3.1.2 Analoger Positionier-Modus (APCMOD) Reglerstruktur bei Sollwertvorgabe über eine analoge Spannung RS232 SOR0 Geschwindigkeitsregler Pos-Regler Rampengenerator Soll Pos Motor AnIn APCMOD + SOR1 Hall APCMOD + SOR2 I²t Strombegrenzung Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung In dieser Betriebsart kann die Sollposition über eine analoge Spannung am Eingang AnIn vorgege- ben werden.
  • Seite 15: Absolutpositionierungen Innerhalb Eines Magnetischen Polabstands

    3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung Positionierung über Pulsweitensignal (PWM) am Analogeingang (SOR2) Wird im APCMOD auf SOR2 gestellt, so kann das Tastverhältnis eines PWM-Signals als Positions- Soll- wert verwendet werden. Im Auslieferungszustand bedeuten: „ Tastverhältnis > 50%  positive Solllage „ Tastverhältnis = 50%  Solllage = 0 „...
  • Seite 16: Externer Impulsgeber Als Positionsistwert (Encmod)

    3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung 3.1.3 Externer Impulsgeber als Positionsistwert (ENCMOD) Reglerstruktur bei Verwendung eines externen Impulsgebers als Istwertgeber SOR0 RS232 Pos-Regler Rampengenerator Geschwindigkeitsregler Soll Pos Motor AnIn Hall I²t Strombegrenzung ENCSPEED HALLSPEED Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung Für hochgenaue Anwendungen können die Istwerte der LM-Motoren von einem externen Impulsge- ber abgeleitet werden.
  • Seite 17 3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung Einstellungen für externen Encoder Befehl Argument Funktion Beschreibung ENCMOD Encoder Mode Umschalten auf Impulsgeber-Modus. Ein externer Im- pulsgeber dient als Lagegeber (Der aktuelle Positions- wert wird auf 0 gesetzt). ENCSPEED Encoder als Speed- Geschwindigkeit über Encodersignale im Encoder- sensor Modus HALLSPEED...
  • Seite 18 3 Funktionsbeschreibung 3.1 Positionsregelung Befehle zur Bewegungssteuerung Die Positionierung wird im ENCMOD ebenso wie im CONTMOD über die FAULHABER Befehle zur Bewegungssteuerung ausgeführt. Eine Übersicht aller Befehle zur Bewegungssteuerung finden Sie Kapitel 7.4 „Befehle zur Bewegungssteuerung“. Befehl Argument Funktion Beschreibung...
  • Seite 19: Geschwindigkeitsregelung

    3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung In der Betriebsart Geschwindigkeitsreglung wird die Geschwindigkeit des Antriebs über einen PI- Regler geregelt. Sofern der Antrieb nicht überlastet ist, folgt der Antrieb der Vorgabe ohne Abwei- chung. Für LM-Motoren kann die aktuelle Geschwindigkeit sowohl aus den Hallsignalen als auch über einen zusätzlichen Encoder erfasst werden.
  • Seite 20 3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung Geschwindigkeitseingang Bei LM-Motoren wird die aktuelle Geschwindigkeit im CONTMOD über die Auswertung der Hallsen- sorsignale bestimmt, die 3 000 Impulse pro magnetischem Polabstand liefern. Zusätzliche Einstellungen Grenzen der Bewegung Über den Befehl LL kann auch für den Geschwindigkeitsmodus eine Grenze des Bewegungsbereichs definiert werden.
  • Seite 21 3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung Zusammengesetzte Bewegungsprofile Das Erreichen der angegebenen Geschwindigkeit wird durch ein „v“ signalisiert, wenn „Notify Velo- city“ vor dem Start des Geschwindigkeitsbetriebs gesetzt wurde und ANSW1 oder ANSW2 eingestellt ist: Befehl Argument Funktion Beschreibung Wert Notify Velocity Bei Erreichen oder Durchfahren der angegebenen Geschwindigkeit wird ein „v”...
  • Seite 22: Geschwindigkeitsvorgabe Über Eine Analoge Spannung Oder Ein Pwm Signal

    3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung 3.2.2 Geschwindigkeitsvorgabe über eine analoge Spannung oder ein PWM Sig- In dieser Betriebsart kann der Antrieb geschwindigkeitsgeregelt mit Sollwertvorgabe über eine ana- loge Spannung oder ein PWM Signal betrieben werden. Grundeinstellungen Betriebsart CONTMOD und SOR1 oder SOR2. Für den Geschwindigkeitsregler können die Reglerparameter POR, I und die Abtastrate angepasst werden.
  • Seite 23: Sollwertvorgabe Über Pulsweitensignal (Pwm) Am Analogeingang (Sor2)

    3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung Sollwerteingang Beispiel: soll Der Antrieb soll sich erst bei Spannungen über 100 mV oder unter -100 mV am Analogeingang in Bewegung setzen: „ MAV100 -MAV Vorteil: Da 0 mV am Analogeingang üblicherweise schwer einstellbar ist, kann auch 0 mm/s nicht gut umgesetzt werden.
  • Seite 24: Externer Impulsgeber Als Geschwindigkeitsistwert (Encmod)

    3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung 3.2.3 Externer Impulsgeber als Geschwindigkeitsistwert (ENCMOD) Geschwindigkeitsregelung mit externem Encoder als Istwert RS232 SOR0 Rampengenerator Geschwindigkeitsregler soll Motor AnIn SOR1 PWMIn Hall SOR2 I²t Strombegrenzung ENCSPEED ext. Enc. Kommutierung Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung In dieser Betriebsart kann der Antrieb geschwindigkeitsgeregelt mit Sollwertvorgabe über RS232 oder aus einem Ablaufprogramm betrieben werden.
  • Seite 25 3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung Geschwindigkeitseingang Für den externen Inkrementalencoder muss dessen Auflösung bei 4-Flankenauswertung über den Parameter ENCRES spezifiziert werden. Zusätzlich zur Betriebsart ENCMOD muss die Geschwindigkeitsauswertung auf Basis des Encoders durch den Befehl ENCSPEED aktiviert werden. Befehl Argument Funktion Beschreibung ENCMOD Encoder Mode...
  • Seite 26 3 Funktionsbeschreibung 3.2 Geschwindigkeitsregelung Zusammengesetzte Bewegungsprofile Das Erreichen der angegebenen Geschwindigkeit wird durch ein „v“ signalisiert, wenn „Notify Velo- city“ vor dem Start des Geschwindigkeitbetriebs gesetzt wurde und ANSW1 oder ANSW2 eingestellt ist: Befehl Argument Funktion Beschreibung Wert Notify Velocity Bei Erreichen oder Durchfahren der angegebenen Geschwindigkeit wird ein „v”...
  • Seite 27: Referenzfahrten Und Endschalter

    3 Funktionsbeschreibung 3.3 Referenzfahrten und Endschalter Wegweiser Endschaltereingänge und Schaltpegel Seite 27 Befehle zur Bewegungssteuerung Seite 28 Konfiguration der Referenzfahrt und der Endschaltereingänge Seite 29 Über Referenzfahrten auf Endschalter kann die Absolutposition einer Anwendung nach dem Ein- schalten wieder initialisiert werden. Nach dem Einschalten oder über den Befehl GOHOSEQ wird eine zuvor definierte Referenzfahrt bis zum eingestellten Endschalter ausgeführt und dann die dafür definierten Aktionen ausgeführt.
  • Seite 28: Befehle Zur Bewegungssteuerung

    Die Funktion der Eingänge und das Verhalten der Referenzfahrt werden über die in Kapitel 3.3.3 „Konfiguration der Referenzfahrt und der Endschaltereingänge“ beschriebenen FAULHABER Kom- mandos eingestellt. Eine zuvor konfigurierte Referenzfahrt wird dann über folgende FAULHABER Kommandos gestartet. Eine Übersicht aller Befehle zur Bewegungssteuerung finden Sie im Kapitel 7.4 „Befehle zur Bewegungssteuerung“.
  • Seite 29: Konfiguration Der Referenzfahrt Und Der Endschaltereingänge

    3 Funktionsbeschreibung 3.3 Referenzfahrten und Endschalter 3.3.3 Konfiguration der Referenzfahrt und der Endschaltereingänge Die nachfolgenden Befehle verwenden folgende Bitmaske zur Konfiguration der Endschalterfunkti- onen: Setzen oder löschen Sie bei jedem Befehl das Bit an der Position des ge- wünschten Eingangs und übergeben Sie Analogeingang den resultierenden Zahlenwert an die nachfolgend beschriebenen Befehle.
  • Seite 30: Direkte Programmierung Über Ha-, Hl Und Hn-Befehle

    3 Funktionsbeschreibung 3.3 Referenzfahrten und Endschalter Beispiel: „ Referenzfahrt mit 3. Eingang als Referenzeingang (steigende Flanke): • Am AnIn und am Fault Pin würde Low Pegel bzw. fallende Flanke ausgewertet, am 3. Eingang wird die steigende Flanke ausgewertet. SHA4 Aktiviere eine Homing Sequenz für 3. Eingang (alle anderen sind in der Bitmaske = 0) •...
  • Seite 31 3 Funktionsbeschreibung 3.3 Referenzfahrten und Endschalter Vorteil: Keine abrupten Bewegungsänderungen. Zu HN- / SHN Befehl: Hard Notify (HN) und Set Hard Notify (SHN) Rückgabewerte an die RS232-Schnittstelle: Anschluss Rückgabewert „AnIn“ „Fault“ „3. Imput“...
  • Seite 32: Erweiterte Betriebsarten

    3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten Verwenden Sie den Befehl CONTMOD, um von einer erweiterten Betriebsart in den Normalbetrieb zurückzuwechseln. 3.4.1 Schrittmotorbetrieb Reglerstruktur im Schrittmotorbetrieb RS232 SOR0 AnIn Pos-Regler Rampengenerator Geschwindigkeitsregler APCMOD Soll Pos Motor Input Hall I²t Strombegrenzung GEARMOD Zähler Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung STEPMOD...
  • Seite 33 3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten Eingang Maximale Eingangsfrequenz: 400 kHz Pegel: Je nach Konfiguration 5 V-TTL oder 24 V-SPS kompatibel. Die Schrittzahl des emulierten Schrittmotors kann entsprechend der folgenden Formel nahezu belie- big eingestellt werden: τ Verfahrweg = Impulse · ·...
  • Seite 34: Gearing Mode (Elektronisches Getriebe)

    3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten 3.4.2 Gearing Mode (Elektronisches Getriebe) Reglerstruktur im Gearing Mode RS232 SOR0 AnIn Rampengenerator Pos-Regler Geschwindigkeitsregler APCMOD Soll Pos Motor Input Hall I²t Strombegrenzung GEARMOD Zähler Lage- und Geschwin- digkeitsberechnung STEPMOD Mit dem Gearing-Mode ist es möglich, einen externen Impulsgeber als Sollwertquelle für die Position zu verwenden.
  • Seite 35 3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten Beispiel: Motor soll um einen magnetischen Polabstand verfahren bei 1 000 Impulsen des externen Encoders: „ STW1 „ STN1000 Zusätzliche Einstellungen Grenzen der Bewegung Die mit LL eingestellten Bereichsgrenzen sind mit APL1 auch im Gearing Mode aktiv. Rampengenerator Definiert werden können die Steigungen der Beschleunigungs- und Bremsrampen bzw.
  • Seite 36: Spannungssteller-Modus

    3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten 3.4.3 Spannungssteller-Modus Reglerstruktur im Spannungssteller-Modus RS232 SOR0 Motor AnIn SOR1 PWMIn Hall SOR2 I²t Strombegrenzung Kommutierung Im Spannungssteller-Modus wird eine Motorspannung proportional zum Vorgabewert ausgegeben. Die Strombegrenzung bleibt weiterhin aktiv. Mit diesem Modus ist es möglich einen übergeordneten Regler zu verwenden. Der Controller dient dann nur als Leistungsverstärker.
  • Seite 37: Stromregelung Mit Analoger Stromvorgabe

    3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten 3.4.4 Stromregelung mit analoger Stromvorgabe Feste Bewegungsrichtung (SOR3) Reglerstruktur bei analoger Stromvorgabe mit fest vorgegebener Bewegungsrichtung Rampengenerator Geschwindigkeitsregler Uxxx Motor Vxxx soll Hall AnIn SOR3 Kommutierung Geschwin- digkeitsberechnung Mit dem Befehl SOR3 kann auf analoge Sollstromvorgabe geschaltet werden. Damit wird sowohl im Geschwindigkeits-Modus als auch im Spannungssteller-Modus der Betrag des Stroms proportional zur Spannung am analogen Eingang begrenzt.
  • Seite 38 3 Funktionsbeschreibung 3.4 Erweiterte Betriebsarten Bewegungsrichtung abhängig vom Stromsollwert (SOR4) Rampengenerator Geschwindigkeitsregler Uxxx Motor Vxxx soll Hall AnIn SOR4 Kommutierung Geschwin- digkeitsberechnung Mit dem Befehl SOR4 kann auf analoge Sollstromvorgabe geschaltet werden. Damit wird sowohl im Geschwindigkeits-Modus als auch im Spannungssteller-Modus der Betrag des Stroms proportional zur Spannung am analogen Eingang begrenzt.
  • Seite 39: Sonderfunktionen Des Fault Ausgangs

    3 Funktionsbeschreibung 3.5 Sonderfunktionen des Fault Ausgangs Der Fehleranschluss (Fault-Pin) kann für unterschiedliche Aufgaben als Ein- oder Ausgang konfigu- riert werden: Befehl Funktion Beschreibung ERROUT Error Output Fault-Pin als Fehlerausgang (Default) ENCOUT Encoder Output Fault-Pin als Impulsausgang DIGOUT Digital Output Fault-Pin als Digitalausgang.
  • Seite 40: Fault-Pin Als Digitalausgang

    3 Funktionsbeschreibung 3.5 Sonderfunktionen des Fault Ausgangs Fault-Pin als Impulsausgang: Im Modus ENCOUT wird der Fehleranschluss als Impulsausgang verwendet, der eine einstellbare An- zahl Impulse pro magnetischem Polabstand ausgibt. Die Impulse werden aus den Hallsensorsignalen der LM-Motoren abgeleitet und sind auf 4000 Impulse pro Sekunde begrenzt. Befehl Argument Funktion...
  • Seite 41: Technische Informationen

    3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen 3.6.1 Rampengenerator In allen Betriebsarten bis auf den Spannungssteller-Modus und die Stromregelung wird der Sollwert über den Rampengenerator geführt. Grundfunktion des Rampengenerators [mm/s²] [mm/s] Damit können getrennt die maximale Beschleunigung (AC), die maximale Verzögerung (DEC) und die maximale Geschwindigkeit (SP) anwendungsspezifisch parametrisiert werden.
  • Seite 42: Benachrichtigung Der Übergeordneten Steuerung

    3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Rampengenerator im Geschwindigkeitsmodus Eingriff des Rampengenerators im Geschwindigkeitsmodus [mm/s²] Sollwert z. B. durch V200 [mm/s] Nach dem Rampengenerator Im Geschwindigkeitsmodus wirkt der Rampengenerator wie ein Filter auf die Sollgeschwindigkeit. Der Sollwert wird auf den Maximum Speed Wert (SP) begrenzt und Sollwertänderungen entspre- chend der Brems- und Beschleunigungsrampen (AC und DEC) begrenzt.
  • Seite 43 3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Rampengenerator im Positioniermodus Eingriff des Rampengenerators im Positionierbetrieb [mm/s²] [mm/s] Sollwert z. B. durch LR1000 Nach dem Rampengenerator Im Positionierbetrieb wird über den Positionsregler aus der Differenz zwischen Sollposition und Ist- position eine Vorgabegeschwindigkeit ermittelt. Im Rampengenerator wird die vom Positionsregler ausgegebene Vorgabegeschwindigkeit auf den Maximum Speed Wert (SP) begrenzt und Beschleunigungen entsprechend der Beschleunigungsram- pe (AC) begrenzt.
  • Seite 44: Zusammengesetzte Bewegungsprofile

    3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Benachrichtigung der übergeordneten Steuerung Das Erreichen der Zielposition oder einer beliebigen Zwischenposition wird durch ein „p“ auf der seriellen Schnittstelle signalisiert, wenn „Notify Position“ vor dem Start der Positionierung gesetzt wurde, vorausgesetzt ANSW1 oder ANSW2 ist eingestellt. Zusammengesetzte Bewegungsprofile Durch entsprechende Vorgabe neuer Werte (Maximalgeschwindigkeit, Beschleunigung, Endposition), während der Positionierung, können komplexere Bewegungsprofile erzeugt werden.
  • Seite 45: Sinuskommutierung

    3.6 Technische Informationen 3.6.2 Sinuskommutierung Die FAULHABER Motion Controller für Linearmotoren zeichnen sich durch eine so genannte Sinus- kommutierung aus. Dies bedeutet, dass das vorgegebene magnetische Feld immer ideal zum Läu- ferstab steht. Dadurch gelingt es, Kräfteschwankungen auf ein Minimum zu reduzieren, auch dann, wenn die Geschwindigkeiten sehr klein sind.
  • Seite 46 3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Grundeinstellungen Befehl Argument Funktion Beschreibung Wert Load Peak Current Spitzenstrom laden Limit Wert: 0 … 12 000 mA Wert Load Continuous Cur- Dauerstrom laden rent Limit Wert: 0 … 12 000 mA Wert Load Current Integral Integralanteil für Stromregler laden Term Wert: 1 …...
  • Seite 47: Übertemperatursicherung

    Motor und je nach Geschwindigkeit kann es zur Überschreitung der zulässigen Höchstspannung kommen. Um eine Zerstörung von Bauteilen zu vermeiden, enthalten die FAULHABER Motion Controller für Linearmotoren einen Regler, der beim Überschreiten einer Grenzspannung (32 V) den Polradwinkel verstellt.
  • Seite 48 3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Folgende Regler-Parameter stehen zur Verfügung: Befehl Funktion Beschreibung Load Velocity Proportional Verstärkungsanteil des Geschwindigkeitsreglers laden. Term Wert: 1 … 255. Load Velocity Integral Term Integralanteil des Geschwindigkeitsreglers laden Wert: 1 … 255. Load Position Proportional Lagereglerverstärkung laden.
  • Seite 49 3 Funktionsbeschreibung 3.6 Technische Informationen Spezialmodus für die Positionsregelung Mit dem Befehl SR kann ein spezieller Modus der Positionsregelung aktiviert werden. Dazu muss zur gewünschten SR - Einstellung der Wert 100 addiert werden. Beispiel: Gewünschte Einstellung SR10 mit Spezialmodus: SR110. Bei Aktivierung dieses Modus wird der Parameter POR bei einer positionsgeregelten Anwendung sobald sich der Antrieb im Zielkorridor (einstellbar über den Befehl CORRIDOR) befindet, sukzessive reduziert.
  • Seite 50: Protokollbeschreibung

    Wegweiser Baudrate und Knotennummer Seite 52 Trace Funktion Seite 54 Für die Konfiguration und Bedienung der FAULHABER Motion Controller steht ein umfangreicher ASCII-Befehlssatz zur Verfügung. Der Aufbau der Befehlstelegramme ist nachfolgend beschrieben. Befehlstelegramm Die ASCII-Befehle sind folgendermaßen aufgebaut: [Knoten-Nr.] Befehl [Argument] Die Knoten-Nummer ist optional und wird nur benötigt, wenn mehrere Antriebe an einer Schnitt-...
  • Seite 51: Einstellungen Zum Antwortverhalten

    4 Protokollbeschreibung Einstellungen zum Antwortverhalten Standardmäßig werden die Sendebefehle nicht quittiert. Über den Befehl ANSW kann das Antwort- verhalten jedoch geändert werden: Befehl Argument Funktion Beschreibung ANSW Wert Answer Mode 0: Keine asynchronen Rückmeldungen 1: Asynchrone Rückmeldungen zulassen 2: Alle Befehle mit Bestätigung und asynchronen Rück- meldungen 3: Debug-Modus, gesendete Befehle werden zurückge- geben...
  • Seite 52: Baudrate Und Knotennummer

    4 Protokollbeschreibung 4.1 Baudrate und Knotennummer Die serielle Schnittstelle muss folgendermaßen konfiguriert werden: „ 8 Datenbits „ 1 Stopbit „ No Parity Für schnelle Befehlsfolgen oder Übertragung von Ablaufprogrammen und Parametersätzen ist das Xon/Xoff-Protokoll zu verwenden. Baudrate PC und Controller müssen auf die selbe Baudrate eingestellt sein, um miteinander kommunizieren zu können.
  • Seite 53 Die Geräte werden alle mit der Knoten-Nummer 0 ausgeliefert. Um die Einheiten für den Netzwerk- betrieb vorzubereiten, sind diese zuerst einzeln an den PC anzuschließen und z. B. mit Hilfe des FAULHABER Motion Managers auf die gewünschte Knotenadresse einzustellen. Um die einzelnen Antriebe im Netzwerk adressieren zu können, muss vor jedem zu sendenden ASCII- Kommando die Knoten-Nummer angegeben werden (Bsp.: 3V100).
  • Seite 54: Trace Funktion

    4 Protokollbeschreibung 4.2 Trace Funktion Über ein zusätzliches Binärinterface steht eine leistungsfähige Trace-Funktion zur Verfügung, über die online bis zu 2 Größen in einer Auflösung von bis zu 3 ms ausgelesen werden können. Um das Binärinterface verwenden zu können, muss es zuvor über den Befehl BINSEND1 für den ge- wünschten Knoten geöffnet werden.
  • Seite 55 4 Protokollbeschreibung 4.2 Trace Funktion Datenanforderung Gesendet wird ein binäres Zeichen: [Request] Je nach eingestellten Modi (Befehle 200 und 202) werden 3,5,7 oder 9 Bytes an den PC zurückgesen- det. Request: 201: Anforderung eines Datenpaketes Nach einer Moduseinstellung muss mind. 2 ms gewartet werden, um gültige Daten anfordern zu können.
  • Seite 56: Inbetriebnahme

    Für den Kommunikationsaufbau ist darauf zu achten, dass bei allen Teilnehmern die gleiche Übertra- gungsrate eingestellt ist (siehe Kapitel 5.2.1 „Verbindungsparameter“). Der FAULHABER Motion Manager bietet eine komfortable Möglichkeit die Geräte-Konfiguration über grafische Dialoge vorzunehmen. Die Konfiguration kann aber auch über ein eigenes PC-Programm, ein Terminalprogramm oder über ein SPS-Programm vorgenommen werden.
  • Seite 57 „ Strombegrenzungswerte (LCC, LPC), angepasst an Motortyp und Anwendung „ Reglerparameter (POR, I, PP, PD), angepasst an Motortyp und Anwendung Zusätzlich kann mit Hilfe des FAULHABER Motion Managers noch ein Abgleich der Hallsensorsignale für einen ruckelfreien Anlauf vorgenommen werden. Anschließend muss die Konfiguration noch an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Insbe- sondere sind folgende Grundeinstellungen wichtig: „...
  • Seite 58: Konfiguration Mit Dem Faulhaber Motion Manager

    5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager Die PC-Software „FAULHABER Motion Manager“ bietet eine einfache Möglichkeit die Antriebsein- heit zu konfigurieren und erste Tests und Optimierungen durchzuführen. Die Software ist für Microsoft Windows verfügbar und kann kostenlos von der FAULHABER Internet- Seite unter www.faulhaber.com heruntergeladen werden.
  • Seite 59: Verbindungsparameter

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager 5.2.1 Verbindungsparameter Falls nach dem Start des Motion Managers kein Antriebsknoten gefunden wurde, erscheint ein Ver- bindungsassistent, über den nach Auswahl der Produktgruppe „Motion Controller mit RS232-Schnitt- stelle“ die verwendete COM-Schnittstelle am PC und die Übertragungsrate eingestellt werden kann.
  • Seite 60: Motorauswahl

    Motorassistent zur Verfügung, der über die Assistententenleiste am rechten Bildschirmrand auf- gerufen werden kann. Nach Auswahl des gewünschten FAULHABER-Motors aus einer Liste und Einstellung des verwendeten Sernsortyps sowie der Eingabe eines Trägheitsfaktors für die zu betreibende Last, werden neben den Motor- und Strombegrenzungswerten auch passende Reglerparameter ermittelt und zum Antrieb übertragen.
  • Seite 61 HINWEIS Stellen Sie sicher, dass der Läuferstab frei beweglich ist bevor Sie die Geberoptimierung starten. Reglermodus Der Faulhaber Motion Controller unterstützt die beiden Hauptbetriebsarten „ Lageregelung als Servoantrieb. „ Geschwindigkeitsregelung Abhängig vom gewählten Betriebsmodus wird der Reglermodus zum Teil automatisch mit selektiert.
  • Seite 62 5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager ENCMOD mit HALLSPEED Lageregelung mit Auswertung der Hallsignale für die Istgeschwindigkeit ENCMOD bei Lageregelung: siehe Kapitel 3.1.3 „Externer Impulsgeber als Positionsistwert (ENCMOD)“ GEARMOD Lageregelung Die Sollposition wird über die Schrittzahl eines externe Encoders ermittelt GEARMOD siehe Kapitel 3.4.2 „Gearing Mode (Elektronisches Getriebe)“...
  • Seite 63: Antriebsparameter

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager 5.2.5 Antriebsparameter Im Reiter Antriebsparameter werden zusätzliche Einstellungen zu den Gebern und zur gewählten Betriebsart vorgenommen. Zusatzeinstellungen für die gewählte Betriebsart Encoderauflösung Falls ein an den Motor angebauter Inkrementalencoder ausgewertet werden soll, muss dessen effek- tive Auflösung bei 4-Flankenauswertung angegeben werden.
  • Seite 64: Reglereinstellungen

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager Positionierbereichsgrenzen In verschiedenen Betriebsarten kann der Bewegungsbereich überwacht und begrenzt werden. Die Grenzen dieses Bewegungsbereichs können hier in Inkrementen der Istposition über den Parameter LL angegeben werden Aktiviert wird die Bereichsüberwachung über den Befehl APL1.
  • Seite 65 CI kann die Geschwindigkeit der Begrenzung eingestellt werden. Bei Verwendung der Defaultwerte für Ihren Motor, wird der Strom nach etwa 5ms auf den zulässigen Wert begrenzt. Wurde auf der Seite Grundeinstellungen ein Faulhaber Motor gewählt, sind hier bereits Parameter eingetragen mit denen der Motor sicher betrieben werden kann.
  • Seite 66: I/O Beschaltung Und Verwendung

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager Rampengenerator (AC, DEC, SP) Der Rampengenerator begrenzt die Geschwindigkeitsänderung am Eingang des Geschwindigkeits- reglers über die Parameter AC und DEC und die maximale Vorgabegeschwindigkeit über den Para- meter SP. Die Parameter AC und SP sind entsprechend der Anwendung frei wählbar, über den Parameter DEC wird das Bremsverhalten im Positionierbetrieb festgelegt.
  • Seite 67: Datensatzverwaltung

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager Eingangspegel und Flanke Die Schaltschwellen der digitalen Eingänge sind entweder direkt TTL kompatibel oder an die Schalt- pegel von 24V SPS Ausgängen angepasst. Für jeden der Eingänge kann zusätzlich selektiert werden, welcher Pegel als aktiver Pegel des Ein- gangs verwendet werden soll und inwieweit der Eingang als Endschalter Verwendung finden soll (HB / HD).
  • Seite 68: Diagnose

    5 Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration mit dem FAULHABER Motion Manager 5.2.9 Diagnose Die Statusanzeige dient zur laufenden Kontrolle der wesentlichen Betriebszustände. Es werden interne Zustände, Fehlerflags und der Zustand der digitalen Eingänge signalisiert. Zusätz- lich wird hier die intern gemessene Gehäusetemperatur angezeigt.
  • Seite 69: Ablaufprogramme

    Daten-Flash des Controllers abgespeichert und von dort ausgeführt werden. Die Ablaufprogramme können mit dem FAULHABER Motion Manager erstellt und übertragen wer- den, es ist aber auch möglich einen Standard-Text-Editor zu verwenden und die Programme anschlie- ßend mit dem Motion Manager oder einem Terminalprogramm zu übertragen.
  • Seite 70 6 Ablaufprogramme „ NV … Notify Velocity Der Ablauf stoppt am nächsten M- oder V-Befehl, bis die entsprechende Geschwindigkeit erreicht ist. „ GOHIX … Go Hall Index Der Ablauf stoppt am GOHIX-Befehl, bis die Hall-Null-Position erreicht ist. Bei mehreren Notify-Bedingungen bewirkt die erste erfüllte Bedingung eine Programmfortsetzung. Zusatzbefehle zur Verwendung innerhalb von Ablaufprogrammen: Befehl Argument...
  • Seite 71: Erläuterungen Zu Den Befehlen Und Funktionen

    6 Ablaufprogramme Befehl Argument Funktion Beschreibung RETI Return Error Interrupt Rücksprung aus einer Fehlerbehandlungsroutine. Wichtig: der unterbrochene Befehl wird nicht mehr fortgeführt, auch wenn er zum Zeitpunkt der Unterbrechung noch nicht beendet war! DIERI Disable Error Interrupt Der ERI-Befehl wird deaktiviert, d. h. bei einem Fehler wird nicht mehr in die Fehlerbehandlungsroutine gesprungen.
  • Seite 72 6 Ablaufprogramme Die Programmsequenzen nach A2 bzw. nach A3 können nur durch einen JMP2- bzw. JMP3-Befehl von der RS232 aus aufgerufen werden. Ein JMP2 von der RS232 aus führt hier dazu, dass der Antrieb auf die Lage 1 000 fährt und dort stehen bleibt. Die DxJNZ-Befehle dienen zur Bildung von Schleifen mit vordefinierter Anzahl von Durchläufen.
  • Seite 73 6 Ablaufprogramme Notify-Befehle Über die Notify-Befehle ist es unter anderem möglich kompliziertere Bewegungsprofile zu erzeugen. Beispiel: LA6000 SP1000 AC20 NV100 AC100 NV800 AC50 Mit dieser Sequenz wird während des Hochlaufs bei 100 mm/s die Beschleunigung erhöht. Bei 800 mm/s wird sie wieder verringert. Der NP-Befehl ohne Argument stoppt den Ablauf bis die Sollposition erreicht ist.
  • Seite 74 6 Ablaufprogramme Beispiel: Positionierroutinen über RS232 aufgerufen. Das Programm ermöglicht den Aufruf verschiedener Routinen von der RS232 Schnittstelle aus: „ JMP2: Homing Sequence. Zuerst auf einen Endschalter fahren und dann auf den Hallsensor Null- punkt (Hallindex), um einen möglichst genauen Referenzpunkt zu erhalten. „...
  • Seite 75 6 Ablaufprogramme TIMEOUT500 ;Nach 5 Sek. Ablauf fortsetzen, auch wenn Position noch nicht erreicht ;Positionierung starten ;Motor stoppen ;Wieder auf Positioniermodus schalten JMP1 ;Rücksprung auf Endlosschleife ;Einsprungpunkt für Routine 3 (JMP5) SETA1000 ;Variable A vordefinieren ;Einsprungpunkt für Schleife LR300 DELAY100 LR–1500 DELAY50 DAJNZ6...
  • Seite 76: Parameterbeschreibung

    Seite 83 Allgemeine Abfragebefehle Seite 84 Befehle für Ablaufprogramme Seite 85 Nachfolgend sind alle ASCII-Befehle aufgeführt, die für die Bedienung der FAULHABER Motion Cont- roller zur Verfügung stehen. Der Aufbau der ASCII-Befehle ist im Kapitel 4 „Protokollbeschreibung“ erklärt. 7.1 Befehle zur Grundeinstellung Die hier aufgeführten Befehle dienen zur Konfiguration von Grundeinstellungs-Parametern.
  • Seite 77: Parameter Für Grundeinstellung

    7 Parameterbeschreibung 7.1 Befehle zur Grundeinstellung 7.1.2 Parameter für Grundeinstellung Befehl Argument Funktion Beschreibung ENCRES Wert Load Encoder Reso- Auflösung von externem Encoder laden (4-fach Imp/Umdr). lution Wert: 8 … 65 535 Wert Load Speed Constant Geschwindigkeitskonstante K laden gemäß Angaben im Daten- blatt.
  • Seite 78: Allgemeine Parameter

    7 Parameterbeschreibung 7.1 Befehle zur Grundeinstellung 7.1.3 Allgemeine Parameter Befehl Argument Funktion Beschreibung Wert Load Position Range Grenzpositionen laden (über diese Limits kann nicht herausge- Limits fahren werden). Positive Werte geben das obere Limit an und negative das untere. Die Bereichsgrenzen sind nur aktiv, wenn APL1 ist. Wert: –1,8 ·...
  • Seite 79: Konfiguration Der Referenzfahrt Und Der Endschalter

    7 Parameterbeschreibung 7.1 Befehle zur Grundeinstellung 7.1.5 Konfiguration der Referenzfahrt und der Endschalter Befehl Argument Funktion Beschreibung Bitmaske Hard Polarity Gültige Flanke bzw. Polarität der jeweiligen Endschalter festlegen: 1: Steigende Flanke bzw. High Pegel gültig. 0: Fallende Flanke bzw. Low Pegel gültig. Bitmaske Hard Blocking Hard-Blocking Funktion für entsprechenden Endschalter aktivie-...
  • Seite 80: Abfragebefehle Für Grundeinstellung

    0: SOR0 (RS232-Schnittstelle) 1: SOR1 (Analogspannung) 2: SOR2 (PWM-Signal) 3: SOR3 (Strombegrenzungswert) 4: SOR4 (Strombegrenzungswert mit Richtungsvorgabe über Eingangspolarität) Bit 6, reserviert Bit 7-9, FAULHABER Modus: 0: CONTMOD 1: STEPMOD 2: APCMOD 3: ENCMOD / HALLSPEED 4: ENCMOD / ENCSPEED 5: GEARMOD 6: VOLTMOD Bit 10, Leistungsverstärker:...
  • Seite 81: Konfiguration Des Fehler-Pins Und Der Digitalen Eingänge

    7 Parameterbeschreibung 7.2 Abfragebefehle für Grundeinstellung Befehl Argument Funktion Beschreibung GMAV – Get Minimum Analog Eingestellter minimaler Startspannungswert Voltage Einheit; mV (MAV) – Get Positive Limit Eingestellte positive Grenzposition (LL) – Get Negative Limit Eingestellte negative Grenzposition (LL) – Get Maximum Speed Eingestellte Maximalgeschwindigkeit in mm/s (SP) –...
  • Seite 82: Konfiguration Der Referenzfahrt

    7 Parameterbeschreibung 7.2 Sonstige Befehle 7.2.3 Konfiguration der Referenzfahrt Befehl Argument Funktion Beschreibung – Homing Configuration Eingestellte Referenzfahrt-Konfiguration. Rückgabewerte binär codiert (LSB = Bit 0): Bit 0-7, SHA-Einstellung Bit 8–15, SHN-Einstellung Bit 16-23, SHL-Einstellung Bit 24, Power-On Homing Sequence 0: deaktiviert 1: aktiviert (Referenzfahrt nach dem Einschalten) GHOSP –...
  • Seite 83: Befehle Zur Bewegungssteuerung

    VOLTMOD. Wert: –32 767 … 32 767 GOHOSEQ – Go Homing Sequence FAULHABER Referenzfahrtsequenz ausführen. Unabhängig vom aktuellen Modus wird eine Referenzfahrt durchgeführt (falls diese programmiert ist). FHIX Find Hall Index BL 4-pol Motor auf Hall-Nullpunkt (Hall-Index) fahren und Istpo- sitionswert auf 0 setzen.
  • Seite 84: Allgemeine Abfragebefehle

    7 Parameterbeschreibung 7.5 Allgemeine Abfragebefehle Befehl Argument Funktion Beschreibung GTYP – Get Controller Type Bezeichnung des Controllers abfragen GSER – Get Serial Number Abfrage der Serien-Nummer – Get Version Aktuelle Softwareversion – Get Actual Position Aktuelle Istposition TPOS – Get Target Position Sollposition –...
  • Seite 85: Befehle Für Ablaufprogramme

    Befehl darf nicht mehr als 10 000 Mal ausgeführt werden, da sonst die Funktion des Flashspeichers nicht mehr gewährleistet werden kann. Im FAULHABER Motion Manager müssen diese Befehle nicht eingegeben werden, da sie von der Funktion „Programmdatei übertragen..“ automatisch angehängt werden.
  • Seite 86 7 Parameterbeschreibung 7.6 Befehle für Ablaufprogramme Zusatzbefehle zur Verwendung innerhalb von Ablaufprogrammen: Befehl Argument Funktion Beschreibung DELAY Wert Delay Ablauf eine definierte Zeit anhalten Argument: in 1/100 Sekunden Wert: 0 … 65 535 TIMEOUT Wert Timeout Bei Notify-Befehlen nur die vorgegebene Zeit warten und dann den Ablauf wieder fortfahren.
  • Seite 87 Notizen...
  • Seite 88 DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG Antriebssysteme Daimlerstraße 23 / 25 71101 Schönaich · Germany Tel. +49(0)7031/638-0 Fax +49(0)7031/638-100 MA7000.00041 deutsch, 2. Version, 12.2011 info@faulhaber.de © DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG Änderungen vorbehalten www.faulhaber.com...

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