Inhaltsverzeichnis
Werbung
Verfügbare Sprachen
Verfügbare Sprachen
Quicklinks
BETRIEBSANLEITUNG
USER MANUAL
Universal-Positioniersteuerung
Universal Position Control Unit
OWIS GmbH
OWIS GmbH
Im Gaisgraben 7
Im Gaisgraben 7
79219 Staufen i. Br. (Germany)
79219 Staufen i. Br. (Germany)
Tel. +49 (0) 76 33 / 95 04-0
Tel. +49 (0) 76 33 / 95 04-0
Fax +49 (0) 76 33 / 95 04-440
Fax +49 (0) 76 33 / 95 04-440
PS 90
9013.
0180
/ 31.07.2014
info@owis.eu
info@owis.eu
www.owis.eu
www.owis.eu
mobile.owis.eu
mobile.owis.eu
1
Werbung
Inhaltsverzeichnis
Verwandte Anleitungen für OWIS PS90
Inhaltszusammenfassung für OWIS PS90
-
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhalt Content 1. Allgemeines ................5 1. General Information ...............44 2. Ausführung und Lieferumfang ..........5 2. Setup and Scope of Delivery ...........44 2.1 Standard ................5 2.1 Standard ................44 2.2 Zubehör ................5 2.2 Accessories ...............44 2.3 Optionen ................5 2.3 Options ................44 3. Sicherheit .................6 3. - Seite 4 Periodendauer ..............19 Cycle Time ................58 Endgeschwindigkeit ............19 Final Velocity ..............58 Beschleunigung bei Trapezprofil ..........19 Acceleration for Trapezoidal Velocity Profiling ......58 11.2 DC-Servomotor und 2-Phasen-Schrittmotor (Closed-Loop) 19 11.2 DC Servo Motor and 2-Phase Step Motor (Closed-Loop) ..58 Allgemeines ................19 General Information ............58 Abtastzeit ................19 Servo Loop Cycle Time ............58 Endgeschwindigkeit ............19...
-
Seite 5: Allgemeines
1. Allgemeines 2. Ausführung und Lieferumfang ® Die OWIS Steuerung PS 90 ist eine universelle Positioniersteuerung, Die PS 90 besteht aus einem Grundgerät für unterschiedliche die für anspruchsvolle Steuerungsaufgaben eingesetzt wird. Motorspannungen und wird entsprechend den Kundenanforde- rungen mit Achsmodulen, zusätzlichen Funktionen und Anschlüssen Sie ist modular aufgebaut und wird flexibel auf den jeweiligen bestückt. -
Seite 6: Sicherheit
3. Sicherheit 4. Normen und Richtlinien Die Steuerung hat je nach Ausführung ein Gewicht von etwa 15 kg. Die Universal-Positioniersteuerung PS 90 erfüllt folgende Normen und An der Frontseite unten befindet sich eine Griffmulde und an der Richtlinien: Rückseite oben ein Handgriff. Damit kann die PS 90 sicher transportiert •... -
Seite 7: Aufbau Der Steuerung
6. Aufbau der Steuerung -Nr. Lüftungsschlitze Handterminal-Anschluss ® EIN-Taster RS-232-Schnittstelle USB-Anschluss AUS-Taster ® Anybus -Schnittstelle Reset-Taster PS 90 Griffmulde Bild 1: Gehäuse Frontansicht Handgriff Seriennummer Lüftungsschlitze TTL-Ein-/Ausgänge Ser.-Nr. SPS-Ein-/Ausgänge Hauptschalter Analog-Ein-/Ausgänge Netzansschluss NOT-AUS-Anschluss Kühlkörper Sicherung Motorplatine Universal-Motoranschluss Anschlüsse für System-/Wegmess-Encoder PS 90 Bild 2: Gehäuse Rückansicht Die PS 90 ist in einem hochwertigen und stabilen Metallgehäuse... -
Seite 8: Anschlüsse
Anschluss von Wegmesssystemen CONNEI 12-polige getrennt. Encoder Buchse Netzanschluss Spannungsversorgung Kaltgerätebuchse Universal-Motoranschluss Option: ® Mit dem passenden OWIS Anschlusskabel werden die OWIS ® Positioniereinheiten angeschlossen. Über diesen Anschluss- ® Anybus -Modul Kommunikation mit einem PC RJ 45 stecker wird der Motor mit Leistung versorgt, die Signale des Encoders Modbus/TCP über Ethernet... -
Seite 9: Encodereingang
Encodereingang Die vier Leistungsausgänge sind pulsweitenmoduliert und nach Masse Der Encodereingang ermöglicht sowohl den Anschluss von Encodern schaltend. Sie können induktive Lasten ansteuern, die kurzzeitig mit Leitungstreibern (antivalente Signale für CHA, CHB und einen hohen Anzugsstrom und anschließend nur noch einen geringen optional Index I), als auch von Encodern mit TTL-/CMOS-Signalen. -
Seite 10: Steuerungsarchitektur Und Funktion
7. Steuerungsarchitektur und Funktion den Antriebsplatinen, verwaltet die digitalen und analogen Ein- und Ausgänge und kommuniziert mit dem Handterminal. Die Hauptplatine hat einen USB-Anschluss für die Kommunikation mit einem PC. Eine weitere RS-232-Schnittstelle ist als alternative Kommando-Schnittstelle zum PC implementiert. Über die USB- oder RS-232-Schnittstelle ist auch ein Update der Firmware möglich. -
Seite 11: Betrieb Unterschiedlicher Motortypen
Motortyps vorzuwählen. Eine Strombegrenzung kann durch das Set- so ein besonders geräuscharmer Betrieb möglich. zen der jeweiligen Parameter eingestellt werden. (Weitere Hinweise Die PS 90 wird in Kombination mit OWIS ® -Positioniereinheiten sind im Kapitel „Einstellelemente der Motorendstufe” zu finden.) bereits mit passenden Reglereinstellungen ausgeliefert. -
Seite 12: Steuerungsfunktionen
8. Steuerungsfunktionen Es ist möglich, einen der Profilparameter zu verändern, während die Achse sich in diesem Profilmodus befindet. Der Profilgenerator wird 8.1 Trapezförmiges Punkt-zu-Punkt-Profil immer versuchen, die Bewegung innerhalb der durch die Parameter vorgegebenen gesetzten Bedingungen auszuführen. Wird während Die folgende Tabelle umfasst die spezifischen Profilparameter für der Bewegung die Endposition in solch einer Weise verändert, dass den trapezförmigen Punkt-zu-Punkt-Modus: die restliche Fahrdistanz das Vorzeichen wechselt, wird die PS 90... -
Seite 13: Geschwindigkeitsmodus
Beschleunigung vor dem „Halbweg“ in Richtung Endgeschwindigkeit Bild 15 zeigt ein komplizierteres Profil, in dem beides, die Geschwindig- oder Endposition erreicht werden kann. Hier würde das Profil dann keit als auch die Bewegungsrichtung, zweimal wechseln. nicht die Segmente II und VI enthalten (siehe Bild 13). Segmente –J –J... -
Seite 14: Synchroner Start
aktiv ist. Realisierung des Vektormodus Vektortabelle Für jede Achse muss vor Verwendung der Linearinterpolation ein Jeder Tabelleneintrag n definiert ein komplettes Fahrsegment und maximaler Geschwindigkeits- sowie ein maximaler Beschleuni- enthält den relativen Fahrtvektor Dx für maximal acht Achsen (a bis gungswert definiert werden, der während des Positioniervorganges h, entsprechend den Achsnummern 1 bis 8), das für die Fahrt des nicht überschritten werden darf. - Seite 15 Betriebsarten Gesetzte Fehlerbits werden während des Positioniervorgangs ignoriert und dienen nur der Information des Anwenders. Der Tabelleneintrag In den nachfolgenden Diagrammen werden beide über den Funktions- kann auch dann ausgeführt werden, wenn E ungleich Null ist, jedoch code F vorwählbaren Betriebsarten anhand des Geschwindigkeit-Zeit- ist dann mit einem sehr großen Positionierfehler zu rechnen.
-
Seite 16: Kreisinterpolation
Beschleunigungslimits zu setzen sowie den ersten Tabelleneintrag Veranschaulichung am Diagramm: zu definieren: IVEL1=800000 IVEL2=500000 IVEL3=300000 ∆α IACC1=2000 IACC2=4000 α IACC3=10000 POSTAB0=1000,-500,2000,0,0,0,0,0,98,32768,0,7 Plausibilitätskontrolle mittels Bild 20: Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm für Betriebsart hier: Teilkreis mit Radius r, Winkeloffset α = 10°, ?PTABPLAUS0 Winkelbereich Dα = +190°, m = 5 Sekanten und Auslesen des Tabellenelements über Berechnung ?POSTAB0... -
Seite 17: Wegerfassung
mit Trapezprofil gefahren. für Positions-Nachlaufregelung benutzt werden. 9. Wegerfassung Funktionsweise der Nachlaufregelung Um eine Nachlaufregelung für eine bestimmte Positioniereinheit Encoder realisieren zu können, ist es erforderlich, die Positioniereinheit mit Der Encoder ist ein auch als Drehgeber bezeichnetes Wegerfas- einem zusätzlichen inkrementalen Linearmesssystem auszustatten, sungssystem zur Positionsrückmeldung, das für den Motorcontroller welches die reale Absolutposition des Schlittens unter Zuhilfenahme im geregelten (Closed-Loop) Betrieb genutzt wird. -
Seite 18: Pid-Regelschleifenalgorithmus
10. PID-Regelschleifenalgorithmus des Zielfensters, wird der Geschwindigkeitsmodus mit der vorher definierten Nachlaufgeschwindigkeit als Parameter aufgerufen. Das in der PS 90 benutzte Servofilter arbeitet nach einem Sobald die Istposition innerhalb des Zielfensters liegt, stoppt der PID-Algorithmus. Ein Integrationslimit sichert nach oben Nachführvorgang, d.h. -
Seite 19: Positioniergeschwindigkeit Und - Beschleunigung, Berechnung
(Nachlaufweg in Mikroschritten) s = 1 Mikroschritt · 131072 · ACC ® Fast alle Standard-Schrittmotoren, die bei OWIS eingesetzt werden, sind in der Lage, einer Frequenz von 400 HzVS im Start-Stop-Betrieb 11.2 DC-Servomotor und 2-Phasen-Schrittmotor zu folgen. -
Seite 20: Beschleunigung Bei Trapezprofil
Die Endgeschwindigkeit V nach der Beschleunigungsrampe wird als 32-Bit-Wort angegeben. Ihr Wertebereich reicht von 1 bis 2147483647. Hinweis: Keinesfalls darf eine höhere Geschwindigkeit vorgegeben werden, als die Mechanik in der Lage ist, zu fahren, da sonst die angeschlossene Mechanik beschädigt oder zerstört werden kann. Bei gegebener Geschwindigkeit V und der Encoder-Linienzahl R errechnet sich die Motordrehzahl (ohne Berücksichtigung eines evtl. -
Seite 21: Nano-Hybrid-Ansteuerung
Alle allgemeinen Eigenschaften, insbesondere die Bedien- und 4. Maximal sechs Motorplatinen (Endstufen) Sicherheitshinweise gelten uneingeschränkt. Vor der Benutzung der PS 90 zur Ansteuerung von OWIS® Nano-Hybrid-Positionierein- 5. Maximal zwei Wegmessplatinen heiten ist die Kenntnis der vorherigen Kapitel notwendig. 6. Eine D/A-Wandlerkarte für die Piezoaktoren 7.Maximal zwei Steuermodule für die Piezoaktoren... -
Seite 22: Allgemeine Beschreibung Der Nachlaufregelung Für Piezo-Antriebe
- Mittels des gegebenen Umrechnungsfaktors (Z/N) wird aus den des Piezo-Antriebs nutzen zu können, sind spezielle Modi (6 bis 9) gegebenen Positionsdaten die zu verfahrende Relativdistanz des der Nachlaufregelung vorhanden, die im Folgenden erklärt werden: Aktors berechnet. Allgemeine Beschreibung der Nachlaufregelung für - Die so berechnete Distanz wird verfahren (Phase 1) und die Piezo-Antriebe Abweichung zur Sollposition berechnet. -
Seite 23: Inbetriebnahme Der Ps 90
13. Inbetriebnahme der PS 90 13.3 Systemstart Durch das Betätigen des Hauptschalters wird die Steuerung aktiviert. 13.1 Vorbereitung der Steuerung Der Mikrocontroller startet die im Flash geladenen Programme und initialisiert sich und seine Peripherie. Der Initialisierungsvorgang Aufstellung dauert ca. 10 Sekunden. Danach ist die Steuerung bereit, Kommandos Die Steuerung ist für den Einsatz in Forschung, Entwicklung sowie vom PC zu empfangen und zu bearbeiten. -
Seite 24: Fehlerüberwachung
14. Fehlerüberwachung 4. MAXSTOP: Die Reaktion ist äquivalent zum MINSTOP-Endschalter, jedoch wirkt dieser Endschalter nur bei Fahrt in positiver Richtung. 14.1 Endschalter Konfiguration der End- und Referenzschalter Die PS 90 besitzt vier Endschaltereingänge, davon jeweils zwei Welche Endschalter an der jeweils angeschlossenen Positioniereinheit Eingänge für Limit-Schalter (MINSTOP, MAXSTOP) und zwei für vorhanden sind, kann mit dem Befehl „SMK...“... -
Seite 25: Handterminal
15. Handterminal Kurzbeschreibung der Menü-Ebenen Das Handterminal wird als Fernbedienung der Steuerung verwen- Achse initialisieren, Endstufe bestromen det. Es können Achsparameter geändert und Aktionen ausgelöst und Positionsregler ein werden. Das Handterminal muss vor dem Einschalten der Steuerung Achsennummer und Zielposition eingeben, angeschlossen werden, damit es bei der Initialisierung erkannt Zielposition anfahren wird. -
Seite 26: Hinweise Zum Aufbau Einer Eigenen Applikationssoftware
17. Hinweise zum Aufbau einer eigenen Soll eine Referenzfahrt für eine Achse durchgeführt werden, sind Referenzmaske und Referenzpolarität vorher zu setzen, falls dies Applikationssoftware nicht bereits erfolgt ist oder entsprechende Werte in den Standard- Eine PS 90-Applikation besteht allgemein aus einem Initialisierungs teil, einstellungen hinterlegt worden sind. -
Seite 27: Befehlssatz Der Ps 90
18. Befehlssatz der PS 90 Generelles zum Format der Befehle: Jeder Befehl wird über die Schnittstelle (RS-232 oder USB) in Form von ASCII-Zeichen übertragen. Die einzelnen Zeichen eines Befehls werden automatisch in Großbuchstaben umgewandelt. Jeder Befehl wird mit CR oder CR+LF oder LF (einstellbar) abgeschlossen. Weiterhin ist der Antwortmodus einstellbar (TERM). -
Seite 28: Anhang
Anhang I Befehlstabelle Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?ASTAT Statusabfrage der Achsen, pro Achse wird ein Zeichen zurückgeschickt, ?ASTAT IIOURTTJV das den aktuellen Zustand der Achse beschreibt: „I“ = Achse nicht initialisiert „O“ = Achse stromlos in Ruhe „R“ = Achse bestromt in Ruhe „T“... - Seite 29 Achsen-Parameter einer Achse im seriellen FRAM abspeichern. SAVEAXPA1 LOADAXPA<n> Achsen-Parameter einer Achse aus dem seriellen FRAM abrufen. LOADAXPA1 ?SERNUM Serien-Nummer der Steuerung abfragen. ?SERNUM 09080145 ?VERSION Software-Version HP-Firmware auslesen. ?VERSION PS90-V6.2-270412 Subject to change without notice Betriebsanleitung-User Manual PS 90 Änderungen vorbehalten...
- Seite 30 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?MCTRVER Versionsdaten des Motion-Controller-Chips zurückgeben. ?PCHECK Checksumme über den Programmspeicher berechnen und auslesen. ?PCHECK 12227 JZONE=<uv> Inaktive Zone des Joysticks einstellen (0-256). JZONE=25 ?JZONE Inaktive Zone des Joysticks auslesen. ?JZONE JZEROX=<uv> Nullpunkt des X-Joysticks setzen. JZEROX=505 ?JZEROX Nullpunkt des X-Joysticks auslesen.
- Seite 31 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe MON<n> Endstufe Freigabe einschalten und Positionsregler aktivieren. MON1 Mit diesem Befehl wird die Achse, nachdem der Motor stromlos geschaltet war, wieder eingeschaltet und befindet sich anschließend im bestromten Zustand mit aktivem Positionsregler. MOFF<n> Endstufe Freigabe ausschalten und Positionsregler deaktivieren. MOFF1 Mit diesem Befehl wird der Positionsregler deaktiviert und die Freigabe-Leitung für die Endstufe deaktiviert.
- Seite 32 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?JVEL<n> Max. Geschwindigkeit der Achse bei Fahren mit Joystick auslesen. ?JVEL3 1000 JOYACC<n>=<uv> Beschleunigung und Verzögerung der Achse bei Fahren mit Joystick einstellen. ?JOYACC<n> Beschleunigung/Verzögerung der Achse bei Fahren mit Joystick auslesen. ?JOYACC3 JAUTOMOFF<n>= Nur bei DC-Betrieb: Motor im Joystickmodus automatisch stromlos schalten, JAUTOMOFF1=0 <uv>...
- Seite 33 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe 9. Segmentzeit in ms (16 Bit) 10. Funktionscode (16 Bit) 11. Fehlerbyte (8 Bit) 12. Freigabe-Byte (8 Bit) 13. Bei der Plausibilitätskontrolle berechnete Geschwindigkeit (32 Bit) 14. Bei der Plausibilitätskontrolle berechnete Beschleunigung (32 Bit) PTABPLAUS<uv>...
- Seite 34 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?FDT<n> Verzögerungszeit des D-Anteils für eine Achse abfragen (in Sample-Zeit-Zyklen). ?FDT1 MXPOSERR<n>=<uv> Maximalen Positionierfehler für eine Servo-Achse setzen. MXPOSERR1=50 Wird dieser Wert überschritten, so schaltet die Achse ab. Diese Abschaltung gilt nur für die Motortypen DC-Brush, Schrittmotor Closed Loop und BLDC. ?MXPOSERR<n>...
- Seite 35 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?RVELF<n> Referenzfahrtgeschwindigkeit „schnell" für eine Achse auslesen. ?RVELF2 -20000 RDACC<n>=<uv> Referenzfahrt-Verzögerung für eine Achse einstellen. RDACC1=1000 Diese Verzögerung wird benutzt, wenn der Referenzpunkt angefahren wird. ?RDACC<n> Referenzfahrt-Verzögerung einer Achse auslesen. ?RDACC1 1000 SMK<n>=<uv> Endschaltermaske für eine Achse setzen. SMK3=0110 Mit diesem Befehl werden die Endschalter und die Bremsschalter aktiv bzw.
- Seite 36 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ?OUTSPS Aktuellen Zustand aller SPS-Ausgänge auslesen. ?OUTSPS 00101001 INMODE=<uv> Eingangspegel TTL/SPS umschalten (0 = TTL, 1 = SPS). INMODEO ?INMODE Aktuellen eingestellten Eingangspegel TTL/SPS abfragen. ?INMODE ?ANIN<uv> Analog-Eingang abfragen, angegeben wird die Kanal-Nummer von 1 bis 8, ?ANIN3 zurückgegeben wird der gewandelte 10-Bit Wert.
- Seite 37 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe Nachfahrgeschwindigkeit beim Positionieren mit WMS einstellen WMSVEL1=100 WMSVEL<n>=<uv> (ohne Vorzeichen). ?WMSVEL<n> Nachfahrgeschwindigkeit beim Positionieren mit WMS auslesen. ?WMSVEL1 PWMSSTP<n> Positionierung mit WMS bei einer Achse stoppen, befindet sich die Achse PWMSSTP1 beim Positionieren mit WMS in Phase 3, so muss vor dem Verfahren der Achse mit einem neuen Befehl diese Betriebsart mit diesem Befehl beendet werden.
- Seite 38 Befehls- Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe RESETAC Reset Antriebsplatinen auslösen. RESETAC RESETMB Reset Hauptplatine auslösen. RESETMB SAMEM Merker-Wert setzen. SAMEM38=50 ?SAMEM Marker-Wert abfragen. ?SAMEM38 SAEXEC Stand-Alone-Programm-Ausführung starten (1) /stoppen (0). SAEXEC0 SASTEP Eine Stand-Alone-Programm-Zeile ausführen, der Zeilen-Index wird übergeben SASTEP1 und zurückgegeben wird der Zeilen-Index der nächsten Zeile.
-
Seite 39: Relevanz Der Parameter Für Verschiedene Motortypen
II Relevanz der Parameter für verschiedene Motortypen MOTYPE MOTPOLES – – AXIS ENCLINES – – – ELCYCNT – – – BLDCCT – – – PHINTIM – – – PHINAMP – – – ATOT – INPOSTIM – MAXOUT INPOSWND – MXPOSERR –... -
Seite 40: Belegungstabellen
III Belegungstabellen TTL-Ein- /Ausgänge SPS-Ein- /Ausgänge Pinbelegung des 25-poligen D-Sub (male) Pinbelegung des 25-poligen D-Sub (female) TTL-I/O SPS-I/O Input 1 Input 1 Input 2 Input 2 Input 3 Input 3 Input 4 Input 4 Input 5 Input 5 Input 6 Input 6 Input 7 Input 7... -
Seite 41: Universal-Motorstecker
Universal-Motorstecker ® ® Mit dem passenden OWIS Anschlusskabel werden die OWIS Positioniereinheiten angeschlossen. Über diesen Anschlussstecker wird der Motor mit Leistung versorgt, die Signale des Encoders, evtl. der Hall-Effekt-Sensoren und der Schalter übertragen, sowie die Motor-Haltebremse, falls vorhanden, gesteuert. Pinbelegung des 37-poligen D-Sub (female):... -
Seite 42: Anschlusskabel
Pinbelegung der 12-poligen CONNEI-Buchse (female) Schirm an Steckergehäuse Schirm an Steckergehäuse Encoder Pin A – B – I – + 5 V 2 + 12 10 + 11 Copyright reserved by OWIS (2006) Änderungen vorbehalten Subject to change without notice... -
Seite 81: Eu Konformitätserklärung
EU Konformitätserklärung UE Declaration of Conformity EU/UE Konformitätserklärung/Declaration of conformity OWIS GmbH Im Gaisgraben 7 79219 Staufen / Germany +49(0)7633/9504-0 +49(0)7633/9504-44 www.owis.eu info@owis.eu erklären in alleiniger Verantwortung, dass das Produkt declare under our sole responsibility that the product PS 90 auf das sich diese Erklärung bezieht, mit den folgenden Normen oder normativen Dokumenten übereinstimmt. - Seite 82 Änderungen vorbehalten Betriebsanleitung-User Manual PS 90 Subject to change without notice...