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OSITIONIER AHNSTEUERUNG APCI-8001 APCI-8008 / IHB NBETRIEBNAHME ANDBUCH Stand: 22.09.2016, ab Disk V2.53VJ Rev. 16/112018 www.addi-data.de...
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Benutzung dieser Software wird dem Kunden nur dann gewährt, wenn er den Bedingungen dieser Lizenz zustimmt. • Die Standardsoftware darf nur zur Einstellung der ADDI-DATA-Karten verwendet werden. • Das Kopieren der Software ist verboten (außer zur Archivierung/Datensicherung und zum Austausch defekter Datenträger)
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Warnung! Bei unsachgemäßem Einsatz und bestimmungswidrigem Gebrauch der Karte können Personen verletzt werden können Karte, PC und Peripherie beschädigt werden kann die Umwelt verunreinigt werden. Schützen Sie sich, andere und die Umwelt! Lesen Sie unbedingt die Sicherheitshinweise (gelbe Broschüre)! Liegen Ihnen keine Sicherheitshinweise vor, so fordern Sie diese bitte an. Beachten Sie die Anweisungen dieses Handbuchs! Vergewissern Sie sich, dass Sie keinen Schritt vergessen oder übersprungen haben!
NHALTSVERZEICHNIS Warnung! ................................6 Einführung ..............................9 Bestimmungsgemäße Verwendung......................10 Besondere Hinweise für die APCI-8001 und APCI-8008 ............10 Besondere Hinweise für die APCI-8008-STP-EVAI..............10 Grenzen der Verwendung......................11 Benutzer ............................11 ...
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Steckerbelegung X1, Kanal 2 ............43 5.2.6.6.3 Steckerbelegung X1, Kanal 3 ............43 5.2.7 Pinbelegung Stecker X1, Digitale Eingänge (APCI-8001 / APCI-8008) ......44 5.2.7.1 Prinzipschaltbild der xPCI-800x-Digital-Eingänge I1..I13 ......44 5.2.7.2 Prinzipschaltbild der xPCI-800x-Digital-Eingänge I14..I16 ......44...
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NHALTSVERZEICHNIS 5.2.8 Pinbelegung Stecker X1, Digitale Ausgänge (APCI-8001 / APCI-8008) ......45 5.2.8.1 Prinzipschaltbild der xPCI-800x-Digital-Ausgänge O1..O8......45 5.2.9 APCI-8001 Pinbelegung Stecker P5, Freigaberelais............45 5.2.10 Anschluss- und Verdrahtungshinweise................46 5.2.10.1 Masse- und Stromversorgungen..............46 ...
Bei der xPCI-800x-Familie handelt sich um Positionier- und Bahnsteuerungen der gehören zur Familie dritten Generation. Hierzu gehören zurzeit die Positionier- und Bahnsteuerungen xPCI-800x? APCI-8001 und APCI-8008. Weitere Geräte sind in Planung. Weitere Sofern die in diesem Handbuch beschriebenen Funktionen nicht für alle Geräte der Anmerkungen xPCI-800x-Familie übereinstimmen, sind diese besonders gekennzeichnet.
Peripherie erfolgt über ein geschirmtes Kabel. Dieses Kabel ist an den 50-pol. SUB-D Stiftstecker der APCI-8001 bzw. APCI-8008 anzuschließen. Die APCI-8001 bzw. APCI-8008 besitzt u.a. auch digitale Ausgänge zur Verarbeitung von 24 V-Signalen. Zum Betrieb dieser Ausgänge ist eine externe 24 V-Versorgungsspannung erforderlich.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH Der Softwareumfang ist mit dem der anderen xPCI-800x-Karten weitgehend identisch. Allerdings ist eine Interpolation nur mit den ersten 4 Achsen möglich. Die Kommandos SMLA und SMLR können auch für die Achsen 5 und 6 aufgerufen werden, allerdings nur als Einzelachs-Verfahrbefehle. 2.3 Grenzen der Verwendung Durch den Einsatz der Karten einem PC können sich die Störfestigkeits- und Emissionswerte des PC verändern.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3 Installation und Konfiguration der xPCI-800x TOOLSET Software 3.1 Lieferumfang der xPCI-800x TOOLSET Software Die xPCI-800x TOOLSET Software [TSW] wird auf einer CD ausgeliefert. Diese enthält im Wesentlichen folgende Teile: • INF-Datei mit Miniport Gerätetreibern •...
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.5 FWSETUP starten Die Anwendung Fwsetup.exe starten. Dort sollte auf der Seite „Monitor“ folgende bzw. ähnliche Bildschirmausgabe erfolgen: In der Kopfzeile der fwsetup-Anwendung sehen Sie unter anderem auch die Anzahl der erkannten xPCI- 800x Controller und um welchen Board-Typ es sich hierbei handelt. Im Anzeigefenster wird u.a. die Versionsnummer des auf der Steuerung gespeicherten Monitorprogramms PMON, die CPU-Frequenz und die Speicherausstattung der Steuerung angezeigt.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH Wichtiger Hinweis: Die Dateien RWMOS.ELF und SYSTEM.DAT sind speziell konfiguriert für die verschiedenen Baugruppentypen. Die Datei SYSTEM.DAT kann bei Bedarf konvertiert werden. Bei der Datei RWMOS.ELF muss der richtige Typ aus der Toolset-Software verwendet werden, ebenso bei SYSTEM.DAT, wobei diese Datei gegebenenfalls durch Konvertierung mit sysconv.exe angepasst werden kann.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.8 xPCI-800x Controller booten Öffnen Sie das Dialogfenster [Tools][System Boot] Drücken sie den Knopf [Boot System] Nach wenigen Sekunden muss die Check-Box [System Booted] markiert werden und in der Kopfzeile der mcfg-Anwendung muss der Eintrag [Online Mode] erscheinen.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.9 Konfigurations-Fehler Sollte nach dem Booten der Steuerung folgende Fehlermeldung am Bildschirm angezeigt werden so hat dies folgende Ursache: Die im Projekt ausgewählte Systemdatei (system.dat) und Systemdaten die remanent im Flash-Speicher des xPCI-800x-Controllers gespeichert sind weichen voneinander ab. Dieser Fehler kann durch einen Speichervorgang wie im nächsten Kapitel beschrieben beseitigt werden.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.10 Erneuter Aufruf von fwsetup.exe Ein weiterer Aufruf des Programms fwsetup zeigt auf der Monitorseite nun eine Ausgabe ähnlich nachfolgendem Beispiel: Zusätzlich zur Anzeige wie in Kapitel 3.5 wird nun in der Fußzeile des Programms angezeigt, dass rwMos gestartet ist.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.11 Systemdaten erfassen und speichern Als nächsten Schritt sollten Sie die Systemdaten für die benutzten Achskanäle im Programm mcfg editieren. Dazu gehen Sie wie folgt vor: Der Controller muss gebootet sein [Online Mode in Kopfzeile der mcfg.exe-Anwendung] mcfg.exe: [File] [System Data] die Achs-Parameter für die jeweiligen Achsen erfassen Die neuen System-Daten mit dem Kommando [File][Save] abspeichern.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.12 Umgebungsvariable der Steuerungshardware Im Umfeld der Steuerungshardware können Umgebungsvariable gesetzt werden um die Steuerungshardware oder -software zu konfigurieren. Das Setzen und Rücksetzen dieser Umgebungsvariablen erfolgt mit Hilfe des Konfigurationsprogramms fwsetup.exe bei nicht gebootetem System. Zum Setzen von Umgebungsvariablen wird im Datenfenster der Registerkarte „Monitor“ die Anweisung: set Variable Wert eingegeben.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.12.1 Die Umgebungsvariable MT (MotorType) Mit Hilfe dieser Umgebungsvariablen kann die Steuerung an unterschiedliche Achssysteme angepasst werden. Die Zuordnung der Achse erfolgt durch anhängen des Achsenindex an MT (z.B. MT0). In nachfolgender Tabelle sind die unterschiedlichen Konfigurationsmöglichkeiten aufgelistet. Um eine Option auszuwählen muss der angegebene Wert der entsprechenden Systemvariable MT zugewiesen werden.
Ausgangssignal (PWM) als Stellgröße. Der PWM-Ausgang hat eine Grundfrequenz von 20 kHz und eine Auflösung von 3500 Stufen bei der APCI-8001 (3333 Stufen bei der APCI-8008) zzgl. Vorzeichen und wird als RS422-Signal an den Pins Servo/Puls+ und AGND/Puls- zur Verfügung gestellt. Für diese Option ist eine...
Ausgangssignal (PWM) als Stellgröße. Der PWM-Ausgang hat eine Grundfrequenz von 20 kHz und eine Auflösung von 3500 Stufen bei der APCI-8001 (3333 Stufen bei der APCI-8008) zzgl. Vorzeichen. Für diese Option ist eine spezielle Firmware RWMOS.ELF erforderlich. In mcfg muss diese Achse als SERVO eingestellt werden.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH Bei diesem Motortyp handelt es sich um einen Motor, welcher über eine digitale Leistungsendstufe am seriellen Feldbus PSM-Bus angesteuert wird. Hierzu steht zurzeit das Modul PSM-1150 zur Verfügung welches zur Ansteuerung von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren in der Leistungsklasse bis ca. 12A (Nennstrom) / 60V konzipiert wurde.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.12.1.15 Motortyp ANA_SIGN (19) Achse mit analoger Stellgrößenausgabe und Istwerterfassung per Inkrementalgeber (ähnlich Standard Servo Achse). Das analoge Ausgangssignal ist immer positiv, die Richtungsinformation wird per Digitalausgang ausgegeben. Hierzu kann für die positive Stellgrößenausgabe eine Umgebungsvariable SIGNOUTPOS? und für die negative Stellgrößenausgabe eine Umgebungsvariable SIGNOUTNEG? definiert werden, wobei das angehängte „?“...
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 3.12.1.20 Motortyp ANA_SIGN_ENDAT2_2 (25) Achse mit analoger Stellgrößenausgabe und Istwerterfassung per ENDAT 2.2 Absolutwertgeber (ähnlich ENDAT 2.2 Typ 16 und ANA_SIGN Typ 19). Das analoge Ausgangssignal ist immer positiv; die Richtungsinformation wird per Digitalausgang ausgegeben. Hierzu kann für die positive Stellgrößenausgabe eine Umgebungsvariable SIGNOUTPOS? und für die negative Stellgrößenausgabe eine Umgebungsvariable SIGNOUTNEG? definiert werden, wobei das angehängte „?“...
Eingänge konfiguriert werden. Hierbei ist die Konfiguration nicht kanalspezifisch, sondern nur gemeinsam für alle analogen Eingänge möglich. Eine unipolare Betriebsart wie bei der APCI-8001 gibt es bei der APCI- 8008 nicht mehr. Dafür haben die Analogeingänge nun eine Auflösung von 16 Bit.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH Wert Oversampling-Faktor Wandlungszeit / µs 0 kein Oversampling 5 (*Standard) 4 16 5 32 6 64 Die Programmierung anderer Werte bewirkt ein Abschalten des Oversampling. Der Standardwert ist 0. Beispiel: set AD7606OS 6 3.12.7 Die Umgebungsvariable FBCH? Feedback-Channel: Mit Hilfe dieser Umgebungsvariablen kann ein vorhandener Analogeingang einem analogen Istwertkanal zugeordnet werden.
• Bitte achten Sie auf Fehlermeldungen bei der Programmierung. • Wählen Sie bitte die Seite [Monitor]. • Drücken Sie bitte den [Soft Reset]-Button. Der Monitor muss sofort neue Bildschirmmeldungen anzeigen. 3.15 Falls Probleme auftreten E-Mail: info@addi-data.com Telefon: +49 7229 1847-0...
Einschalten des PC blinken! Bei den meisten PC-Systemen werden während des Bootvorgangs die Ergebnisse des PCI-Plug and Play- Bios angezeigt. Dort sollte ein xPCI-800x-Controller mit folgender Identität (APCI-8001) aufgelistet werden: Vendor-ID: 11AB (hex) und Device-ID: 4611 (hex) Windows 95, 98, Me und Windows 2000 erkennt die xPCI-800x Karte automatisch.
Diskette anwählen • Nun mcug3.inf selektieren (z.B. auf CD) • richtiges Produkt auswählen (z.B. APCI-8001) • Nun kommt unter Win98 die Meldung “Der Treiber wurde nicht für die gewählte Hardware geschrieben ...“ usw. Dies kommt daher, dass Win98 die Sub-Vendor ID der Karte überschreibt und deshalb nicht erkennt.
Hardware-Reset verursacht. Hardware-Schnittstellen, Anschlussbelegungen Die Peripherie-Elektronik wird je nach Ausbaustufe mit Hilfe eines 50-poligen SUB-D-Steckverbinders (X1) an der APCI-8001 bzw. APCI-8008 angeschlossen. Zur schnellen und einfachen Verdrahtung kann auch optional ein Verbindungskabel ST8001 und Anschlussplatine PX-8000 eingesetzt werden.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 5.2.5 Sollwertkanäle Jeder Achskanal der APCI-8001 bzw. APCI-8008 kann als Servo- oder Schrittmotorkanal betrieben werden. Anhand nachfolgender Konfigurationstabelle bzw. nachfolgendem Bestückungsdruck kann die erforderliche Jumperkonfiguration ermittelt werden. Werksseitig werden die Geräte für Servomotorachsen ausgeliefert. Die softwaremäßige Projektierung und Auswahl des gewünschten Motorsystems muss zusätzlich mit Hilfe des TOOLSET Programms mcfg.exe angepasst werden.
Das Analogausgangssignal dient zur Ansteuerung eines Leistungsverstärkers, welcher als Drehzahlregler bzw. Momentenregler (Stromverstärker) geschaltet ist. Der Offset dieses Sollwertkanals wird werkseitig im nichtflüchtigen Flash-Speicher der APCI-8001 abgelegt und bei der Ausgabe softwaremäßig berücksichtigt. Die Analogsollwertausgabe wird nur bei SERVO-projektierten Achsen unterstützt.
AGND3 Bezugspotential für Analogausgang 5.2.6 Impulserfassungskanäle Die APCI-8001 / APCI-8008 ist mit bis zu drei Impulserfassungskanälen ausgestattet, an welchen unterschiedliche Encodertypen wie beispielsweise Längenmaßstäbe oder Inkremental- oder Absolut- Drehgeber angeschlossen werden können. Als Eingangssignale werden zwei um 90° phasenverschobene Quadratursignale mit einer maximalen Impulsfrequenz von 2.0 MHz (optional 5 MHz) und TTL-Pegel verarbeitet.
Eingangssignalen. Störungen die in die Übertragungsleitungen eingekoppelt werden, können somit wirksam unterdrückt werden. Wichtig: werksseitig wird der APCI-8001 / APCI-8008 für Inkrementalgeber mit symmetrischen Ausgängen ausgeliefert, kann jedoch durch den Anwender selbst für asymmetrische Encoder (siehe nächste Tabelle) konfiguriert werden.
J14 (8000) gebrückt ungebrückt J14 (8008) Pin 41 / X1 nicht beschalten! Pin 41 / X1 beschalten! Anmerkung: Die in der Tabelle aufgeführten Lötjumper befinden sich auf der Lötseite der APCI-8001 / APCI-8008 am oberen rechten Kartenrand. Teil-Bestückungsdruck (Lötseite) der APCI-8001...
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 5.2.6.5 Optische Entkopplung der Impulserfassungskanäle Alle Impulserfassungskanäle der APCI-8001 / APCI-8008 sind optisch entkoppelt. Dies ist insbesondere in elektromagnetisch stark gestörter Umgebung von Vorteil. 5.2.6.6 Steckerbelegung für die Impulserfassungskanäle mit Inkrementalgebern 5.2.6.6.1 Steckerbelegung X1, Kanal 1...
Das Freigaberelais wird beim PCAP-Befehl cl() und beim SAP-Befehl CL() für den entsprechend selektierten Achskanal aktiviert. Anmerkung: je nach Ausbaustufe der APCI-8001 / APCI-8008 sind 1 bis 3 Relaisausgänge verfügbar. Die Beschreibung der Signalbelegung erfolgt hier für den Adapter FB-RELAIS-3000 (SUB-D 9-polig), welcher an P5 (X6) angeschlossen wird.
Erdung aller Versorgungsspannungen oder durch Potentialausgleichsnetzwerke auf xPCI-800x erfolgen. 5.2.10.3 Schirmführung Alle Anschlussleitungen zur APCI-8001 / APCI-8008 sind geschirmt auszuführen. Die Schirme müssen jeweils beidseitig auf die Gehäusemasse (nicht auf eine interne Masse wie z.B. Pin 50 von X1) aufgelegt werden.
Besondere Vorsicht ist bei Multi-Threading-Anwendungen geboten, weil durch einen Thread-Wechsel jederzeit die Ausführung des Programmcodes umgeschaltet werden kann. Eine Thread-Umschaltung während Zugriffen auf die APCI-8001 / APCI-8008 muss verhindert werden, falls die Möglichkeit besteht, dass nach dem Thread-Wechsel ein Anderes als das derzeit selektierte Gerät angesprochen werden soll.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 5.10 Technische Daten der APCI-8001 Achsen: 1, 2, oder 3. Erweiterung auf bis zu 8 Achsen mit Optionsprint OPMF-3001 Gemischter Betrieb von Servo- oder Schrittmotoren möglich Achsprozessor: RISC, MIPS R5K-Familie Taktfrequenz: 150 MHz (250 MHz Option), Wortbreite: 64 Bit Spitzen-Instruktionsrate: 325 Dhrystone 2.1 Mips und 500 MFlops...
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3.3 V/0.8 A, Achtung: 3.3V-Versorgungsspannung wird z.T. von älteren Motherboards nicht zur Verfügung gestellt! 5 V/1.0 A Kaskadierung: APCI-8001: bis zu insges. 8 Achsen mit Option OPMF-3001 Reglersoftware: PIDF (PID-Regler mit Vorwärtskompensation) Regelzeiten: 1.28 ms (Totzeit ca. 0.05 ms) Optional ca. 0.3 ms bis 4 ms Interpolation: 2D ..
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 6 Einstellungen und Projektierungen Nachdem alle xPCI-800x Hard- und Softwarekomponenten korrekt installiert wurden, können die achs- und motorspezifischen Einstellungen und Projektierungen mit Hilfe des TSW-Programms mcfg.exe wie in den nachfolgend beschriebenen Kapiteln durchgeführt werden. 6.1 Freischaltausgang für Leistungsendstufe Manchmal ist es erforderlich, die Leistungsendstufe nur freizuschalten, wenn der Regelkreis geschlossen ist.
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 6.2.2 Stromverstärker Beim Einsatz einer Leistungsbaugruppe, welche als Stromverstärker ausgeführt ist, wird prinzipiell ein PD- Regler (kp, kd, kpl) benötigt. Um den Schleppfehler beim Verfahren und bei statischer Belastung der Motorwelle zu verhindern, kann auch hier zusätzlich ein Integralanteil aufgeschaltet werden. Als Faustregel kann hier angesetzt werden: T N >= 5 * T V T V >= 5 * T A...
IHB / I NBETRIEBNAHME ANDBUCH 6.2.5.1 Ermittlung der Koeffizienten Um die Vorsteuerkoeffizienten experimentell zu ermitteln, wird zunächst ein kurzes Trapez-Profil abgefahren und mit Hilfe der grafischen System-Analyse beurteilt, um geeignete Profildaten und Skalierungsparameter einzustellen. Hierbei sollte mit mittlerer Beschleunigung und Geschwindigkeit gefahren werden. Beschleunigungs-, Bremsrampe und linearer Verfahrbereich sollten in etwa gleichmäßig auf dem Bildschirm verteilt sein und komplett dargestellt werden.