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Bedienungsanleitung CMGZ434
Digitaler mikroprozessorgesteuerter Zugregler
für Linienantriebe
Version 2.22 05/04 sd
Diese Bedienungsanleitung ist auch in englisch und französisch erhältlich.
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Inhaltszusammenfassung für FMS CMGZ434
- Seite 1 This operation manual is also available in english and french. Please contact your local representative. Ce mode d'emploi est également disponible en français et en anglais. Veuillez contacter la représentation locale. © by FMS Force Measuring Systems AG, CH-8154 Oberglatt – Alle Rechte vorbehalten.
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Seite 2: Sicherheitshinweise
Bedienungsanleitung CMGZ434 1 Sicherheitshinweise 1.1 Darstellung a) Grosse Verletzungsgefahr für Personen Gefahr Dieses Symbol weist auf ein hohes Verletzungsrisiko für Personen hin. Es muss zwin- gend beachtet werden. b) Gefährdung von Anlagen und Maschinen Warnung Dieses Symbol weist auf eine Information hin, deren Nichtbeachtung zu umfangreichen Sachschäden führen kann. -
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
5 Regeltheorie ...................... 7 5.1 Zugregelung 5.2 PID-Regler 6 Kurzanleitung Inbetriebnahme ..............8 7 Abmessungen ....................9 7.1 Abmessungen Variante für Steckkartenblock (CMGZ434) 7.2 Abmessungen Variante mit Einbaugehäuse (CMGZ434.E) 8 Installation und Verdrahten................10 8.1 Montage der Regelelektronik 8.2 Montage der Kraftaufnehmer 8.3 Montage des Antriebs... -
Seite 4: Begriffe
Drehmoment-Diagramm aus der Antriebstechnik. Ein 1-Quadranten-Antrieb kann nur vorwärts antreiben; ein 4-Quadranten-Antrieb kann vorwärts und rückwärts sowohl an- treiben als auch bremsen. 3 Systembestandteile Die FMS-Linienantriebsregelung besteht aus folgenden Komponenten(siehe auch Bild 1): Kraftaufnehmer • Für die mechanisch/elektrische Wandlung der Zugkraft • Kraftmesslager •... -
Seite 5: Systembeschreibung
Die Kraftaufnehmer messen die Zugkraft im Material und übermitteln den Messwert als mV- Signal an die Elektronikeinheit CMGZ434. Diese verstärkt das mV-Signal und bildet die Dif- ferenz zum Sollwert. Ist der Zug im Material zu niedrig bzw. zu hoch, wird der Antrieb lang- samer oder schneller angesteuert, je nach dem, ob der Antrieb vor oder nach der Kraftmess- rolle angebracht ist (Bild 1). -
Seite 6: Antrieb
Signal überlagert werden. Schnittstelle Die Elektronikeinheit unterstützt standardmässig eine RS232-Schnittstelle. Als Option ist eine Zusatzkarte mit CAN-Bus-Schnittstelle erhältlich. Bild 2: Blockschema der Elektronikeinheit CMGZ434 C434002d 4.4 Antrieb Es kann ein beliebiger, den Dynamikanforderungen entsprechend ausgewählter AC- oder DC- 4-Quadranten-Antrieb eingesetzt werden. -
Seite 7: Regeltheorie
ändern, wenn Temperatur oder Feuchtigkeit schwanken, sich der Auf- oder Abwickel- durchmesser ändert oder wenn das Material bedruckt, beschichtet, geklebt oder gepresst werden. Mit dem FMS Zugregelsystem kann die Materialspannung kontinuierlich gemes- sen und auf dem gewünschten Wert gehalten werden. -
Seite 8: Kurzanleitung Inbetriebnahme
Bedienungsanleitung CMGZ434 6 Kurzanleitung Inbetriebnahme • Alle Anforderungen ermitteln wie: – Kennwerte des Antriebs (Signalgrösse, max. Leistung, etc.)? – Konfiguration des Regelausgangs (Signalgrösse)? – Konfiguration des Istwertausgangs (Signalgrösse)? – Gainumschaltung notwendig? – Verwendung des Eingangs für die Liniengeschwindigkeit? – Verknüpfung über Schnittstelle etc.? –... -
Seite 9: Abmessungen
Bedienungsanleitung CMGZ434 7 Abmessungen 7.1 Abmessungen Variante für Steckkartenblock (CMGZ434) Bild 4: Abmessungen Variante für Steckkartenblock (Baureihe CMGZ400). Der Steckkartenblock EMGZ555959 muss separat bestellt werden. C431006d Soll die Elektronik in einem 19“ Rack eingebaut werden, kann anstelle des Steckkarten- blocks eine Messerleiste verwendet werden. -
Seite 10: Installation Und Verdrahten
Anlagen zu gewährleisten, müssen durch den Anlagenhersteller geeignete Schutzmass- nahmen (Not-Aus-Kreise, etc.) vorgesehen werden! 8.1 Montage der Regelelektronik Variante für Steckkartenblock (CMGZ434) Der Steckkartenblock wird in einem Schaltschrank montiert. Die Anschlüsse auf die Klem- men werden gem. „8.5 Anschlussschema Variante für Steckkartenblock“ ausgeführt (Bild 6). -
Seite 11: Montage Der Kraftaufnehmer
Bedienungsanleitung CMGZ434 8.2 Montage der Kraftaufnehmer Die Montage der Kraftaufnehmer erfolgt gemäss der FMS Montageanleitung, die zusam- men mit den Kraftaufnehmern geliefert wurden. Der Anschluss der Kabel auf die Klemmen der Elektronik erfolgt gemäss Anschluss- schema (Bild 6 bzw. 7). -
Seite 12: Anschlussschema Variante Für Steckkartenblock (Cmgz434)
Bedienungsanleitung CMGZ434 8.5 Anschlussschema Variante für Steckkartenblock (CMGZ434) Bild 6: Anschlussschema Variante für Steckkartenblock C434005d Warnung Schlechte Erdung kann zu elektrischen Schlägen gegen Personen, Störungen an der Ge- samtanlage oder Beschädigung der Regelelektronik führen! Es ist auf jeden Fall auf eine gute Erdung zu achten. - Seite 13 Bedienungsanleitung CMGZ434 Bild 7: Anschlussschema Variante mit Einbaugehäuse C434011d Bild 8: Klemmenanordnung auf Klemmenkarte C432007d...
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Seite 14: Bedienung
Bedienungsanleitung CMGZ434 9 Bedienung 9.1 Ansicht des Bedienpanels Bild 9: Bedienpanel Variante für Steckkartenblock (CMGZ434) C434006d Bild 10: Bedienpanel Variante mit Einbaugehäuse (CMGZ434.E) C434007d... -
Seite 15: Schematische Übersicht Haupt-Bedienebene
Bedienungsanleitung CMGZ434 9.2 Schematische Übersicht Haupt-Bedienebene Bild 11 C434008d 9.3 Überprüfen der Parameter Vor der ersten Inbetriebnahme müssen folgende Parameter gesetzt bzw. überprüft wer- den, ob sie den effektiven Anlagenbedingungen entsprechen (siehe „11. Parametrie- rung“): Parameter für Messverstärker • Nennkraft Sensor •... -
Seite 16: Kalibrierung Des Messverstärkers
Bedienungsanleitung CMGZ434 9.4 Kalibrierung des Messverstärkers Nachbildende Methode (empfohlen) Die folgenden Hinweise beziehen sich auf eine Inbetriebnahme und Kalibrierung in der Maschine, wobei der Materialzug durch ein Gewicht entsprechend dem Ma- terialzug nachgebildet wird (siehe Bild 12). • Ersten Kraftaufnehmer anschliessen. - Seite 17 Bedienungsanleitung CMGZ434 Rechnerische Methode Falls der Zug nicht nachgebildet werden kann, muss die Kalibrierung durch Errechnen des Verstärkungswertes erfolgen. Diese Art der Kalibrierung ist jedoch wesentlich weni- ger genau, da die exakten Winkel vielfach nicht bekannt sind und die vom Idealfall ab- weichenden Einbauverhältnisse nicht berücksicht werden.
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Seite 18: Eingabe Des Sollwertes
Bedienungsanleitung CMGZ434 9.5 Eingabe des Sollwertes Der Sollwert für die Zugspannung kann über das Bedienpanel bzw. die Schnittstelle, oder über den analogen Eingang angegeben werden: Sollwerteingabe über Bedienpanel bzw. Schnittstelle • Parameter Sollwert intern / extern auf intern setzten • In der Hauptbedienebene Taste „REFERENCE“ für 3 Sekunden drücken (siehe Bild 11). -
Seite 19: Umschalten Der Regelparameter
Bedienungsanleitung CMGZ434 Rechnerische Bestimmung der Regelparameter • Falls das Verhalten der Regelstrecke bekannt ist, werden die Regelparameter nach den bekannten Verfahren berechnet und unter Proportional P0...P3, Nachlaufzeit I0...I3 bzw. Vorhaltezeit D0...D3 abgespeichert. Es ist jeweils nur der über die BCD- Eingänge gewählte Parametersatz aktiv;... -
Seite 20: Automatik-Betrieb
Bedienungsanleitung CMGZ434 9.8 Automatik-Betrieb Zustand „Regler nicht freigegeben“ Nach dem Einschalten ist der Regler nicht freigegeben. Sein Ausgangssignal (Stellwert) ist 0V, 0mA oder 4mA (je nach Parameter Stellwert-Konfiguration). Regler freigeben Über den digitalen Eingang „Reglerfreigabe“ oder über die serielle Schnittstelle kann die Regelung gestartet werden. - Seite 21 Bedienungsanleitung CMGZ434 Damit die Regelelektronik die aktuelle Liniengeschwindigkeit kennt, muss das Linienge- schwindigkeitssignal in Beziehung zu Durchmesser und Drehzahl der Tachorolle gesetzt werden: • Liniengeschwindigkeitssignal am Leitrechner oder an einem bereits konfigurierten Antrieb auf beliebigen Wert setzen, z.B. 5V. Wert notieren:...
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Seite 22: Zusätzliche Einstellungen
9.10 Zusätzliche Einstellungen PI oder PID Konfiguration Der Zugregler kann als PI oder als PID Regler betrieben werden. FMS empfiehlt den Be- trieb als PI Regler, da diese Konfiguration einfacher zu handhaben ist und die Dynamik für die meisten Anwendungen ausreichend ist (siehe auch „5. Regeltheorie“):... -
Seite 23: Serielle Schnittstelle (Rs232)
Bedienungsanleitung CMGZ434 10 Serielle Schnittstelle (RS232) Die serielle Schnittstelle wird z.B. von einem PC aus betrieben als eine Art „Frage-und- Antwort“-Spiel: Vom PC wird eine Frage bzw. ein Befehl gesendet; der Regler schickt eine Antwort zurück. Bleibt die Antwort aus, bedeutet dies, dass die Regelelektronik oder die Verbindung zwischen PC und Regelelektronik ausgefallen ist. -
Seite 24: Liste Der Befehle
Bedienungsanleitung CMGZ434 10.2 Liste der Befehle Befehl Rückmeldung Bemerkung DIFF<CR> DIFY<CR> / DIFN<CR> Alarm Regelabweichung auslesen DIFR<CR> DIFRXXXX.X<CR> Aktuelle Regelabweichung in % ERR?<CR> XX<CR> Aktuelle Fehlerzustände auslesen Stellen 1...2 : Err1...Err2 Wert der Stelle = 0 : Kein Err; Wert der Stelle = 1 : Err aktiv FREI<CR>... -
Seite 25: Parameter Schreiben
Bedienungsanleitung CMGZ434 RP13<CR> X<CR> GW2 Min / Max RP14<CR> XXXXX<CR> Grenzwert 2 RP15<CR> X<CR> Sprache der Anzeige RP16<CR> X<CR> Leitwertüberlagerung RP17<CR> XXX.X<CR> Reglereinfluss RP18<CR> X<CR> Regler Konfiguration RP19<CR> XXX.XX<CR> Proportionalwert P0 RP20<CR> XXX.XX<CR> Nachlaufzeit I0 RP21<CR> XX.XXX<CR> Vorhaltezeit D0 RP22<CR>... - Seite 26 Bedienungsanleitung CMGZ434 WP16X<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Leitwertüberlagerung WP17XXX.X<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Reglereinfluss WP18X<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Regler Konfiguration WP19XXX.XX<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Proportionalwert P0 WP20XXX.XX<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Nachlaufzeit I0 WP21XX.XXX<CR> PACC<CR> / FAIL<CR> Vorhaltezeit D0 WP22XXX.XX<CR> PACC<CR> / FAIL<CR>...
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Seite 27: Parametrierung
Bedienungsanleitung CMGZ434 11 Parametrierung 11.1 Parameterliste Parameter Einheit Default Gewählt Offset suchen (Parameter-Funktion) Kalibrierung Gain-Istwert (Parameter-Funktion) _______ Offset-Istwert [Digit] -4000 4000 _______ Gain-Istwert 1.000 0.100 9.000 _______ Nennkraft Sensor [N,kN] 1000 9999 _______ Einheit Sensor [N,kN] _______ Empfindlichkeit [mV/V] _______ Anz. -
Seite 28: Parametrierung Schematische Übersicht
Bedienungsanleitung CMGZ434 Rampe Sollwert 20.0 _______ Sollwert Intern, Extern Intern _______ Skal. Sollwerteingang [N,kN] 9999 _______ Tachospannung [rpm/V] 1000 _______ Linienantrieb [rpm/V] 1000 _______ Tacho Durchmesser [mm] 1000 _______ Haspel Durchmesser [mm] 5000 _______ Identifier _______ Baudrate RS232 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600... -
Seite 29: Erklärung Der Parameter
Bedienungsanleitung CMGZ434 11.3 Erklärung der Parameter Der Parameter-Änderungsmodus wird aktiviert durch Drücken der Taste ↵ während 3 Sekunden. Generell können die Parameter dann mit folgenden Tasten geändert werden: ↵ für Wählen ↑ ↓ für Durchschalten der Wahlmöglichkeiten und um Zahlenwerte zu ver- grössern bzw. -
Seite 30: Einheit Sensor
N, kN Default: N Empfindlichkeit Zweck: Um die Kraft korrekt anzeigen zu können, muss der Regler die Emp- findlichkeit der Kraftaufnehmer kennen (d.h. wieviel Signal der Kraft- aufnehmer bei Nennlast abgibt). Standard für FMS Kraftaufnehmer ist 1.8mV/V. Bereich: Default: Inkrement: Einheit: [mV/V] Anz. -
Seite 31: Skalierung Instrument
Bedienungsanleitung CMGZ434 Filter-Instrument Zweck: Der Regler verfügt über einen Tiefpassfilter, um unerwünschte Stö- rungen, die dem Instrumenten-Ausgang (Klemmen z18 / z22 bzw. 15 / 18) überlagert sind, auszufiltern. Unter diesem Parameter wird dessen Grenzfrequenz eingestellt. Je tiefer die Grenzfrequenz, desto träger wird das Ausgangssignal. - Seite 32 Bedienungsanleitung CMGZ434 GW2 Min oder Max Zweck: Der Grenzwertschalter 2 kann als Minimum- oder als Maximumschal- ter definiert werden, dh. der digitale Ausgang schaltet je nach Konfi- guration bei Über- bzw. Unterschreiten des unter Parameter Grenzwert 2 eingestellten Wertes. Bereich:...
- Seite 33 Bedienungsanleitung CMGZ434 Proportionalwert P0 Zweck: Dieser Wert steuert das Verhalten des P-Anteils des Reglers. Aktiv, wenn BCD-Eingänge auf „0“ stehen. Beträgt der hier eingestellte Wert 1.00, produziert der P-Regler bei einer Regeldifferenz von 100N einen Stellwert von 0.5V bzw. 0.5mA.
- Seite 34 Bedienungsanleitung CMGZ434 Proportionalwert P2 Zweck: Beschreibung und Funktion siehe Proportionalwert P0. Aktiv, wenn BCD-Eingänge auf „2“ stehen. Nachlaufzeit I2 Zweck: Beschreibung und Funktion siehe Nachlaufzeit I0. Aktiv, wenn BCD- Eingänge auf „2“ stehen. Vorhaltezeit D2 Zweck: Beschreibung und Funktion siehe Vorhaltezeit D0. Aktiv, wenn BCD- Eingänge auf „2“...
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Seite 35: Skalierung Sollwerteingang
Bedienungsanleitung CMGZ434 Stellwert-Konfiguration Zweck: Mit diesem Parameter wird die Form des Ausgangssignals eingestellt, entsprechend dem verwendeten Antrieb. Bereich: ±10V, 0...10V, 0...20mA, 4..20mA Default: ±10V Position Linienantrieb Zweck: Das Stellwertsignal des Reglers ist abhängig davon, ob der Linienan- trieb vor oder nach den Kraftaufnehmern eingebaut ist (siehe Bild 1). - Seite 36 Bedienungsanleitung CMGZ434 Tachospannung Zweck: In diesem Parameter wird die Anzahl Umdrehungen abgespeichert, welche 1V Tachospannung erzeugen. Der Wert dient zur Berechnung der Leitwert-Überlagerung aus demLiniengeschwindigkeitssignal. Bereich: 1000 Default: Inkrement: Einheit: [rpm/V] Linienantrieb Zweck: In diesem Parameter wird die Anzahl Umdrehungen abgespeichert, mit welcher die Antriebsrolle bei einem Stellwert von 1V dreht.
- Seite 37 Bedienungsanleitung CMGZ434 7 oder 8 Datenbit Zweck: Einstellung der Anzahl Datenbits der RS-232-Schnittstelle. Bereich: Default: Inkrement: Einheit: 1 oder 2 Stopbit Zweck: Einstellung der Anzahl Stopbits der RS-232-Schnittstelle. Bereich: Default: Inkrement: Einheit: Paritybit RS232 Zweck: Einstellung der Parität der RS-232-Schnittstelle.
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Seite 38: Fehlersuche
Bedienungsanleitung CMGZ434 12 Fehlersuche Fehlerart Ursache Störungsbehebung Kraftaufnehmer sind verkehrt Kabel an den Klemmen z6 / z8 (bzw. 2 / 3) Anzeige „Err1“: A/D-Wandler erhält angeschlossen tauschen laufend Werte < -9.7mV Kabelunterbruch Verbindungskabel zwischen Kraftaufnehmer und Regelelektronik ersetzen Anzeige „Err2“: Kraftaufnehmer sind falsch Speisung und Signal tauschen (Klemmen z4 ... -
Seite 39: Technische Daten Cmgz434
24VDC galvanisch getrennt Digital-Eingang 4 (BCD Ziffer 1) 24VDC galvanisch getrennt Schnittstelle RS232 standard Schnittstelle RS485 galvanisch getrennt Option Schnittstelle CAN-Bus Option Versorgung 24VDC (18...36VDC) 0.15A (CMGZ434.E: 230VAC, 110VAC oder 24VDC) Anschlusssteckverbindung DIN41612 Bauform F b+d+z Temperaturbereich 0...50°C Gewicht 0.22kg... - Seite 40 Bedienungsanleitung CMGZ434 FMS Force Measuring Systems AG FMS Italy FMS USA, Inc. FMS UK Aspstrasse 6 Via Baranzate 67 2155 Stonington Ave. Suite 119 Highfield, Atch Lench Road 8154 Oberglatt (Switzerland) I-20026 Novate Milanese Hoffman Estates, IL 60169 USA Church Lench Tel.