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Halstrup-Walcher PSD4 serie Busbeschreibung

Positioniersystem
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Busbeschreibung
Positioniersystem PSD4xx – EtherCAT

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Inhaltszusammenfassung für Halstrup-Walcher PSD4 serie

  • Seite 1 Busbeschreibung Positioniersystem PSD4xx – EtherCAT...
  • Seite 2 Allgemein halstrup-walcher GmbH Stegener Straße 10 79199 Kirchzarten Tel. +49 7661 39 63-0 info@halstrup-walcher.de www.halstrup-walcher.de © 2020, Kl Das Urheberrecht an dieser Betriebsanleitung verbleibt beim Hersteller. Sie enthält technische Daten, Anweisungen und Zeichnungen zur Funktion und Handhabung des Gerätes. Sie darf weder ganz noch in Teilen vervielfältigt oder Dritten zugänglich gemacht werden.

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Allgemein Inhaltsverzeichnis Allgemein ......................4 Inbetriebnahme ....................5 ........................6 Einschalten des Gerätes ................6 Auslieferungszustand herstellen (ohne Steuerung) ......... 6 EtherCAT-Beschreibung ..................7 EtherCAT-Schnittstelle mit CoE-Protokoll (CANopen over EtherCAT) ..7 Status LEDs ....................7 Tabelle der implementierten Objektverzeichnis-Einträge ......9 Tabelle der geräteabhängigen Min-, Max- und Default-Werte ....

  • Seite 4: Allgemein

    Allgemein Allgemein Diese Busbeschreibung dient der Inbetriebnahme und zur Einbindung des Antriebs in ein Feldbussystem. Die technischen Daten zu den elektrischen Anschlüssen Ihres Antriebs entnehmen Sie bitte der Anschluss- und Steckerbeschreibung auf der Webseite: www.halstrup-walcher.de/technischedoku 7100.006504_Busbeschreibung_PSD4xx_EC_B_DE 27.03.2020...

  • Seite 5: Inbetriebnahme

    Inbetriebnahme Inbetriebnahme WARNUNG Verletzungsgefahr durch unsachgemäßen Gebrauch. Die Installation darf nur durch Fachpersonal erfolgen. WARNUNG Verletzungsgefahr durch erhitzten Antrieb. Der Antrieb kann während des Betriebs stark erhitzen. Lassen Sie den Antrieb abkühlen, bevor Sie ihn berühren. WARNUNG Quetschgefahr durch rotative Bewegung. Greifen Sie nicht in den Arbeitsbereich des Antriebs, wenn er sich noch dreht.

  • Seite 6: Einschalten Des Gerätes

    Nach Anlegen der Versorgungsspannung kann sofort mit einem Positionier- oder Handfahrauftrag begonnen werden. Unter folgendem Link finden Sie Informationen zur Montage sowie Anschluss- und Steckerbelegung des Antriebs: www.halstrup-walcher.de/technischedoku Auslieferungszustand herstellen (ohne Steuerung) Es besteht die Möglichkeit, den Antrieb auch ohne Vorhandensein einer Steuerung in den Auslieferungszustand zu versetzen.

  • Seite 7: Ethercat-Beschreibung

    EtherCAT-Beschreibung EtherCAT-Beschreibung EtherCAT-Schnittstelle mit CoE-Protokoll (CANopen over EtherCAT) Bei der EtherCAT-Schnittstelle wird als Protokoll CANopen over EtherCAT entsprechend ETG1000.6 Abschnitt 5.6 verwendet: ein Sende- und ein Empfangs-SDO pro Gerät ein asynchrones Sende- und Empfangs-PDO, standardmäßig aktiv Status LEDs Unter dem Verschlussstopfen befinden sich folgende LEDs: V_Motor Gelbe LED = Motorversorgungsspannung P1L/A...
  • Seite 8 EtherCAT-Beschreibung Jeder der Ports (P1/P2) hat eine dazugehörige grüne LED („Link/Activity“). Pro Port (P1/P2) sind folgende Zustände möglich: Keine Verbindung Verbindung besteht, Datenübertragung inaktiv Flackert mit 10 Hz Verbindung besteht, Datenübertragung aktiv Die grüne „Run“-LED signalisiert den ESM-Zustand: INIT Blinken mit 2,5 Hz PRE-OPERATIONAL Blinken mit 1 Hz SAFE-OPERATIONAL...

  • Seite 9: Tabelle Der Implementierten Objektverzeichnis-Einträge

    EtherCAT-Beschreibung Tabelle der implementierten Objektverzeichnis-Einträge Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Gerätetyp 1000 Gerätetyp Software- 100A kennzeichnet die Software der Bezeichnung EtherCAT-Antriebe; beim Lesen wird der String „PSD4xxIE/ECAT“ zurückgegeben Identity 1018 Sub-Index 0: Anzahl der Indizes (= 4) 8 bit Sub 1: Vendor-ID (= 0x000002D8) 32 bit...
  • Seite 10 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung 31 bit Istwert 2003 aktuelle Istposition in 1/100 mm nein (bei einer 4mm-Spindel und für Defaultwerte von Zähler, (SDO #2010) und Nenner, (SDO #2011)). Schreiben auf diese Satznummer bewirkt, dass die aktuelle Position auf den übertragenen Wert „referenziert“...
  • Seite 11 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Solldrehzahl 2012 zu verwendende Maximaldrehzahl bei siehe siehe Positionierfahrten; Kap. 3.4 Kap. Wert in U/min 16 bit Solldrehzahl 2013 zu verwendende Maximaldrehzahl bei siehe siehe Hand Handfahrten; Wert in U/min Kap.
  • Seite 12 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Beschleu- 201C Wert in U/min pro Sek. siehe siehe nigung Kap. 3.4 Kap. 16 bit Verzögerung 201D Wert in U/min pro Sek. siehe siehe Kap. 3.4 Kap. 16 bit 0,025… Schleifen- 201F minimale Anzahl an Schritten, in die...
  • Seite 13 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Alle anderen Bits müssen auf 0 gesetzt sein! Dieser Wert kann nur im Zustand „pre-operational“geschrieben werden. Status 2025 Bit 0: Sollposition ist erreicht 0… FFFFh Bit 1: reserviert 16 bit Bit 2: Togglebit Bit 3:...
  • Seite 14 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Adressschaltern der Wert 0 eingestellt wurde. 31 bit Oberes 2028 Definition des Verfahrbereichs relativ 102400 Mapping- zum Absolutwertgeber Ende erlaubte Werte: (Istposition + 3 Umdr.) … (Istposition + 4029 Umdr.) Schreiben ist nur im Stillstand möglich.
  • Seite 15 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Handfahrt ist nur möglich, wenn die Motorspannung höher ist als der hier eingestellte Wert. Während der Fahrt darf die Spannung bis auf 17,5 V absinken. 100… UMot-Filter 203D Mittelwertzeit für Motorspannungsmessung;...
  • Seite 16 EtherCAT-Beschreibung Bezeichnung Satz- Funktion Werte- gesi- Auslie- Bereich chert ferung Wieder- 204B reserviert holungszeit für Sicher- heitsfahrt Gerätetyp 204D Gerätetyp innerhalb der PSD-Reihe als String (z.B. „PSD403-18-H“) Version 204E Software-Versionsnummer 16 bit Schreiben einer „-6“: Ausliefe- 204F -6...-1 nein rungszustand oder 1 setzt den Antrieb zurück (entspricht dem Aus- und Wiedereinschalten der...
  • Seite 17 EtherCAT-Beschreibung bleiben unbeeinflusst) Schreiben einer „-1“: setzt die Werte aller Parameter auf den Auslieferungszustand, ohne die Parameter im EEPROM zu speichern (Stationsnamen und die IP-Adresse bleiben unbeeinflusst) Schreiben einer „1“: speichert die Parameter im EEPROM Schreiben ist nur im Stillstand möglich.

  • Seite 18: Tabelle Der Geräteabhängigen Min-, Max- Und Default-Werte

    EtherCAT-Beschreibung Tabelle der geräteabhängigen Min-, Max- und Default-Werte Hinweis: Die Einstellung des Fahrmoments ist für die Nenndrehzahl der jeweiligen Gerätevariante optimiert. Je mehr die eingestellte Drehzahl von der Nenndrehzahl abweicht, desto größer ist die Abweichung der tatsächlichen Stromaufnahme des Motorstromkreises vom eingestellten Wert. Hinweis: Die Einstellung des Wertes 0 für das Haltemoment führt zu einer maximalen Stromaufnahme des Motorstromkreises von ca.
  • Seite 19 EtherCAT-Beschreibung Gerätetyp PSD426 / PSD428 / - 14H - 14H Name Satz- Wertebereich Auslieferung Oberes 2028 256.000 196.683 Mapping-Ende*) Obere End- 2016 254.800 195.483 begrenzung *) Untere End- 2017 -254.800 -195.483 begrenzung *) 1…317 1…250 Solldrehzahl 2012 Positionierfahrt 1…317 1…250 Solldrehzahl 2013 Hand...

  • Seite 20: Prozessdaten-Aufbau

    EtherCAT-Beschreibung Prozessdaten-Aufbau 3.5.1 Ausgangsmodul (aus Sicht des IO-Controllers) Byte Bedeutung entsprechende SDO-Satznummer 0-15 Status 2025h 16-31 Aktuelle Drehzahl 2030h 32-63 Istwert 2003h Hinweis: Belegung (nicht veränderbar) 3.5.2 Eingangsmodul (aus Sicht des IO-Controllers) Byte Bedeutung entsprechende SDO-Satznummer 0-15 Steuerwort 2024h 16-47 Sollwert 2001h Hinweis: Belegung (nicht veränderbar)
  • Seite 21 EtherCAT-Beschreibung Bit 1: reserviert Bit 2: Togglebit: wird gesetzt: wenn Bit 13 des Steuerwortes gesetzt ist wird gelöscht: - wenn Bit 13 des Steuerwortes gelöscht ist Bit 3: reserviert Bit 4: Motor-Spannung vorhanden wird gesetzt: - wenn die Motor-Versorgungsspannung über der UMot-Grenze (SDO #203C) und unter 30V liegt wird gelöscht: - wenn die Motor-Versorgungsspannung unter der UMot-Grenze oder über...
  • Seite 22 EtherCAT-Beschreibung wird gelöscht: - wenn die Temperatur im Geräteinnern den Grenzwert um 5°C unterschreitet Bit 8: Fahrt gegen Schleifenrichtung wird gesetzt: - beim Einschalten bzw. nach Reset (ein evtl. vorhandenes Spiel ist noch nicht herausgefahren) - beim Beauftragen einer Positionier- oder Handfahrt gegen die Schleifenrichtung wird gelöscht: - wenn SDO #201F=0 und Positionier- oder Handfahrt beauftragt wird...
  • Seite 23 EtherCAT-Beschreibung wird gelöscht: - bei jedem neuen Fahrauftrag Bit 12: Sollwert falsch wird gesetzt: - wenn ein übertragener Sollwert außerhalb der Endbegrenzung liegt, z.B. verursacht durch den akt. Wert des Referenzierungswerts (SDO #2004) - wenn ein übertragener Sollwert innerhalb der Endbegrenzung liegt, aber der vorgegebene Bereich durch eine notwendige Schleifenfahrt verlassen werden würde wird gelöscht:...

  • Seite 24: Detaillierte Beschreibung Der Steuer-Bits

    EtherCAT-Beschreibung dem Ende einer Handfahrt noch an der Endbegrenzung innerhalb des Positionierfensters und es wurde noch kein neuer Fahrauftrag gegeben.) Detaillierte Beschreibung der Steuer-Bits Bit 0: Handfahrt zu größeren Werten Bit 1: Handfahrt zu kleineren Werten Bit 2: Sollwert übergeben Der Sollwert in den Prozessdaten wird als neuer gültiger Sollwert akzeptiert, wenn dieses Bit gesetzt ist.

  • Seite 25: Funktionsweisen

    Funktionsweisen Funktionsweisen Positionieren Zur Ansteuerung des Antriebs mit PDOs muss dieser zuerst in den ESM-Zustand „operational“ geschaltet werden. - Sollwert übertragen: PDO mit Steuerwort = 0x14 und gewünschter Sollwert  Antrieb fährt los - Abbruch der Fahrt durch Wegnahme der Freigabe: PDO mit Steuerwort = 0x00 - Wird während der Positionierfahrt ein neuer Sollwert übertragen, dann wird sofort das neue Ziel angefahren.

  • Seite 26: Arten Der Positionierung

    Funktionsweisen Arten der Positionierung 4.2.1 Positionierfahrt mit Schleifenfahrt Das PSD4xx unterscheidet folgende Fälle bei einem Positioniervorgang. (Annahme: Richtung, in der jede Sollposition angefahren wird, ist vorwärts): Neuer Positionswert größer als aktueller: Position wird direkt angefahren Neuer Positionswert kleiner als aktueller: Es wird 5/8 Umdrehungen weiter zurückgefahren (2a) und die exakte Position in Vorwärtsfahrt angefahren (2b) Neuer Positionswert nach Rückwärtsfahrt ohne Schleifenfahrt: Die Position wird auf alle Fälle mit einer Vorwärtsbewegung angefahren (3b), gegebenenfalls wird dazu zunächst...

  • Seite 27: Positionierfahrt Ohne Schleifenfahrt

    Funktionsweisen 4.2.2 Positionierfahrt ohne Schleifenfahrt Der Modus „Positionieren ohne Schleifenfahrt” dient hauptsächlich zum Fahren kleiner Wege für Feinkorrekturen. Jede Position wird dabei direkt angefahren. Hinweis: Ein eventuelles Spiel in der angetriebenen Spindel wird dabei NICHT eliminiert. ACHTUNG Fahrten, die gezielt eine Blockfahrt nach sich ziehen (z.B. Referenzfahrten auf Block), dürfen nur mit einem reduzierten Drehmoment gestartet werden (Fahrmoment auf Minimalwert).

  • Seite 28: Geschwindigkeit, Beschleunigung Und Verzögerung

    Funktionsweisen Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung Handfahrten werden mit der Maximalgeschwindigkeit aus SDO #2013 ausgeführt, Positionierfahrten mit der Maximalgeschwindigkeit aus SDO #2012. Für alle Fahrten gilt die Maximalbeschleunigung aus SDO #201C und die Maximalverzögerung aus SDO #201D. Am Fahrtende wird die Maximalverzögerung während der Annäherung an das Ziel sukzessive verkleinert, um ein harmonisches Einschwingverhalten zu realisieren.

  • Seite 29: Verhalten Bei Manuellem Verdrehen (Nachregelfunktion)

    Funktionsweisen ACHTUNG Fahrten, die gezielt eine Blockfahrt nach sich ziehen (z.B. Referenzfahrten auf Block), dürfen nur mit einem reduzierten Strom gestartet werden (max. Fahrmoment maximal 10% des Nennstroms bzw. kleinstmöglicher Wert). Verhalten bei manuellem Verdrehen (Nachregelfunktion) Wenn das PSD4xx im Stillstand nach einer korrekt beendeten Positionierfahrt entgegen der Schleifenrichtung verdreht wird und das Freigabebit (Bit 4 im Steuerwort) sowie das Nachregelbit (SDO #2047) aktiviert sind, versucht das PSD4xx den zuvor gesendeten Sollwert wieder anzufahren (Nachregeln).

  • Seite 30: Berechnung Der Physikalischen Absolut-Position

    Funktionsweisen Berechnung der physikalischen Absolut-Position Der Stellantrieb PSD4xx besitzt ein absolutes Messsystem mit einem Messbereich von 4026 Umdrehungen. Dabei kann frei festgelegt werden, in welche Drehrichtung welcher Teil dieser 4026 Umdrehungen verfahren werden soll. Die Abbildung des gewünschten Fahrbereichs auf den physikalischen Fahrbereich „Mapping- Ende“...
  • Seite 31 Funktionsweisen Beispiele: a) Nach der Montage ist die angezeigte Position 0 (was dem Auslieferungs- zustand entspricht). Der Verfahrbereich soll ausschließlich nach rechts (bzw. oben) zeigen  Oberes Mapping-Ende = Position + 4029 Umdrehungen  SDO #2028 auf 1611600 setzen. b) Nach der Montage ist die angezeigte Position 804000. Der Verfahrbereich soll aber ausschließlich nach rechts (bzw.
  • Seite 32 Funktionsweisen Bei einer Änderung des oberen Mapping-Endes (SDO #2028) wird die obere und untere Endbegrenzung (SDO #2016) in Auslieferungszustand gesetzt. Bei einer Änderung der Istwertbewertung (Zähler; SDO #2010 oder Nenner; SDO #2011) werden der Sollwert, der Istwert, der Referenzierungswert, das obere Mapping-Ende, die obere und untere Endbegrenzung, das Positionierfenster sowie die Schleifenlänge neu berechnet.

  • Seite 33: Einstellen Der Spindelsteigung

    Funktionsweisen Hinweis: Die Wegnahme der Motor-Versorgungsspannung hat keinerlei Einfluss auf das interne Messsystem. Einstellen der Spindelsteigung Über SDO #2010 (Zählerfaktor) und SDO #2011 (Nennerfaktor) können beliebige Spindelauflösungen abgebildet werden mittels der Istwertbewertungsfaktoren: Nennerfak t  nzahl Schritte Umdrehung Zählerfak t Standardmäßig sind beide Faktoren auf den Wert 400 eingestellt, so dass sich eine Auflösung von 0,01 mm bei einer Spindelsteigung von 4 mm ergibt.

  • Seite 34: Referenzfahrten

    Funktionsweisen 4.10 Referenzfahrten Das Positioniersystem PSD4xx ist mit absolutem Messsystem ausgestattet, deshalb entfällt eine Referenzfahrt beim Einschalten des Antriebs. Sollte in bestimmten Fällen dennoch eine Referenzfahrt auf einen harten Block gewünscht sein (z.B. einmalig bei der Installation des Antriebs an einer Maschine), sollte der Ablauf wie folgt sein: Vor dem Beauftragen der Referenzfahrt sind folgende Einstellungen vorzunehmen: max.

  • Seite 35: Rückwärtiges Antreiben

    -14H -14H Max. zulässige Geschwin- digkeit [U/min] Technische Daten Die technischen Daten und die Zeichnung entnehmen Sie bitte dem aktuellen Datenblatt auf der Webseite: www.halstrup-walcher.de/technischedoku Bitte nehmen Sie mit uns Kontakt auf, sollten Sie weitere Angaben benötigen. 7100.006504_Busbeschreibung_PSD4xx_EC_B_DE 35 27.03.2020...
  • Seite 36 GmbH Tel. +49 7661 39 63-0 Stegener Straße 10 info@halstrup-walcher.de 79199 Kirchzarten www.halstrup-walcher.de...

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