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SERWONAPĘD SIMDRIVE – INSTRUKCJA UŻYTKOWNIKA - CS-Lab

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1. 2 00 Alarm 0x00002000 0x00000000 b 00000001 b 00000011 4 98 V 24 07 V F 27 54 C Initializing Idle Current Kp 670 pulses 1 pulses 0 00 rpm 0 00 rpm 0 rpm s2 0 00 kHz 669 pulses 0 pulses 0 00 rpm 0 00 rpm 0 31 61 deg 151 60 deg 150 deg MB r ws qmen hose Kat elektryczny bezczujnikowy x v Skala auto Kontrola wykresu Czest odswiezania Maks We 0 We 1 We 2 a ee Monitor pozycji Krok w na jedn 2 1000 192 168 8 1 CSMIO IP ANDY We 3 We 4 We 5 Reset Nieuzywane Nieuzywane Nieuzywane 0 6 00 Adres urzadzenia 96 Wy 0 Alarm Bazowanie Hamulec zeny Jedn o_o Links im Fenster befindet sich eine Parameterliste Rechts oben wird die auf dem Laufenden gehaltene Kurve des jeweiligen Parameters als Funktion der Zeit angezeigt Unter der Kurve sind die damit verbundenen Optionen zu finden Bildwiederholrate Aktualisierungsrate der Kurve Auto Skala automatische manuelle Skala der Y Achse der Kurve Max Min Einstellungen der Minima Maximalwerte der Y Achse sofern die manuelle Skala der Y Achse eingeblendet ist Unter der Gruppe Kurvenkontrolle werden die aktuellen Zust nde der Digitaleing nge und ausgange des Antriebs zusammen mit den dazu zugeordneten Funktionen angezeigt Im unteren Teil wird die aktuelle Position in Benutzereinheiten angezeigt Die Einheit kann z B Winkel Zoll oder
2. c ccccccscssscsscesccsscsscesececescesececesecseesscesecseseaeessenes 12 3 3 CNI OMAN C ESS ee ee 13 3 4 CN2 Kommunikationsanschluss Modell M4 075K c cccccsccsscsscssccsscsecsseceessccseeeeeaeensenes 14 3 5 CN3 Leistungsendstufe ANnschluss c cccccccscessccssccsscessecssecssecesecesesessecssessseseseseseeeeeesseens 15 3 6 CN4 CAN Anschluss Modell M4 040K cccccccsccscssccsscssccsecseesscesecsecesecssessscsesseseseensenes 15 3 7 CN5 CAN und Konfigurationsanschluss Modell M4 040K cc ccscsscssecssesscesecseeeseeseeees 16 4 Aufbau der internen Eingangs Ausgangskreise 22 2242 2222400220002000200n000n200nn00nnnnnnnnnnnnnn 17 4 1 1 Eing nge des InkrementalqeDess c cccescessescessescessescescescessscsscsssessscesseeseeseeceseeseeees 17 4 1 2 Eing nge der HALL S NSOsen cccccscescescescescescessescessessessesssssessessessessessessesseaseneesseseeees 17 4 1 3 Eing nge der STEP DIR Steuersignale sccccceccescescescescescescescescscsscssessscescesseeceseeseeses 17 4 1 4 Digitaleing nge INO IN5 u ccccccccscescescecescescescescescessescescescessessessensssssssessescaseeseesssenees 18 4 1 5 Digitalausg nge OUTO OUT 2 ccccccescescescescescescescescescescescescesssssesssncesssussssensssseesesenses 18 5 Inbetriebnahme und Konfiguration ccccsssecccssssseceesssceeeesssceeeeesseeeeeessseeeeensseeeeesseee
3. Ky 025 Drehzahlregler Kj 0 02 Ka 0 K KA Stromregler K 0 05 Vorkopplung Vi I Feedforward Aq 0 u 36 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 5 6 2 Manuelle Abstimmung der PID Regler sos CSLAB s c ElectronicLaboratory Es sollte die Leistungsendstufe HV angeschlossen werden Sie m ssen jedoch bereit sein die Stromversorgung schnell zu trennen falls es sich herausstellt dass etwas falsch konfiguriert wurde und der Motor in Vibrationen ger t bzw unkontrolliert zu rotieren beginnt Zur Ber hrung des Motors kann beim Abstimmen die JOG Funktion direkt von der csServoManager Anwendung aus Men Werkzeuge gt JOG und Ein Ausgangskontrolle benutzt werden Der Abstimmungsvorgang sieht Punkt f r Punkt folgenderma en aus e Vergewissern Sie sich dass es dadurch zu keiner mechanischen Besch digung der Maschinenachse kommt und niemand gerade an der Achse arbeitet weil der Motor gleich zu rotieren beginnt e Dr cken Sie die Taste A Der Zustand des Antriebs sollte in Eingeschaltet wechseln Bei Alarm k nnen Sie versuchen ihn zu l schen indem Sie Zur cksetzen bet tigen e Stellen Sie eine niedrige Bewegungsdrehzahl Cyfrowe we wy von etwa 50 Umdrehungen pro Minute ein und Ses S55 mS Wejs R 0 7 wi Serwo w versuchen Sie die Achse mit den mue 3 27 ad Nieuzyw Bewegungstasten nach rechts oder links zu gt B nem bewegen Bei den Einstel
4. also Parameter Ver und Arf s ssscsscescescescescescescescessescescessssesceseeseesens 49 10 Anhang C Arbeitsachse un cu nee cn een ee 50 11 Anhang D Diagnostik vom Mach3 Programm aus 2222 2222402202000020002000000000nn0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 51 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 3 Ei CSLAB s c Electro ElectronicLaboratory 1 Einleitung 1 1 In dieser Bedienungsanleitung verwendete Symbole A Bedeutet eine Warnung deren Nichtbeachtung zu einer Betriebsst rung bzw Ger tebesch digung f hren kann 1 2 Konformit t mit den Normen Die Servoantriebe der simDrive Baureihe sind nach den jeweils g ltigen nationalen und internationalen Normen im Bereich der industriellen Steuerungssysteme auf Basis elektronischer Komponenten konzipiert und hergestellt EN 61800 5 1 EN 61800 3 EN 61000 6 2 EN 61000 6 4 EN 61000 3 2 EN 61000 3 3 Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl Anforderungen an die Sicherheit Elektrische thermische und energetische Anforderungen Drehzahlver nderbare elektrische Antriebe EMV Produktnorm einschlie lich spezieller Pr fverfahren Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV Fachgrundnormen St rfestigkeit f r Industriebereiche Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV Fachgrundnormen St raussendung f r Industriebereiche Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV Grenzwerte f r Oberschwingungsstr me
5. e Zustand der HALL Sensoren e Antriebszustand e Zustand der Digitaleingange und ausg nge e Temperatur der Leistungsendstufe e Alarmmerker in Form verst ndlicher Kontrollleuchten Digital inputs aaa i 01 2345 Digital outputs as 0 1 2 Temperature 30 0 C Wenn die simDrive Antriebe mit der Steuerung Uber den CAN Bus verbindet sind werden bei Ausschalten zudem Informationen ber dessen Ursache den Typ des Alarms in ein CSMIO IP Log gespeichert Bei irgendwelchen Problemen kann dies die Diagnose deutlich erleichtern Wenn Sie den CAN Bus zum Anschluss von mehr als einem Antrieb einsetzen m chten m ssen sie die CAN Adressen der Antriebe konfigurieren Siehe Kapitel 5 2 2 Verbindung ber den CAN Bus gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 5l
6. simDnve Servoantneb Bedienungsanleitung Alarmname Fehler beim Lesen der Konfiguration Grundeinstellungen geladen Defekter EEPROM Speicher Gro e Resonanz festgestellt E STOPP Signal akt v Aktives Hardwarelimit sos CSLAB s c ElectronicLaboratory Beschreibung Der Kontrollwert CRC32 im Ger tespeicher war falsch und es wurde die Grundkonfiguration geladen Der Fehler bedeutet den Verlust der Antriebskonfiguration und oder eine Betriebsst rung des nichtfl chtigen Speichers des Ger ts Wenn nach neu durchgef hrter Konfiguration das Problem sich wiederholt setzen Sie sich mit dem Service in Verbindung Betriebsst rung des nichtfl chtigen Speichers Setzen Sie sich mit dem Service in Verbindung Der Antrieb berpr ft im Stillstand ob wegen z B fehlerhafter Einstellungen des PID Reglers der Motor nicht in Oszillationen geraten ist Sollten gro e Oszillationen festgestellt werden dann schaltet sich der Antrieb aus um die Mechanik der Maschine zu sch tzen E Stopp Eingang aktiv Der Antrieb kann nicht neu gestartet werden solange das E Stopp Signal ausgel st ist Eingang des positiven oder negativen Limits aktiv Der Antrieb kann nicht neu gestartet werden solange irgendeines Hardwarelimit aktiv bleibt Nach Ausl sen irgendeines Alarms unterbricht der Antrieb seinen Betrieb und schaltet die Leistungsendstufe aus Die dynamische Bremse wird eingeschaltet um die Drehzahl schneller zu verringern Wird beim
7. unterst tzt diesen Parameter nicht deshalb kann er nicht angegeben L werden In k nftigen Softwareversionen kann dieser Parameter von Bedeutung f r sensorlose Methoden zur Ermittlung des L uferwinkels Motorkommutierung sein Anzahl der Motorpolpare Dieser Parameter ist sehr wichtig Sein Wert ist mal auf dem Typenschild mal in der Dokumentation des Motors angegeben Ist die Anzahl der Motorpolpaare unbekannt dann kann diese mit der Versuch Irrtum Methode ermittelt werden Am Polpaare h ufigsten haben Servomotoren 4 Polpaare Die Eingabe eines falschen Wertes wird den Motor nicht besch digen aber verursachen dass der Motor beim versuchten Starten ruckt und ausf llt Nach einer Weile erscheint ein berstrom bzw Positionstoleranz und oder Drehzahl berschreitungsalarm gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 31 u Cs CS LAB s c C ElectronicLaboratory 5 4 4 Motorkonstanten Parametername Beschreibung Drehmomenkonstanie Drehmomentkonstante des Motors ausgedr ckt in Nm A Geben Sie 0 ein falls die Dokumentation des Motors Ihnen nicht zur Verf gung steht Spannungskonstante ausgedr ckt in V 1000 U min Falls Sie diesen Wert nicht kennen k nnen Sie 0 eingeben aber dies wird die Qualit t der Positionierung beim dynamischen Beschleunigen Bremsen beeintr chtigen Den Wert kann man leicht selber ermitteln Es Spannungskonstante gen gt daf r die Drehzahl nach Vorabstimmung des Motors auf 1000 U min e
8. Aufbau der internen Eingangs Ausgangskreise 4 1 1 Eing nge des Inkrementalgebers Ext_5V enc A g C74 iq INI 7 E ee InF IN2 OUT2 IN2 IN3 OUT3 IN3 IN4 OUTA IN4 R48 cc EN EN GND DS261 V32 4 1 2 Eing nge der HALL Sensoren HALL A 2 R142 TI gt V33 IN gt 2 Ik GND LTV356T HALL B an 4 gt V33 gt a LT 1 gt 3 GND i HALL Ht LTV356T HALL C LTV356T 4 1 3 Eing nge der STEP DIR Steuersignale C91 100nF IV Noo GND U9 aus z h ee HCPL 063 74LVC86 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 17 Ei cs CS LAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 4 1 4 Digitaleing nge INO IN5 COM INS ACPL 224 COM IN lt R86 L21 mn V33 s 4k7 pa T m L a oa zu m Don 7 R87 COM IN q 6 4k7 LWA Ava a MN 5 GND C25 IN3 R81 100pF ACPL 224 AKT COM INS ACPL 224 2 50 4 OUTOIC gt 3 OUTO E 120R LTV356T 2 1808 OUTI C u AS OUTI E 120R LTV356T DE u 4 OUT2IC Pia gt 3 OUT2 E 120R LTV356T 18 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 Inbetriebnahme und Konfiguration Der simDrive Antrieb wurde f r rechnergest tzte numerische Steuerungen konzipiert Da von einem verh ltnism ig schmalen Anwendungsbereich ausgegangen wurde konnte der Konfigurationsprozess vereinfacht werden
9. Differentiell PC Kommunikation Konfiguration RS232 Kommunikation mit der Bewegungssteuerung Diagnostik a BNS Umgebungstemperaturbereich 0 C bis 50 C 10 bis 95 Relative Luftfeuchtigkeit nicht kondensierend Zur Versorgung empfiehlt sich das 230 VAC Netzger t der Firma CS LAB s c Die Differenz zwischen der maximalen Antriebsleistung und dem empfohlenen Motor ergibt sich daraus dass der Antrieb ber genug Leistungsreserve verf gen sollte um den Motor berlasten zu k nnen Der zweite Grund ist die Begrenzung der W rme die durch den Antrieb abgegeben wird Die b rstenlosen Motoren BLDC AC und Linear AC m ssen mit HALL Digitalsensoren versehen sein Empfohlene Aufl sung 1000 8000 d h 4000 32000 alle Flanken gerechnet gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 5 pr i 8 T Me i 1 CSLAB sc ElectronicLaboratory ry 1 4 Checkliste zur Inbetriebnahme des Antriebs mit einem b rstenlosen Motor Untenstehend finden Sie eine Checkliste die alle erforderlichen Schritte zur Inbetriebnahme eines neuen Antriebs auflistet Sie sind in der Reihenfolge aufgef hrt in der sie vorzunehmen sind Die unten angegebenen Schritte sind in den weiteren Kapiteln der Dokumentation genau beschrieben VA Vorgangsbeschreibung Nehmen Sie die erforderlichen elektrischen Anschl sse vor e Inkrementalgeber des Motors e HALL Sensoren des Motors U V und W Phasen und Erdung des Motors
10. Falls eine Achse weiterhin zu Vibrationen neigt k nnen Sie versuchen K des Positionsreglers sowie K und K des Drehzahlreglers um 10 zu senken Nachdem die Konfiguration ge ndert ist ist auf der Werkzeugleiste das Symbol anzuklicken oder den Punkt Im Flash Speicher speichern aus dem Men Konfiguration auszuw hlen damit die vorgenommenen nderungen nach Ausschalten der Stromversorgung gespeichert werden Vergessen Sie nicht die eingegebenen Werte mit der Enter Taste zu best tigen Beim Abstimmen lohnt sich den Parameter Maximaler Verfolgungsfehler im Ansichtsfenster Q ZU verfolgen Nach Abschluss der Abstimmung kann der maximale zul ssige Positionsfehler auf ungef hr das Vierfache des maximalen Fehlers einstellen also wenn maximaler Verfolgungsfehler 23 stellen Sie den Parameter maximaler Verfolgungsfehler im Abstimmungsfenster des Reglers auf 100 ein gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 39 G CSLAB s c ElectronicLaboratory nicLaboratory 5 6 3 Automatische Abstimmung der PID Regler Der simDrive Antrieb erlaubt die Parameter der PID Regler automatisch einzustellen Einleitend ist es anzumerken dass angesichts der Vielfalt von Motoren und mechanischen Anlagen die Autoabstimmung nicht in jedem Fall richtig funktioniert und es n tig sein kann die PID Parameter manuell auszuw hlen Die Funktion der automatischen Abstimmung steht im PID Einstellungsfenster zur
11. Funktionsweise dieses Glieds jedoch sehr einfach Der Ausgang dieses Glieds des PID Reglers h ngt von dem Positionsfehler und der Fehlerdauer ab Nehmen wir an dass das Proportionalglied das Wesentlichste des Positionsfehlers beseitigt hat aber wegen Reibung ist noch ein geringer Fehler geblieben z B 10 Impulse des Inkrementalgebers Bei so einem kleinen Fehler ist die korrigierende Wirkung des Proportionalglieds nicht so stark und sein Ausgang ist nicht imstande die Reibung zu berwinden Der Motor steht also still und der Fehler bleibt bestehen Ausgerechnet hier schaltet das I Glied ein Zur Vereinfachung nehmen wir an dass der Regler einmal pro Sekunde anspricht und Ki Verst rkung 1 In einer solchen Situation sieht der Ausgang des I Glieds folgenderma en aus e Zeit t 0s Ausgang 0 ew 48 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory e Zeitt 1s Ausgang 10 e Zeit t 2s Ausgang 20 e Zeit t 10s Ausgang 100 Aus dem obigen Beispiel hervorgeht dass selbst ein geringer Fehler zu einem gro en Korrekturwert f hren kann wenn er ber eine l ngere Zeit anh lt In der Praxis haben wir nicht mit Sekunden zu tun sondern mit Bruchteilen von Sekunden weil die PID Regler einige hundert bis tausend Male pro Sekunde ansprechen Durch Zusammensetzen des P und des I Glieds kann man einen Regler erhalten der sofort auf gro e Fehlerwerte P reagiert und die
12. Verf gung Um es zu ffnen klicken Sie auf den Men punkt Konfiguration gt PID Regler abstimmen oder auf das Symbol IH auf der Werkzeugleiste und wechseln Sie in den Reiter Automatische Abstimmung 9 Strojenie regulator w PID it Strojenie reczne A Strojenie automatyczne x csToqueScan gt Startuj Ustwienia w razie watpliwosci zostaw bez zmian Pr dko 500 RPM Sztywnos strojenia 40 Przysp 3000 RPM s p Dyst 0 5 Obr Idle Analiza FFT dB In den meisten F llen empfiehlt sich die Grundeinstellungen unver ndert zu belassen Bei Problemen kann es mit anderen Einstellungen experimentiert werden Die Autoabstimmung wird durch Anklicken der Taste Starten gestartet Der Motor f ngt an sich zu bewegen und der Fortschritt wird laufend angezeigt Der ganze Vorgang kann sogar einige Minuten dauern e gt simDnve Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 6 3 1 Konfigurationsparameter der Autoabstimmung Parameter Beschreibung Maximale Drehzahl der Bewegung beim Abstimmen Die Grundeinstellung betr gt 500 U min Sollte so eine Drehzahl gef hrlich f r die Werkzeugmaschine sein oder die M glichkeiten des angeschlossenen Motors berschreiten dann ist sie zu verringern Beschleunigung beim automatischen Abstimmen Die Grundeinstellung betr gt 3000 U min s Bei niedrigen Beschleunigungen kann die Autoabstimmung weniger gen
13. brigen Abweichungen mit einer geringen Verz gerung I korrigiert Alles beginnt also ziemlich reibungslos zu funktionieren 9 2 3 Differenzierglied D Nachdem die Beschreibung des P und des I Glieds gelesen worden ist kann man zur Erkenntnis kommen dass man nichts mehr braucht In vielen F llen entspricht das schon der Wahrheit und in der Praxis wird die Verst rkung des D Differenzierglieds sehr oft auf 0 eingestellt wodurch es bergangen wird Manchmal ist es aber n tig ein gewisses Stabilisierungselement einzuf hren weil es bei scharf abgestimmten P und I Gliedern zur Entstehung unerw nschten Schwingungen nahe der Soll Position kommen kann Ausgerechnet das D Differenzierglied kann sich hier als hilfreich erweisen das ein bisschen wie ein Sto d mpfer wirkt weil es pl tzlichen schnellen Bewegungen vorbeugt Dieses Glied reagiert mit desto gr erer Kraft je schneller sich der Positionsfehler ndert Wenn der Fehler schnell steigt reagiert das D Glied stark gen Wenn der Fehler schnell sinkt reagiert das D Glied stark gen 9 2 4 Der sechste Sinn also Parameter Vpr und Arr Woher sind diese zus tzlichen Parameter wenn alle Bestandteile des PID Reglers bereits besprochen worden sind In Wahrheit sind sie keine zus tzlichen Regelglieder sondern eher Elemente die dem PID Regler die Arbeit erleichtern Wenn man die Beschreibungen der drei Komponenten des PID
14. dynamischen Bremsen der zul ssige Strom berschritten dann wird die dynamische Bremse ausgeschaltet Zum Neustart des Antriebs bei Auftreten eines Alarms ist der Digitaleingang mit dem Zur cksetzen Signal zu versorgen oder von der csServoManager Anwendung aus zur ckzusetzen 7 berlastkennlinie des Antriebs Der simDrive Antrieb l sst zu dass der Motor dreimal 3 Sekunden lang berlastet werden kann Wenn der Motor aber nur schwach berlastet wird wird die zul ssige Zeit l nger Untenstehend finden Sie die Kennlinie der zul ssigen berlastzeit senkrechte Achse als Funktion ihres Werts waagerechte Achse t s 1000 100 150 t s 200 250 300 350 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 45 G CSLAB s c ElectronicLaboratory 8 Anhang A Aktualisierung der Ger te Software Softwareaktualisierungen k nnen von der Webseite http www cs lab eu heruntergeladen werden Das Archiv im zip Format enth lt e Aktuelle Konfigurations und Diagnosesoftware csServoManager Installationsversion e Datei mit der Software des simDrive Antriebs Firmware e Hochlader d h ein Programm zur Aktualisierung der simDrive Software z TENETE poaae simDrive Servo M4 Series Startuj Crekam 8 1 Aktualisierung des csServoManager Programms Die Aktualisierung des csServoManager Programms beschr nkt sich auf das Starten des Installationsprogramms sie
15. e Ein Ausgangssignale Servo ein Zur cksetzen Alarm e Steuersignale Schritt Bewegung STEP DIR e CAN Bus e 24V Stromversorgung der Logik schalten Sie die Stromversorgung noch nicht ein e Stromversorgung der HV Leistungsendstufe schalten Sie die Stromversorgung noch nicht ein Installieren Sie die csServoManager Software und ggf den Treiber des USB RS232 Umsetzers falls die Verbindung mit dem Antrieb ber den RS232 Port erfolgt Schalten Sie die Stromversorgung der 24V Logik ein Schalten Sie die Stromversorgung der HV Leistungsendstufe vorerst nicht ein Verbinden Sie sich mit dem Antrieb Falls die Verbindung ber die CSMIO IP Steuerung erfolgt und am CAN Bus mehr als ein Antrieb angeschlossen sind m ssen Sie die Adressen der einzelnen Antriebe einstellen Siehe Kapitel 5 2 2 Verbindung ber den CAN Bus Falls der Motor bei der Firma CS Lab s c gekauft wurde laden Sie die f r das jeweilige Modell bestimmte Konfigurationsvorlage herunter die Vorlagen stehen Ihnen auf der Webseite www cs lab eu zur Verf gung und legen Sie die Konfiguration mit der Taste im nichtfl chtigen Speicher ab ffnen Sie das Fenster des Parameter Monitors Q und w hlen Sie aus der Liste den Punkt Z hler sollte abwechselnd nach oben und nach unten z hlen je nach Drehrichtung der Motorwelle Wird der Wert des Z hlers nicht ge ndert oder wechselt er nur zwischen 1 und 1 dann ist die Ver
16. gew hlt Zwei M glichkeiten stehen hier zur Verf gung e DC Motor Gleichstromb rstenmotor e AC Motor b rstenloser Wechselstrom oder BLDC Motor eo 30 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 4 2 Motorkennzahlen Es sind hier drei sehr wichtige Parameter zu konfigurieren Parametername Beschreibung Nennspannung des Motors Die Nennspannung ist am h ufigsten auf dem Typenschild des Motors angegeben Nenn Drehzahl des Motors Dieser Wert ist auch auf dem Typenschild des Motors zu finden Nennstrom des Motors Dieser Wert ist auch auf dem Typenschild des Motors zu finden Spannung Drehzahl Strom Die Angabe falscher Werte in dieser Gruppe kann zu einer dauerhaften Besch digung des Motors f hren Die Firma CS Lab s c lehnt jede Verantwortung f r Besch digungen ab die auf eine unsachgem e Konfiguration zur ckzuf hren sind 5 4 3 Parameter des b rstenlosen Motors AC BLDC Diese Gruppe gilt nur f r b rstenlose Motoren Es sind hier folgende Parameter zu konfigurieren Parametername Beschreibung Resistenz der Motorwicklungen Die aktuelle Softwareversion unterst tzt diesen Parameter nicht deshalb kann er nicht angegeben R werden In k nftigen Softwareversionen kann dieser Parameter von Bedeutung f r sensorlose Methoden zur Ermittlung des L uferwinkels Motorkommutierung sein Resistenz der Motorwicklungen Die aktuelle Softwareversion
17. schnell zu diagnostizieren Dar ber hinaus wird der aaa aaa en Zustand des Antriebs bei einer St rung in der log Datei Pe de gespeichert dam so Die Verbindung der Ein Ausgangssignale des Antriebs mit Temperzture a der Steuerung ist auch optional aber wir empfehlen die 28 8 C lt Signale Alarm Zur cksetzen Servo ein und E Stopp anzuschlie en Der Antrieb verf gt ber eine Funktion zur Synchronisierung des HOME Signals mit dem Inkrementalgeber Index Dies bedeutet dass eine Feinreferenzierung zur Verf gung steht auch wenn so eine Funktion an der CNC Steuerung fehlt Wenn Sie das nutzen m chten sind das HOME Signal statt an die CNC Steuerung an den simDrive Antrieb an einen seiner Digitaleing nge und einen der Ausg nge des Antriebs die CNC Steuerung anzuschlie en Sowohl der Digitaleingang des Antriebs als auch der Ausgang sind als Referenzierung zu konfigurieren 8 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung ss CS LAB New LL PARES S C ElectronicLaboratory ih Im simDrive Gerat bestehen Spannungen die gesundheits und lebensgef hrlich sein k nnen Trennen Sie bzw schlie en Sie w hrend des Ger tebetriebs keine Leitungen au er der Diagnoseleitung an Dies k nnte ein unerwartetes Verhalten des Motors zur Folge haben und im Extremfall den Servoantrieb sogar besch digen gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 9 iy cs CS LAB s c 5 6 ElectronicL
18. simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 41 II CS CSLAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 5 7 Drehmomentabtastungsfunktion csTorqueScan Manche Motoren weisen betr chtliche Drehmomentwelligkeiten e Strojenie r czne Strojenie automatyczne csToqueScan als Funktion des Drehwinkels auf Bei dem simDrive Antrieb icone oa ze i Ampi TT 0 600 10 k nnen diese Welligkeiten gemessen und eine entsprechende ae rer Kompensation in Echtzeit eingef hrt werden Dies f hrt zu einer genaueren Positionierung und D mpfung von Schwingungen die ohne eine solche Kompensation in einigen Drehzahlbereichen Stan skanera waha momentu obr Initializing Odchylki momentu obr silnika 0 0025 auftreten k nnen Diese Funktion ist eher f r fortgeschrittenere Benutzer bestimmt weil die Abstimmung etwas Erfahrung und W w Geschicklichkeit bei der Beurteilung der Motorarbeit erfordert Der Reiter csTorqueScan steht im Konfigurationsfenster der PID Regler zur Verf gung Der Abtastungs und Abstimmungsvorgang sieht folgenderma en aus 1 Motorabtastung e Vergewissern Sie sich dass niemand an der Werkzeugmaschine arbeitet und nichts dem entgegensteht dass der Motor 2 Umdrehungen ausf hrt e Vergewissern Sie sich dass die PID Regler abgestimmt worden sind e Vergewissern Sie sich dass die Leistungsendstufe HV eingeschaltet ist und der Antrieb sich im Bereitschaftszustand befindet fal
19. so dass wir den Eingang 0 ausw hlen und dann bei gedr ckter Umschalttaste den Eingang 5 anklicken Auf die so ausgew hlten Eing nge klicken wir mit der rechten Maustaste und Unbenutzt ausw hlen Dasselbe gilt f r die Ausg nge Wenn die Funktion Servo ein keinem Eingang zugeordnet ist bleibt der Antrieb und die Leistungsendstufe stets eingeschaltet In einem solchen Fall ist es deshalb sehr wichtig um die Leistungsendstufe bei der ersten Konfiguration des Antriebs nicht anzuschlie en Sonst kann der eingeschaltete Motor in Oszillationen geraten oder unkontrolliert zu rotieren beginnen wenn die Parameter der PID Regler und oder des Motors nicht richtig eingestellt sind O Damit die Konfigurations nderungen nach Ausschalten der Stromversorgung gespeichert werden ist auf der Werkzeugleiste das Symbol anzuklicken e 34 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung ci CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 5 1 Funktionen der Digitaleing nge Funktion Beschreibung Grundzustand E Stopp Not Stopp Inaktiv Eingang des Referenzierungssignals Referenzierung zur Synchronisation des Referenziersignals mit dem Inaktiv Inkrementalgeber Index Zur cksetzen L schen des Alarms Inaktiv Einschalten der Leistungsendstufe Wechseln aus rvo ein l Aktiv Sener der Bereitschaft in den Betriebszustand Limit Positives Limit Inaktiv Limit Negatives Limit Inaktiv 5 5 2 Voreingestellte Zuordnung der Eingangsfunkt
20. Antriebs die Ein Ausg nge nicht konfiguriert werden m ssen 3 4 CN2 Kommunikationsanschluss Modell M4 075K a Ansicht des Anschlusses von vorn Anschlusskontakt Nr Signal Beschreibung 1 GND Erdung 0V 2 TxD Sendeleitung RS232 3 Ext 5V 5V Ausgang 100mA 4 RxD Empfangsleitung RS232 5 NC 6 NC in 14 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung Ei CSLAB s c ElectronicLaboratory 3 5 CN3 Leistungsendstufe Anschluss Ansicht des Steckers von oben SOOO Signal Beschreibung 1 HV Leistungsendstufe 2 HV Leistungsendstufe 3 PE Erdung 4 W Stromversorgung des Motors W Phase 5 V Stromversorgung des Motors V Phase 6 U Stromversorgung des Motors U Phase 3 6 CN4 CAN Anschluss Modell M4 040K Ansicht des Anschlusses von vorne Anschlusskontakt Nr Signal Beschreibung l 2 3 2 4 CAN H CAN Bus 5 GND Erdung 0V 6 e 8 2 9 CAN L CAN Bus Geh use Schirm Leitungsschirm gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 15 tr CS LAB s c g ElectronicLaboratory 3 7 CN5 CAN und Konfigurationsanschluss Modell M4 040K Ansicht des Anschlusses von vorne ASCHE SKONTA Signal Beschreibung Nr ee eee 2 RD R8232 Diagnose und Konfiguration 3 TxD 4 5 6 ONS EEE 7 D E 8 a 9 Geh use 16 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung E4 CSLAB s c ElectronicLaboratory 4
21. Der den Drehmoment erzeugende Nutzstrom der vom Motor gezogen wird Regelungsabweichung des id Stromvektors nur bei b rstenlosen Motoren Die w hrend des Betriebs angezeigten Werte sollten nahe Null liegen Regelungsabweichung des iq Stromvektors die w hrend des Betriebs angezeigten Werte sollten nahe Null liegen Maximale momentane Stromaufnahme des Motors Aktuelle Spannung auf dem DC Bus Minimale momentane Spannung auf dem DC Bus Man kann hier sehen wie weit die Spannung bei Last sinkt Maximale momentane Spannung auf dem DC Bus Man kann hier sehen wie weit die Spannung bei Bremsen steigt Aktuelle Ausgangsleistung Stromaufnahme des Motors Ausgangswert des Stromreglers V RMS Ausgangswert des Drehzahlreglers A Ausgangswert des Positionsreglers RPM gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 29 os CS CSLAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 5 4 Konfiguration der Motorparameter Wir empfehlen dringend den simDrive Antrieb zusammen mit den in unserem Sortiment befindlichen Motoren zu verwenden F r diese Motoren k nnen Konfigurationsvorlagen heruntergeladen werden deshalb brauchen die Motorparameter nicht eingestellt zu werden i nicht enthalten der simDrive Antrieb ist aber so universell dass er sich in den meisten F llen richtig f r das Zusammenwirken mit fast jedem AC BLDC DC Synchronmotor konfigurieren l sst Achtung Es gibt verschiedene Typen b rstenloser AC Motoren Generel
22. Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV Grenzwerte Begrenzung von Spannungs nderungen Spannungsschwankungen und Flicker in ffentlichen Niederspannungs Versorgungsnetzen Das Produkt ist in bleifreier Technologie hergestellt und mit den RoOHS Normen konform Compliant Ce ee gt simDnve Servoantneb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory Im simDrive Ger t liegen Spannungen an die Leib und Leben bedrohen k nnen r 1 3 Technische Daten Parameter Modell M4 H075K Modell M4 H040K Modell M4 L075K Modell M4 L040K Versorgungsspannung der POE tie 325 VDC Br Maximaler Ausgangsstrom 12 A 6A 20A 10A Maximale Ausgangsleistung 2 2 kW 1 2 kW 2 2 kW 1 2 kW Empfohlene Motorleistung 750 W 400 W 750 W 400 W Unterst tzte Motortypen DC BLDC AC synchron HALL Schutz der Leistungsendstufe Kurzschluss Uberlast Uberspannungs und Thermoschutz Anzahl der Digitaleingange 6 Anzahl der Digitalausgange 3 Anzahl der Inkrementalgeber Eing nge Versorgungsspannung der Logik 24 VDC 10 Leistungsaufnahme 24V 5W Maximal zul ssige Spannung auf den Ein Ausgangsleitungen un Maximale Belastbarkeit der Ausgangsleitung ll Typ des Positions Schritt Richtung STEP DIR Geschwindigkeitssollsignals Differenzsignal Maximale Frequenz des STEP Signals 4 MHz Maximale Signalfrequenz des 8 MHz Inkrementalgeber Signals Typ des Inkrementalgebers Inkremental TTL Typ des Inkrementalgeber Signals
23. Ger te mit neuen Adressen auf dem CAN Bus ew 22 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 2 3 Werkzeugleiste Die h ufig verwendeten Optionen k nnen von der Werkzeugleiste aus aufgerufen werden deshalb sind sie immer schnell zug nglich Plik Narz dzia Konfiguracja Okno Pomoc ECER qie 0 Kose S po czony CSMIO IP gt CAN 192 168 8 1 CSMIO IP ANDY Den Symbolen sind nacheinander von links folgende Funktionen zugeordnet Symbol Entsprechende Meniifunktion Beschreibung Schlie en Herstellen der Verbindung mit dem Antrieb Wenn Sie z B mit der Konfiguration eines Antriebs fast fertig sind und beabsichtigen einen anderen zu konfigurieren klicken Sie auf dieses Symbol um die Verbindung zu beenden dann schlie en Sie die Leitung an einen weiteren Antrieb an und klicken Sie noch einmal auf dieses Symbol um die Verbindung herzustellen Laden der Konfiguration aus der Datei Nachdem der Antrieb konfiguriert ist lohnt sich die Konfiguration i Datei gt Einstellungen laden aufzuzeichnen Bei einer Betriebsst rung und erforderlichem Austausch wird es m glich sein mithilfe dieser Funktion alle Einstellungen zu laden Datei gt Einstellungen a amp ore See Speichern der Antriebskonfiguration in der Datei speichern WICHTIG Speichern der Konfiguration im nichtfl chtigen Speicher des Antriebs Dieses Symbol Konfiguration gt Im Flash ist anzuklicken n
24. ICSLAB www cs lab eu s mDrive CONFIGURATO 1 Po i CAuTioy Kor SURFACES IN RH l Applies to hardware version v1 Applies to firmware version v2 00 Rev 1 0 ee PB a a z a 204 f pis l E IFI k j Bett LE 5 p m I ih n w BE a Se T I I i f f j copyright 2014 CS Lab s c sal Ei cs CSLAB s c C ElectronicLaboratory Laboratory Inhaltsverzeichnis 1e SI 11111 WPEBTRSRERENEBENERPAEBENEBENBEDEBENEBESPEEHEBENSESPE EUBENEE EDER EEE A A AA 4 1 1 In dieser Bedienungsanleitung verwendete Symbole cccccccsccsssccssecesecessecsseeessecesseeseeeeaes 4 1 2 Konformit t mit den NOrMen ccccccccccsscssscessccssccsscessscssecssecesecesecesseessecsseceseseasseseeeeeesseeeaees 4 1 3 Tecin ne DUC nase ee ee el een 5 1 4 Checkliste zur Inbetriebnahme des Antriebs mit einem b rstenlosen Motor 22 22000000 gt 6 2 BIGOKSC MAIL DNANY a 8 2 1 B rstenlose Motoren AC BLDC ccccccccsscsscesscsscssecsecssccsecescesecsecescesscsesesecseescesscseeeseeseenes 10 2 2 B rstenmotoren DO au einen 11 3 Beschreibung der Antriebsanschl sse 22224222222222002200000000002000n0nnn0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnenn 12 3 1 Anschlussanordnung Modell M4 040K c cccccsccsscsscssccsecsscesecseesscesecsecesecseeesccseeseseaeeseenes 12 3 2 Anschlussanordnung Modell M4 075K
25. IP M Steuerung angeschlossen wird die das STEP Signal Umdrehungen Minute Hier kommt zu Hilfe eben die Funktion des elektronischen Wechselgetriebes Sie erm glicht die Einstellung des Multiplikators x20 mit dem 3750 err mit einer maximalen Frequenz von 125 kHz liefert Wir wurden lediglich 187 erreichen erhalten wird Der Konfiguration der Wechselgetriebefunktion dienen zwei Parameter X und Y Die eingestellte Position des Motors ist mit folgender Formel ausgedr ckt X MOTORPOSITION EINGANGSSIGNAL x y In unserem Beispiel geben wir also X 20 und Y 1 ein Das Eingangssignal werden wir daher mit 20 multiplizieren Bei Bedarf kann man mit dieser Funktion selbstverst ndlich das Eingangssignal dividieren Am h ufigsten wird jedoch multipliziert Nachdem die Konfiguration ge ndert ist ist auf der Werkzeugleiste das Symbol anzuklicken damit die vorgenommenen nderungen nach Ausschalten der Stromversorgung gespeichert werden Das Eingangssignal so wie in dem oben genannten Beispiel multiplizieren beeintr chtigt die Motorkultur und die Positionierungsgenauigkeit Aus diesem Grund empfiehlt sich nicht das Multiplizieren in Anwendungen zu verwenden in denen hohe Bewegungsfl ssigkeit und Pr zision erforderlich sind In solchen F llen muss eine CNC Steuerung eingesetzt werden die imstande ist das STEP Signal mit der entsprechenden Frequenz zu liefern z B die CSMIO IP S Steuerung die das STEP Signal mit einer maximalen Freque
26. Millimeter sein Im Feld Schritte pro Einheit muss nur die Impulszahl des Inkrementalgebers pro die jeweilige Einheit angegeben werden Wenn beispielsweise der Inkrementalgeber mit 10000 Impulsen pro Umdrehung l uft die Antriebskraft mittels einer Kugelrollspindel mit einem Hub von 20 mm bertragen wird und die Achsenposition hier in mm 10000 Impulse Umdrehung 20 mm Umdrehung 500 Impulse mm angezeigt werden soll geben Sie im Feld Schritte pro Einheit den Wert 500 ein gt simDnve Servoantneb Bedienungsanleitung 2 rel CSLAB sc ElectronicLaboratory Untenstehend finden Sie eine Liste der in der Ansicht zur Verf gung stehenden Parameter samt kurzen Beschreibungen Parametername Softwareversion Ger tezustand Alarmmerker Warnmerker Digitaleing nge Digitalausgange 5V Stromversorgung Ausgang 24V Stromversorgung Temperatur der Leistungsendstufe Drehmomentabtaster Zustand Autoabstimmungszustand Autoabstimmungsfortschritt Bewegungsplaner inaktiv Position Inkrementalgeber Soll Wert Drehzahl Inkrementalgeber Soll Drehzahl Soll Beschleunigung Frequenz der STEP Schritte Verfolgungsfehler Maximaler Verfolgungsfehler Drehzahlfehler Maximaler Drehzahlfehler 28 Beschreibung Version der Antriebssoftware Aktueller Zustand des Antriebs Alarme ist dem Men Alarmmerker Eine n here Beschreibung der Werkzeuge gt Alarme zeigen oder durch Anklicken des Sym
27. Reglers eingehender betrachtet kann man feststellen dass der Ausgang jedes Glieds von dem Positionsfehler abh ngt Der Regler funktioniert also nicht wenn der Positionsfehler Null gleicht Das Problem liegt darin dass wir wollen dass der Fehler so gering wie m glich ist und am besten gerade Null gleicht weil das die beste Betriebsgenauigkeit bedeutet Hilfreich wird dabei der Parameter Vrr und Apr der im Voraus reagiert noch bevor zu einem Positionsfehler kommt Das Voraushandeln setzt nat rlich das Vorhersagen heraus und das Vorhersagen ist nie zu 100 sicher Zu einem Positionsfehler muss deshalb kommen und der PID Regler wird was zu tun haben Eine gut angepasste Verst rkung Vpr ist in der Praxis imstande vorl ufige Positionsfehler sogar zehnfach zu verringern Der Parameter Vpp sagt die Position anhand der Drehzahl vorher w hrend App basiert auf der Beschleunigung Die Wirksamkeit dieser Parameter ist stark von der Aufl sung des in den Motor eingebauten Inkrementalgebers abh ngig Empfohlen wird ein Inkrementalgeber von min 10000 Impulsen pro Umdrehung alle Flanken gerechnet also 2500 beim Normal Wert gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 49 ei CSLAB s c ElectronicLaboratory 10 Anhang C Arbeitsachse Bei vielen Antrieben wird die Funktion der sogenannten Arbeitsachse zur Verf gung gestellt welche von vielen Installateuren zur Umsetzung einer Arbeitsachse in den Werkzeugmaschinen verwendet
28. Servoantrieb Bedienungsanleitung 3 3 CNI Signalanschluss sos CSLAB s c ElectronicLaboratory Ansicht des Anschlusses von vorn des Steckers von der L tseite Anschlusskontakt UYUzZooaosoaarun S m elle ND GM RG NS co SG GD G GW GD GW GW GW ND HD ND HD BD NH HD NH NH KH S ND TR CD HS GOO WAN BD GTR ONS GS LO Signal 24V STEP DIR OUTO C OUTI C OUT2 C INO IN2 IN4 IN_COMMON CAN_L ENC_A ENC_B ENC_Z HALL_A HALL_B HALL_C 5V Out GND GND STEP DIR OUTO E OUT1 E OUT2 E IN1 IN3 INS CAN_H GND ENC_A ENC_B ENC_Z HALL_A HALL_B HALL_C GND Beschreibung Stromversorgung der Logik 24V DC Schrittsignal positiver Eingang des Optotransistors Richtungssignal positiver Eingang des Optotransistors Digitalausgang 0 Kollektor Alarm Digitalausgang 1 Kollektor Referenzierung Ausgang Digitalausgang 2 Kollektor Bremse Eingang 0 Referenzierung Eingang Eingang 2 Zur cksetzen Eingang 4 Geteilter Eingangsanschluss CAN Bus L Inkrementalgeber Eingang A Inkrementalgeber Eingang B Inkrementalgeber Eingang Z HALL Sensor Eingang A HALL Sensor Eingang B HALL Sensor Eingang C 5V Ausgang zur Stromversorgung des Inkrementalgebers und der HALL Sensoren des Motors Erdung OV des Inkrementalgebers und der HALL Sensoren Erdung OV der Logik Stromversorgung Schrittsignal negativer Eingang des Optotra
29. aboratory 2 1 B rstenlose Motoren AC BLDC z gt HALL A B C A B Z 5V Out DEZE OU N A M AH AH SERVO CN1 Connector e SERVO CN3 Connector FA KO N ig ta vo Oo 8 NVI SBFSU TEZSU CS POWERMODULE ADENNOS SIM OL Pop URLANO OSOD i ANALOG 1 0 STEP DIR STEP DIR OUTPUTS eagaasn 3 2 3 3 E re ETHERNET DIGITAL OUTPUTS 0 15 230V AC DIGITAL INPUTS 16 31 DIGITAL INPUTS 0 15 24V Supply amp 230V AC 24V DC 230V AC 8 e 10 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung E4 CSLAB s c ElectronicLaboratory 2 2 B rstenmotoren DC SERVO CN3 Connector SERVO CN1 Connector CS POWERMODULE 230V AC 325V DC NvoA S8Prsy eeesu ou be ae alnamoo L ao 00 Lu a STEP DIR ANALOG 1 0 STEP DIR OUTPUTS DIGITAL OUTPUTS 0 15 230V AC DIGITAL INPUTS 16 31 j DIGITAL INPUTS 0 15 24V Supply 230V AC 230V AC 24V DC gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 11 tr CS LAB s c ElectronicLaboratory 3 Beschreibung der Antriebsanschl sse 3 1 Anschlussanordnung Modell M4 040K CN3 Leistungsendstufe Anschluss CAUTION HOT SURFACES CN5 CAN und Konfigurationsanschluss CN4 CAN Anschluss ss LE E E E E EEE EEE EEE EEE m EEE EEE EEE EEEE Eg gt 12 gt simDrive
30. achdem die Antriebskonfiguration Speicher speichern ge ndert ist Sonst kehrt der Antrieb zu den vorherigen Parametern zur ck sobald die Stromversorgung ausf llt Ansicht der Antriebparameter in Echtzeit Nach Anklicken dieses Symbols ffnet sich ein Fenster in Q Werkzeuge gt dem alle wichtigeren Parameter aufgelistet werden Parametermonitor Viele davon konnen auch als Kurve dargestellt werden Dieses Werkzeug ist hilfreich beim Konfigurieren und Abstimmen des Antriebs Werkzeuge gt Schneller Funktion des schnellen Oszilloskops wird in den aa nachsten Versionen der Software zur Verfiigung Oszilloskop stehen Werkzeuge gt JOG und Ein Offnen des Fensters in dem der Zustand der Ein p3 Ausgangskontrolle Ausg nge berpr ft und oder manuell eingestellt werden kann In den n chsten Versionen der Software gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 23 i cs CSLAB s c 5 6 ElectronicLaboratory wird es auch m glich sein den Motor manuell einzuschalten und zu steuern Werkzeuge gt Alarme zeigen ffnen des Fensters mit einer Liste der Alarme Konfiguration gt PID Regler ffnen des Fensters zur Abstimmung der PID Regler abstimmen Konfiguration gt J Einstellen der Motorparameter Motorparameter Konfiguration gt Ein Konfiguration der Digitaleing nge und ausg nge des Ausgangssignale Antriebs Testfenster zum Testen einiger Funktionen das nicht f r den Normalbetrieb erforderlich ist
31. all a completely new instance Install a new instance of this application Maintain or update the instance of this application selected below ae Name Install L Server Vista c SiLa Der Treiber des RS232 Wandlers braucht nicht installiert zu werden wenn der simDrive Antrieb an die CSMIO IP CNC Steuerung angeschlossen ist der Anschluss des CAN Busses ist erforderlich In einem solchen Fall kann sich der PC mit dem simDrive Antrieb Uber die CMIO IP Steuerung und den CAN Bus kommunizieren e 20 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung O sog CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 1 2 Installation des csServoManager Programms Das csServoManager Programm wird in der bequemen Form eines Installationsprogramms geliefert wodurch rescum ta me nate eon a csServoManager version 2 000 der Installationsprozess praktisch automatisch erfolgt Starten Sie die Datei csServoManagerSetup exe die Sie von unserer Webseite heruntergeladen haben oder auf der CR ROM mitgeliefert wurde Please close all active programs to avoid any conflicts and press Next to begin the setup procedure or Cancel to exit this wizard Copyright c 2014 CS Lab s c Dann klicken Sie auf die Schaltfl che Next gt bis die Installation abgeschlossen ist eacad 5 2 Allgemeine Regeln und Hinweise zum csServoManager Programm In die csServoManager Software sind nur die n tigen Konfigurations und Diagno
32. and vorbeifahrt Wenn man diese Analogie auf eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine bertr ge w rde es sich herausstellen dass sich die Achsen an das eingestellte Bewegungspfad nicht halten und es zu erheblichen Bearbeitungsungenauigkeiten kommt Die Servoantriebe erfordern dass ein aufgetretener Positionsfehler m glichst schnell und pr zise korrigiert wird Beim Vergleich mit Autos geht es darum dass der Fahrer des verfolgenden Autos m glichst viel Erfahrung hat um das Verhalten des verfolgten Autos voraussagen und auf die jeweilige Situation pr zise reagieren zu k nnen Diesen Fahrer macht bei den Servoantrieben eben ein PID Regler Der Regler ist ein mathematischer Algorithmus der daf r sorgt dass der Motor auf aufgetretene Abweichungen von der Soll Position reagiert Der Name PID wurde von den einzelnen Regelgliedern abgeleitet 5 Proportional Proportionalglied e Integral Integrierglied e Derivative Differenzierglied gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 47 G CSLAB s c ElectronicLaboratory 9 2 Funktionsweise der einzelnen Regelglieder Im Internet gibt es Zehntausende von mathematischen Beschreibungen wie der PID Regler funktioniert F r die meisten Leute sind sie aber gelinde gesagt einfach vage weil sie in der Praxis nichts erkl ren In diesem Unterkapitel werden die Glieder des PID Reglers in wenigen Worten zusammengefasst so dass man ihre Funktionslogik begreifen kann 9 2 1 Pr
33. ark abweichend von der Soll Drehzahl Die kann auf eine zu hohe Drehzahl oder fehlerhaft konfigurierte Parameter des Motors oder PID Regler zur ckzuf hren sein Versorgungsspannung der Leistungsendstufe zu niedrig Dieser Alarm tritt auf wenn die HV Spannung nicht angegeben ist Er kann auftreten wenn die Stromversorgung zu schwach ist oder bei Betriebsst rung der Leistungsendstufe Der Antrieb war nicht imstande die eingestellte Positionierungstoleranz aufrechtzuerhalten berpr fen Sie die Konfiguration des maximalen zul ssigen Positionierungsfehlers die Einstellung der PID Regler und ggf die Beschleunigungs Bremsenrampen in der CNC Steuerung zu korrigieren Fehlerhafte Ablesungen aus den HALL Sensoren Die kann auf einen defekten Sensor oder h ufiger Verbindungsfehler eine schlechte Qualit t der Leitung oder fehlerhaft angeschlossene Verkabelung zur ckzuf hren sein Der Fehler tritt auch dann auf wenn nach Anschluss des Gleichstrommotors der Antrieb noch nicht neu konfiguriert ist In einem solchen Fall stellen Sie den Motortyp ein speichern Sie die Einstellungen und anschlie end schalten Sie die 24V Stromversorgung des Antriebs aus und ein Positionierungsfehler des L ufers Die Positionierung des L ufers nach Einschalten der Stromversorgung ist gescheitert berpr fen Sie die Anschl sse des Motors und die Konfiguration Kalibrationsfehler der LEM Stromsensoren Setzen Sie sich mit dem Service in Verbindung gt
34. au sein deshalb ist dieser Parameter nur dann zu senken wenn dies unbedingt erforderlich ist Bewegungsdistanz Die Grundeinstellung betr gt 0 5 Umdrehung H here Werte k nnen erheblich den Abstimmungsvorgang verl ngern Eine h here Steifheit bedeutet eine bessere Positionierung aber auch eine gr ere Wahrscheinlichkeit dass es zu Oszillationen kommen kann Eine niedrigere Steifheit bedeutet eine schlechtere Positionierung aber auch eine kleinere Wahrscheinlichkeit dass es zu Oszillationen kommen kann Drehzahl Beschleunigung Distanz Abstimmungssteifhe t a Der Autoabstimmungsvorgang erfordert dass der Motor sich bewegt und auf der Werkzeugmaschine mechanisch befestigt ist daher ist Vorsicht geboten und es muss daf r gesorgt werden dass es genug Raum f r Bewegung gibt standardm ig rotiert der Motor bei der Autoabstimmung um 0 5 Umdrehung und niemand an der Werkzeugmaschine arbeitet Man muss auch bereit sein den Antrieb schnell ausschalten zu k nnen Nach Abschluss der Autoabstimmung ist das Symbol auf der Werkzeugleiste anzuklicken damit die ver nderten Einstellungen gespeichert werden bevor die Stromversorgung ausgeschaltet ist Bei der Autoabstimmung kann es zu Klopfen Quietschen Oszillationen usw kommen Das ist ein normales Ph nomen Sollten derartige Erscheinungen mehr als 5 Sekunden andauern dann ist die Autoabstimmung zu unterbrechen indem die Stopp Taste bet tigt wird gt
35. bindung des Inkrementalgebers zu berpr fen W hlen Sie aus der Liste im Fenster des Parameter Monitors den Punkt Zustand der HALL Sensoren aus Drehen Sie die Motorwelle und beobachten Sie die Anzeige Der Zustand der Position Inkrementalgeber aus Drehen Sie die Motorwelle nach links und nach rechts Der m Sensoren sollte sich in einer der nachfolgenden Sequenzen ndern je nach Drehrichtung e C_ CB_ _B_ _BA __A C_A C__ usw e C_ C_A _A _BA _B_ CB_ C__ usw Falls die Sequenz falsch ist oder der Zustand __ bzw ABC angezeigt wird berpr fen Sie die Verbindung der HALL Sensoren Ve ffnen Sie das Fenster Ein Ausgangskontrolle und JOG und berpr fen Sie das Funktionieren der Ein Ausgangssignale stellen Sie daf r die entsprechenden Signale im CNC Programm z B Mach3 ein Das Funktionieren der Ausg nge des simDrive Antriebs ist am besten zu testen indem der Handbetrieb eingestellt und die Tasten Einstellen L schen gedr ckt werden Falls n tig ndern Sie die Zuordnung der Funktionen zu den Ein Ausg ngen im Konfigurationsfenster 6 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 5 CSLAB sc ni ElectronicLaboratory 1T TA Vorgangsbeschreibung berpr fen Sie die Signale Schritt Richtung STEP DIR die die Bewegung steuern W hlen Sie daf r aus der Liste im Fenster des Parameter Monitors den Punkt Soll Wert aus und f hren Si
36. bols B auf der Werkzeugleiste zu entnehmen Warnmerker Eime n here Beschreibung der Warnungen ist dem Men Werkzeuge gt Alarme zeigen oder durch Anklicken des Symbols B auf der Werkzeugleiste zu entnehmen Zustand der Digitaleing nge Eine erweiterte Ansicht kann durch Bet tigung von auf der Werkzeugleiste oder durch Ausw hlen von Werkzeuge gt JOG und Ein Ausgangskontrolle aufgerufen werden Zustand der Digitalausg nge Eine erweiterte Ansicht kann durch Bet tigung von auf der Werkzeugleiste oder durch Ausw hlen von Werkzeuge gt JOG und Ein Ausgangskontrolle aufgerufen werden Aktueller Spannungswert am Kontakt 18 Stromversorgung des Inkrementalgebers und der HALL Sensoren des Signalanschlusses Der richtige Wert 5V 10 Aktueller Spannungswert der Logik Stromversorgung Der richtige Wert 24V 10 Temperatur der Leistungsendstufe C Aktueller Betriebszustand des Drehmomentabtasters Funktion csTorqueScan Aktueller Zustand der Funktion zur Autoabstimmung der PID Regler Aktueller Fortschritt der PID Regler Autoabstimmung Der Wert 1 bedeutet dass der interne Bewegungsplaner des Antriebs seinen Betrieb abgeschlossen hat und sich im Ruhezustand befindet Positionsz hler des Inkrementalgebers Positionsz hler der Steuerung d h der Z hler der unmittelbar mit dem STEP DIR Signal verbunden ist Drehzahl gemessen am Motor Inkrementalgeber Drehzahl gemessen am STEP DIR Steuersigna
37. chalters und stellen Sie anf ngliche niedrige Verst rkungswerte des PID Reglers ein siehe Kapitel 5 6 Abstimmung des PID Reglers Erst dann d rfen die Spannung der Leistungsendstufe eingeschaltet und die weitere Konfiguration fortgesetzt werden gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 19 cs CS LAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 5 1 Installation der Konfigurations und Diagnosesoftware 5 1 1 Installation des USB RS232 Wandlers Bei der Verwendung eines USB RS232 Wandlers der bei der Firma CS Lab gekauft wurde ist zuerst der Treiber von unserer Webseite http www cs lab eu herunterzuladen und zu installieren 4 ArbahDSP S DSP2808_V1_20 zip Organizuj Wyodrebni wszystkie pliki E Nazwa m DSP2608_V1_20 Folder plik w E CP210x_VCP_Win_XP_S2K3_Vista_7 exe Aplikacja 4 nm 1 CP210x_VCP_Win_XP_S2K3 _Vista_7 exe Rozmiar po skomp 5 18 MB a Rozmiar 6 78 MB Nach Start des Treiberinstallationsprogramms CP210x_VCP_Win_XP_S2K3_Vista_7 exe folgen Sie bitte den Bildschirmanweisungen Nach kurzer Zeit ist die Installation abgeschlossen Silicon Laboratories CP210x VCP Drivers for Windows XP 2003 Server Vi a Existing Installed Instances Detected Select the appropriate application instance to maintain or update Setup has detected one or more instances of this application already installed on your system You can maintain or update an existing instance or inst
38. chte Qualit t der Verkabelung oder mangelnder Kontakt eines der Inkrementalgeber Signale Wenn der Wert in diesem Feld gr er als Null ist werden auch Positionierungsfehler auftreten Mechanischer Winkel des Motorl ufers der anhand des Inkrementalgebers ermittelt wird Elektrischer Winkel des Motorl ufers der anhand des Inkrementalgebers ermittelt wird Nur bei b rstenlosen Motoren Elektrischer Winkel des Motorl ufers der anhand der HALL Sensoren ermittelt wird Der absolute Unterschied zwischen diesem Winkel und dem elektrischen Winkel der anhand des Inkrementalgebers ermittelt wird sollte nicht 45 berschreiten Ein gr erer Wert bedeutet dass die HALL Sensoren falsch konfiguriert sind die HALL Sensoren in einer falschen Reihenfolge angeschlossen wurden oder am Inkrementalgeber St rungen die auf eine schlechte Qualit t der Verkabelung zur ckzuf hren sind auftreten Nur bei b rstenlosen Motoren Elektrischer Winkel der anhand des mathematischen Models des Motors ermittelt wird Es m ssen die Resistenz und Induktivit tsparameter der Motorwicklungen richtig konfiguriert werden Nur bei b rstenlosen Motoren Aktueller Zustand der HALL Sensoren Es l sst sich damit pr fen ob alle der Sensoren einwandfrei funktionieren Aktueller U Phase Strom des Motors Aktueller V Phase Strom des Motors Aktueller W Phase Strom des Motors B rstenlose Motoren Strom des d Vektors Er sollte nahe Null liegen
39. e 24 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung ci CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 2 4 Statusleiste Die Statusleiste zeigt den aktuellen Zustand und die Einzelheiten der Verbindung mit dem Antrieb an 5 2 4 1 Verbindungsstatussymbol Symbol Beschreibung Keine Verbindung Blinkendes Symbol bedeutet einen Verbindungsfehler und kontinuierliche Anzeige bedeutet dass die Verbindung hergestellt wurde und aktiv bleibt 5 2 4 2 Verbindungsschnittstelle Bezeichnung Beschreibung R232 Direktverbindung mit dem PC ber die serielle Schnittstelle RS232 COM Port oder USB RS232 Wandler Verbindung ber das LAN Netzwerk in diesem Fall kommuniziert sich der PC ber die CSMIO IP Steuerung Der Pe Antrieb muss dabei mit der CSMIO IP Steuerung ber den CAN Bus verbunden sein 5 2 4 3 Port Bezeichnung Beschreibung COMX COM Port Nummer bei einer Direktverbindung ber den RS232 Port Bei einer Verbindung ber die CSMIO IP Steuerung werden X X X X nazwa die IP Adresse und der Name der Steuerung angezeigt 5 2 4 4 Ger teadresse Bei einer Direktverbindung RS232 gleicht die Adresse immer 1 Bei Anschluss des Antriebs ber den CAN Bus und die CSMIO IP Steuerung wird die CAN Adresse des simDrive Antriebs angezeigt gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 25 G CSLAB s c ElectronicLaboratory nicLaboratory 5 2 5 Eingabe nummerischer Daten Nachdem Werte im Textfeld eingegeben sind sind sie jeweils du
40. e im CNC Programm eine Bewegung aus unwichtig ist dass sich der Motor zun chst nicht bewegt weil die Leistungsendstufe nicht mit Strom versorgt wird Der Soll Wert Z hler sollte seinen Wert nach oben oder nach unten ndern je nach Bewegungsrichtung im CNC Programm Falls der Motor bei der Firma CS Lab s c gekauft wurde und die Konfigurationsvorlage bereits geladen ist k nnen Sie diesen Punkt berspringen ffnen Sie das Fenster der Motorparameter Konfiguration und stellen Sie folgende Parameter ein e Typ des Motors e Nennspannung strom und drehzahl e Anzahl der Polpaare e Resistenz und Induktivit t der Wicklungen Falls unbekannt geben Sie 0 ein ee e Drehmoment und Spannungskonstanten falls unbekannt geben Sie 0 ein e Zahlrichtung des Inkrementalgebers und Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Inkrementalgebers unter Ber cksichtigung aller Flanken d h in der Regel den vom Hersteller angegebenen Wert x4 z B wenn am Inkrementalgeber 2500 angezeigt wird geben Sie 10000 ein e Falls n tig stellen Sie die Negation der HALL Signale ein Mit der Taste legen Sie die Konfiguration im nichtfl chtigen Speicher ab beenden Sie die Verbindung im csServoManager Programm BB und schalten Sie die 24V Versorgung f r mindestens 5 s aus Danach schalten Sie die 24V Versorgung neu ein und stellen Sie eine Verbindung mit dem Antrieb her Offnen Sie das Fenster der PID Regler Abstimmung und vergewissern Sie
41. e Abstimmung des Fensters Abstimmung der PID Regler IH die automatische Abstimmung der PID Regler bzw nehmen Sie die Abstimmung der PID Regler in nachstehender Reihenfolge vor e Stromregelung e Drehzahlregelung e Positionsregelung Legen Sie die Einstellungen im nichtfl chtigen Speicher 8 ab und klicken Sie auf das Symbol x um die Verbindung mit dem Antrieb zu trennen berpr fen Sie dass der Antrieb richtig funktioniert wenn die Bewegung durch das Programm und die CNC Steuerung z B Mach3 und CSMIO IP gesteuert wird Wenn alles einwandfrei funktioniert ist der Antrieb betriebsbereit 2 Blockschaltplan Untenstehend finden Sie Ubersichtsschaltplane f r einen b rstenlosen Drehstrom und einen B rstenmotor Es ist leicht zu sehen dass beide Schaltpl ne fast identisch sind Beim Gleichstrommotor kommen nur die extremen Phasen U und W zum Einsatz wobei der Pol an die U Phase des Gleichstrommotors und der Pol an die W Phase des Motors anzuschlie en sind Au erdem werden beim Gleichstrommotor auch keine HALL Sensoren ben tigt Der Anschluss des CAN Busses ist optional aber empfehlenswert wenn der Antrieb in Verbindung mit der Enc position CSMIO IP x Steuerung und dem Mach3 Programm zu socal verwenden ist Durch die Verbindung des CAN Busses mit Hall state Status der CSMIO IP Steuerung bekommt man eine zusatzliche M glichkeit den Antrieb unmittelbar im Mach3 Programm Digital inputs
42. eesseas 19 5 1 Installation der Konfigurations und Diagnosesoftware cccccccscccssccssccsscesscessecssecsseeeeeeees 20 5 1 1 Installation des USB RS232 WaNdIerS 2 csccscescessessescessescessescescescsescscessessesseseeseesees 20 5 1 2 Installation des csServoManager Programms essescessessessescecessessessesceseeseesessseseesees 21 5 2 Allgemeine Regeln und Hinweise zum csServoManager Programm cccccsccceseceseeesseeseeees 21 5 2 1 Herstellung der Verbindung mit dem Antri b ccccccccssescescescescescescescescessescesceseeseesees 21 5 2 2 Verbindung ber den CAN Bus uuauuauesensnnsnennensnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennennennen 22 923 WU CIO LG E een 23 324 SIOWISIEIS O errn e A apne eto E EEE ETE EEE ENER 25 9 2 9 EINGaDENUMMERSCHErDAleN unnnsneeseeeue 26 5 2 6 Speicherung im nichtfl chtigen Speicher c csccccccssessessescssessessescescessssessescesessessenees 26 5 3 Parametermonitor Fenster Echtzeitansicht 2200220002000snsenenensnennnennnnennnenennennnn 27 5 4 Konfiguration der Motorparameter c cccccccssccsscesscesscessccssecssecsseceseccseecssecseecseecsseeeseeeaeeenes 30 2 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory a E 0710 2 37 gt EEA N 30 322 VOLOFKENNZANIEN ora R ccstnedctese es ses cateeesteeeee eet 31 5 4 3 Parameter des b rs
43. he Kapitel 5 1 2 Installation des csServoManager Programms 8 2 Aktualisierung der simDrive Software Die Aktualisierung der Software im simDrive Ger t erfordert das Starten des Programms simDriveUploader exe Erstellen Sie zuerst jedoch eine Kopie der Servoantrieb Einstellungen indem Sie diese im csServoManager Programm in eine Datei speichern Die Aktualisierung sieht folgenderma en aus 1 Vergewissern Sie sich dass der simDrive Antrieb ber den seriellen Port RS232 COM angeschlossen ist die Aktualisierung der Software ber die CAN Verbindung wird nicht unterst tzt Wahlen Sie die gew nschte Sprache aus und klicken Sie auf die Taste Starten Warten Sie ab bis der Hochlader den angeschlossenen Antrieb erkennt Wahlen Sie die Datei mit der neuen Software aus Warten Sie ab bis die Aktualisierung fertig Ist Schlie en Sie das Hochlader Programm aos Se Se Die Aktualisierung darf nur durch den Installateur des Steuerungssystems durchgef hrt werden weil manchmal nach Aktualisierung auf eine neue Version zus tzliche Optionen auftreten k nnen die zu konfigurieren sind Die durch unqualifiziertes Personal durchgef hrte Aktualisierung kann einen fehlerhaften Betrieb des Antriebs zur Folge haben oder sogar dessen Weiterbenutzung verhindern bis er richtig konfiguriert ist Die Software des simDrive Antriebs muss mit der Version des csServoManager Programms kompatibel sein Die Herstellung der Ve
44. ie Taste Su dr cken Der Wert K des Stromreglers ist auf die genau gleiche Art und Weise abzustimmen Erh hen Sie allm hlich die Verst rkung und senken Sie den Wert K bei ersten Quietschen oder lauterem Rauschen um 25 e Stimmen Sie den Drehzahlregler ab O Erh hen Sie allm hlich die Verst rkung K des Drehzahlreglers bis die ersten Anzeichen von Ubersteuerung also Rasseln oder Quietschen auftreten Danach senken Sie den Wert K des Drehzahlreglers um 25 Der Wert K des Drehzahlreglers ist auf die genau gleiche Art und Weise abzustimmen Erh hen Sie allm hlich die Verst rkung und senken Sie den Wert K bei ersten Quietschen oder lauterem Rauschen um 25 e Stimmen Sie den Positionsregler ab O Erh hen Sie allm hlich die Verst rkung K des Positionsreglers bis die ersten Anzeichen von bersteuerung also Rasseln oder Quietschen auftreten Danach senken Sie den Wert K des Positionsreglers um 20 e gt simDnve Servoantneb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory In den meisten F llen ist der Abstimmungsvorgang auf dieser Stufe abgeschlossen Bei neuen Maschinen oder jenen die lange nicht benutzt wurden wird es jedoch noch einmal erforderlich sein die Drehzahl und Positionsregler abzustimmen sobald sich die Mechanik nach einer Weile anpasst Wenn die Achsen stark zu Vibrationen neigen k nnen Sie versuchen sie durch Erh hung der Verst rkung Ky des Drehzahlreglers abzud mpfen
45. iert worden ist werden die Antriebe beider Seiten miteinander elektronisch gekoppelt und arbeiten als ein Ganzes Angesichts des oben Gesagten w rde die Umsetzung der Arbeitsachsenfunktion sonst keinen Sinn machen Diese Funktion wird von einer dedizierten CSMIO IP S Steuerung erledigt a 50 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sog CSLAB s c ElectronicLaboratory 11 Anhang D Diagnostik vom Mach3 Programm aus r CSMIO IP diagnostic Der simDrive Antrieb kann ber den CAN Bus mit einer dedizierten CSMIO IP S CNC Steuerung verbunden werden Bei der aktuellen crvciiio vitaiio Anaogio Exansion modes Debug Softwareversion kann der Antrieb unmittelbar im Mach3 Programm diagnostiziert werden ohne einen USB RS232 Wandler anschlie en und das csServoManager Programm starten zu m ssen Sas ETHERNET we Connected expansion modules Es gen gt nur vom Mach3 Programm aus den Men punkt PlugIn Control gt CSMIO_IP plugin auszuw hlen in den Reiter Expansion modules zu wechseln und auf den Punkt SERVODRIVE zu klicken Firmware CSMIO IP S V2 200 Mar 3 2014 12 12 10 FPGA ver 2 05 Es wird ein Fenster ge ffnet wo Folgendes zu sehen SERVODRIVE address 96 ist Monitor Enc position 0 e Positionszahler des Inkrementalgebers teat deck ana Motor load 0 0 4 e Aktuelle Abweichung von der Soll Hall state _A _ Status Ready al e Stromaufnahme des Motors
46. inzustellen und den Wert des Parameters Ausgang des Stromreglers von der Liste des Parametermonitors abzulesen Der absolute Wert des abgelesenen Parameters ist in dieses Feld einzugeben 5 4 5 Kopplung Inkrementalgeber Parametername Beschreibung Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Inkrementalgebers Aufl sung Der Parameter ist von besonderer Bedeutung bei b rstenlosen Motoren weil der Inkrementalgeber f r eine pr zise Motorkommutierung sorgt Der hier eingegebene Wert sollte der tats chlichen Aufl sung entsprechen Hersteller geben h ufig des Wertes an ohne den Quadraturgeber zu ber cksichtigen Die Angabe eines falschen Wertes wird den Motor nicht besch digen aber er wird nicht einwandfrei funktionieren Manchmal wird er nicht einmal eine Umdrehung ausf hren manchmal wird der Strom nach einigen Umdrehungen anfangen dramatisch zu steigen und tritt ein berstromalarm auf Impulse Umdrehung Abh ngig vom Typ des Inkrementalgebers kann es n tig sein die Z hlrichtung der Impulse umzukehren Die Angabe eines falschen Parameters wird den Motor nicht besch digen aber er wird nicht ordnungsgem funktionieren Am h ufigsten ruck er und der Antrieb wechselt in den Alarmzustand Z hlrichtungswechsel 5 4 6 HALL Sensoren L uferpositionskopplung Parametername Beschreibung Dieser Parameter ist von gro er Bedeutung f r b rstenlose Motoren Manchmal haben die im Motor eingesetzten HALL Sensoren eine umgekehr
47. ionen Dem neuen Antrieb sind standardm ig Eingangsfunktionen zugeordnet Sie k nnen selbstverst ndlich beliebig konfiguriert werden aber bei dem gem den Grundeinstellungen hergestellte Anschluss werden die Eing nge im csServoManager Programm nicht konfiguriert werden m ssen Dig taleingang Nr Grundfunktion Grundpolarisation 0 Referenziereingang Umgekehrt j Servo ein Normal 2 Zur cksetzen Normal 3 4 5 5 5 3 Funktionen der Digitalausg nge Funktion Beschreibung Alarm Alarmanzeige Betriebsst rung Ausgang des mit dem Inkrementalgeber Index synchronisierten Referenziersignals zum ordnungsgem en Funktionieren muss der Referenziereingang festgelegt werden Steuerung der elektromagnetischen Bremse des Motors Der als Bremse definierte Ausgang ist aktiv wenn die Spannung am Motor eingeschaltet ist und der Antrieb einwandfrei funktioniert In den Bereitschafts und Alarmmodi ist der Bremsenausgang inaktiv Referenzierung Bremse 5 5 4 Grundzuordnung der Digitaleingangsfunktionen Digitalausgangs Nr Grundfunktion _ Grundpolarisation 0 Alarm Normal 1 Referenzierausgang Umgekehrt 2 Bremse Normal gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 35 Ei CS CSLAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 5 6 Abstimmung des PID Reglers iR csServoManager 2014 CS Lab s c F r angehende Installateure ist das die schwierigste pix nareaza Konfigurace Okno Pomoc Konfigurationsstufe aber der PID Regler l ss
48. l umgerechnet von der Frequenz in Umdrehungen pro Minute Beschleunigung gemessen am STEP DIR Steuersignal Frequenz des STEP Signals Aktuelle Abweichung von der Soll Position ausgedr ckt in Impulsen des Inkrementalgebers Maximale momentane Abweichung von der Soll Position Aktuelle Abweichung von der Soll Drehzahl Maximale momentane Abweichung von der Soll Drehzahl d h der Drehzahl die gt simDnve Servoantneb Bedienungsanleitung Inkrementalgeber Fehler Mechanischer Winkel Inkrementalgeber Elektrischer Winkel Inkrementalgeber Elektrischer Winkel HALL Elektrischer Winkel sensorlos HALL Sensoren Zustand Strom der U Phase Strom der V Phase Strom der W Phase Strom Vektor id Strom Vektor iq Vektorabweichung id Vektorabweichung iq Spitzenausgangsstrom Spannung des DC Busses Spannung des DC Busses Min Spannung des DC Busses Max Ausgangsleistung Stromregler Ausgang Drehzahlregler Ausgang Positionsregler Ausgang 25 CSLAB sc ElectronicLaboratory sich aus der gemessenen Frequenz des STEP Signals ergibt Anzahl von Falschablesungen des Inkrementalgebers In diesem Feld sollte der Wert 0 stehen Wenn der Wert hier gr er als Null ist ist dies auf Verkabelungsprobleme oder eine Betriebsstorung des Inkrementalgebers zur ckzuf hren Die Betriebsst rung des Inkrementalgebers ist eine Seltenheit Zu den h ufigsten Ursachen geh ren eine schle
49. l teile sie sich in synchrone mit Dauermagneten und asynchrone auf Ebenso wie die meisten handels blichen Servoantriebe bedarf der simDrive Antrieb Synchronmotoren Bei Asynchronmotoren die h ufig mit Spindeln zum Einsatz kommen ist ein Wechselrichter erforderlich Die Konfiguration des Antriebs ist mit der Einstellung der Motorparameter zu beginnen ffnen Sie das Konfigurationsfenster ber das Men Konfiguration gt Motorparameter oder klicken Sie das Symbol o auf der Werkzeugleiste an Sa csServoManager 2014 CS Lab s c o x Plik Narz dzia Konfiguracja Okno Pomoc a Typ parametry silnika Konfiguracja silnika Sprzezenia Enkoder inkrementalny Typ sinka E Imp obr wszystkie zbocza x4 Zmiana kier zliczania AC Motor x czujniki HALL sprz enie pozycji wirnika Parametry znamionowe silnika T Negacja syg HALL ui Napiecie 220 VJ Syg odniesienia STEP DIR Predko 3000 RPM Pr d 20 A gt nn Zmiana kierunku gt Parametry silnika bezszczotkowego AC BLDC Przek adnia elektroniczna Re 2 R 0 35 mo Pary biegunow 3L Tl LESO mH X licznik State silnika Y mianownik 1 Sta a momentu 0 12 Nm A POZYCJA OSI POZ REF X Y Sta a napiecia 40 5 V 1000 RPM po czony CSMIO IP gt CAN 192 168 8 1 CSMIO IP ANDY Adres urzadzenia 96 5 4 1 Motortyp In dieser Gruppe wird der Typ des an den simDrive Antrieb angeschlossenen Motors
50. lgebers e Wenn der Motor rotiert ist ein gro er Teil der Schwierigkeiten bereits hinter uns Es kann mit der eigentlichen Abstimmung siehe Beschreibung unten begonnen werden gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 37 G CSLAB s c ElectronicLaboratory e Wechseln Sie vom Reiter JOG auf ww ees Bewegungsplaner und stellen Sie eine e m umem i _ Drehzahl von 100U min und eine gt Z gt me Beschleunigung von etwa 1500 U Min s ein Die i ine En Position sollte der Anzahl der Impulse pro o T a u Umdrehung des Inkrementalgebers dh 1 gt m Ara Motorumdrehung entsprechen W hlen Sie A a Relativ aus ioe en e Vergewissern Sie sich dass die Bewegung innerhalb einer Motorumdrehung zu keiner mechanischen Besch digung der Maschinenachse f hrt und niemand gerade an der Achse arbeitet weil der Motor zu rotieren beginnt e Klicken Sie auf die Taste Der Motor sollte anfangen sich innerhalb einer Umdrehung nach links und rechts zu bewegen e Stimmen Sie den Stromregler ab O Erhohen Sie allmahlich die Verstarkung K des Stromreglers bis die ersten Anzeichen von Ubersteuerung also Rasseln oder Quietschen auftreten Danach senken Sie den Wert K des Stromreglers um 25 Sollte der Stromregler bei der Abstimmung in den Alarmzustand wechseln dann ist der Verst rkungswert um 25 zu erh hen sowie die Taste Zur cksetzen und noch einmal d
51. ls der Antrieb sich im Alarmzustand befindet beginnt die Abtastung nicht e Stellen Sie den Amplitude Schieber auf 1 und den Phase Schieber auf 0 e Klicken Sie auf die Taste Abtasten und warten Sie ab bis die Abtastung abgeschlossen ist 2 Amplituden und Phasenabstimmung diese Stufe ist schwieriger und erfordert etwas Gef hl e Finden Sie die Drehzahl bei der Resonanz auftritt d h der Motor leichte Schwingungen erzeugt Dazu kann die JOG Funktion verwendet werden indem eine niedrige Beschleunigung eingestellt wird und w hrend der Beschleunigung angeh rt bzw sogar die Hand an die Maschine n her gebracht wird nur an der Stelle wo kein Quetschrisiko besteht e W hrend der Bewegung mit der Resonanzdrehzahl verstellen Sie den Phase Schieber so dass m glichst niedrige Schwankungen erhalten werden Am besten ist es bei der Bewegung in zwei Richtungen zu testen d h so dass Der Motor abwechselnd mal nach rechts mal nach links rotiert die Bewegungsplaner Funktion im JOG Fenster kann hierf r verwendet werden e Sobald Sie eine optimale Stellung des Phase Schiebers finden k nnen Sie versuchen die Amplitude zu verringern um eine m glichst glatte Bewegung zu erhalten weitere Beschreibung siehe die n chste Seite ew 42 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung ci CSLAB s c ElectronicLaboratory ih Damit die Drehmomentwelligkeiten gemessen werden k nnen muss sich der M
52. lungen die im gt 4 B ar 1 5 C Bazowanie 2 6 C Hamulec Unterkapitel Grundeinstellungen des PID Reglers angegeben sind sollte sich der Motor in Bewegung setzen Angesichts der sehr ts u wie Mb sesi Status amp Alarm Reset JOG Planer ruchu Parametry ruchu Pr dko 1750 RPM Przyspieszenie 1000 RPM s aoe geringen Verst rkungen kann die Bewegung etwa schwerf llig und ungleichm ig wirken aber das Ist normal o H rt man Quietschen oder tritt ein Uberlast oder Kurzschlussalarm auf dann sind die Werte des PID Stromreglers in der Gruppe Pl Stromregler zu verringern Senken Sie K um Wenn das nicht hilft versuchen Sie diesen Parameter noch einmal um und zus tzlich K auch um zu verringern In sehr seltenen F llen k nnen Sondermotoren theoretisch versagen obwohl wir in der Praxis noch keinen solchen Fall verzeichnet haben o Wenn der Motor ruckt und der Antrieb sich ausschaltet bzw der Motor nur einen Bruchteil Umdrehung ausf hrt und der Strom bis zum Ausl sen eines berlastalarms steigt ist eine der m glichen Ursachen Falsch konfigurierte Z hlrichtung des Inkrementalgebers Fehlerhafter Anschluss der HALL Sensoren Falsch konfigurierte Polarisation der HALL Signale Fehlerhafter Anschluss der Motorphasen Falsch angegebene Anzahl der Motorpole Besch digung einer Motorwandlung von HALL Sensoren oder des Inkrementa
53. ng 21 zj CS CSLAB s c 5 6 ElectronicLaboratory 5 2 2 Verbindung ber den CAN Bus TERMINATOR Prinzip der Verbindung mit den simDrive Antrieben ber die CSMIO IP Steuerung und den CAN Bus Die bequemste Verbindungsweise ist der Anschluss ber den CAN Bus und die CSMIO IP Steuerung Es m ssen nur noch die Adressen der einzelnen Antriebe eingestellt werden Der Adressierungsbereich ist 96 101 wir empfehlen die Reihenfolge der Achsenbezeichnung zu erhalten also 96 f r die X Achse 97 f r die Y Achse usw Standardm ig ist der neue Antrieb auf 96 adressiert Haben zwei oder mehr Antriebe auf dem CAN Bus eine identische Adresse dann ist die Kommunikation unm glich Das Hauptproblem liegt also darin dass man muss sich verbinden damit die CAN Adressen eingestellt werden k nnen Es gibt zwei L sungen probieren wir dies am Beispiel von 3 Antrieben auf den Achsen X Y Z 1 Empfohlene nachfolgende Adressierung e Da die voreingestellte Adresse der Antriebe 96 ist bedarf der Antrieb der X Achse keiner Adress nderung e Umadressierung des Y Achsen Antriebs auf 97 o Schalten Sie die Stromversorgung 24V der Antriebe auf der X und Z Achse aus und klicken Sie auf wouche im Verbindungsfenster des csServoManager Programms In der Liste erscheint ein Antrieb Y unter der Adresse 96 W hlen Sie den Antrieb aus der Liste aus und klicken Sie auf Verbinden o Im Programmmen Konfiguration klicken Sie auf Kommu
54. nikation und wechseln Sie die Adresse auf 97 o Speichern Sie die Konfiguration im nichtfl chtigen Speicher Konfiguration gt Im Flash Speicher speichern o Beenden Sie die Verbindung das erste Symbol von links auf der Werkzeugleiste e Umadressierung des Z Achsen Antriebs auf 98 o Schalten Sie die Stromversorgung 24V der Antriebe X und Y aus und schlie en Sie die Stromversorgung an den Z Achsen Antrieb an o Stellen Sie die Verbindung mit dem Antrieb her und stellen Sie im Men Konfiguration gt Kommunikation die Adresse 98 her o Speichern Sie die Konfiguration im nichtfl chtigen Speicher Konfiguration gt Im Flash Speicher speichern e Schalten Sie die 24V Stromversorgung aller Antriebe aus und wieder ein damit die neue Konfiguration an allen Ger ten aktiv wird e Beim Klicken auf Suche sollten nun im Verbindungsfenster unter den Adressen 96 97 und 98 alle 3 Antriebe erscheinen 2 Alternative CAN Adressierung mit Anschluss ber die serielle Schnittstelle RS232 COM Wenn eine RS232 Leitung oder ein USB RS232 Wandler zur Verf gung steht kann jeder Antrieb nacheinander angeschlossen die Verbindung hergestellt und die CAN Adressen Konfiguration gt Kommunikation ge ndert werden Sorgen Sie daf r dass die Konfiguration jeweils im nichtfl chtigen Speicher gespeichert Konfiguration gt Im Flash Speicher speichern und danach die 24V Stromversorgung der Antriebe aus und wieder eingeschaltet werden Erst dann melden sich die
55. nnung auf dem Gleichstrombus Verfolgungsfehler Positionsregler Falscher Zustand der HALL Sensoren L uferpositionierungsfe hler Fehlgeschlagene Kalibration der LEM Sensoren 44 Beschreibung Spannung berschritten im Gleichstromkreis der Leistungsendstufe Der Alarm tritt auf wenn die Leistungsendstufe mit einer zu hohen Spannung versorgt wird oder die vom Motor aufgenommene Energie beim Bremsen die Versorgungsspannung hochtreibt Im letzteren Fall ist die Beschleunigung in der CNC Steuerung zu senken die Kapazit t der Kondensatoren im Netzger t zu erh hen oder ein spezielles Netzger t der Firma CS Lab s c einzusetzen das die M glichkeit bietet einen Bremsenwiderstand anzuschlie en berlastung Der Ausgangsstrom des Motors war zu lange berschritten siehe Kapitel 7 berlastkennlinie des Antriebs Dies kann eine zu hohe mechanische Belastung des Motors eine Betriebsst rung des Motors oder fehlerhaft konfigurierte Motorparameter bedeuten Kurzschlussalarm Er bedeutet einen Kurzschluss zwischen den Stromversorgungsleitungen des Motors eine Betriebsst rung des Motors bzw eine Betriebsst rung der Leistungsendstufe Er kann auch bei fehlerhaft konfiguriertem PID Stromregler auftreten berhitzung des Antriebs Es ist abzuwarten bis der Antrieb k hl wird und wenn sich das Problem wiederholt ist f r eine verbesserte K hlung des Antriebs und des Schaltschranks zu sorgen Drehzahl des Motors zu st
56. nsistors Richtungssignal negativer Eingang des Optotransistors Digitalausgang 0 Emitter Alarm Digitalausgang 1 Emitter Referenzierung Ausgang Digitalausgang 2 Emitter Bremse Eingang 1 Servo aus Eingang 3 Eingang 5 CAN Bus H Erdung 0V f r die CAN Signale Inkrementalgeber Eingang A Inkrementalgeber Eingang B Inkrementalgeber Eingang Z HALL Sensor Eingang A HALL Sensor Eingang B HALL Sensor Eingang C Erdung 0V Weitere Beschreibung siehe die nachste Seite gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 13 zj CS CSLAB s c 6 ElectronicLaboratory N Die zul ssige der Eingangsleitungen betr gt 50mA Bei berlastung werden sie besch digt Die Signale des Inkrementalgebers der HALL Sensoren und STEP DIR werden im TTL 5V Standard bertragen Bei Verwendung einer h heren Spannung werden die Eingangskreise des Ger tes besch digt Falls die oben genannten Signale im 24V Standard angeschlossen werden m ssen setzen Sie sich mit der Firma CS Lab in Verbindung um Rat einzuholen und den richtigen Wandler auszuw hlen Bei den Digitaleing ngen und ausg ngen sind in eckigen Klammern ihre voreingestellten Funktionen angegebenen Das Zeichen bedeutet dass der Ein Ausgang in umgekehrter Logik arbeitet d h OV der aktive und 24V der inaktive Zustand ist Die Verbindung gem der voreingestellten Funktionszuordnung den Vorteil hat dass bei der Inbetriebnahme des
57. nz von 4MHz erzeugt gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 33 tr CS LAB s c _ ElectronicLaboratory 5 5 Konfiguration der Digitaleingange und SS u ausg nge ZAPAS AH u Ho Funkcje we wy Nachdem die Motorparameter bereits konfiguriert sind ist es Wyb r sygnak we wy Sygna Funkcja Zeit um die Funktionen der Digitaleing nge und ausg nge Wej cia 4 Wejsce 0 Bazowanie einzustellen es sei denn die Signale wurden gem den 1 Se i 5 _ Wejgcie 3 Nieuzywane Grundeinstellungen angeschlossen siehe Unterkapitel 5 5 2 ws narma E Stop 4 Wejsce 5 Nieuzywane SERIE und 5 5 4 Wyj cia Reset 5 Wyjsde0 Alarm a J E Wyjsce 1 Bazowanie Das Ein Ausgangs Konfigurationsfenster kann aus dem gt Wyide 2 Hamulec Men Konfiguration gt Ein Ausgangssignale oder durch Ze s 2 Zmiana polaryzacji Anklicken des Symbols auf der Werkzeugleiste aufgerufen werden po czony CSMIO IP gt CAN 192 168 8 1 CSMIO Um eine Funktion dem jeweiligen Ein oder Ausgang zuzuordnen ist es mit der rechten Maustaste auf den jeweiligen Ein oder Ausgang zu klicken und die gew nschte Funktion auszuw hlen Bei jedem Ein bzw Ausgang ist es auch m glich die Funktionslogik umzukehren indem die Option Polarisationswechsel ausgew hlt wird Es ist gut wenn die aktuellen Einstellungen vor der Konfiguration gel scht werden F r die Eing nge machen wir das
58. oportionalglied P Das ist wohl die einfachste Komponente des Reglers Die Korrektur ist damit umso gr er je gr sser der Positionsfehler ist Der Fehler berechnet sich wie folgt Perr P Fenc Wo P orr Positionsfehler P Aktuelle Soll Position P enc Aktuelle Ist Position aus dem Inkrementalgeber Der Ausgang des Glieds wird anhand folgender Formel berechnet OUT p Kp Perr Wo OUT p Ausgang des Proportionalglieds Kp Verst rkung des Proportionalglieds Perr Positionsfehler Nehmen wir an dass die Soll Position 0 Kp 10 und analysieren wir die Situation f r ein paar unterschiedliche Ist Positionen des Motors e Position des Motors 0 Der Fehler liegt bei Null deshalb hat das P Glied auch einen Nullausgang d h keine Korrektur weil sie unn tig ist e Position des Motors 1 Fehler 0 1 1 Ausgang des Reglers 10 1 10 e Position des Motors 5 Fehler 0 5 5 Ausgang des Reglers 10 5 50 e Position des Motors 5 Fehler 0 5 5 Ausgang des Reglers 10 5 50 Wie aus den obigen Beispielen hervorgeht wachst die Korrekturstarke mit dem Fehler mit und die Korrekturrichtung liegt der des Fehlers gegen ber Dieser Teil des Reglers ist effizient bei h heren Fehlerwerten Bei niedrigen hingegen geht es ihm damit schon weniger gut 9 2 2 Integrierglied F r einige Benutzer ohne Mathematikkenntnisse mag das Integer bedrohlich klingen In der Tat ist die
59. otor bewegen Bevor Sie diese Funktion einschalten vergewissern Sie sich dass es genug Raum gibt bei der Messung kann der Motor 2 Umdrehungen ausf hren und niemand an der Werkzeugmaschine arbeitet F r das einwandfreie Funktionieren der csTorqueScan Funktion ist es erforderlich dass die mechanische Belastung unver nderlich bleibt Wenn das nicht durch die Mechanik der Werkzeugmaschine sichergestellt wird z B der Achsenantrieb befindet sich auf einer geraden Zahnstange ist die Messung an einem unbelasteten Motor durchzuf hren Es wird notwendig sein ihn abzubauen und wom glich auch den PID Regler neu abzustimmen weil beim Motor ohne mechanische Belastung der Drehzahl und der Positionsregler anders eingestellt werden m ssen Nachdem die Konfiguration ge ndert ist ist auf der Werkzeugleiste das Symbol anzuklicken damit die vorgenommenen nderungen nach Ausschalten der Stromversorgung gespeichert werden gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 43 pe i i i i i CSLAB sc ElectronicLaboratory 6 Beschreibung der Antriebsalarmmerker Das Fenster mit aktuellen Alarm und Warnanzeigen kann im Ment Werkzeuge gt Alarme zeigen oder durch Anklicken des Symbols E auf der Werkzeugleiste ge ffnet werden Alarmname Zu hohe Spannung auf dem Gleichstrombus Motor berlastung Uberstromschutz Uberhitzung der Leistungsendstufe Verfolgungsfehler Drehzahlregler Zu niedrige Spa
60. rbindung wird sonst unm glich sein Aktualisieren Sie also gleichzeitig sowohl das csServoManager Programm als auch die Software des simDrive Antriebs 46 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 9 Anhang B Was ist der PID Regler 9 1 Was ist der PID Regler Anders als bei den Schrittmotoren die sozusagen blind gesteuert werden arbeiten die Servoantriebe in der sogenannten geschlossenen Schleife d h sie beim Steuern berpr fen ob die Ist TFT Position des Antriebs der Soll Position PS entspricht Wenn die Ist Position des Laufers von jener die erwartet wird abweicht wird eine Stromkorrektur vorgenommen den aufgetretenen Fehler auszugleichen Der Motor wird einfach langsamer wenn die voreingestellte Position berholt wurde oder beschleunigt um einzuholen falls die Soll Position den Ist Wert berholt hat ENCODER Das ist so als ob man beim Autofahren versucht ein anderes Auto einzuholen das auf der benachbarten Spur fahrt Wenn es flieht gibt man Gas wenn man nach vorne flieht nimmt man Gas weg Was passiert jedoch wenn das Auto das man einholen m chte die Aufgabe nicht erleichtert und selber mal langsamer f hrt mal beschleunigt und man dazu u erst nerv s ist und berm ig ab ndernd reagiert indem man voll Gas gibt oder abrupt bremst Es wird passieren dass man am verfolgten Auto stets mit einem deutlichen Abst
61. rch zu ssc gmo Bet tigung der Enter Taste zu best tigen Erst dann wird der neue Saas RE E a sos TE a 7 trogenme automatycme MM cstoquescan Wert des jeweiligen Parameters an den simDrive Antrieb bermittelt Ob ein ver nderter Parameter genehmigt ist informiert die Hintergrundfarbe des Textfelds Gr n bedeutet dass der Wert genehmigt und ans Ger t geschickt wurde orange hingegen we fl bedeutet dass der Wert an den Antrieb nicht geschickt wurde ao a m lee aaa Make bled Gecirersa Regis PT prad K a 8000 10000 In y on u Ki 0 200 polaczony CSMIO IP gt CAN 192 168 8 1 CSMIO F ET Ta 5 2 6 Speicherung im nichtfl chtigen Speicher An der Antriebskonfiguration vorgenommene nderungen werden nach Einschalten der Stromversorgung verloren wenn das Symbol auf der Werkzeugleiste oder Im Flash Speicher speichern m Konfiguration Men nicht angeklickt wird Manchmal ist der Verlust der an der Konfiguration vorgenommenen nderungen erw nscht z B beim Testen neuer Einstellungen kann der Antrieb versehentlich verstellt werden Ist die Konfiguration jedoch nicht im nichtfl chtigen Speicher gespeichert dann gen gt es die Stromversorgung des Antriebs dabei wird die Stromversorgung der 24V Logik gemeint aus und wieder einschalten um die vorherigen Einstellungen wiederherzustellen Wird die Konfiguration nach Herstellung der Verbindung mit dem Antrieb ge ndert blinkt das Symbol a ro
62. seoptionen implementiert Das Programm ist daher benutzerfreundlich und sehr schnell zu beherrschen Untenstehend finden Sie ein paar Regeln Hinweise zur Nutzung des Programms 5 2 1 Herstellung der Verbindung mit dem Antrieb Nachdem das csServoManager Programm gestartet ist erscheint ein Fenster in dem der Antrieb mit dem Sie sich verbinden m chten und die Sprache der Schnittstelle auszuw hlen sind Po cz Zuerst klicken Sie auf die Schaltfl che Szukaj I e Aufgelistet werden alle erkannten Ger te aufgeteilt in jene die ber die serielle Schnittstelle und jene die moruon ber den CAN Bus und die CSMIO IP Steuerung angeschlossen sind gt simDrive AC SERVO C SERVO cka Ben Falls die Anwendung keine Ger te findet berpr fen Sie die Anschl sse die Stromversorgung der Logik 24V sowie ob der USB Treiber installiert ist sofern der USB RS232 Wandler zum Einsatz kommt Pr fen Sie auch die Zuordnung der CAN Adressen siehe das nachfolgende Unterkapitel Bei der Fehlermeldung dass die Version falsch ist muss die Software des csServoManager Programms und des simDrive Antriebs aktualisiert werden Die aktuellste Software kann von der Webseite http www cs lab eu heruntergeladen werden Die Aktualisierung der Software ist im Kapitel Anhang A Aktualisierung der Ger te Software beschrieben gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitu
63. sich dass die darin eingestellten Werte sicher f r die erste Inbetriebnahme sind siehe Kapitel 5 6 1 Grundeinstellungen des PID Reglers Schalten Sie die Stromversorgung der Leistungsendstufe HV ein und ffnen Sie das Fenster JOG und Ein Ausgangskontrolle Danach klicken Sie auf Zur cksetzen Der Status des Antriebs sollte auf Bereit wechseln Anschlie end klicken Sie auf die Taste A Der Status des Antriebs sollte auf Eingeschaltet wechseln Testen Sie den Betrieb bei einer niedrigen Drehzahl ca 50 100 U min einige Umdrehungen nach rechts und einige nach links Falls der Motor sich nicht bewegt oder ruckt und oder der Antrieb einen Fehler meldet berpr fen Sie noch einmal die Anschl sse und die Konfiguration insbesondere die Konfiguration der Motorparameter berspringen Sie diesen Punkt wenn Sie beabsichtigen die Funktion zur automatischen Abstimmung der PID Regler zu nutzen Im Fenster JOG und Ein Ausgangskontrolle wechseln Sie in den Reiter Bewegungsplaner Stellen Sie die Drehzahl auf 150 U min die Beschleunigung auf 3000 U min s und die Relativbewegung bez glich der Anzahl der Inkrementalgeber Impulse auf Umdrehung d h innerhalb einer Umdrehung des Motors ein Danach schalten sie die Zyklusbewegung es ein gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 7 G CSLAB s c ElectronicLaboratory boratory Starten Sie im Reiter Automatisch
64. so dass sich der Benutzer Installateur nicht durch Dutzende von Parametern die sowieso nicht benutzt werden durchschlagen muss Die Konfigurationsparameter sind in Funktionsgruppen unterteilt weswegen die ganze Konfiguration sehr bersichtlich ist und nur wenig Zeit dauert Das einzige was weniger erfahrene Benutzer schwierig finden k nnen sind die Abstimmung des PID Reglers und die Einstellung der Parameter die bei den b rstenlosen Motoren erforderlich sind Wissen und Erfahrung sind in diesem Fall sehr wertvoll aber auch weniger erfahrene Installateuren imstande sein werden den simDrive Antrieb richtig zu konfigurieren vorausgesetzt dass sie diese Dokumentation sorgf ltig durchgelesen haben Zur Konfiguration des Antriebs ist das Programm csServoManager erforderlich das kostenlos von der Webseite http www cs Lab eu heruntergeladen werden kann wobei der Wandler und die Leitung im Online Shop auch auf der Webseite http www cs Lab eu gekauft werden k nnen Der Wandler und die Leitung sind zur Konfiguration nicht erforderlich wenn die CSMIO IP CNC Steuerung verwendet wird und der Antrieb mit der Steuerung ber einen CAN Bus verbunden ist siehe Kapitel 5 2 2 Verbindung ber den CAN Bus Die erste Inbetriebnahme sollte immer bei ausgeschalteter Stromversorgung der Leistungsendstufe durchgef hrt werden Konfigurieren Sie zuerst den Motortyp und die Ein Ausgangssignale berpr fen Sie die Funktion des E STOPP S
65. ssessesseseessesens 36 5 6 2 Manuelle Abstimmung der PID ReGler cscccccescescescescescescescesceseescscessessssseseeseesesees 37 5 6 3 Automatische Abstimmung der PID Regler 0ccecceccescescescescesceseesceseesseseesseseeseesesens 40 5 7 Drehmomentabtastungsfunktion csTorqueScan uu ueeeeesssenssensnenenennnsnnnnnnsennnenenenennnenenn 42 6 Beschreibung der Antriebsalarmmerker 222202 220022200220200000000000000nn000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nun 44 7 berlastkennlinie des Antriebs 2uu2u0u02u020000200nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 45 8 Anhang A Aktualisierung der Ger te Software 2 2220220022200200000200000000000000n0nnnnnnnnnnnnnnnnenn 46 8 1 Aktualisierung des csServoManager Programms c cccscccesccssscsssccsssccsseccsseseseeesseeesaeeeseees 46 8 2 Aktualisierung der simDrive Software uuuucesssenssensnenensnensenssnnnnennnennnnnnnnnnnsnnnnennnennennnnnnnnnnnnn 46 9 Anhang B Was ist der PID Regler 22224 2 20222220020000000200000000n0200nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 47 9 1 WaSISL der PID Begler nn ae 47 9 2 Funktionsweise der einzelnen Regelglieder cccccccsccssccssscesssccssecssseessecesseseeeeeseeesseeeseees 48 921 FOPO Ona oa Peine nee ee 48 92 2 INIEGHEIGNEG il a a AR E N N E A E 48 9 23 Dilerenzioroled D aai a E 49 9 2 4 Der sechste Sinn
66. t was bedeutet dass die Konfigurations nderungen nicht im nichtfl chtigen Flash Speicher gespeichert wurden in 26 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung 9 3 Parametermonitor Fenster Echtzeitansicht G CSLAB s c ElectronicLaboratory boratory Beim Konfigurieren ist es sehr n tzlich dass man ber die wichtigsten Parameter und Betriebsanzeigen auf dem Laufenden sein kann Das Ansichtsfeld wird durch Bet tigung des Symbols auf der Werkzeugleiste bzw durch dessen Ausw hlen aus dem Men Werkzeuge gt Parametermonitor ge ffnet ge SB csServoManager 2014 CS Lab s c Monitor parametr w 0 potaczony BS Plik Narz dzia Konfiguracja Okno Pomoc L D Monitor Status Parametr Wersja oprogramowania Status urz dzenia Flagi alarm w Flagi ostrze e Wej cia cyfrowe Wyj cia cyfrowe Zasilanie 5V Wyj cie Zasilanie 24V Temperatura ko c wki mocy Stan autostrojenia Etap autostrojenia Aonitor Ruch Pozycja enkoder Pozycja zadana Predko enkoder Zadana pr dko Zadane przyspieszenie Cz stotliwo syg STEP B ad ledzenia Maks blad ledzenia B ad predko ci a Maks b ad predko ci 2 Biedy enkodera Monitor Komutacja 4 _ Katmechaniczny enkoder 4 Kat elektryczny enkoder 4 Kat elektryczny HALL PPZAPPDAAASE DPDAZDPZAPABDAZBADAADS 4 Im CSMIO IP gt CAN Stan skanera momentu obrot N warto a
67. t sich gt A H AS aH 2 und ziemlich schnell abstimmen vorausgesetzt dass die a na Bedienungsanleitung befolgt wird Regulator pozycji Regulator predko ci Kp Ki Kd Kp Ki Kd Bevor die Leistungsendstufe HV angeschlossen und der Servoantrieb Servo ein eingeschaltet wird sind anf ngliche niedrige Reglerwerte einzugeben so dass T der Motor sonst sofort nach Einschalten nicht in laute pii Oszillationen ger t nik Ll 4 gt 2 a m Lo 4 4 000 0 000 0 000 650 0 350 0 000 1 000 0 200 Aus dem Men Konfiguration gt PID Regler abstimmen mats vied sedzeria regulator PT pradu oder durch Anklicken des Symbols WH auf der mom men En K W Werkzeugleiste ist das Abstimmungsfenster zu ffnen E po czony CSMIO IP gt CAN 192 168 8 1 CSMIO IF u HM 5 6 1 Grundeinstellungen des PID Reglers Bei unterschiedlichen Motortypen k nne sich die Anfangswerte bedeutend unterscheiden Dennoch sind in der untenstehenden Tabelle die Parameter enthalten die sich in den meisten F llen als sicher erweisen sollten d h sie sollten keine Oszillationen nach Einschalten des Motors verursachen Reglertyp _ Parameter Wert Kp 601 Ki 0 Positionsregler ASis 0 a Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Maximaler Verfolgungsfehler Inkrementalgebers alle Flanken d h wir lassen zuerst I _ einen Fehler von 1 der Motorumdrehung zu
68. te Funktionslogik Dann ist diese Option auszuw hlen Falls Sie sich nicht sicher sind Die Angabe eines falschen Parameters wird den Motor nicht besch digen aber er wird nicht ordnungsgem funktionieren Er ruckt nach Einschalten der Stromversorgung oder beim versuchten Starten Negat on des HALL Signals 5 4 7 Referenzsignal STEP DIR Parametername Beschreibung Wechsel der Motordrehrichtung Der Parameter ist nur f r die Steuerung des externen Richtungswechsel STEP DIR Signals von Bedeutung ow 32 gt simDrive Servoantrieb Bedienungsanleitung sos CSLAB s c ElectronicLaboratory 5 4 8 Elektronisches Wechselgetriebe Manchmal kommt es vor dass der angeschlossene Motor einen Inkrementalgeber mit einer hohen Aufl sung z B 40000 besitzt und die CNC Steuerung nicht imstande ist das STEP Signal mit Umdrehung einer ausreichenden Aufl sung bereitzustellen um den ganzen Bereich der Motorumdrehungen ausnutzen zu k nnen Nehmen wir hier folgendes Beispiel der Motor mit einem Inkrementalgeber von 40000 se hat eine Nenndrehzahl von 3000 Zierungen Umdrehu Minute Drehzahl von 5000 ungen und eine maximale momentane Minute Umdrehungen Umdrehungen 5000 83 33 Minute Sekunde Nun lasst sich die maximale Frequenz des STEP Signals leicht berechnen Umdrehungen Impulse Impulse 83 33 x 40000 3 33 Sekunde Umdrehung 7 Sekunde 3 33MHz Nehmen wir an dass der Antrieb an die CSMIO
69. tenlosen Motors AC BLDC 0ccscsccscesesesessssescsersesssctsesssesensesees 31 5 4 4 MOLOIKONSTANIEN erteilen internem nee Henn 32 5 4 5 Kopplung Inkrementalgeber ecsseccssescssssescssescssescssescsesesesescsessescssesssstscseseneass 32 5 4 6 HALL Sensoren L uferpositionskopplung 2 2 cccceccecsecsecsecsecsesessescesceserssescessrscesens 32 5 4 7 Referenzsignal STEP DIR csccssssecsssescssescssrsrscseseseesescasescsssessisesssessssesssstseseseneas 32 5 4 8 Elektronisches Wechselgetriebe ccscesccscsseessescessesseseessesssssesssssesseseesssssesssseesesees 33 5 5 Konfiguration der Digitaleing nge und ausg nge cccccsccesecesscesscessccsseesseesseesseeeseeeseeenes 34 5 5 1 Funktionen der DigitaleinGanGe cscscescescescescescescescescescscsscsscsscesssscssesseesseseeseeseesees 35 5 5 2 Voreingestellte Zuordnung der Eingangsfunktionen cccsccccscssessecescssessessescesessesesees 35 5 5 3 Funktionen der DigitalauSQange scscecessescescescescescescescscsscsscssssscsssescsssesseseeseesssees 35 5 5 4 Grundzuordnung der Digitaleingangsfunktionen scscscecessesessescescssessessescesessessesees 35 5 6 Abstimmung des PID Reglers ccessccssssssssssssecssecsesssseesstecseesesseesssecsatsessseestecsateeseesensersas 36 5 6 1 Grundeinstellungen des PID Reglers cscecceccescescescescescescescescscsscsscscesce
70. wird wo eine Achse durch zwei Motoren angetrieben wird Nicht immer ist das jedoch eine optimale L sung weil die beiden Motoren funktionieren als ob sie miteinander mechanisch verbunden w ren Warum ist das ein Nachteil Geht es denn nicht darum bei der Arbeitsachsenfunktion Sagen wir dass wir mit einer Portalfrasmaschine zu tun haben und sie durch zwei Motoren einer auf jeder Seite gesteuert wird Bei ausgeschalteter Stromversorgung werden die Motoren locker und das Portal stellt sich in der Position der niedrigsten Spannung Das Problem liegt darin dass in dieser Situation das Portal praktisch nie senkrecht bleibt d h beim Fr sen eines Quadrats w rden wir in der Tat einen Rhombus erhalten Die entstandenen Ungenauigkeiten k nnen dann auf gar keinen Fall korrigiert werden weil nach Einschalten der Stromversorgung die Antriebe der einzelnen Portalseiten wie miteinander zusammengeklebt wirken Beim System dass auf simDrive Antrieben und einer dedizierten CSMIO IP S CNC Steuerung basiert wurde die Arbeitsachse auf eine andere Weise umgesetzt und zwar diese Funktion ist mittels der CSMIO IP S Steuerung verwirklicht Beim Referenzieren f hrt die Steuerung einen Sondervorgang durch um die Geometrie zu korrigieren W hrend dieses Vorgangs arbeiten die Antriebe auf beiden Seiten des Portals unserer Beispielsfr smaschine unabh ngig voneinander als ob sie ganz unterschiedliche Achsen w ren Erst nachdem die Geometrie korrig

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