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Verwandte Anleitungen für W.E.ST. UHC-126-U-PFN-S2
Inhaltszusammenfassung für W.E.ST. UHC-126-U-PFN-S2
- Seite 1 Technische Dokumentation UHC-126-U-PFN-S2 UHC-126-U-ETC-S2 UHC-126-U-PDP-S2 Universelle Achsregelbaugruppe (Positionsregelung und Druckregelung) mit Feldbus IO-Ankopplung und SSI-Sensorschnittstelle, Sonderversion für verteilten Gleichlauf Ansicht abweichend bei PDP-Version...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
INHALT Allgemeine Informationen ..............................5 Bestellnummer ................................ 5 Lieferumfang ................................5 Zubehör ................................... 5 Verwendete Symbole .............................. 6 Impressum ................................6 Sicherheitshinweise ..............................7 Eigenschaften.................................. 8 Gerätebeschreibung ..............................9 Ethernet-basierter Feldbus: ..........................9 Frontansicht Profibus-DP Gerät: ........................10 Anwendung und Einsatz ..............................11 Einbauvorschrift .............................. - Seite 3 SSI:CODE (Signalkodierung) ........................32 SSI:ERRBIT (Position des Fehlerbits) ......................32 PS_RANGE (Nominaler Systemdruck) ......................33 N_RANGE:X1/X2 (Nennwert der Drucksensoren) ..................33 SIGNAL X1/X2 (Signaleingangstyp der Drucksensoren) ................33 SIGNAL:U (Typ und Polarität des Ausgangssignals) ..................33 Positionsregler ............................... 34 Regelstruktur ..............................34 ACCEL (Beschleunigung) ..........................
- Seite 4 Überwachte Fehlerquellen ............................. 58 Fehlersuche ................................59 Statusinformationen .............................. 60 EtherCAT IO Schnittstelle ............................. 61 EtherCAT CoE ............................... 61 EtherCAT Installationshinweise ..........................61 EtherCAT Zugriffshandling ............................ 62 EtherCAT Geräte Profile (ESI) ..........................62 Standardobjekte in EtherCAT (ESI) ........................63 ProfiNet IO RT Schnittstelle............................64 ProfiNet Funktionen ...............................
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Seite 5: Allgemeine Informationen
Universelle Achsregelbaugruppe (Positionsregelung und Druckregelung) mit analogem ±10 V Differenzausgang oder 4… 20 mA Ausgang, SSI oder analoger Sensorschnittstelle. Sonderversion der UHC-126-U mit erweiterter Funktionalität zum Einsatz in verteilten Gleichlaufregelsystemen. UHC-126-U-PFN-S2 - ProfiNet IO Ankopplung UHC-126-U-ETC-S2 - EtherCAT IO Ankopplung... -
Seite 6: Verwendete Symbole
Verwendete Symbole Allgemeiner Hinweis Sicherheitsrelevanter Hinweis Impressum W.E.St. Elektronik GmbH Gewerbering 31 41372 Niederkrüchten Tel.: +49 (0)2163 577355-0 Fax.: +49 (0)2163 577355 -11 Homepage: www.w-e-st.de EMAIL: contact@w-e-st.de Datum: 31.03.2021 Die hier beschriebenen Daten und Eigenschaften dienen nur der Produktbeschreibung. Der Anwender ist ange- halten, diese Daten zu beurteilen und auf die Eignung für den Einsatzfall zu prüfen. -
Seite 7: Sicherheitshinweise
Sicherheitshinweise Bitte lesen Sie diese Dokumentation und Sicherheitshinweise sorgfältig. Dieses Dokument hilft Ihnen, den Ein- satzbereich des Produktes zu definieren und die Inbetriebnahme durchzuführen. Zusätzliche Unterlagen (WPC- 300 für die Inbetriebnahme Software) und Kenntnisse über die Anwendung sollten berücksichtigt werden bzw. vorhanden sein. -
Seite 8: Eigenschaften
Eigenschaften Dieses Elektronikmodul wurde zur Steuerung von hydraulischen Achsen über eine integrierte Feldbusschnitt- stelle entwickelt. Die hydraulische Achse (z. B. mit Regelventil) kann als Positionsregelung mit digitaler Wegmessung über eine universelle SSI-Schnittstelle oder über einen analogen Sensor ausgeführt werden. Zusätzlich ist eine Kraft- bzw. Differenzdruckregelung, die autark oder als ablösende Druckbegrenzungsrege- lung arbeitet, integriert. -
Seite 9: Gerätebeschreibung
Gerätebeschreibung Ethernet-basierter Feldbus 99,0000 mm 45,0000 mm 13 14 15 16 25 26 27 28 13 14 15 16 29 30 31 32 114,0000 mm Made in Germany Date: Add.: W.E.ST. Elektronik D-41372 Niederkrüchten Homepage: http://www.w-e-st.de Typenschild und Anschlussbelegung 18 19 20 Type plate and terminal pin assignment W.E.ST. -
Seite 10: Frontansicht Profibus-Dp Gerät
Frontansicht Profibus-DP Gerät 18 19 20 W.E.ST. LEDs Online Ready Klemmblöcke (steckbar) Terminals (removable) PROFIBUS Buchse PROFIBUS connector Interface 9 10 11 12 26 27 28 14 15 16 30 31 32 Seite 10 von 84 UHC-126-U-***-S2 31.03.2021... -
Seite 11: Anwendung Und Einsatz
Anwendung und Einsatz Einbauvorschrift • Dieses Modul ist für den Einbau in einem geschirmten EMV-Gehäuse (Schaltschrank) vorgesehen. Alle nach außen führenden Leitungen sind abzuschirmen, wobei eine lückenlose Schirmung vorausgesetzt wird. Beim Einsatz unserer Steuer- und Regelmodule wird vorausgesetzt, dass keine starken elektro- magnetischen Störquellen in der Nähe des Moduls installiert werden. -
Seite 12: Typische Systemstruktur
Typische Systemstruktur Dieses minimale System besteht aus folgenden Komponenten: (*1) Proportionalventil mit integrierter Elektronik (*2) Antrieb (zum Beispiel Zylinderantrieb) (*3) Sensoren für Position (analog oder mit SSI-Schnittstelle) und Druck (*4) Regelbaugruppe UHC-126-U-***-S2 (*5) Feldbusschnittstelle zur SPS UHC-126 Position Analog oder SSI SPS mit Feldbus Differenzdruck zur Druckregelung oder... -
Seite 13: Funktionsweise
Funktionsweise Positionierung plus Druckregelung Allgemein Bei der Produktfamilie UHC-126-U handelt es sich um Baugruppen mit digitaler Positionsmessung (umschaltbar auf einen analogen Positionssensor), sowie Druckregelung/Drucküberwachung und einer integrierten Kommuni- kation über einen Ethernet-Feldbusanschluss bzw. ProfibusDP. Sie kann als universeller Achsregler für hydrau- lische Antriebe eingesetzt werden. - Seite 14 Einflüsse auf die Positioniergenauigkeit: Die Genauigkeit der Positionierung wird im Wesentlichen durch die hydraulischen und mechanischen Gegeben- heiten bestimmt. So ist die richtige Ventilauswahl ein entscheidender Punkt. Weiterhin sind zwei sich widerspre- chende Anforderungen (kurze Hubzeit und hohe Genauigkeit) bei der Systemauslegung zu berücksichtigen. Die Einschränkungen auf der elektronischen Seite liegen bei der Auflösung der analogen Signale, wobei eine Auflösung von <...
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Seite 15: Inbetriebnahme
Inbetriebnahme Schritt Tätigkeit Installieren Sie das Gerät entsprechend dem Blockschaltbild. Achten Sie dabei Installation auf die korrekte Verdrahtung und eine gute Abschirmung der Signale. Das Gerät muss in einem geschützten Gehäuse (Schaltschrank oder Ähnliches) installiert werden. Der Anschluss der Feldbusschnittstelle erfolgt mit einem passenden in der Regel vorkonfektionierten Kabel zur SPS. - Seite 16 Schritt Tätigkeit erfolgt über READY. Übernahme der aktuellen Position der Achse als Sollposi- tion. Die Achse bleibt so geregelt in der Position stehen. Sollte der Antrieb in eine Endlage fahren, so ist vermutlich die Polarität falsch. Geschwindigkeitsvorgabe Vorgabe über den Feldbus oder Fernsteuerung im WPC. Ohne ein Geschwindig- keitssignal ist das Fahren der Achse nicht möglich.
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Seite 17: Technische Beschreibung
Technische Beschreibung Eingangs- und Ausgangssignale Anschluss Versorgung PIN 3 Spannungsversorgung (siehe technische Daten) PIN 4 0 V (GND) Anschluss PIN 19 Spannungsversorgung des Kommunikationsmoduls PIN 20 0 V (GND) Anschluss Anschluss Analoge Signale Druck Istwert (X2), Signalbereich 0… 10 V oder 4… 20 mA, skalierbar (SIGNAL:X2) PIN 6 Druck Istwert (X1), Signalbereich 0…... -
Seite 18: Led Definitionen
LED Definitionen Ebene 1 USB LEDs Beschreibung der LED-Funktion Funktion bis auf die Fehlermeldung identisch mit dem READY Ausgang. GRÜN AUS: keine Stromversorgung oder ENABLE ist nicht aktiviert System ist betriebsbereit Blinkend: Fehler erkannt (abhängig vom SENS-Kommando) AUS: Die Achse steht außerhalb des INPOS Fensters. GELB A Die Achse steht innerhalb des INPOS Fensters. -
Seite 19: Blockschaltbild
Blockschaltbild Spannungs- Versorgung UHC-126-U-***-S2 Controller SSI & PFN/ETC/PDP Geschwin- digkeits- vorgabe Positions- regler Ventil Aus- MIN- Stellsignal Positions- Profil- Aus- gangs- & sollwert generator treiber wertung Universeller passung Ausgang Regler Eingang Position Signal Skalierung Auswahl CLK+ CLK- Beschleunigungs- DATA+ SSI- rückführung DATA- Interface... -
Seite 20: Typische Verdrahtung
Typische Verdrahtung System Startsignal Spannungsversorgung nur beim Master Ready / GL im Fenster Enable Druckistwert X2 DATA+ DATA- CLK- CLK+ SSI / SSD Sensorschnittstelle Druckistwert X1 +24 V DC Analoger Positionsistwert +/- 10 V bzw. 4... 20 mA Ausgang Anschlussbeispiele z. -
Seite 21: Technische Daten
Profibus DP Schnittstelle Übertragungsrate [kbit/s] 9.6,19.2, 93.75, 187.5, 500, 1500, 3000, 6000, 12000 1810h ID-Nummer Gehäuse Snap-On Modul nach EN 50022 Material Polyamid PA 6.6 Brennbarkeitsklasse V0 (UL94) Gewicht UHC-126-U-PFN-S2 [kg] 0,290 UHC-126-U-ETC-S2 0,290 UHC-126-U-PDP-S2 0,310 Seite 21 von 84 UHC-126-U-***-S2 31.03.2021... - Seite 22 Schutzklasse [IP] Temperaturbereich [°C] -20… 60 -20… 70 Lagertemperatur [C°] Luftfeuchtigkeit < 95 (nicht kondensierend) Anschlüsse Kommunikation USB Typ B Steckverbinder 7 x 4 pol. Schraubanschlüsse mit Zughülse über die DIN-Tragschiene Feldbus RJ45 IN OUT oder 9 pol. D-SUB (Profibus) EN61000-6-4: 2007 +A1:2011 EN61000-6-2: 2005 Seite 22 von 84...
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Seite 23: Parameter
Parameter Parameterübersicht Gruppe Kommando Werks- Einheit Beschreibung einstellung Basisparameter MODE Parameteransicht Systemparameter (MODE = SYSTEM) Sprachumschaltung SENS Fehlerüberwachung EOUT 0,01 % Ausgangssignal bei fehlender Bereitschaft PASSFB Passwort für Feldbusparametrierung PBADR Profibusadresse HAND:A 3330 0,01 % Stellgröße im Handmodus HAND:B -3330 0,01 % POSWIN:S µm... - Seite 24 Positionsregler (MODE = POSITION) ACCEL mm/s² Beschleunigung im NC Modus VMAX mm/s Maximale Geschwindigkeit im NC Modus V0:RES Einstellung der Auflösung für die Kreisverstärkung V0:A Kreisverstärkung ohne Beschleunigungsrückführung V0:B Ausganssignalanpassung Zeitkonstante (dämpfendes Verhalten) des Reglers CTRL SQRT1 Regelcharakteristik MIN:A 0,01 % Überdeckungskompensation bzw.
- Seite 25 Spezialfunktionen (MODE = EXTRA) Vorsteuerung FF:A Skalierungsfaktor Geschwindigkeitsaufschaltung FF:B Beschleunigungsrückführung AFC:P 0,01 Beschleunigungsrückführung über den Differenz- druck AFC:PT1 Verstärkungsfaktor und Filterzeitkonstante AFC_V0:A reisverstärkung mit Beschleunigungsrückführung AFC_V0:B MR-Regler MR:T1 Zeitkonstanten (dämpfendes Verhalten) des Reglers MR:T2 Gleichlaufüberwachung SYNCWIN 0,1 mm Überwachungsfenster für EMR Feinpositionierung / Driftkompensation DC:AV 0,01 %...
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Seite 26: Basisparameter
Basisparameter MODE (Umschaltung der Parametergruppen) Kommando Parameter Einheit Gruppe MODE BASIS SYSTEM|IO_CONF|POSITION| PRESSURE|EXTRA|ALL Über dieses Kommando werden Parametergruppen umgeschaltet. keine Anzeige (default) SYSTEM Systemdaten IO_CONF Definition der Ein- und Ausgangssignale POSITION Parametrierung des Positionsreglers PRESSURE Parametrierung des Druckreglers EXTRA spezielle Funktionen keine Vorauswahl, alle Parameter sichtbar Systemparameter LG (Sprachumschaltung) -
Seite 27: Eout (Ausgangssignal Bei Fehlender Bereitschaft)
EOUT (Ausgangssignal bei fehlender Bereitschaft) Kommando Parameter Einheit Gruppe EOUT x= -10000… 10000 0,01 % SYSTEM Ausgangswert bei fehlender Bereitschaft (READY Ausgang ist deaktiviert). Hier kann ein Wert (Öffnungsgrad des Ventils) für den Fall eines Fehlers oder bei deaktiviertem ENABLE Eingang definiert werden. Diese Funk- tion kann verwendet werden, wenn z. -
Seite 28: Hand (Stellgröße Im Handbetrieb)
HAND (Stellgröße im Handbetrieb) Kommando Parameter Einheit Gruppe HAND:i i= A|B SYSTEM x= -10000… 10000 0,01 % Mit diesen Parametern werden die Handgeschwindigkeiten gesetzt. Der Antrieb fährt bei aktiviertem Handsignal gesteuert in die definierte Richtung. Die Richtung wird durch das Vorzeichen des Parameters bestimmt. Nach dem Deaktivieren des Handsignals bleibt der Antrieb an der aktuellen Position geregelt stehen. -
Seite 29: Presswin (Überwachungsfenster Für Den Druck)
PRESSWIN (Überwachungsfenster für den Druck) Kommando Parameter Einheit Gruppe PRESSWIN x= 100… 50000 mbar SYSTEM Dieser Parameter wird in mbar eingegeben. Mit PRESSWIN wird das Überwachungsfenster für den Druckregler definiert. Ein- und Ausgangsparameter SYS_RANGE (Arbeitshub) Kommando Parameter Einheit Gruppe SYS_RANGE x x= 10…... -
Seite 30: N_Range:x (Nennlänge Des Sensors)
N_RANGE:X (Nennlänge des Sensors) Kommando Parameter Einheit Gruppe N_RANGE:X x x= 10… 10000 IO_CONFIG Über dieses Kommando wird die nominale Länge des Sensors definiert. Der N_RANGE sollte in der Regel gleich oder größer als SYS_RANGE sein. OFFSET:X (Sensoroffset) Kommando Parameter Einheit Gruppe OFFSET:X... -
Seite 31: Verwendung Der Kommandos Sys_Range, N_Range:x, Offset:x
Verwendung der Kommandos SYS_RANGE, N_RANGE:X, OFFSET:X Über diese Kommandos wird der Sensor für die Anwendung skaliert. Im unteren Beispiel hat der Sensor eine Länge von 120 mm und der Zylinder einen Hub von 100 mm. Durch die Montage kommt es zu einem Offset (Nullpunkt des Sensors zum Nullpunkt des Zylinders) von 5 mm. -
Seite 32: Ssi:res (Signalauflösung)
SSI:RES (Signalauflösung) Gruppe Kommando Parameter Einheit SSI:RES x= 10… 10000 0,01 µm IO_CONFIG Über diesen Parameter wird die Signalauflösung des Sensors definiert. Die Dateneingabe erfolgt mit der Auflö- sung von 10 nm (Nanometer oder 0,01 µm). Das heißt, hat der Sensor 1 µm Auflösung, so muss der Wert 100 vorgegeben werden. -
Seite 33: Ps_Range (Nominaler Systemdruck)
PS_RANGE (Nominaler Systemdruck) Kommando Parameter Einheit Gruppe PS_RANGE x= 10… 1000 IO_CONFIG Über dieses Kommando wird der Arbeitsdruck, der 100 % entspricht, vorgegeben. Fehlerhafte Vorgaben führen zu einer fehlerhaften Systemeinstellung und die abhängigen Parameter können nicht korrekt berechnet werden. N_RANGE:X1/X2 (Nennwert der Drucksensoren) Kommando Parameter Einheit... -
Seite 34: Positionsregler
Positionsregler Regelstruktur Erweiterte Regelfunktionen im NC Modus. Durch das PT1 Verhalten, die Geschwindigkeitsvorsteuerung und der Beschleunigungsrückführung können auch kritische Antriebe mit sehr niedriger Eigenfrequenz geregelt werden. Feed forward Position (wa) Profilgenerator MIN / MAX Geschwindigkeit (va) V0:A V0:B LIN or Drift- / Kraft- Beschleunigung SQRT... -
Seite 35: V0:Res (Auflösung Der Kreisverstärkungseingabe)
V0:RES (Auflösung der Kreisverstärkungseingabe) Kommando Parameter Einheit Gruppe V0:RES x= 1|1/100 POSITION V0:RES = 1 Die Kreisverstärkung wird in der Einheit s (1/s) vorgegeben. V0:RES = 1/100 Die Kreisverstärkung wird in der Einheit 0,01 s vorgegeben Die erhöhte Auflösung 1/100 sollte nur bei sehr kleinen Werten (V <... -
Seite 36: Pt1 (Zeitverhalten Des Reglers)
PT1 (Zeitverhalten des Reglers) Kommando Parameter Einheit Gruppe x= 1… 300 POSITION Über diesen Parameter kann das Zeitverhalten des Reglers beeinflusst werden. Der hydraulische Antrieb ist relativ schwingungsanfällig, besonders wenn sehr schnelle Ventile verwendet werden. Der PT1 Filter ermöglicht ein besser gedämpftes Regelverhalten und es ist eine höhere Verstärkung einstellbar. Voraussetzungen für den Einsatz sind: Die Eigenfrequenz des Ventils sollte gleich oder größer der Eigenfre- quenz des Antriebs sein. -
Seite 37: Min (Kompensation Der Überdeckung)
MIN (Kompensation der Überdeckung) MAX (Ausgangsskalierung) TRIGGER (Ansprechschwelle für den MIN Parameter) Kommando Parameter Einheit Gruppe i= A|B POSITION MIN:i x= 0… 6000 0,01 % MAX:i x= 3000… 10000 0,01 % TRIGGER x= 0… 4000 0,01 % Über diese Kommandos wird das Ausgangssignal an das Ventil angepasst. Bei den Positioniersteuerungen wird eine geknickte Volumenstromkennlinie anstelle des typischen Überdeckungssprungs verwendet. -
Seite 38: Offset (Nullpunktkorrektur Des Ausgangssignals)
OFFSET (Nullpunktkorrektur des Ausgangssignals) Kommando Parameter Einheit Gruppe OFFSET x= -4000… 4000 0,01 % POSITION Dieser Parameter wird in 0,01 % Einheiten eingegeben. Der Offsetwert wird am Ausgang zum Stellsignal addiert. Mit diesem Parameter können Nullpunktverschiebun- gen des Stellgliedes (Ventil) kompensiert werden. Druckregler Betriebsarten / Reglerstruktur Der Druckregler in der UHC kann folgende Funktionen übernehmen:... - Seite 39 Regelschemata: SDD-Modus NC-Modus: Seite 39 von 84 UHC-126-U-***-S2 31.03.2021...
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Seite 40: Wirkrichtung / Invertierung
Wirkrichtung / Invertierung Um eine korrekte Funktion im Zusammenspiel zwischen Druck- und Positionsregelung zu erzielen, ist es wich- tig, dass die Richtung der Istwertsignale gemäß dieser Festlegung bestimmt wird: Ein Druck an der Messstelle „X1“ führt zum Ausfahren des Zylinders (in diesem Beispiel) bzw. einer Ver- größerung des gemessenen Wegsignals „X“... -
Seite 41: Ra (Rampenzeiten Für Den Drucksollwert)
RA (Rampenzeiten für den Drucksollwert) Kommando Parameter Einheit Gruppe RA:i i= UP|DOWN PRESSURE x= 1… 600000 Die Rampenzeiten für den Drucksollwert werden hier in der Einheit ms festgelegt. Zwei getrennte Zeiten jeweils für Druckaufbau und Druckabbau können beschrieben werden. A:DOWN A:UP P_OFFSET (Druckoffset) Kommando... -
Seite 42: Aratio (Zylinderflächenverhältnis)
ARATIO (Zylinderflächenverhältnis) Kommando Parameter Einheit Gruppe ARATIO x= 200… 5000 PRESSURE Das ARATIO Kommando ermöglicht eine Verrechnung der Zylinderflächen zur Kraftregelung. Das Flächenver- hältnis wird immer im Verhältnis der Flächen A zu B angegeben, wobei immer ein Nenner von 1000 für die Flä- che B als Basiswert zu berücksichtigen ist. -
Seite 43: Spezialfunktionen
Spezialfunktionen FF (Vorsteuerung) Kommando Parameter Einheit Gruppe FF:i I= A|B 0,01 EXTRA x= 0… 15000 Über dieses Kommando wird eine richtungsabhängige (i= A|B) optionale Geschwindigkeitsaufschaltung zur Kompensation des Schleppabstands parametriert. Die Funktion wird über das entsprechende Feldbusbit akti- viert. AFC:P (Verstärkung der Beschleunigungsrückführung) AFC:T1 (Filterkonstante zur Berechnung der Beschleunigung) Hinweis: Die AFC-Funktion und die zugehörenden Parameter sind in der EtherCAT-Variante nicht verfügbar. -
Seite 44: Afc_V0:A/B (Kreisverstärkung Mit Aktiver Beschleunigungsrückführung)
AFC_V0:A/B (Kreisverstärkung mit aktiver Beschleunigungsrückfüh- rung) Kommando Parameter Einheit Gruppe AFC_V0:i i= A|B EXTRA x= 1… 400 Dieser Parameter wird in s (1/s) richtungsabhängig (i=A|B) vorgegeben. Über die Parameter V0_AFC wird die Kreisverstärkung bei aktivierter Beschleunigungsrückführung parame- triert. Bei Ausfall eines Drucksensors kann über den Feldbus auf die Kreisverstärkung V0 (normalerweise ist hier eine geringere Verstärkung parametriert) zurückgeschaltet werden. - Seite 45 Feinpositionierung (Allgemeine Driftkompensation) Durch die Feinpositionierung werden die Fehler unter Punkt drei kompensiert. Je nach Anwendung kann diese Funktion aber auch zur Kompensation aller oben beschriebenen Fehlerursachen eingesetzt werden. Steuerbits über den Feldbus: Bei diesen Modulen kann die Driftkompensation (für statische Fehler) und die Feinpositionierung (für dynami- sche Fehler) eingesetzt werden.
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Seite 46: Dc:av (Feinpositionierung, Äußere Schwelle)
DC:AV (Feinpositionierung, äußere Schwelle) DC:DV (Feinpositionierung, innere Schwelle) DC:I (Feinpositionierung, Integrationszeit) DC:CR (Feinpositionierung, Stellbereichsgrenze) Kommando Parameter Einheit Gruppe DC:I x= 10…2000 EXTRA DC:AV x= 0… 1000 0,01 % DC:DV x= 0… 1000 0,01 % DC:CR x= 0… 0,01 % DC:I Mit diesem Parameter wird die Integrationszeit eingestellt. -
Seite 47: Mr-Regler / Verteilte Gleichlauffunktion
MR-Regler / verteilte Gleichlauffunktion 5.7.10.1 Beschreibung des generellen Konzepts Mit der UHC-126-U-xxx-S2 lässt sich ein Gleichlaufsystem mit verteilter Funktionalität realisieren. Jede Achse wird dabei mit einer zugeordneten UHC ausgestattet. Der MR-Regler sorgt dafür, dass jede Achse unabhängig von ihrer Belastung mit demselben Schleppabstand dem Sollwertverlauf des Profilgenerators folgt. Auf diese Weise ist der Gleichlauf automatisch gewährleistet, wenn die einzelnen Profilgeneratoren gleichzeitig mit dem- selben Zielwert starten. -
Seite 48: Funktionen Im Modul
Wichtige Voraussetzung für die Funktion des Konzeptes: Die Sollprofile der Achsen müssen übereinstimmen und der Soll-Schleppabstand muss identisch sein. Dies be- deutet konkret: Die Achsen werden im NC Modus betrieben (die S2-Version der UHC besitzt keine Umschaltmöglichkeit auf den SDD-Modus). Der MR-Regler ist aktiviert Gleiche Sollwerte (W1, V1) für alle beteiligten Achsen Ein zweites Profilsegment wird nicht verwendet... -
Seite 49: Syncwin (Gleichlaufüberwachung)
Parametriert wird der Regler über die Zeitkonstanten T1 und T2. Die Vorgehensweise zur Regleroptimierung ist: 1. MR Regler deaktivieren 2. Die Kreisverstärkung im NC-Modus optimieren. Ggf. ist die Kreisverstärkung etwas zu reduzieren, da der MR-Regler ein zusätzliches dynamisches Glied im Regelkreis darstellt. 3. -
Seite 50: Konzepte Der Gleichlaufüberwachung (Systemübergreifend)
Die Logik der Signalverarbeitung zur Überwachung arbeitet wie folgt: Ausgang PIN 1 Ready (aus interner Fehlerverarbeitung) Start (Eingang PIN7, über Bus vom Master) & Druckregler führt nicht & Abweichung EMR SYNCWIN An PIN 1 wird ein kombiniertes READY / SYNCWIN Signal ausgegeben. Falls man SYNCWIN auf Werksein- stellung (0) belässt, ist die Überwachung inaktiv und PIN 1 gibt das READY–Signal aus, wie es zur Steuerung der Bereitschaft von der internen Fehlerverarbeitung gebildet wird. - Seite 51 Rücklesen Freigabe PIN1 (DO) PIN1 (DO) 5.7.13.2 Variante 2 (SPS-Softwarefunktion) Sollte die Zykluszeit der SPS bzw. des Feldbusses ausreichen, um schnell genug zu reagieren, sollte die Über- wachung als reine Softwarefunktion realisiert werden Der Parameter „SYNCWIN“ bleibt auf dem Voreinstellwert „0“.
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Seite 52: Selplus (Zusätzlich Übertragene Bussignale)
SELPLUS (zusätzlich übertragene Bussignale) Kommando Parameter Einheit Gruppe SELPLUS:i X I= 1|2 EXTRA -|E_S|CS|WP|EP|CP|U|VACT|EMR Die Bytes 22–25 der Ausganssignale zum Feldbus können frei mit zwei der internen Prozessvariablen verbun- den werden. Die Festlegung geschieht über diese Parameter. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht der einstellbaren Signale, deren Wertebereiche und Skalierungen. Signal Bedeutung Bereich... -
Seite 53: Profstop (Stopp Des Profilgenerators)
PROFSTOP (Stopp des Profilgenerators) Kommando Parameter Einheit Gruppe PROFSTOP x= ON|OFF EXTRA Falls das Gerät im NC–Modus mit aktiviertem Druckregler betrieben wird, wird beim Eingreifen des Druckreglers der Profilgenerator weiterlaufen und somit der Schleppabstand zwischen Ist- und Sollwert immer weiter zuneh- men. -
Seite 54: Sonderkommandos
Sonderkommandos Verwenden Sie diese Kommandos nur nach Rücksprache mit W.E.St. AINMODE (Umschaltung der Signalskalierung) Kommando Parameter Einheit Gruppe AINMODE x= EASY|MATH TERMINAL Über dieses Kommando wird die Art der Eingangsskalierung umgeschaltet. Der AINMODE schaltet zwischen den beiden Modi EASY und MATH um. Im EASY Zustand (ist DEFAULT) wird die einfachere anwendungsorientierte Skalierung der analogen Signaleingänge unterstützt. -
Seite 55: Etc_Loop (Datenrate)
Typische Einstellungen: Kommando Eingang Beschreibung AIN:X 1000 1000 0… 10 V Bereich: 0… 100 % AIN:X 1000 V ODER 1… 9 V Bereich: 0… 100 %; 1 V = 1000 entspricht dem Offset und AIN:X 1000 1000 V die Verstärkung ist: 10 / 8 (10 V dividiert durch 8 V (9 V -1 V)) AIN:X 500 V ODER... -
Seite 56: Remote Control Rechteckgenerator
Remote Control Rechteckgenerator Hinweis: Diese Funktion und die zugehörenden Parameter sind in der EtherCAT-Variante nicht verfügbar. Kommando Parameter Einheit Gruppe ACA:i i= CYCLE|POS1|POS2 TERMINAL :CYCLE x= 0… 30000 :POS1 x= 0… 10000 :POS2 x= 1… 10000 In der Funktion Remote Control (WPC-Funktion) kann ein Rechteckgenerator die Inbetriebnahme erleichtern, indem er durch entsprechende Sollwertvorgabe die Achse zwischen zwei Positionen zyklisch in Bewegung hält. -
Seite 57: Ssi:bitmask
SSI:BITMASK Kommando Parameter Einheit Gruppe SSI:BITMASK x=-2147483647 TERMINAL … 2147483647 Einige SSI-Sensoren stellen mehrere Bits mit Diagnoseinformationen bereit. Uber den Parameter SSI:ERRBIT kann man eines dieser Bits zur Fehlerdetektion auswählen und aus der Wandlung des Messwertes herausneh- men. Müssen mehrere Bits ausgeblendet werden, kann dies über diese Maske erfolgen. Man wandle das Bit- muster, in welchem eine „1“... -
Seite 58: Allgemeine Funktionen
Allgemeine Funktionen Überwachte Fehlerquellen Folgende mögliche Fehlerquellen werden bei SENS = ON/AUTO fortlaufend überwacht: Quelle Fehler Verhalten Drucksensoren Nicht im gültigen Bereich bzw. Der Ausgang wird deaktiviert, PIN 13 / PIN 6, 4...20 mA Kabelbruch falls der Druckregler über das Steuerbit „PQ_Active“... -
Seite 59: Fehlersuche
Fehlersuche Ausgegangen wird von einem betriebsfähigen Zustand und vorhandener Kommunikation zwischen Modul und dem WPC-300. Weiterhin ist die Parametrierung zur Ventilansteuerung anhand der Ventildatenblätter einge- stellt. Zur Fehleranalyse kann der RC Modus im Monitor verwendet werden. ACHTUNG: Wenn mit dem RC (Remote Control) Modus gearbeitet wird, sind alle Sicherheitsas- pekte gründlich zu prüfen. -
Seite 60: Statusinformationen
FEHLER URSACHE / LÖSUNG Das System arbeitet und steuert auch das Ventil an. ENABLE ist aktiv, die Mögliche Probleme könnten sein: READY LED leuchtet, • Die Parametrierung (zu hohe Verstärkung) ist noch nicht auf das System abgestimmt. System schwingt in der •... -
Seite 61: Ethercat Io Schnittstelle
EtherCAT IO Schnittstelle EtherCAT CoE EtherCAT ist ein Ethernet-basiertes Feldbussystem, das von Beckhoff und der EtherCAT Technology Group (ETG) entwickelt wurde. EtherCAT ist eine offene Technologie, die in den internationalen Normen IEC 61158 und IEC 61784 sowie in ISO 15745-4 standardisiert ist. EtherCAT kann dieselben Kommunikationsmechanis- men bereitstellen, die CANopen kennt. -
Seite 62: Ethercat Zugriffshandling
EtherCAT Zugriffshandling Die Ein- und Ausgangsdaten des Feldbus-Slaves werden als CANopen Process Data Objects (PDO) angezeigt. Die von und zu einem EtherCAT-Gerät zyklisch übertragenen Prozessdaten (PDOs) sind die Nutzdaten. Der EtherCAT-Master (PLC, Beckhoff TwinCAT) parametriert dazu in der Anlaufphase jeden EtherCAT-Slave. Es spezifiziert die Prozessdaten (Größe in Bits / Bytes, Datenquelle, Übertragungsart) vom oder zum Slave-Gerät. -
Seite 63: Standardobjekte In Ethercat (Esi)
• 0x1000: Hier werden feste Identitätsinformationen für das Gerät gespeichert, einschließlich Name, Hersteller, Seriennummer usw. sowie Informationen zu den aktuellen und verfügbaren Prozessdatenkonfigurationen. • 0x8000: Hier werden die Betriebs- und Funktionsparameter für alle Kanäle gespeichert, z. B. Filtereinstellun- gen oder Ausgangsfrequenzen. •... -
Seite 64: Profinet Io Rt Schnittstelle
ProfiNet IO RT Schnittstelle ProfiNet Funktionen PROFINET ein Standard für Industrial Ethernet nach IEEE 802.xx. und basiert auf der 100 Mb/s-Version des Full-Duplex und Switched-Ethernet. PROFINET IO ist für den schnellen Datenaustausch zwischen Ethernet- basierten Steuerungen (Master-Funktionalität) und Feldgeräten (Slave-Funktionalität) mit Zykluszeiten von bis zu 8 ms ausgelegt. -
Seite 65: Gerätebeschreibungsdatei (Gsdml)
Gerätebeschreibungsdatei (GSDML) Die Eigenschaften eines IO-Device werden vom Gerätehersteller in einer General Station Description (GSD) Datei beschrieben. Die GSDML Datei (GSD Markup Language) wird für diesen Zweck in einer Art XML- basierten Sprache beschrieben. Für die Eingabe- und Ausgabe-Daten beschreibt die GSDML-Datei die Struktur der zyklischen Datenzugriffe zwischen der speicherprogrammierbaren Steuerung und dem PROFINET-IO- Device. -
Seite 66: Profibus Schnittstelle
Profibus Schnittstelle Profibus Funktionen Das Profibus-Modul unterstützt alle Baudraten von 9,6 kbit/s bis 12 Mbit/s. Die Baudratenerkennung erfolgt au- tomatisch. Das Modul realisiert den vollständigen Funktionsumfang eines Profibus-DP Slaves gemäß IEC 61158. Die Profibus Stationsadresse kann über ein entsprechendes Kommando durch ein Terminal Programm und der Bediensoftware WPC-300 eingestellt werden. -
Seite 67: Prozessdaten
Prozessdaten Bei den Positionen wird mit einer Auflösung von 1 µm gearbeitet (unabhängig von der realen Sensorauflösung), max. 0x989680 (10.000.000). Die Sollposition wird durch den Parameter SYS_RANGE begrenzt. Die Geschwindigkeit wird mit einem Wertebereich bis 0x3fff für 100 % vorgegeben. Intern wird mit einer Auflö- sung von 0,005 % gearbeitet. - Seite 68 Byte Funktion Type Bereich Einheit Control_1 UINT8 Control_2 UINT8 Control_3 UINT8 Control_4 UINT8 Sollposition 1 High (MSB) 0… 10000000 UINT32 0,001 mm Sollposition 1 Low (LSB) Sollgeschwindigkeit 1 High 0… 0x3fff UINT16 (0… 100 %) Sollgeschwindigkeit 1 Low Solldruck High 0,1…10000 UINT16 0,1 bar...
- Seite 69 Beschreibung von Control_1 Type Default Name Beschreibung Direct direkte Sollwertübernahme und Verfahren bei START BOOL Aktivierung der Vorsteuerung zur Reduzierung des BOOL FF_Enable Schleppabstands A_Enable Aktivierung der Beschleunigungsrückführung BOOL BOOL Manueller Betrieb. Die Achse wird gesteuert mit der unter BOOL Hand_B dem gleichnamigem Parameter vorprogrammierten Geschwindigkeit gefahren.
- Seite 70 Beschreibung von Control_3 Name Beschreibung Type Default Livebit Zum Anstoßen der Kommunikation und als Watchdog BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL DC_Freeze Speichern des Wertes der Driftkompensation als Offset für BOOL das Ausgangssignal. DC_Active Driftkompensation (siehe Kapitel Driftkompensation). BOOL DC_F_Pos_1 Feinpositionierung (siehe Kapitel Driftkompensation). BOOL Beschreibung von Control_4 Name...
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Seite 71: Datenübertragung Zum Feldbus
Datenübertragung zum Feldbus Die Belegung der Parameterdaten des PDO‘s des EtherCat Moduls ergeben sich aus folgender Tabelle. Ein 32-Byte-Datenrahmen wird verwendet. Index Name Beschreibung Subi.- 6000:1 Status_1 Das Statusbitfeld zeigt Informationen über den Status der Achse. 6000:2 Status_2 Das Statusbitfeld zeigt Informationen über den Status des Druckreglers. 6000:3 Status_3 Das Statusbitfeld 3 zeigt Fehlerflags. - Seite 72 Byte Funktion Bereich Einheit Status_1 UINT8 Status_2 UINT8 Status_3 UINT8 Status_4 UINT8 Istposition 1 High (MSB) 0… 10000000 UINT32 0,001 mm Istposition 1 Low (LSB) Interne Sollposition 1 High (MSB) 0… 10000000 UINT32 0,001 mm Interne Sollposition 1 Low (LSB) Regelabweichung Position High (MSB) 0…...
- Seite 73 Beschreibung des Statusbyte_1 Name Beschreibung Default BOOL BOOL BOOL BOOL zweite Geschwindigkeit aktiv BOOL PROFIL_2 POSWIN:S Statische Positionsüberwachung. Meldung, dass die Achse BOOL die Endposition mit der programmierten Genauigkeit erreich hat (SDD Modus). POSWIN:D Dynamische Positionsüberwachung. Meldung, dass der BOOL Schleppabstand der Achse sich im NC Modus im programmierten Fenster befindet.
- Seite 74 Beschreibung des Statusbyte_3 Name Beschreibung Default BOOL Fehler am analogen Drucksensoreingang (keine 4…20 mA) BOOL P_ERROR_2 Achtung: Invertiertes Signal, ein Fehler liegt vor, wenn das Bit nicht gesetzt ist. Fehler am analogen Drucksensoreingang (keine 4…20 mA) P_ERROR_1 BOOL Achtung: Invertiertes Signal, ein Fehler liegt vor, wenn das Bit nicht gesetzt ist.
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Seite 75: Parametrierung Über Den Feldbus
Parametrierung über den Feldbus: Funktionsweise Vorbereitung: Die Spannungsversorgung der verschiedenen Ebenen muss gegeben sein. Das System sollte sicherheitshalber nicht frei gegeben / in Betrieb sein. Wenn dies der Fall ist, das ENABLE Bit im Steuerwort zurücksetzen. Achtung: Die Parametrierung kann auch während des Betriebes durchgeführt werden. In diesem Fall sollte äußerst vorsichtig vorgegangen werden, da die Änderungen sofort aktiv sind. -
Seite 76: Parameterliste
Parameterliste Die folgende Tabelle gibt die über den Bus schreibbaren Werte und deren Adressen an: Parameter Tabelle Index Parameter Beschreibung 0x2005 SYNCWIN Gleichlaufüberwachungsbereich 0x2006 MR:T1 Zeitkonstante 1 des MR-Reglers 0x2007 MR:T2 Zeitkonstante 2 des MR-Reglers 0x2010 V0:A Kreisverstärkung Richtung A 0x2011 V0:B Kreisverstärkung Richtung B... -
Seite 77: Profinet Treiberbaustein Für Simatic-Steuerungen
ProfiNet Treiberbaustein für Simatic–Steuerungen Einbau der Programmodule / Konfiguration des Systems Für die Software „TIAP ortal“ stellen wir Treiberbausteine für den komfortablen Zugriff aus dem Anwenderpro- gramm zur Verfügung: a) Den FB WEST_UHC_SYNC_AXIS als Kopplung zu den Achsreglern für Steuerungen der Serien S7- 1200 und -1500 b) Den FB WEST_UHC_SYNC_AXIS_TIA_KLASSIK.scl als Kopplung zu den Achsreglern für Steuerun- gen der Serien S7-300 und -400... - Seite 78 Kommt eine S7-300 / -400 zum Einsatz, werden die Ein- und Ausgangsadressen des IN/OUT-Moduls benö- tigt: Seite 78 von 84 UHC-126-U-***-S2 31.03.2021...
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Seite 79: Beschreibung Der Bausteine
Beschreibung der Bausteine Die importierten FBs können nun im Anwenderprogramm aufgerufen werden. Dies sollte in einem Weckalarm- OB mit einer Zykluszeit >= 8 ms geschehen. Pro Achse wird dort eine Instanz des Achsenbausteins aufgerufen und zudem übergeordnet eine Instanz des Masterbausteins. - Seite 80 WEST_UHC_SYNC_AXIS Parameter Beschreibung SELECT_LOCOP IN / BOOL Auswahl Einzelbetrieb. Dieser wird ggf. durch den Master blockiert. Siehe auch Ausgang „LOCAL_OPERATION“. Freigabesignal „ENABLE“ an das Achsmodul, wenn der Einzelbetrieb aktiviert ist. Ansonsten ENABLE_LOCOP IN / BOOL wird das ENABLE Signal des Bausteins UHC_SYNC_MASTER an die Baugruppe weiterge- geben.
- Seite 81 Sollte trotz korrekt konfigurierter Feldbusanbindung kein „BUS_VALID“ signalisiert werden, kann eine detaillierte Fehlerinformation dem Ausgang „BUS_ERROR_CODE“ entnommen werden: BUS ERROR CODE Funktion Interner Datenfehler (DERROR) Checksummenfehler ProfiNet (CHKERROR) Datenüberlauf ProfiNet (BUFFEROV) Empfangsfehler (Zugriff auf die Eingangsadressen, Modul -> SPS) Sendefehler (Zugriff auf die Ausgangsadressen, SPS -> Modul) Keine Datenübertragung (Watchdog) Masterbaustein: UHC_SYNC_MASTER...
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Seite 82: Typischer Ablauf Eines Positioniervorgangs Im Synchronbetrieb
Typischer Ablauf eines Positioniervorgangs im Synchronbetrieb Dieses Diagramm zeigt einen typischen Signalverlauf (Vorgabe und Systemrektion): WA und V können schon zu Beginn auf die Sollwerte der ersten Bewegung gesetzt werden. Die Übernahme erfolgt bei steigender Flanke an „START_SYNC“. Verhalten bei großer Nacheilung einzelner Achsen Es gibt Situationen, in denen einzelne Achsen nicht mehr die vorgegebene Geschwindigkeit realisieren können. - Seite 83 Der Parameter DEV_STOP ist so anzugeben, dass er größer ist als der maximale Soll-Schleppabstand E_S im Betrieb mit der maximalen Geschwindigkeit. DEV_STOP wirkt zusammen mit DEV_HYST, einer Schalthysterese für die Stoppfunktion. Ein Stopp wird ein- geleitet, wenn der größte Betrag der Regelabweichungen |E|,max > DEV_STOP + DEV_HYST wird und wieder zurückgenommen, sobald |E|,max <...
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Seite 84: Notizen
Notizen Seite 84 von 84 UHC-126-U-***-S2 31.03.2021...