Verwandte Anleitungen für Beckhoff EPP7041- 002 Serie
Inhaltszusammenfassung für Beckhoff EPP7041- 002 Serie
- Seite 1 Dokumentation | DE EPP7041-x002 Schrittmotormodul 48 V DC mit Inkremental-Encoder 20.01.2021 | Version: 1.0...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort ............................... 5 Hinweise zur Dokumentation ...................... 5 Sicherheitshinweise ........................... 6 Ausgabestände der Dokumentation .................... 7 2 Produktgruppe: EtherCAT-P-Box-Module.................... 8 3 Produktübersicht ............................ 9 Modulübersicht .......................... 9 Einführung ............................ 10 Technische Daten.......................... 11 3.3.1 Zusätzliche Prüfungen ..................... 12 Lieferumfang............................ 13 Prozessabbild .......................... 14 3.5.1 "Predefined PDO Assignments" .................. 14 3.5.2 Prozessdatenobjekte ....................... - Seite 4 Objekt-Verzeichnis .......................... 79 Datenformat von CoE-Parametern .................... 81 Objektbeschreibung......................... 82 7.3.1 Objekte zur Parametrierung..................... 82 7.3.2 Standard-Objekte...................... 86 8 Anhang .............................. 88 Allgemeine Betriebsbedingungen .................... 88 Zubehör ............................ 89 Versionsidentifikation von EtherCAT-Geräten ................. 90 8.3.1 Beckhoff Identification Code (BIC)................... 94 Support und Service ........................ 96 Version: 1.0 EPP7041-x002...
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Seite 5: Vorwort
Patente: EP1590927, EP1789857, EP1456722, EP2137893, DE102015105702 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. ® EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizenziert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland. Copyright © Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland. -
Seite 6: Sicherheitshinweise
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Qualifikation des Personals Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist. -
Seite 7: Ausgabestände Der Dokumentation
Vorwort Ausgabestände der Dokumentation Version Kommentar • Erste Veröffentlichung Firm- und Hardware-Stände Diese Dokumentation bezieht sich auf den zum Zeitpunkt ihrer Erstellung gültigen Firm- und Hardware- Stand. Die Eigenschaften der Module werden stetig weiterentwickelt und verbessert. Module älteren Fertigungsstandes können nicht die gleichen Eigenschaften haben, wie Module neuen Standes. Bestehende Eigenschaften bleiben jedoch erhalten und werden nicht geändert, so dass ältere Module immer durch neue ersetzt werden können. -
Seite 8: Produktgruppe: Ethercat-P-Box-Module
Produktgruppe: EtherCAT-P-Box-Module Produktgruppe: EtherCAT-P-Box-Module EtherCAT P EtherCAT P ergänzt die EtherCAT-Technologie um ein Verfahren, bei dem Kommunikation und Versorgungsspannungen auf einer gemeinsamen Leitung übertragen werden. Alle Eigenschaften von EtherCAT bleiben bei diesem Verfahren erhalten. Es werden zwei Versorgungsspannungen pro EtherCAT-P-Leitung übertragen. Die Versorgungsspannungen sind galvanisch voneinander getrennt und sind somit einzeln schaltbar. -
Seite 9: Produktübersicht
Produktübersicht Produktübersicht Modulübersicht Modul Nennstrom pro Phase Spitzenstrom pro Phase Microstepping EPP7041-1002 1,0 A 1,5 A bis zu 64-fach EPP7041-3002 3,5 A 5,0 A bis zu 256-fach EPP7041-x002 Version: 1.0... -
Seite 10: Einführung
Produktübersicht Einführung EPP7041-1002 Tx+ / GNDs EtherCAT P EtherCAT P Rx+ / GNDp Rx- / Up Eingang Weiterleitung Tx- / Us Schrittmotor n.c. 1,2 | Motor supply Zwischenkreis- 3,4 | GND_Motor Eingang n.c. +24 V Us Endlagenschalter, Input B Motorbremse Input A V Enc Encoder... -
Seite 11: Technische Daten
Produktübersicht Technische Daten Alle Werte sind typische Werte über den gesamten Temperaturbereich, wenn nicht anders angegeben. EtherCAT P Anschluss 2 x M8-Buchse, 4-polig, P-kodiert, rot Distributed Clocks Versorgungsspannungen Anschluss Siehe EtherCAT P Anschluss Nennspannung 24 V (-15 % / +20 %) Summenstrom: I max. 3 A S,sum Stromaufnahme aus U 100 mA + Stromaufnahme des Encoders... -
Seite 12: Zusätzliche Prüfungen
Produktübersicht Digitale Eingänge für Endlagenschalter Anzahl Anschluss M12-Buchse Nennspannung High-Pegel 24 V Signalspannung "0" -3…2 V Signalspannung "1" 3,5…28 V Eingangsstrom 5 mA Digitaler Ausgang für die Motorbremse Anschluss M12-Buchse Ausgangsspannung High-Pegel 24 V aus der Steuerspannung U Ausgangsstrom max. 0,5 A Gehäusedaten Abmessungen B x H x T 30 mm x 126 mm x 26,5 mm (ohne Steckverbinder) Gewicht ca. -
Seite 13: Lieferumfang
Produktübersicht Lieferumfang Vergewissern Sie sich, dass folgende Komponenten im Lieferumfang enthalten sind: • 1x EPP7041-x002 • 2x Schutzkappe für EtherCAT-P-Buchse, M8, rot (vormontiert) • 10x Beschriftungsschild unbedruckt (1 Streifen à 10 Stück) Vormontierte Schutzkappen gewährleisten keinen IP67-Schutz Schutzkappen werden werksseitig vormontiert, um Steckverbinder beim Transport zu schützen. Sie sind u.U. -
Seite 14: Prozessabbild
Produktübersicht Prozessabbild Der Umfang des Prozessabbildes ist einstellbar. EPP7041-x002 hat mehrere vordefinierte Varianten des Prozessabbildes: "Predefined PDO Assignments". Wählen Sie das "Predefined PDO Assignment" entsprechend der Betriebsart. In der Werkseinstellung ist "Velocity control compact" [} 15] eingestellt. 3.5.1 "Predefined PDO Assignments" Name Prozessabbild Prozessdatenobjekte... - Seite 15 Produktübersicht Name Prozessabbild Prozessdatenobjekte Positioning interface compact ENC Status [} 16] STM Status [} 18] POS Status compact [} 17] ENC Control [} 19] STM Control [} 20] POS Control compact [} 19] Positioning interface with info ENC Status [} 16] data STM Status [} 18] STM Synchron info data [} 18] POS Status [} 17] ENC Control [} 19] STM Control [} 20]...
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Seite 16: Prozessdatenobjekte
Produktübersicht 3.5.2 Prozessdatenobjekte 3.5.2.1 "ENC Status" "ENC Status" enthält die Status-Variablen des Encoder-Eingangs. "ENC" ist die Abkürzung für "Encoder". Status • Latch C valid: Es wurde eine Signalflanke am Encoder-Signal "C" erkannt. Infolgedessen wurde der Zählerwert "Counter value" zum Zeitpunkt der Signalflanke in die Variable "Latch value"... - Seite 17 Produktübersicht 3.5.2.3 "POS Status" "POS Status" enthält die Status-Variablen des Positioning Interface [} 51]. Status • Busy: Ein Fahrauftrag ist aktiv. • In-Target: Die Zielposition des Fahrauftrags wurde erreicht. • Warning: Warnmeldung. • Error: Fehlermeldung. • Calibrated: Der Motor ist kalibriert.. •...
- Seite 18 Produktübersicht 3.5.2.5 "STM Status" „STM Status“ enthält die Status-Bits der Schrittmotor-Endstufe. „STM“ ist die Abkürzung für „Stepper Motor“. Ready to enable: Die Endstufe kann freigeschaltet werden. Siehe Ausgangsvariable "Enable" im Prozessdatenobjekt STM Control [} 20]. Ready: Die Endstufe ist freigegeben. Warning: Warnmeldung. Error: Fehlermeldung.
- Seite 19 Produktübersicht 3.5.2.7 "ENC Control" Enable latch C: Flankentrigger für den Encoder- Eingang "C" aktivieren. Enable latch extern on positive Edge: Flankentrigger für positive Signalflanken am Latch-Eingang aktivieren. Set counter: Den Wert der Variablen "Set counter value" als aktuellen Zählerwert übernehmen. Enable latch extern on negative Edge: Flankentrigger für negative Signalflanken am Latch-Eingang aktivieren.
- Seite 20 Produktübersicht 3.5.2.12 "STM Control" Enable: Endstufe freischalten. Reset: Fehlermeldung quittieren, Fehler-Status zurücksetzen. Siehe Eingangsvariable "Error" im Prozessdatenobjekt STM Status [} 18] 3.5.2.13 "STM Position" Position: Positions-Sollwert. Geben Sie den Positions-Sollwert in Inkrementen an. Umrechnung von Grad (°) in Inkremente: siehe unten. Umrechnung von Positions-Sollwerten Die Formel für die Umrechnung eines Positions-Sollwerts von Grad (°) in Inkremente ist abhängig davon, ob Sie einen Encoder einsetzen.
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Seite 21: Technologie
Produktübersicht Technologie Der Schrittmotor ist ein Elektromotor, vergleichbar dem Synchronmotor. Der Rotor ist als Permanentmagnet ausgeführt, während der Stator aus einem Spulenpaket besteht. Im Unterschied zum Synchronmotor verfügt der Schrittmotor über eine große Zahl von Polpaaren. Bei einfachster Ansteuerung schaltet man den Schrittmotor von Pol zu Pol, bzw. - Seite 22 Produktübersicht störend. Der Schrittmotor stellt im Grunde ein schwingungsfähiges System dar, vergleichbar mit einem Masse- Federsystem, bestehend aus dem sich bewegenden Rotor mit Trägheitsmoment und einem magnetischen Feld, das eine Rückstellkraft auf den Rotor erzeugt. Beim Auslenken und Loslassen des Rotors wird eine gedämpfte Schwingung erzeugt.
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Seite 23: Auswahl Eines Schrittmotors
Produktübersicht 3.6.2 Auswahl eines Schrittmotors 1. Bestimmung der erforderlichen Positioniergenauigkeit und - dadurch bedingt - der Schrittauflösung. Zunächst muss geklärt werden, wie die Auflösung erreicht werden kann. Mechanische Untersetzun- gen, wie Spindel, Getriebe oder Zahnstangen führen zu einer Erhöhung. Zu berücksichtigen ist auch das Microstepping. -
Seite 24: Montage Und Anschlüsse
Montage und Anschlüsse Montage und Anschlüsse Montage 4.1.1 Abmessungen 26.5 13.5 Ø 3.5 Abb. 2: Abmessungen Alle Maße sind in Millimeter angegeben. Gehäuseeigenschaften Gehäusematerial PA6 (Polyamid) Vergussmasse Polyurethan Montage zwei Befestigungslöcher Ø 3,5 mm für M3 Metallteile Messing, vernickelt Kontakte CuZn, vergoldet Einbaulage beliebig Schutzart im verschraubten Zustand IP65, IP66, IP67 (gemäß... -
Seite 25: Befestigung
Montage und Anschlüsse 4.1.2 Befestigung HINWEIS Verschmutzung bei der Montage Verschmutzte Steckverbinder können zu Fehlfunktion führen. Die Schutzart IP67 ist nur gewährleistet, wenn alle Kabel und Stecker angeschlossen sind. • Schützen Sie die Steckverbinder bei der Montage vor Verschmutzung. Montieren Sie das Modul mit zwei M3-Schrauben an den Befestigungslöchern in den Ecken des Moduls. Die Befestigungslöcher haben kein Gewinde. -
Seite 26: Anschlüsse
M8-Buchse, P-kodiert 0,4 Nm EtherCAT P Weiterleitung [} 27] Montieren Sie Stecker an diesen Steckverbindern mit einem Drehmomentschlüssel; z.B. ZB8801 von Beckhoff. Schutzkappen • Verschließen Sie nicht benutzte Steckverbinder mit Schutzkappen. • Stellen Sie den korrekten Sitz von vormontierten Schutzkappen sicher. Schutzkappen werden werksseitig vormontiert, um Steckverbinder beim Transport zu schützen. Sie sind u. -
Seite 27: Ethercat P
Abb. 5: M8-Buchse, P-kodiert Kontakt Signal Spannung Aderfarbe Tx + gelb Rx + weiß Rx - : Peripheriespannung, +24 V blau Tx - : Steuerspannung, +24 V orange Gehäuse Schirm Schirm Schirm Die Aderfarben gelten für EtherCAT-P-Leitungen und ECP-Leitungen von Beckhoff. EPP7041-x002 Version: 1.0... -
Seite 28: Status-Leds
Montage und Anschlüsse 4.3.2.2 Status-LEDs 4.3.2.2.1 Versorgungsspannungen Abb. 6: Status-LEDs für die Versorgungsspannungen EtherCAT-P-Box-Module haben zwei LEDs, die den Status der Versorgungsspannungen anzeigen. Die Status-LEDs sind mit den Bezeichnungen der Versorgungsspannungen beschriftet: Us und Up. Eine Status-LED leuchtet grün, wenn die jeweilige Versorgungsspannung vorhanden ist. Eine Status-LED leuchtet rot, wenn die jeweilige Versorgungsspannung kurzgeschlossen ist. - Seite 29 Montage und Anschlüsse 4.3.2.3 Leitungsverluste Beachten Sie bei der Planung einer Anlage den Spannungsabfall an der Versorgungs-Zuleitung. Vermeiden Sie, dass der Spannungsabfall so hoch wird, dass die Versorgungsspannungen an der Box die minimale Nennspannung unterschreiten. Berücksichtigen Sie auch Spannungsschwankungen des Netzteils. Nutzen Sie das Planungstool für EtherCAT-P in TwinCAT.
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Seite 30: Schrittmotor-Anschluss: X01
Schrittmotor-Anschluss: X01 Pinbelegung M12-Buchse Funktion Symbol Aderfarbe Motorwicklung A braun weiß Motorwicklung B blau schwarz n.c. n.c. grau Die Aderfarben gelten für M12-Leitungen von Beckhoff: ZK2000-5xxx, ZK2000-6xxx, ZK2000-7xxx Anschluss-Beispiel: Bipolarer Schrittmotor, serieller Anschluss Anschluss-Beispiel: Bipolarer Schrittmotor, paralleler Anschluss Version: 1.0 EPP7041-x002... - Seite 31 Montage und Anschlüsse Anschluss-Beispiel: Unipolarer Schrittmotor Bei unipolaren Schrittmotoren wird nur die Hälfte jeder Wicklung bestromt. EPP7041-x002 Version: 1.0...
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Seite 32: Zwischenkreisspannungs-Eingang: X02
Motor supply weiß Masse GND_Motor blau Masse GND_Motor schwarz n.c. n.c. grau Die Aderfarben gelten für M12-Leitungen von Beckhoff: ZK2000-5xxx, ZK2000-6xxx, ZK2000-7xxx Anschluss-Beispiel Motor supply Pin 2 Motor supply Pin 1 8...48 V GND_Motor Pin 4 GND_Motor Pin 3 Version: 1.0... -
Seite 33: Digitale Eingänge Und Ausgänge: X03
Digitaler Eingang B Input B weiß Masse blau Digitaler Eingang A Input A schwarz Digitaler Ausgang grau Die Aderfarben gelten für M12-Leitungen von Beckhoff: ZK2000-5xxx, ZK2000-6xxx, ZK2000-7xxx Anschluss-Beispiel Pin 5 Pin 3 24 V Pin 1 Pin 2 24 V Pin 1 Pin 4 EPP7041-x002... -
Seite 34: Inkremental-Encoder: X04
Signaleingang A A ENC blau Signaleingang B B ENC schwarz Referenzimpuls / Nullimpuls C ENC grau Die Aderfarben gelten für M12-Encoderleitungen von Beckhoff: ZK4000-5100-2xxx, ZK4000-5151-0xxx. Anschluss-Beispiel V ENC Pin 2 A ENC Pin 3 B ENC Pin 4 C ENC Pin 5 Pin 1 Version: 1.0... -
Seite 35: Status-Leds
Montage und Anschlüsse 4.3.7 Status-LEDs Anschluss Anzeige Bedeutung X01: grün Die Endstufe ist freigegeben. Schrittmotor gelb Wenn Motor disabled: Motoransteuerung im Standby Wenn Motor enabled: Warnung, Konfigurationsfehler. Überprüfen Sie den Motor-Status. Fehler. Überprüfen Sie die Diag Messages [} 69] grün Motor dreht interner Fehler X02: Die Zwischenkreisspannung ist nicht vorhanden. -
Seite 36: Inbetriebnahme Und Konfiguration
Inbetriebnahme und Konfiguration Inbetriebnahme und Konfiguration EPP7041 in ein TwinCAT-Projekt einbinden 1. Binden Sie EPP7041 als IO-Modul in TwinCAT ein (Schnellstartanleitung). ð Ein Dialogfenster erscheint: Sie haben nun zwei Möglichkeiten: • Klicken Sie auf „OK“ (empfohlen) … ◦ … wenn Sie die TwinCAT NC-Funktionen nutzen wollen und Sie die zu steuernde Achse noch nicht im aktuellen TwinCAT-Projekt angelegt haben. -
Seite 37: Epp7041 Parametrieren
Inbetriebnahme und Konfiguration EPP7041 parametrieren 5.2.1 Parameter-Verzeichnis öffnen (CoE) 1. Im Solution Explorer: Doppelklicken Sie auf EPP7041. 2. Klicken Sie auf den Karteireiter „CoE - Online“. ð Sie sehen das CoE-Verzeichnis von EPP7041. Hier können Sie die Werte von Parametern überprüfen und ändern. -
Seite 38: Wichtige Motor-Parameter Einstellen
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.2.2 Wichtige Motor-Parameter einstellen HINWEIS Einige Motor-Parameter sind nicht fehlertolerant Defekt möglich, wenn die Motor-Parameter falsch sind. • Stellen Sie die Motor-Parameter gewissenhaft ein. Die Motor-Parameter befinden sich im CoE-Objekt 8010 Um eine gefahrlose Inbetriebnahme sicherzustellen, genügt es, die folgenden Parameter richtig einzustellen. Die Beschreibung weiterer Motor-Parameter finden Sie in der Beschreibung des CoE-Objekts 8010 : STM Motor Settings Ch.1 [} 82]. - Seite 39 Inbetriebnahme und Konfiguration 8010:03 „Nominal voltage“ Die Zwischenkreisspannung, die Sie an X02 [} 32] anschließen. Verwechselungsgefahr: Zwischenkreisspannung und Nennspannung des Motors • Tragen Sie hier nicht die Nennspannung ("Nominal voltage") des Motors ein. Einheit: 1 mV Werkseinstellung: 50000 EPP7041-x002 Version: 1.0...
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Seite 40: Weitere Wichtige Parameter Einstellen
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.2.3 Weitere wichtige Parameter einstellen Weitere wichtige Parameter befinden sich im CoE-Objekt 8012 8012:05 “Speed range” Bei Änderung von „Speed range“: „Reference velocity“ anpassen Berechnen Sie den Parameter „Reference velocity“ [} 43] neu, wenn Sie den Parameter "Speed range"... -
Seite 41: Betriebsart Einstellen
Inbetriebnahme und Konfiguration Betriebsart einstellen 1. Entscheiden Sie, welche Betriebsart [} 42] für Ihre Anwendung benötigt wird. 2. Stellen Sie die Betriebsart über den CoE-Parameter 8012:01 ein. 3. Klicken Sie auf den Karteireiter "Process data". 4. Wählen Sie ein geeignetes "Predefined PDO Assignment" für die gewählte Betriebsart. Geeignete "Predefined PDO Assignments"... -
Seite 42: Betriebsarten
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.3.1 Betriebsarten In der Werkseinstellung ist die Betriebsart „Automatic“ ausgewählt. Betriebsart Velocity direct Velocity controller Position controller Art des Sollwerts Drehzahl Drehzahl Position Mögliche „Predefined PDO • Velocity control [} 15] Position control [} 14] Assignments“ • Velocity control compact [} 15] •... -
Seite 43: Die Nc-Achse Parametrieren
Inbetriebnahme und Konfiguration Die NC-Achse parametrieren Parameter „Reference Velocity“ Einheit: °/s Werkseinstellung: 2200 Berechnen Sie die „Reference Velocity“ nach dieser Formel: : „Reference Velocity“ [°/s] : „Speed range“ [} 40] [Vollschritte/s] φ: Schrittwinkel des Motors [°] Beispiel für einen Motor AS1050-0120: EPP7041-x002 Version: 1.0... - Seite 44 Inbetriebnahme und Konfiguration Einstellung der Hochlaufzeit Um eventuell auftretende Resonanzen schnell zu durchfahren, sollten Hochlaufzeit und Bremszeit möglichst mit steilen Rampen gefahren werden. HINWEIS Kurze Bremszeiten können zu Überspannungen im Zwischenkreis führen. Bei einer Überspannung im Zwischenkreis schaltet ein Schutzmechanismus die Motor-Endstufe ab. Das Status-Bit "Error"...
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Seite 45: Den Encoder Parametrieren
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.4.1 Den Encoder parametrieren Totzeitkompensation Die Totzeitkompensation der Achse kann in der Registerkarte Time Compensation der Encodereinstellungen Achse1_ENC eingestellt werden. Sie sollte theoretisch 3 Zyklen der NC-Zykluszeit betragen, besser haben sich jedoch 4 Zyklen der NC-Zykluszeit erwiesen. Dazu sollten die Parameter Time Compensation Mode Encoder auf ‚ON (with velocity)‘... - Seite 46 Inbetriebnahme und Konfiguration Anpassung des Skalierungsfaktors Das Feedbacksystem hängt unmittelbar mit dem Skalierungsfaktor der TwinCAT NC zusammen, so dass der Skalierungsfaktor immer an eine Veränderung des Feedbacksystems angepasst werden muss. Berechnung des Skalierungsfaktors mit Encoder, 4-fach Auswertung: SF = Weg pro Umdrehung / (Inkremente x 4) = 360° / (1024 x 4) = 0,087890625 ° / INC ohne Encoder: SF = Weg pro Umdrehung / (Fullsteps x Microsteps) = 360°...
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Seite 47: Den Regler Parametrieren
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.4.2 Den Regler parametrieren - Faktoren In der NC lassen sich unter "Achse 1_Ctrl "in der Registerkarte "Parameter" zwei Proportionalfaktoren K einstellen. Wählen Sie jedoch vorher unter der Registerkarte "NC-Controller" den Typ Positionsregler mit zwei P-Konstanten (mit K ) aus. - Seite 48 Inbetriebnahme und Konfiguration Schleppüberwachung Position Die Schleppüberwachung überwacht, ob der aktuelle Schleppabstand einer Achse einen Grenzwert überschreitet. Als Schleppabstand wird die Differenz zwischen ausgegebenem Sollwert (Stellgröße) und zurückgemeldetem Istwert bezeichnet. Sind die Regler-Parameter noch unzureichend eingestellt, kann es dazu führen, dass beim Verfahren der Achse die Schleppüberwachung einen Fehler ausgibt.
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Seite 49: Testlauf Durchführen
Inbetriebnahme und Konfiguration Testlauf durchführen HINWEIS Vor dem Testlauf müssen wichtige Parameter eingestellt werden. Defekt möglich. • Stellen Sie vor dem Testlauf die wichtigen Motor-Parameter [} 38] gewissenhaft ein. Die Vorgehensweise für einen Testlauf hängt davon ab, ob Sie die TwinCAT NC nutzen oder nicht. •... -
Seite 50: Testlauf Ohne Die Twincat Nc
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.5.2 Testlauf ohne die TwinCAT NC ü Voraussetzung: Sie nutzen nicht das "Positioning Interface". 1. Aktivieren Sie die TwinCAT-Konfiguration. 2. Setzen Sie im Prozessdatenobjekt „STM Control“ die Variable „Enable“ auf 1. ð Die Endstufe ist freigegeben. 3. Geben Sie einen Sollwert vor, abhängig von der Betriebsart: Betriebsart Prozessdatenobjekt für die Sollwert-Vorgabe Velocity direct... -
Seite 51: Weitere Anwendungsfälle
Inbetriebnahme und Konfiguration Weitere Anwendungsfälle 5.6.1 Das "Positioning Interface" verwenden Mit dem "Positioning interface" können Sie Fahraufträge ohne die TwinCAT NC ausführen. 5.6.1.1 Grundlagen zum "Positioning interface" Predefined PDO Assignment Eine vereinfachte Auswahl der Prozessdaten ermöglicht das "Predefined PDO Assignment". Am unteren Teil des Prozessdatenreiters wählen Sie die Funktion "Positioning interface"... - Seite 52 Inbetriebnahme und Konfiguration POS Settings Velocity min.: EPP7041-x002 benötigt aus Gründen der Performance beim Herunterrampen auf die Zielposition einen Sicherheitsbereich von 0,5 %. Das bedeutet, dass abhängig von der erreichten Maximalgeschwindigkeit und der konfigurierten Verzögerung der Zeitpunkt errechnet wird, an dem die Bremsrampe beginnt. Um immer sicher ins Ziel zu gelangen, werden von der ermittelten Position 0,5% abgezogen.
- Seite 53 Inbetriebnahme und Konfiguration Target window: Zielfenster der Fahrwegsteuerung. Kommt der Motor innerhalb diese Zielfensters zum Stillstand, wird "In- Target" gesetzt In-Target timeout: Steht der Motor nach Ablauf der Fahrwegsteuerung nach dieser eingestellten Zeit nicht im Zielfenster, wird "In-Target" nicht gesetzt. Dieser Zustand kann nur durch Kontrolle der negativen Flanke von "Busy" erkannt werden.
- Seite 54 Inbetriebnahme und Konfiguration Abb. 15: Diagnose-Objekte im CoE POS Info data Status word: Das "Status word" spiegelt die im Index A020 verwendeten Status-Bits in einem Datenwort, um diese in der PLC einfacher verarbeiten zu können. Die Positionen der Bits entsprechen der Nummer des Subindizes-1. Bit 0: Command rejected Bit 1: Command aborded Bit 2: Target overrun...
- Seite 55 Inbetriebnahme und Konfiguration Name Beschreibung INIT 0x0000 Initialisierung/Vorbereitung für den nächsten Fahrauftrag IDLE 0x0001 Warten auf den nächsten Fahrauftrag START 0x0010 das neue Kommando wird ausgewertet und die entsprechenden Berechnungen durchgeführt ACCEL 0x0011 Beschleunigungs-Phase CONST 0x0012 Konstant-Phase DECEL 0x0013 Verzögerungs-Phase EMCY 0x0020 es wurde ein "Emergency stop"...
- Seite 56 Inbetriebnahme und Konfiguration Abb. 16: Ablauf-Diagramm eines Fahrauftrages Starttypen Das "Positioning interface" bietet verschiedene Arten der Positionierung. Die folgende Tabelle enthält alle unterstützten Kommandos, diese sind in 4 Gruppen aufgeteilt. Version: 1.0 EPP7041-x002...
- Seite 57 Inbetriebnahme und Konfiguration Name Kom- Gruppe Beschreibung mando ABSOLUTE 0x0001 Standard absolute Positionierung auf eine vorgegebene Zielposition [} 58] RELATIVE 0x0002 relative Positionierung auf eine berechnete Zielposition, ein vorgegebener Positionsunterschied wird zur aktuelle Position addiert ENDLESS_PLUS 0x0003 endlos fahren in positiver Drehrichtung (direkte Vorgabe einer Geschwindigkeit) ENDLESS_MINUS 0x0004...
- Seite 58 Inbetriebnahme und Konfiguration ABSOLUTE: Die absolute Positionierung stellt den einfachsten Fall einer Positionierung dar. Es wird eine Position B vorgegeben, welche vom Startpunkt A aus angefahren wird. Abb. 17: Absolute Positionierung RELATIVE: Bei der relativen Positionierung gibt der Anwender ein Positionsdelta S vor, welches zur aktuellen Position A addiert wird und die Zielposition B ergibt.
- Seite 59 Inbetriebnahme und Konfiguration Abb. 20: Additive Positionierung ABSOLUTE_CHANGE / RELATIVE_CHANGE / ADDITIVE_CHANGE: Diese drei Positionierarten sind komplett identisch zu den oben beschrieben. Der wichtige Unterschied dabei ist, dass der Anwender während eines aktiven Fahrauftrags diese Kommandos nutzt, um dynamisch eine neue Zielposition vorzugeben. Es gelten dabei die gleichen Regeln und Voraussetzungen, wie bei den "normalen"...
- Seite 60 Inbetriebnahme und Konfiguration Abb. 21: Kalibrierung mit Nocke Für eine genauere Kalibrierung wird zusätzlich zu der Nocke ein HW-Sync-Impuls (C-Spur) verwendet. Der Ablauf dieser Kalibrierung erfolgt genau wie oben beschrieben, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Motor von der Nocke herunterfährt. Jetzt wird nicht sofort gestoppt, sondern erst auf den Sync-Impuls gewartet. Anschließend läuft wieder das "In-Target timeout"...
- Seite 61 Inbetriebnahme und Konfiguration Abb. 23: Wirkung des Modulo-Toleranzfensters - Modulo-Zielposition 0° in positiver Richtung Beispiel: Eine Achse wird auf 0° positioniert, wodurch die Istposition der Achse anschließend exakt 0° beträgt. Ein weiterer Modulo-Fahrauftrag auf 360° in positiver Richtung führt zu einer vollen Umdrehung und die Modulo- Position der Achse ist anschließend wieder exakt 0°.
- Seite 62 Inbetriebnahme und Konfiguration Modulo-Positionierung um weniger als eine Umdrehung Die Modulo-Positionierung von einer Ausgangsposition auf eine nicht identische Zielposition ist eindeutig und birgt keine Besonderheiten. Eine Modulo-Zielposition im Bereich [0 ≤ Position < 360] führt in weniger als einer ganzen Umdrehung zum gewünschten Ziel. Ist die Zielposition mit der Ausgangsposition identisch, so wird keine Bewegung ausgeführt.
- Seite 63 Inbetriebnahme und Konfiguration Modulo- Absolute Modulo- Rela- absolute Modulo Anmerkung Starttyp Anfangs- Ziel tiver Ver- End- End- position position fahrweg position position MODULO_PLUS 90,00° 90,00° 0,00° 90,00° 90,00° MODULO_PLUS 90,90° 90,00° -0,90° 90,00° 90,00° MODULO_PLUS 91,10° 90,00° 358,90° 450,00° 90,00° außerhalb TF MODULO_PLUS 89,10°...
- Seite 64 Inbetriebnahme und Konfiguration Beispiele von zwei Fahraufträgen mit dynamischer Änderung der Zielposition Ohne Überfahren der Zielposition Zeitpunkt POS Outputs POS Inputs Beschreibung Execute = 1 Busy = 1 - Vorgabe der ersten Parameter Target position = 200000 Accelerate = 1 - Beginn der Beschleunigungsphase Velocity = 2000 Start type = 0x0001...
- Seite 65 Inbetriebnahme und Konfiguration Mit Überfahren der Zielposition Zeitpunkt POS Outputs POS Inputs Beschreibung Execute = 1 Busy = 1 - Vorgabe der 1. Parameter Target position = 200000 Accelerate = 1 - Beginn der 1. Beschleunigungsphase Velocity = 5000 Start type = 0x0001 Acceleration = 3000 Deceleration = 5000 Accelerate = 0...
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Seite 66: Eine Nc-Achse Mit Epp7041-X002 Verknüpfen
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.6.2 Eine NC-Achse mit EPP7041-x002 verknüpfen Dieser Schritt kann in der Regel übersprungen werden Wenn Sie die Inbetriebnahme gemäß der vorliegenden Dokumentation durchgeführt haben, wurde bereits eine NC-Achse mit EPP7041-x002 verknüpft. Siehe Kapitel EPP7041 in ein TwinCAT-Projekt einbinden [} 36]. -
Seite 67: Wiederherstellen Des Auslieferungszustandes
Inbetriebnahme und Konfiguration 5.6.3 Wiederherstellen des Auslieferungszustandes Um den Auslieferungszustand der Backup-Objekte bei den ELxxxx-Klemmen / EPxxxx- und EPPxxxx-Boxen wiederherzustellen, kann im TwinCAT System Manger (Config-Modus) das CoE-Objekt Restore default parameters, Subindex 001 angewählt werden). Abb. 26: Auswahl des PDO Restore default parameters Durch Doppelklick auf SubIndex 001 gelangen Sie in den Set Value -Dialog. -
Seite 68: Außerbetriebnahme
Geräte beginnen! Entsorgung Zur Entsorgung muss das Gerät ausgebaut werden. Gemäß der WEEE-Richtlinie 2012/19/EU nimmt Beckhoff Altgeräte und Zubehör in Deutschland zur fachgerechten Entsorgung zurück. Die Transportkosten werden vom Absender übernommen. Senden Sie die Altgeräte mit dem Vermerk „zur Entsorgung“ an: Beckhoff Automation GmbH &... -
Seite 69: Diagnose
In der zum EtherCAT-Gerät gehörigen ESI/XML-Datei werden die DiagMessages in Textform erklärt: Anhand der in der DiagMessage enthaltenen Text-ID kann die entsprechende Klartextmeldung in den Sprachen gefunden werden, die in der ESI/XML enthalten sind. Üblicherweise sind dies bei Beckhoff- Produkten deutsch und englisch. - Seite 70 Diagnose Unterstützung zur Inbetriebnahme Das System der DiagMesssages ist vor allem während der Anlageninbetriebnahme einzusetzen. Zur Online-Diagnose während des späteren Dauerbetriebs sind die Diagnosewerte z. B. im Status- Word des Gerätes (wenn verfügbar) hilfreich. Implementierung TwinCAT System Manager Ab TwinCAT 2.11 werden DiagMessages, wenn vorhanden, beim EtherCAT-Gerät in einer eigenen Oberfläche angezeigt.
- Seite 71 über den EtherCAT Master oder durch Einsicht in das Register x901 eines DC-Slaves ermittelt werden. Aufbau der Text-ID Der Aufbau der MessageID unterliegt keiner Standardisierung und kann herstellerspezifisch definiert werden. Bei Beckhoff EtherCAT-Geräten (EL, EP) lautet er nach xyzz üblichwerweise: 0: Systeminfo 0: System...
- Seite 72 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x0001 Information System No error Kein Fehler 0x0002 Information System Communication established Verbindung aufgebaut 0x0003 Information System Initialisation: 0x%X, 0x%X, 0x%X allgemeine Information, Parameter je nach Ereignis. In- terpretation siehe Gerätedokumentation. 0x1000 Information System Information: 0x%X, 0x%X, 0x%X allgemeine Information, Parameter je nach Ereignis.
- Seite 73 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x2000 Information System %s: %s 0x2001 Information System %s: Network link lost Netzwerk Verbindung verloren 0x2002 Information System %s: Network link detected Netzwerk Verbindung gefunden 0x2003 Information System %s: no valid IP Configuration - Ungültige IP Konfiguration Dhcp client started 0x2004...
- Seite 74 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x4000 Warnung Warning: 0x%X, 0x%X, 0x%X allgemeine Warnung, Parameter je nach Ereignis. In- terpretation siehe Gerätedokumentation. 0x4001 Warnung System Warning: 0x%X, 0x%X, 0x%X 0x4002 Warnung System %s: %s Connection Open (IN:%d OUT:%d API:%dms) from %d. %d.%d.%d successful 0x4003 Warnung...
- Seite 75 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x4415 Warnung Drive Speed limitation active Die maximale Drehzahl wird durch die parametrierten Objekte (z. B. velocity limitation, motor speed limitation) begrenzt. Die Warnung wird ausgegeben, wenn die Sollgeschwindigkeit größer ist, als eines der parame- trierten Begrenzungen.
- Seite 76 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x8000 Fehler System %s: %s 0x8001 Fehler System Error: 0x%X, 0x%X, 0x%X allgemeiner Fehler, Parameter je nach Ereignis. Inter- pretation siehe Gerätedokumentation. 0x8002 Fehler System Communication aborded Kommunikation abgebrochen 0x8003 Fehler System Configuration error: 0x%X, 0x%X, allgemeine, Parameter je nach Ereignis.
- Seite 77 Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x8301 Fehler Encoder Encoder increments not configu- Enkoderinkremente nicht konfiguriert red: 0x%X, %d 0x8302 Fehler Encoder Encoder-Error Die Amplitude des Resolvers ist zu klein. 0x8303 Fehler Encoder Encoder power missing (channel Encoderspannung nicht vorhanden (Kanal %d) 0x8304 Fehler Encoder...
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Seite 78: Diag Messages Von Ethercat-Geräten Für Die Antriebstechnik
Diagnose Text-ID Text Message Zusätzlicher Kommentar 0x8551 Fehler Inputs Phase sequence Error Drehrichtung Falsch 0x8552 Fehler Inputs Overcurrent phase %X Überstrom Phase %X 0x8553 Fehler Inputs Overcurrent neutral wire Überstrom Neutralleiter 0x8581 Fehler Inputs Wire broken Ch %D Leitungsbruch Ch %d 0x8600 Fehler Allgemein IO... -
Seite 79: Coe-Parameter
CoE-Parameter CoE-Parameter Objekt-Verzeichnis CoE-Parameter sind zu logischen Gruppen zusammengefasst, die als „Objekte“ bezeichnet werden. Objekt-Index (hex) Name 1000 Device type [} 86] 1008 Device name [} 86] 1009 Hardware version [} 86] 100A Software version [} 86] 1011 Restore default parameters [} 86] 1018 Identity [} 87] 10F0 Backup parameter handling 10F3... - Seite 80 CoE-Parameter Index (hex) Name 1C00 Sync manager type 1C12 RxPDO assign 1C13 TxPDO assign 1C32 SM output parameter 1C33 SM input parameter 6000 ENC Inputs Ch.1 6010 STM Inputs Ch.1 6020 POS Inputs Ch.1 7000 ENC Outputs Ch.1 7010 STM Outputs Ch.1 7020 POS Outputs Ch.1 7021...
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Seite 81: Datenformat Von Coe-Parametern
CoE-Parameter Datenformat von CoE-Parametern CoE-Parameter haben unterschiedliche Datenformate. Im Kapitel Objektbeschreibung [} 82] wird das Datenformat der CoE-Parameter durch Datentyp-Bezeichner spezifiziert: Datentyp-Bezeichner Format Größe BOOL True / false 8 bit SINT Short integer 8 bit USINT Unsigned short integer 8 bit Integer 16 bit UINT Unsigned integer 16 bit DINT... -
Seite 82: Objektbeschreibung
CoE-Parameter Objektbeschreibung 7.3.1 Objekte zur Parametrierung Index 8000: ENC Settings Ch.1 Zugriffsrechte: Lesen und Schreiben Index Name Beschreibung Einheit Daten- Default (hex) Wert 8000:08 Disable Filter Deaktiviert das Eingangsfilter. BOOL FALSE 8000:0A Enable micro Aktiviert die Extrapolation des Zählerwerts BOOL FALSE increments „Counter value“. Die unteren 8 Bit des Zählerwerts werden extrapoliert. - Seite 83 CoE-Parameter Index 8010: STM Motor Settings Ch.1 Zugriffsrechte: Lesen und Schreiben Index Name Beschreibung Einheit Daten- Default (hex) Wert 8010:01 Maximal current Der maximale Strom, den der Stromregler pro UINT 1000 Motorwicklung ausgibt. Tragen Sie hier höchstens den Nennstrom des Motors ein. 8010:02 Reduced current Sollwert für den Wicklungsstrom bei Stillstand des UINT 1000 Motors.
- Seite 84 CoE-Parameter Index 8012: STM Features Ch.1 Zugriffsrechte: Lesen und Schreiben Subindex Name Beschreibung Einheit Daten- Default Wert (hex) Operation mode USINT Betriebsart [} 41] : Automatic : Velocity direct : Velocity controller : Position controller Speed range Vollschri USINT Die maximale Schrittfrequenz [} 40], die tte / s EPP7041-x002 ausgibt.
- Seite 85 CoE-Parameter Index 8013: STM Controller Settings 2 Ch.1 Zugriffsrechte: Lesen und Schreiben Index Name Beschreibung Einheit Daten- Default (hex) Wert 8013:01 Kp factor (velo./ Proportional-Anteil des Drehzahlreglers / 0,001 UINT 1000 pos.) Lagereglers. 8013:02 Ki factor (velo./ Integral-Anteil des Drehzahlreglers / Lagereglers. 0,001 UINT pos.) 8013:03...
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Seite 86: Standard-Objekte
CoE-Parameter 7.3.2 Standard-Objekte Index 1000 Device type Zugriffsrechte: nur Lesen Subindex Name Beschreibung Einheit Daten- Wert (hex) Device type Bit 0 .. 15: Geräteprofil-Nummer UDINT 5001 Bit 16 .. 31: Moduleprofil-Nummer (Geräteprofil-Nummer 5001: Modular Device Profile MDP) Index 1008 Device name Zugriffsrechte: nur Lesen Subindex Name Beschreibung... - Seite 87 CoE-Parameter Index 1018 Identity Zugriffsrechte: nur Lesen Subindex Name Beschreibung Datentyp Wert (hex) Vendor ID Hersteller-Kennung (2: Beckhoff Automation) UDINT Product code Produkt-Code UDINT 64777E18 Revision Bit 0…15: Kennzahl der Produkt-Variante UDINT Bit 0…15: x002 Bit 16…31: Revision der Gerätebeschreibung (ESI) Serial number...
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Seite 88: Anhang
Anhang Anhang Allgemeine Betriebsbedingungen Schutzarten nach IP-Code In der Norm IEC 60529 (DIN EN 60529) sind die Schutzgrade festgelegt und nach verschiedenen Klassen eingeteilt. Die Bezeichnung erfolgt in nachstehender Weise. 1. Ziffer: Staub- und Be- Bedeutung rührungsschutz Nicht geschützt Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit dem Handrücken. Geschützt gegen feste Fremd- körper Ø 50 mm Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Finger. -
Seite 89: Zubehör
ZB8801-0000 Drehmoment-Schraubwerkzeug für Stecker, 0,4…1,0 Nm ZB8801-0001 Wechselklinge für M8 / SW9 für ZB8801-0000 ZB8801-0002 Wechselklinge für M12 / SW13 für ZB8801-0000 Weiteres Zubehör Weiteres Zubehör finden Sie in der Preisliste für Feldbuskomponenten von Beckhoff und im Internet auf https://www.beckhoff.de. EPP7041-x002 Version: 1.0... -
Seite 90: Versionsidentifikation Von Ethercat-Geräten
Dokumentation angegeben. Jeder Revision zugehörig und gleichbedeutend ist üblicherweise eine Beschreibung (ESI, EtherCAT Slave Information) in Form einer XML-Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht. Die Revision wird seit 2014/01 außen auf den IP20-Klemmen aufgebracht, siehe Abb. „EL5021 EL- Klemme, Standard IP20-IO-Gerät mit Chargennummer und Revisionskennzeichnung (seit 2014/01)“. - Seite 91 Anhang Beispiel mit Ser. Nr.: 12063A02: 12 - Produktionswoche 12 06 - Produktionsjahr 2006 3A - Firmware-Stand 3A 02 - Hardware-Stand 02 Ausnahmen können im IP67-Bereich auftreten, dort kann folgende Syntax verwendet werden (siehe jeweilige Gerätedokumentation): Syntax: D ww yy x y z u D - Vorsatzbezeichnung ww - Kalenderwoche yy - Jahr...
- Seite 92 Anhang Abb. 32: EK1100 EtherCAT Koppler, Standard IP20-IO-Gerät mit Seriennummer/ Chargennummer Abb. 33: CU2016 Switch mit Seriennummer/ Chargennummer Abb. 34: EL3202-0020 mit Seriennummer/ Chargennummer 26131006 und eindeutiger ID-Nummer 204418 Version: 1.0 EPP7041-x002...
- Seite 93 Anhang Abb. 35: EP1258-00001 IP67 EtherCAT Box mit Chargennummer/ DateCode 22090101 und eindeutiger Seriennummer 158102 Abb. 36: EP1908-0002 IP67 EtherCAT Safety Box mit Chargennummer/ DateCode 071201FF und eindeutiger Seriennummer 00346070 Abb. 37: EL2904 IP20 Safety Klemme mit Chargennummer/ DateCode 50110302 und eindeutiger Seriennummer 00331701 Abb. 38: ELM3604-0002 Klemme mit eindeutiger ID-Nummer (QR Code) 100001051 und Seriennummer/ Chargennummer 44160201 EPP7041-x002...
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Seite 94: Beckhoff Identification Code (Bic)
Anhang 8.3.1 Beckhoff Identification Code (BIC) Der Beckhoff Identification Code (BIC) wird vermehrt auf Beckhoff-Produkten zur eindeutigen Identitätsbestimmung des Produkts aufgebracht. Der BIC ist als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) dargestellt, der Inhalt orientiert sich am ANSI-Standard MH10.8.2-2016. Abb. 39: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg. - Seite 95 Beispiel einer zusammengesetzten Information aus den Positionen 1 bis 4 und 6. Die Datenidentifikatoren sind zur besseren Darstellung jeweils rot markiert: Ein wichtiger Bestandteil des BICs ist die Beckhoff Traceability Number (BTN, Pos.-Nr. 2). Die BTN ist eine eindeutige, aus acht Zeichen bestehende Seriennummer, die langfristig alle anderen Seriennummern- Systeme bei Beckhoff ersetzen wird (z.
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Seite 96: Support Und Service
Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen Wenden Sie sich bitte an Ihre Beckhoff Niederlassung oder Ihre Vertretung für den lokalen Support und Service zu Beckhoff Produkten! Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: https://www.beckhoff.de... - Seite 98 Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.de www.beckhoff.de...