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Universal-Positioniersteuerung Universal Position Control Unit PS

1. command command function description example response group ESTAT lt n gt Read out current logical state of the limit switches and power stage ESTAT 10101 feedback for an axis A bit 0 MINSTOP bit 1 MINDEC bit 2 MAXDEC bit 3 MAXSTOP bit 4 2 motor power stage error AXSIGNALS lt n gt Query hardware axis signals for an axis AXSIGNALS1 0000011101101001 bit 0 encoder CHA bit 1 encoder CHB bit 2 encoder Index bit 3 encoder Home bit4 MAXSTOP bit5 MINSTOP zi bit 6 bit 7 Hall A bit 8 Hall B bit 9 Hall C bit 10 AxisOut Pin bit 11 15 reserved AX IS lt n gt lt uv gt Release or unreleased a certain axis With this command one can release 1 AXIS5 1 or unrelease 0 an axis AXIS lt n gt Read out release status for an axis If an axis is released 1 is sent back AXIS5 1 to the host otherwise a 0 is returned MOTYPE lt n gt lt uv gt 0 DC brush MOTYPE1 0 2 Step motor Open Loop 3 Step motor Closed Loop 4 BLDC lt gt Read out motor type for an axis MOTYPE1 0 AMPSHNT lt n gt lt uv gt Set current range for one axis AMPSHNT1 0 0 current range 1 low 1 current range 2 high AMPSHNT lt n gt Read out preselected current range for one axis AMPSHNT1 1 TERM lt uv gt Set terminal mode TERM 2 mode 0 short r
2. 47 48 5 2 INPUTS ANG 48 7 Control Unit Architecture and 49 Eug EE 49 NO E 49 Drive Controller Board 49 Motor Driver Boa 49 SCIMUS EEN 49 7 2 Operation of Different Motor Types 50 EE 50 DC CaN ee ern ee nner weave tana ner re a eer 50 PLOC ierse E E E 50 7 3 Settings of the Motor Output 50 2 Phase Step Motor Open 50 DE Servo o 50 7 4 Selection of the Current Range for the Motor Power Stage 51 Phase Current Setting for 2 Phase Step Motor 51 Current Range Setting for DC Servo Motors ei E EEN ee 51 8 1 Trapezoidal Point to Point Profile 51 8 2 S Curve Point to Point 52 8 3 Velodty MOUE 52 SA Asp rez 53 8 5 Operating Mode of Linear Interpolation 53 DEIN EE 53 DRECHEN Eege 53 8 6 Operation mode of the General Continuous Path Control 54 DENN S Rm 54 Realisation of Vector Mode s sssssisisisisisisinsisrsrrirerennnen 54 EECHER 55 CAS NNNM 56 wisi EE 56 Linear Measuring E 56 Evaluation of Linear Measuring Systems
3. 56 Position Feedback Control 56 Function of the follow up control 57 10 PID Servo Loop Aldo iin ee 58 11 Positioning Velocity and Acceleration Calculation 58 11 1 2 Phase Step Motor Open 58 General Information 58 Cycle TIME 58 Anderungen vorbehalten Biest e nore T8 EE 19 Beschleunigung bei Trapezprofil sss 20 11 2 DC Servomotor und 2 Phasen Schrittmotor Closed Loop 20 E eu 20 EE 20 WIN et 20 Beschleunigung bei 20 12 Nano Hvbd Ansteuerung 21 Allgemeines EE 21 Technische bersicht und Aufbau der Steuerung 2 SINN IG ee 21 Steuerungsarchitektur und Funktion 21 ndi en ea 21 Positionierung im Nano Hybrid Betrieb 21 Allgemeine Beschreibung der Nachlaufregelung f r Piezo Antriebe 22 13 Inbetriebnahme der PS OO 23 13 1 Vorbereitung der Steuerung eee 23 Aufstellung 23 EHS 23 13 2 Anschluss der Peripherie und Ger te 23 EE 23 NEU 23 Su 23 14 Fenleruber wac HIN nes 24 d AKTEN 24 Funktion der Endschalter berwachung 24 Konfiguration der End und Referenzschalter
4. revolutions per minute min AR 65536 P resp ee E E revolutions per second aa Ts 4R 65536 resp __lincrement 1 Vv increments per second 5 Ts 65536 j The last formula can also be understood as follows The controller travels V 65536 increments for each sampling interval For the conversion of motor rotary speed into positioning velocity of mechanics mechanical data such as spindle pitch and if appropriate the influence of a gearbox have to be considered Example Positioning is to be effected at a rated speed of n 1800 rev min An encoder with R 500 lines correspond to 2000 impulses rev is to be used What value of V should be selected Solution It results after resolving the equation for the speed of rotation n min V 4 R 65536 Ts 60 Thus V 1006633 for n 1800 rev min when using a 500 lines encoder A spindle pitch of 1 mm gives a speed of 1 8 m min or 30 mm sec then Acceleration for Trapezoidal Velocity Profiling A 32 bit word is to be entered as acceleration the values range from 1 to 2147483647 Duration of the trapezoidal profile acceleration ramp at given speed V and acceleration ACC V Ts ACC At 1s acceleration deceleration duration in seconds Travelled distance during the trapezoidal acceleration deceleration ramp 2 deceleration in increments As increment Anderungen vorbehalten 29 c
5. 17 LEE 17 Auswertung des 5 17 Biet RA 17 Funktionsweise der Nachlaufregelung 18 10 PID Regelschleifenalgorithmus 19 11 Positioniergeschwindigkeit und beschleunigung Berechnung 19 11 1 2 Phasen Schrittmotor Open 19 Allgemeines antecedentes ien 19 Periodendauer EE 19 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Content 1 General Information 44 2 Setup and Scope of 44 44 Til gt da 2155 61 44 ED 44 ee ee HR 45 Currents and Voltages sss 45 Heat Sink Temperature up to 70 C 45 4 standards DIES UNS 45 5 Technical Overview 45 6 Setup of the Control 46 Sub UU 46 Reset BUON gees 46 CALON TO a 47 USB and RS 47 Anybus Interface ssssssneennnnnnes 47 Emergency Stop FUNCTION eere eerte 47 Power SUD DW ee 4 Universal Motor Connector 47 Limit and Reference Switches
6. 24 Wiederinbetriebnahme nach Achsenfehler 24 14 2 Endstufen Fehler berwachung sss 24 14 3 Motion Controller Fehler berwachung 24 14 4 Time Out berwachung se 24 I PR EET 25 15 1 Grundfunktionen des Handterminals 25 Kurzbeschreibung der Men Ebenen 25 Tg cris P 25 17 Hinweise zum Aufbau einer eigenen Applikationssoftware 26 18 Befehlssatz der PS 90 sss 2 Anhang Josue EA 28 I Relevanz der Parameter f r verschiedene Motortypen 38 UR GUN be line 39 UNN SLL 39 Analog Ein Ausg nge essen 39 SP EHE AUSG PPP 39 in 39 Universal Motorstecker sse 40 Anschlusskabel P 41 Wegmessystem Encoder seen 41 Kabelvorschlag f r RS 232 Schnittstelle 41 Firmware Update ber RS 232 Schnittstelle 41 EU Konformitatserkl rung eee 81 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Final Velocity esses 58 Acceleration for Trapezoidal Velocity Profiling 59 11 2 DC Servo Motor and 2 Phase Step Motor Closed Loop 59 GORE FeO AG ON 59 DEM OOO Eegen 59
7. ae command function description example response ETTLIN Query current state of the optional TTL inputs of a motor driver board ETTLIN 1 1 ETTLOUTS lt n gt lt bin gt Set TTL outputs for the motor power stage of an axis The axis number and ETTLOUTS1 10 a binary set mask are transferred ETTLOUTC lt n gt lt bin gt Reset TTL outputs for the motor power stage of an axis The axis number ETTLOUTC1 01 and a binary delete mask are transferred INPUTS Read out current state of the inputs 16 bit binary digit INPUTS 0010100100101101 INPTTL Read out current state of all TTL inputs 8 bit binary digit INPTTL 10100100 INPSPS Read out current state of all SPS inputs 8 bit binary digit INPSPS 00110011 OUTPUT lt uv gt lt uv gt Change current state of an output OUTPUTI 0 OUTPUTS Read out current state of all outputs OUTPUTS 0010100100101101 OUTTTL lt uv gt lt uv gt Change current state of a TTL output OUTTTL1 0 OUTTTL Read out current state of all TTL outputs OUTTTL 00101001 2 OUTSPS lt uv gt lt uv gt Change current state of a SPS output OQUTSPS1 0 OUTSPS Read out current state of all SPS outputs OUTSPS 00101001 T INMODE lt uv gt Select input level TTL SPS 0 TTL 1 SPS INMODEO INMODE Query currently set input level TTL SPS INMODE 0 lt gt Query analog input the port number from 1 to 8 will be set and the ANIN3 234 converted 10 bit value will be returned DAOUT lt
8. E 59 Acceleration for Trapezoidal Velocity Profiling 59 60 General Information 60 Technical Overview and Setup of the Control 60 co 60 Control Architecture and Functon 60 Gods m 60 Positioning in nano hybrid 60 General Description of Follow up Control for piezo drives 61 13 Initial Operation of the 590 62 12 1 Jastanation ard Prepating EE 62 scsi aep E fus en 62 Emergency Stop 62 13 2 Connection of Peripherals and Devices 62 ee eee eae ee 62 Ee e 62 BCEE 62 Malt nction ele 63 14 1 Limit Switches 63 Working Principle of the Limit Switch Monitoring 63 Configuration of Limit and Reference Switches 63 Reconnection after Axis 63 14 2 Output Stage Error Montomg 63 14 3 Motion Controller Error Monitoring 63 14 4 Time Out Monitoring eeeeeerneernenn 63 T5 Hand Hed TEN DA GN ENERO RU RR 64 15 1 Basic Functions of the Hand Held Terminal 64 Short Description of the Men
9. profile format word range parameters length velocity 16 16 1320 2 147 483 648 2 147 483 647 65 536 counts cycle acceleration 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle deceleration 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle Unlike in trapezoidal and S curve profiling modes where the final position determines whether positive or negative speed is defined it is the sign of the velocity value transmitted within the velocity mode that determines whether the axis moves in positive or negative direction Therefore the velocity value sent to the PS 90 can take positive values for positive direction of motion or negative values for reverse direction of motion For this profile no destination position is specified The trajectory is executed by continuously accelerating the axis at the specified rate until the corresponding end velocity is reached The axis begins to slow down if a new velocity is defined which value is smaller than the current velocity or if it has another sign than indicated by the current direction A simple velocity profile looks like a simple trapezoidal point to point profile as shown in fig 9 Subject to change without notice Fig 15 shows a more complicated profile in which both speed and direction of motion change twice acceleration deceleration deceleration change acceleration velocity v time t reverse direction fig 15
10. PWMSPTIM lt n gt Read out cycle time of the hybrid positioning of an axis with follow up control PWMSPTIM1 PWMSPMXO lt n gt uv Set maximum hybrid output value of an axis PWMSPMXO 4095 1 PWMSPMXO lt n gt Read out maximum hybrid output value of an axis 2PWMSPMXOT 4095 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 75 76 command command function description example response group HBCH lt n gt lt uv gt Assign PWM output for holding brake to an axis HBCH8 3 lt AxisNumber gt lt PWM port gt PWM port 0 for holding break function off HBCH lt n gt Query holding brake assignment PWM port to an axis HBCH8 3 HBFV lt n gt lt uv gt Set first PWM value to activate the holding brake HBFV8 50 lt AxisNumber gt lt Percent Value gt o HBFV lt n gt Query first PWM value for activation of the holding brake HBFV8 50 x E HBSV lt n gt lt uv gt Set second PWM value for clamping the holding brake HBSV8 20 2 lt AxisNumber gt Percent Value 5 HBSV lt n gt Query second PWM value for clamping the holding brake HBSV8 20 HBTI lt n gt lt uv gt Set settling time for the holding brake The first PWM value will be set for 8 300 this amount of time after activation of the holding brake lt AxisNumber gt lt Time for first
11. FST1 500 FDT lt n gt lt uv gt Set delay time of the differential term KD for an axis in sample time cycles FDT1 5 FDT lt n gt Query delay time of the differential term KD for an axis in sample time cycles FDT1 5 MXPOSERR lt n gt lt uv gt Set maximum position error for a servo axis If the value is exceeded the MXPOSERR1 50 axis is deactivated This works only for the motor types DC Brush step motor Closed Loop and BLDC MXPOSERR lt n gt Read out maximum position error for an axis MXPOSERR1 50 MAXOUT lt n gt lt uv gt _ Set maximum output value for the servo loop percent With this command MAXOUT1 95 the maximum value for an axis to be returned at the servo amplifier can be set Maximum value allowed 99 MAXOUT lt n gt Read out maximum output value in percent MAXOUTI 95 INPOSMOD lt n gt lt uv gt Set end of motion reporting mode INPOSMOD1 0 0 target position reached 1 actual position is within the settling window for a time defined by INPOSTIM command INPOSMOD lt n gt Read out end of motion reporting mode INPOSMOD1 0 INPOSTIM lt n gt lt uv gt Set end of motion reporting time in multiples of the cycle time INPOSTIM1 1000 INPOSTIM lt n gt Read out end of motion reporting time INPOSTIM1 1000 INPOSWND lt n gt lt uv gt Set end of motion settling window in encoder counts INPOSWND1 50 INPOSWND lt n gt Read out end of motion settling window INPOSWND1 50 AMPPWMF lt
12. ber Leitungstreiber verarbeiten Die Signale werden nach einer Pegelumwandlung und Filterung direkt an den Motion Controller weitergegeben Linearmesssystem Ein Messsystem welches direkt an die Bewegung des Aktors gekoppelt ist nennt man Linearmesssystem Das Wegmesssystem kann entweder alternativ zum Encoder der Wegerfassung dienen oder zus tzlich zu einem vorhandenen Encoder zum Nachf hren des Positioniersystems auf die Zielposition verwendet werden Die ses Verfahren nennt sich Nachlaufregelung Hierbei ist dann Korrek tur systematischer Fehler z B Spindelsteigungsfehler m glich Die Zielposition wird bei Verwendung eines Wegmesssystems zur Nachlaufregelung separat ebenfalls mit einer Aufl sung von 32 Bit angegeben Der eigentliche Positioniervorgang wird dann vom Motion Controller ber Encoder durchgef hrt Meldet dieser Position erreicht dann f hrt der Hauptprozessor die Position solange nach bis die vom Messsystem erfa te exakte Zielposition innerhalb des definierten Zielfensters liegt Auswertung des Linearmesssystems Die PS90 kann optional mit Wegmessplatinen erweitert werden Die Wegmessplatine werden auf der Antriebsplatine aufgesteckt und kann jeweils 1 bis 3 Achsen Antriebsverbund auswerten Sollen an der PS 90 alle neun Achsen mit Wegmesssystem angeschlossen werden so sind drei Wegmessplatinen erforderlich Wird ein Positionierer mit Encoder und Wegmesssystem angeschlossen kann die o g Nachla
13. Endgeschwindigkeit Die Positionierung der Achsen wird im Punkt zu Punkt Verfahren vorgenommen Hierbei beschleunigt jede Achse wahlweise mit trapezf rmigem oder S formigem Geschwindigkeits Profil Die Endgeschwindigkeit V nach der Beschleunigungsrampe wird als 32 Bit Wort angegeben Ihr Wertebereich reicht von 1 bis 2147483647 Hinweis a Keinesfalls darf eine h here Geschwindigkeit vorgegeben werden als die Mechanik in der Lage ist zu fahren da sonst die angeschlossene Mechanik besch digt oder zerst rt werden kann Bei gegebener Geschwindigkeit V und gegebenem Mikroschrittfaktor Mcstp errechnet sich die Schrittfrequenz f wie folgt 1 V fucci Schrittfrequenz Mikroschrittmodus FER T5 65536 bzw 1 V auf Vollschrittmodus normierte fys Mcstp To 65536 Schrittfrequenz Anderungen vorbehalten 20 Hieraus ergibt sich die Motordrehzahl ohne Ber cksichtigung eines evtl vorhandenen Getriebes bei einem Schrittmotor mit R Vollschritten pro Motorumdrehung 60 1 V eo Mestp R T 65536 Umdrehungen Minute bzw lunes T M EM Umdrehungen Sekunde RPS s Mcstp R T 65536 f F r die Umrechnung von der Motordrehzahl in eine Positionier geschwindigkeit der Mechanik sind zus tzlich die mechanischen Daten wie z B Spindelsteigung und ggf die Getriebe bersetzung zu ber cksichtigen Beschleunigung bei Trapezprofil Als Beschleunigung ACC ist ein 32 Bit Wort anzugeben der Wert
14. V5 Mcstp Tp 65536 The speed of rotation for a step motor with R full steps each motor revolution can be calculated as step frequency normed for full step mode 60 1 V mm LESSER 65536 revolutions minute Subject to change without notice resp 1 1 V s Mcstp R Tp 65536 For the conversion of the motor rotary speed to the positioning velocity of mechanism mechanical data such as spindle pitch and where appropriate the influence of a gearbox must also be taken into consideration revolutions second Acceleration for Trapezoidal Velocity Profiling The acceleration ACC is specified by a 12 bit word The values of ACC range from 1 to 2147483647 When the velocity V and the acceleration ACC are given the duration of trapezoidal profile acceleration ramp is calculated as follows V T At 1s ACC acceleration deceleration duration in seconds Travelled distance during the trapezoidal profile acceleration deceleration 2 1 deceleration in microsteps As 1 microstep 11 2 DC Servo Motor and 2 Phase Step Motor Closed Loop General Information The PS 90 has a digital position speed controller Output and control variables are periodically calculated The acquisition of the actual position value is done in the simplest case by means of a rotary encoder also called encoder which is attached to the 2nd shaft extension of the motor The most importan
15. Zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung mit einem PC wird nachfolgende Belegung empfohlen Die Handshake Signale werden grunds tzlich lokal zur ckgef hrt D Sub 9 polig female D Sub 9 polig female 2 2 3 3 5 5 Schirm an Steckergehause Schirm an Steckergehause 1 4 6 verbunden nicht angeschlossen 7 8 verbunden nicht angeschlossen nicht angeschlossen 1 4 6 verbunden nicht angeschlossen 7 8 verbunden Firmware Update ber RS 232 Schnittstelle Ein Firmware Update ber die serielle Schnittstelle erfolgt mittels einer speziellen Software die unter anderem auch besondere Steuer signale auf den Handshake Leitungen generiert Die Verbindung zum Host PC erfolgt in diesem Fall ber eine 1 1 Verbindung gem nachfolgender Tabelle D Sub 9 polig female D Sub 9 polig female gt gt W Schirm Steckergehause Schirm an Steckergehause Anderungen vorbehalten Anderungen vorbehalten Copyright reserved by OWIS 2006 Subject to change without notice 42 2 SQ 4 zeen NS Zeep E pe Trennng Y USER MANUAL un 2000 CR ETE A Universal Position Control Unit PS90 9013 D A CH FRANCE Telecom FRANCE Photonic IBERIA NORDICS Laser 2000 GmbH Laser 2000 SAS Laser 2000 SAS Laser 2000 SAS Laser 2000 GmbH 82234 Wessling 78860 St N
16. code F vorw hlbaren Betriebsarten anhand des Geschwindigkeit Zeit Verlaufes am Beispiel veranschaulicht Die Zeitintervalle der f nf dargestellten Fahrsegmente werden mit At bis At bezeichnet die Geschwindigkeitswerte am Ende des jeweiligen Segments mit AN bis und die Beschleunigungswerte mit a bis az Geschwindigkeit Zeit Diagramm f r Betriebsart v const Beispiel Bild 18 Geschwindigkeit Zeit Diagramm f r Betriebsart v const Die Fahrgeschwindigkeit wird im Konstantgeschwindigkeits Modus mit der vorgegebenen Maximalbeschleunigung ge ndert und bleibt danach konstant Sie wird w hrend der Abarbeitung der Vektortabelle f r jedes Segment zyklisch neu berechnet Eine eventuell auftretende Lageabweichung am Ende eines Segments flie t im darauffolgenden Segment als Korrekturwert ein um eine Akkumulation des Positionier fehlers zu vermeiden Geschwindigkeit Zeit Diagramm f r Betriebsart a const Beispiel Bild 19 Geschwindigkeit Zeit Diagramm f r Betriebsart a const Die Fahrgeschwindigkeit ndert sich im Konstantbeschleunigungs Modus stetig Der Beschleunigungswert ist innerhalb eines Segments f r jede Achse konstant Endgeschwindigkeit und Beschleunigung innerhalb des Segments werden w hrend der Abarbeitung der Vektortabelle f r jedes Segment zyklisch neu berechnet Eine eventuell auftretende Lageabweichung am Ende eines Segments flie t im darauffolgend
17. 2 3 Velocity limits axis 1 2 3 800000 500000 300000 Acceleration limits axis 1 2 3 2000 4000 10000 Driving distances axis 1 2 3 relative in increments 1000 500 2000 Operation mode a const Calculation of the standardised segment time At and the enable code to 100 1 024 0 20 21 22 7 At Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Following commands are to be sent in order to set velocity and acceleration limits as well as to define the first table entry IVEL1 800000 IVEL2 500000 IVEL3 300000 IACC1 2000 IACC2 4000 IACC3 10000 POSTABO 1000 500 2000 0 0 0 0 0 98 32768 0 7 Plausibility check using PTABPLAUSO and read out the table elements by POSTABO returns the answer 1000 500 2000 0 0 0 0 0 98 32768 4 7 668734 1705 The error code 4 indicates that the entry for the third and last axis is incorrect A velocity value of 668734 and an acceleration of 1705 are calculated at a given motion distance of 2000 increments for the axis The velocity value exceeds the permitted limit value of 300000 End of motion After processing the last table entry or at deleted enable bit the no longer active axes brake to velocity zero using the respective maximum acceleration Afterwards the velocity mode will be deactivated and the axes be changed from path control check to position holding The outcome of this is a follow at ending the path shape c
18. 24 Hall sensor C 23 Hall sensor 22 5V 21 GND 20 24V Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 79 80 Connecting Cable 1 signal cable Twisted Pair 8x2x0 15 mm with overall shielding and star quad core with additional shield 4x 0 25 mm pair no color wire 1 color wire 2 cross sectional area 1 red blue 0 15 mm 2 white brown 0 15 mm gt green yellow 0 15 mm 4 grey pink 0 15 mm 5 black violet 0 15 mm 6 grey pink red blue 0 15 mm l orange orange black 0 15 mm 8 transparent transparent red 0 15 mm 9a green white green brown 0 25mm 9b yellow white yellow brown 0 25 mm 2 motor cable with overall shielding core no color cross sectional area 1 red 0 6mm 2 blue 0 6 mm 3 white 0 6 mm 4 black 0 6 mm 5 brown 0 6 mm 6 pink 0 5mm 7 grey 0 5 mm Linear Measuring System Encoder pin assignment of the CONNEI 12 pin circular socket encoder pin A 5 A 6 B 8 1 3 qT 4 5V 2 12 GND 10 11 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Recommendation for a RS 232 Interface Cable Following pin assignment is recommended to enable the communi cation to a PC The handshake signals are basically returned locally D Sub 9 pin female connector D Sub 9 pin female connector 2 2 3 3 5 5 shield to
19. 6 input 7 22 CIS 7 input 8 23 RTS 8 output 1 3 9 output 2 4 output 3 5 output 4 6 output 5 7 output 6 8 output 7 9 output 8 10 5V max 300 total current 1 2 14 15 GND 11 12 24 25 Uref output 4 096V 13 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Universal Motor Connector The positioning units are connected using the suitable OWIS connecting cable The universal motor connector enables the current supply of the motor control of the motor holding brake where applicable and the transfer of the encoder limit switch or Hall effect sensor signals if any Pin assignment of the 37 pin D Sub female connector pin DC motor step motor OL BLDC 9 19 motor phase 1 U S 18 motor phase 1 V 2 17 motor phase 2 W 16 motor phase 2 15 motor type encoding 14 motor type encoding 13 GND 12 5V E 11 encoder A 10 encoderA 9 encoder B 8 encoder B 7 encoder Index 6 encoder Index 5 MINSTOP 4 MINDEC 3 MAXDEC 2 MAXSTOP 1 GND 37 motor holding brake 24V 36 motor holding brake 35 reserved 34 reserved u 33 reserved 5 32 reserved 131 GND 5 30 5V 2 29 reserved 28 Hall sensor A 27 Hall sensor 26 Hall sensor B 25 Hall sensor B
20. At the bottom of the front side there is a recessed grip and at the top of the back a handle Thus the PS 90 can be carried safely The PS 90 should only be used by authorized qualified personnel and under consideration of the regulations for the prevention of industrial accidents and for the electrical industry Read the safety instructions on the data sheet Unqualified persons should not operate the position control The control unit is designed for an operating temperature range from 10 up to 40 C and storage temperature from 10 up to 50 C Protect against high humidity vibration and explosive gases Before opening the device must be switched off and unplugged Connection and installation of the equipment should only be done in power free state Installation and use of equipment must be in accordance with the standards of the declaration of conformity The PS 90 has connection for an emergency stop button Its func tion follows the EN 418 This button interrupts the power supply of the motor output stages on the secondary side safety low voltage range 24V or 48V respectively Furthermore the motor type attached to a motor power stage is recognized over a coding resistor Thus it helps to avoid motor damage if a wrong motor type has been connected e g a DC motor to a step motor output stage The respective control axis modules are only intended to be operated as they were preconfigured with the motor power
21. Bret che FR 33600 Pessac 28034 Madrid 112 51 Stockholm Tel 49 8153 405 0 Tel 33 1 30 80 00 60 Tel 4 33 5 57 10 92 80 Tel 34 650 529 806 Tel 46 8 555 36 235 info laser2000 se info laser2000 de info laser2000 fr info laser2000 fr info laser2000 es www laser2000 se www laser2000 de www laser2000 fr www laser2000 fr www laser2000 es 1 General Information The PS 90 is an universal position control unit to be used for com plex positioning tasks It is modular designed and flexibly configurable according to the corresponding range of applications It is a powerful device for control of nine axes maximum devided in three groups of three axes each Thus three 2 phase step motors as well as three DC or BLDC motors can be operated together The control is mounted in a stable metal housing and can be operated independently stand alone or with a computer For the stand alone operation a hand held terminal with LC display and keypad as well as a joystick are available as accessories Several inputs and outputs are integrated e g TTL SPS analog and PWM for the communication with different periphery If an increasing precision is required there is a further input for incremental encoder or linear measuring system available for each axis optional Step motors having an additional encoder can be operated in closed loop mode as well For positioning tasks which require highest accuracy up to six nano hybrid axes c
22. Parametrierbare Beschleunigungsrampe Bremsrampe Dreieckiges bzw trapeztormiges Geschwindigkeitsprofil oder S Kurve Punkt zu Punkt Positionierbetrieb und Linear und Kreisinterpolation Dual Encoder Funktionen Bewegungsabl ufe Subject to change without notice 6 Aufbau der Steuerung Handterminal Anschluss RS 232 Schnittstelle USB Anschluss Anybus Schnittstelle Reset Taster Seriennummer TTL Ein Ausgange SPS Ein Ausgange Analog Ein Ausgange L ftungsschlitze EIN Taster AUS Taster Griffmulde NOT AUS Anschluss Anschl sse f r System Wegmess Encoder Bild 2 Geh use R ckansicht Die PS 90 ist in einem hochwertigen und stabilen Metallgeh use untergebracht Zur internen K hlung sind auf der Geh usevorder und R ckseite im oberen Bereich L ftungsschlitze angebracht Die Abw rme der eingebauten Motorplatinen Endstufen wird ber den seitlich angebrachten K hlk rper an die Au enluft abgegeben Ein Aus Taster Hauptschalter sowie Ein Aus Taster der Steuerung sind beleuchtet Die Beleuchtung des Hauptschalters zeigt die Aktivierung der Steu erungan Die Taster werden nach dem Einschalten der Endstufen Leistungsversorgung durch Bet tigung des Ein Tasters zur Betriebs kontrolle mit maximaler Intensit t beleuchtet Bet tigung des Aus Tasters schaltet die Motorendstufen aus und red
23. Velocity profile Note a In the velocity mode the axis movement is not bound to a final position It is up to the user to select such velocity and acceleration values which guarantee a safe course of motion 8 4 Reference run The reference move drives onto one of the four limit switches The position can be zeroized at this point Therefor two reference driving speeds with amount and sign and a reference acceleration are parameterised The limit switch is approached with high speed and left with a low then it is stopped velocity v fig 16 Reference drive A acceleration D deceleration Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 8 5 Operating Mode of Linear Interpolation Definition Linear interpolation designates here the synchronisation of the movement of all axes involved in such a manner that the axes start quasi simultaneously and reach their target positions practically at the same time The motion takes place here by means of trapezoidal velocity profiles whereby acceleration and brake ramps are modu lated in such a way that all axes accelerate and or brake likewise synchronously The motion of a XYZ linear axis actuated by linear interpolation describes thus in the cartesian coordinate system approximately a straight line in space The axis with the lowest axis number which has to pass the longest traverse path converted into increments is called guiding axis f On th
24. axis positions with WMS and is in phase 2 Bit 3 axis positions with WMS and is in phase 3 Bit 4 axis reached the default target window PWMSSTATE1 6 PWMSERR lt n gt Read out current position error of an axis when positioning with WMS PWMSERR1 WMSINV lt n gt lt uv gt WMSINV lt n gt Reverse count direction of WMS 1 yes 0 Read out whether count direction of WMS is reversed yes no WMSINV1 WMSINV1 0 WMSOFFS lt n gt lt sv gt Set signed offset for hybrid coarse positioning with WMS WMSOFFS1 80 WMSOFFS lt n gt Read out signed offset for hybrid coarse positioning with WMS WMSOFFS PWMSPWIN lt n gt lt uv gt Set half target window width for hybrid positioning with WMS phase 3 PWMSPWIN 1 0 PWMSPWIN lt n gt Read out half target window width for hybrid positioning with WMS phase J PWMSPWIN1 0 PVOLTG lt n gt Read out current hybrid output value PVOLTG1 487 DACINPUTS PWMSPTIM lt n gt uv Read hybrid error state as bit pattern Bit 0 error hybrid axis 1 Bit 1 error hybrid axis 2 Bit 2 error hybrid axis 3 Bit 3 error hybrid operating voltage 1 Bit 4 error hybrid axis 4 Bit 5 error hybrid axis 5 Bit 6 error hybrid axis 6 Bit 7 error hybrid operating voltage 2 Set cycle time of the hybrid positioning of an axis with follow up control DACINPUTS PWMSPTIM1 1 11110001
25. change velocity change target position reverse direction velocity v fig 11 A acceleration D deceleration The acceleration and deceleration ramps can be symmetrical if acceleration equals deceleration or asymmetrical if acceleration does not equal deceleration The acceleration parameter is always used at the beginning of the movement sequence Afterwards the value for acceleration is used in the same direction and the value for deceleration is used in opposite direction If no motion parameters are changed during the motion sequence then the acceleration value is used until the maximum velocity was reached The deceleration value is used until the velocity drops to zero It is possible to change one of the profile parameters while the axis is in this profile mode The profile generator will always try to execute the movement within the set conditions given by the parameters If the end position is changed during the movement so that the remaining travel distance changes sign the PS 90 will decelerate to stop and then accelerate in reverse direction to move to the specified target position Anderungen vorbehalten 5 52 8 2 S Curve Point to Point Profile The following table presents all the profile parameters for the S curve point to point mode profile format word irange parameters length position 32 0 32bit 2 147 483 648 2 147 483 647 counts velocity 16 16 3261
26. esses 8 ECOG YC NG EE 9 6 2 Eing nge und Ausg nge 9 7 Steuerungsarchitektur und Funken 10 10 10 Antriebsplatine EE 10 Motorplatine sss 10 ae 10 7 2 Betrieb unterschiedlicher 11 COON EN 11 BS OO Tee 11 jp eI een 11 7 3 Einstellelemente der Motorendstufe 11 2 Phasen Schrittmotor Open 11 DIES EN Pus Moin ra dM 11 7 4 Strombereichsumschaltung der Motorendstufe 12 Vorwahl des Phasenstromes f r 2 Phasen Schrittmotoren 12 Strombereichseinstellung f r DC Servomotoren 12 8 Steuerungsfunktionen sss 12 8 1 Trapezf rmiges Punkt zu Punkt Profil 12 8 2 5 1 13 8 3 13 ot elie eRe ee detinet tt dedu 14 e ones AND 14 BeQriffSDeStiMMUNG cccccccecsscsesecsecsesseecsecsesassessesseeaseeees 14 OMI UOR e 14 8 6 Funktionsweise der allgemeinen Bahnsteuerung 15 RR RR 15 Realisierung des 15 EST 16 IE Weger as Le 17
27. for each motor board rated according to the maximum possible current It aims at avoiding serious damage or fire hazard in case of a hardware defect The option drive controller board protection fuse is accessible on the back side of the unit next to Anybus ae module each motor connector and can be exchanged easily if necessary drive controller board Standard fuse protection 6 3A slow blow fig 5 Main board control architecture The main board is the core of the PS 90 It takes over the control of the main process flow communicates with the PC and with the Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 49 50 7 2 Operation of Different Motor Types Step Motors The PS 90 is designed for the use with 2 phase step motors which can be operated in open loop as well as in closed loop mode DC Motors The PS 90 can also control brush type DC servo motors The output stage is implemented as an H bridge with current limiting addressed with a PWM and a direction signal An automatic current limiting is built in which is activated before the motor maximum current is being exceeded BLDC Motors Three phase BLDC motors brushless servo motors can also be controlled The output stage controls three motor coils by means of three 50 50 PWM signals generated by the motion processor Each current value of the three half bridge sections is monitored To avoid ove
28. of encoders with TTL CMOS signals The following input signals are defined supply voltage Vec 5V GND channel A TTL or CMOS channel A inverted channel B TTL or CMOS channel B inverted channel TTL or CMOS channel inverted The conversion of the antivalent signals to TTL signals takes place with RS 422 recievers If an encoder with TTL CMOS signals is connected then the input for the inverted signal remains open and is internally pulled to 1 4V by a high impedance voltage divider The conductor paths of the inverted signals have cut off points on the drive controller boards inside the PS 90 with soldering jumper pads in order to allow interruption and reconnection of the inverted signals if necessary A pull up resistor is provided towards 5V at the non inverted inputs 6 2 Inputs and Outputs 6 2 Inputs and Outputs For the interaction with external sensors and actuators corresponding digital and analog inputs and outputs are provided Forked light barriers etc can be connected to the TTL compatible inputs Using the TTL outputs it is possible to control digital hardware directly in the application setup The SPS compatible inputs enable the use of the 24VDC inductive sensors in two wire and three wire technology typically used in mechanical engineering The load resistor array of the SPS inputs can be configured as Pull Up or Pull Down using the software The SPS outputs control single solenoid valves or oth
29. r Limit Schalter MINSTOP MAXSTOP und zwei f r Bremsschalter MINDEC MAXDEC sowie Auswertem glichkeit f r einen Referenzschalter je Achse Einer der vier Schalter ist als Referenzschalter definiert Schieber MAXDEC MAXSTOP Bild 23 Endschalterkennzeichnung MINDEC MINSTOP Die Endschalter in negativer Fahrrichtung Bewegung des Schiebers zum Motor hin werden mit MINDEC und MINSTOP bezeichnet Die Endschalter in positiver Fahrrichtung Bewegung des Schiebers vom Motor weg werden mit MAXDEC und MAXSTOP bezeichnet Endschalter negativer Bereich 5 Endschalter positiver Bereich ge verbotener negativer Bereich verbotener positiver Bereich Bild 24 Endschalterfunktionen erlaubter Bewegungsbereich Funktion der Endschalter Uberwachung 1 MINSTOP Ausl sen dieses Schalters bei Fahrt in negative Richtung bewirkt nach einer gewissen Reaktionszeit die einige Millisekunden betragen kann einen sofortigen abrupten Motorstop Der Motor wird hierbei stromlos geschaltet DC Servomotor Der Motor wird stromlos geschaltet jedoch f hrt die vorhandene kinetische Energie zu einer Restbewegung bis sie durch Reibung oder mechanische Anschl ge verbraucht wurde Schrittmotor Open Loop Fals die aktuelle Fahrfrequenz von der aus gestoppt wurde h her gewesen ist als die Start Stop Frequenz des Systems f hrt dies auf Grund der kinetischen Energie im System dazu da
30. ssigen Wertebereichs liegt 05 WRONG COMMAND ERROR wird in den Meldungspuffer geschrieben wenn der gesendete Befehl syntaktisch nicht korrekt war d h vom Befehlsinterpreter nicht erkannt wurde 06 REPLY IMPOSSIBLE wird ausgegeben wenn die Antwort nicht gesendet werden konnte z B weil der Sendepuffer nocht nicht leer ist 07 AXIS IS IN WRONG STATE wird in den Meldungspuffer geschrieben wenn ein Fahr oder Konfigurierungsbefehl gesendet wurde der nicht ausgef hrt werden konnte da sich die Achse momentan in einem anderen Fahrzustand befindet ERR Abfrage eines Fehlers aus dem Fehlerspeicher mit einer Speichertiefe von 20 ERR 1211 Die Fehlernummer wird immer als 4 stellige Zahl zur ckgegeben Anhand des Fehlercodes kann die Ursache ermittelt werden Wird 0 zur ckgegeben so sind keine weiteren Fehler mehr gespeichert ERRCLEAR Fehlerspeicher l schen ERRCLEAR Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Befehls Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ESTAT lt n gt Auslesen des aktuellen logischen Zustandes der Endschalter und Endstufen ESTAT 10101 r ckmeldung einer Achse Bit 0 MINSTOP Bit 1 MINDEC Bit 2 MAXDEC Bit 3 MAXSTOP m Bit 4 R ckmeldung der Endstufe S AXSIGNALS lt n gt Hardware Achsen Signale
31. tzlich zur Endstufenversorgung die Endstufenfreigabe weggeschaltet doppelte Sicherheit Stromversorgung Die Stromversorgung der PS 90 ist f r eine Eingangsspannung von 100 VAC bis 240 VAC mit 50 60 Hz ausgelegt Weitbereichseingang Ein Schaltnetzteil generiert 24VDC und versorgt die Ein und Ausg nge auf der Hauptplatine Die Logikspannungen 5V 2 5V und 3 3V f r Haupt und Antriebsplatine werden aus dieser 24VDC Versorgung erzeugt Ein zweites Schaltnetzteil gene riert die Zwischenkreisspannung f r die Motorplatinen wahlweise 24 oder 48VDC Diese Spannung speist die Leistungsendstufen der Motorplatinen Die Versorgungsspannungen f r Logik und Leistung sind galvanisch getrennt Universal Motoranschluss Mit dem passenden OWIS Anschlusskabel werden die OWIS Positioniereinheiten angeschlossen ber diesen Anschluss stecker wird der Motor mit Leistung versorgt die Signale des Encoders und der Endschalter bertragen sowie die Motor Haltebremse falls vorhanden gesteuert Die Endstufe hat eine zus tzliche Schutzeinrichtung die daf r sorgt dass ein versehentlich falsch angeschlossener Motortyp z B ein DC Motor an einer Schrittmotor Endstufe nicht unkontrolliert startet Am Motoranschlusskabel ist zwischen Pin 14 und Pin 15 ein Widerstand zur Codierung des Motortyps eingebaut Codierung e 0 Ohm DC Servomotor e Widerstand unendlich 2 Phasen Schrittmotor e 470 Ohm BLDC Beim Einschalten misst die Steueru
32. welches vor und hinter der Zielposition PWMSSET liegt Er wird in Inkrementen des Messsystems angegeben Die Positionierung wird erfolgreich been det sobald die Istposition zwischen PWMSSET PWMSPWIN und PWMSSET PWMSPWIN liegt PWMSPWIN muss immer positiv sein und sollte im Bereich zwischen 2 und 10 Inkremente liegen Dieser Wert kann die Geschwindigkeit mit der eine Positionierung erfolgt beeinflussen Wird er zu gro gew hlt so ist die Positionier und Wiederholgenauigkeit zu grob Wird er zu klein gew hlt so kann die Positionierung m glicherweise nicht zu einer stabilen Endpositi on f hren WMSOFFS Der Schrittmotor muss den Schieber mit einem Versatz zur Sollposi tion positionieren damit die Sollposition durch den Piezo Antrieb angefahren werden kann Dieser Versatz wird durch WMSOFFS in Messsysteminkrementen angegeben WMSOFFS muss immer nega tiv sein und sollte im Bereich zwischen 20 und 100 liegen Wird der Wert unpassend gew hlt so muss m glichweise eine zus tz liche Korrektur durch den Motor erfolgen und der Positioniervor gang dauert l nger PWMSWIN Dieser Wert beschreibt ein zul ssiges Zielfenster welches vor und hinter dem Ziels der Positionierung mit dem Schrittmotor liegt Er wird in Inkrementen des Messsystems angegeben Die Positionie rung mit dem Schrittmotor wird erfolgreich beendet wenn zu die sem Zeitpunkt die Istposition in einem Bereich zwischen PWMSSET WMSOFFS PWMSWIN und PWMSSET WM
33. 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle acceleration 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle deceleration 16 16 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle jerk 0 32 32bit 1 2 147 483 647 4 294 967 296 counts cycle The S curve point to point profile adds a limit to the relation of the acceleration change in comparison with the basic trapezoidal profile A new parameter Jerk specifies the maximum acceleration change within an update cycle In this profile mode the acceleration increases gradually from 0 to the programmed value then the acceleration decreases proportionally until it reaches 0 with the programmed end speed The same sequence will be implemented reversely in order to reach the end position Within the S curve profile mode the same value must be used for both the acceleration and the deceleration ramp Asymmetrical profiles are not allowed This is only possible in trapezoidal profiling mode segments IV velocity v fig 12 S curve profile A acceleration D deceleration J jerk Fig 12 shows a typical S curve profile In segment I the acceleration value increases by the value set by the jerk until the maximum acceleration is reached The axis continues accelerating linearly jerk 0 within segment II The profile uses then the negative value of the jerk in segment III in order to reduce acceleration In segment IV the axis moves with maximum programmed spe
34. 1 Grobpositio nierung und die Abweichung zur Sollposition berechnet Liegt die Istposition auBerhalb des definierten Zielfensters erfolgt falls gew nscht eine iterative Annaherung d h es wird zyklisch eine Relativdistanz des Aktors berechnet und an den Motor ausgegeben usw Phase 2 Iteration Hierbei gilt als Konvergenzkriterium dass sich der Betrag der Lageabweichung bei jedem Iterationsschritt verringern muss bis die Istposition schlieBlich innerhalb des Zielfensters liegt Daraus folgt als Divergenzkriterium f r die Iteration dass der Abbruch der Iteration dann erfolgt wenn der Betrag der Lageabweichung nach Korrekturfahrt n gr er oder gleich dem Betrag der Lageabweichung nach Korrekturfahrt n 1 ist Nach erfolgreichem Abschlu Konvergenz Istposition liegt innerhalb Zielfenster oder Abbruch Divergenz der Iteration folgt optional eine Korrekturphase im Geschwindigkeitsmodus Phase 3 Ob Phase 3 aktiv ist oder nicht ist wahlbar d h sie wird ber einen Parameter vorgegeben In der anschlie enden Korrekturphase wird die Istposition des Linearmesssystems abgefragt Liegt die Istposition auDerhalb des Zielfensters wird der Geschwindigkeitsmodus mit der vorher Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 definierten Nachlaufgeschwindigkeit als Parameter aufgerufen Sobald die Istposition innerhalb des Zielfensters liegt stoppt der Nachf hrvorgang d h es wird eine Bremsrampe ausgel st
35. 1 as x and axis 2 as y axis segment time 1 3 second mode of operation v const 5 secants radius 1000 increments starting angle 10 angle range 190 and scaling 1 1 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 9 Travel Measuring Encoder The travel measuring system also known as rotary encoder for the position feedback signals is evaluated only in the so called closed loop operation mode Without encoder only open loop operation with 2 phase step motors is possible In order to be able to operate BLDC or DC motors each axis must be equipped with a travel measuring sys tem This can be an encoder Usually encoders with 500 1250 or 2500 lines per revolution are used The motion processor measures the current axis position via encoder and calculates the appropriate rotational speed of the motor considering the temporal change of the position parameters Encoders are mounted stationary on the motor and directly connected with the rotor The encoder output signals are named A and B CHA and CHB with a phase shift of 90 degrees so called quadrature signals and if necessary one Index pulse per revolution The PS 90 can process TTL level or antivalent signals line driver outputs After level transformation and filtering the signals are transmitted directly to the motion processor Linear Measuring System A position sensor directly coupled to the actuator motion is called linear measuring sys
36. 20 HBTI lt n gt lt uv gt Zeit f r ersten PWM Wert bei der Ansteuerung der Haltebremse einstellen HBTI8 300 lt Achsennummer gt lt Zeit f r ersten PWM Wert in ms gt HBTI lt n gt Zeit f r ersten PWM Wert bei der Ansteuerung der Haltebremse abfragen HBTI8 300 y RESETAC Reset Antriebsplatinen ausl sen RESETAC amp RESETMB Reset Hauptplatine ausl sen RESETMB SAMEM Merker Wert setzen SAMEM38 50 5 SAMEM Marker Wert abfragen SAMEM38 50 SAEXEC Stand Alone Programm Austuhrung starten 1 stoppen 0 SAEXECO SASTEP Eine Stand Alone Programm Zeile austuhren der Zeilen Index wird ubergeben SASTEP 1 2 und zur ckgegeben wird der Zeilen Index der n chsten Zeile SALOAD Eine Stand Alone Programm Zeile laden bergeben wird der Zeilen Index SALOAD 1 1 lt und der Inhalt der Programm Zeile 16 Byte als Hex Dump im ASCII Format 040000157900 gt SACHKS Checksumme Uber das Stand Alone Programm aktualisieren nachdem ein e neues Stand Alone Programm geladen wurde ABNETADR Anybus9 Netzwerkadresse einstellen z B die IP Adresse ABNETADR In Abhangigkeit vom Anybus Modultyp werden bis zu 4 Byte benotigt 168430130 3 ABNETADR Anybus Netzwerkadresse abfragen ABNETADR 168430130 ABNETSUB Anybus Netzwerk Subadresse einstellen z B die SUBNet Mask ABNETSUB In Abhangigkeit vom Anybus Modultyp werden bis zu 4 Byte ben tigt 42 8190080 ABNETSUB Anybus Netzwerkadresse abf
37. 3 MAXDEC The reaction is similar to the MINDEC limit switch but the effect is in positive direction 4 MAXSTOP The reaction is similar to the MINSTOP limit switch but the effect is in positive direction Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Configuration of Limit and Reference Switches The command SMK defines which end switches should be used with the corresponding positioning units connected If one bit is set 21 the corresponding limit switch will be recognized The limit switch polarity is preset with the command SPL The value handed over defines whether the limit or reference switches should be set to low or high A cleared bit means that the respective switch is low active e g normally open contact towards GND which means not connected in inactive mode If one bit is set standard configuration then the corresponding switch must be high active e g normally open contact towards GND which means connected in inactive mode The limit switch inputs work normally with 5 V CMOS level while NPN open collector or push pull outputs can be equally connected as high impedance pull up resistors 4 7 kOhm towards 5V already built in The limit switch inputs accept external voltages of up to 24V Reconnection after Axis Error When an axis error occurs after activating a limit switch MINSTOP oder MAXSTOP the axis n should be reconnected as follo
38. 3 Phase 3 wird bei Erreichen des Zielfensters beendet Modus 5 Grobpositionierung Phase 1 und Korrekturfahrt mit Phase 3 Phase 3 wird bei Erreichen des Zielfensters beendet Modus 6 Grobpositionierung Phase 1 Iteration Phase 2 Phase 3 mit Hybrid Nachf hrung Phase 3 wird im Zielfenster beendet Modus 7 Grobpositionierung Phase 1 Iteration Phase 2 Phase 3 mit Hybrid Nachf hrung Phase 3 bleibt aktiv Modus 8 Grobpositionierung Phase 1 Korrekturfahrt Phase 2 Phase 3 mit Hybrid Nachf hrung Phase 3 wird im Zielfenster beendet Modus 9 Grobpositionierung Phase 1 Korrekturfahrt Phase 2 Phase 3 mit Hybrid Nachf hrung Phase 3 bleibt aktiv PWMSMODE lt n gt Positioniermodus f r die Positionierung mit WMS abfragen PWMSMODE1 Nachfahrgeschwindigkeit beim Positionieren mit WMS einstellen WMSVEL1 100 ohne Vorzeichen WMSVEL lt n gt Nachtahrgeschwindigkeit beim Positionieren mit WMS auslesen WMSVEL1 100 Positionierung mit WMS bei einer Achse stoppen befindet sich die Achse PWMSSTP1 PWMSSTP lt n gt beim Positionieren mit WMS in Phase 3 so muss vor dem Verfahren der Achse mit einem neuen Befehl diese Betriebsart mit diesem Befehl beendet werden PWMSSTATE lt n gt Zustand beim Positionieren einer Achse mit WMS auslesen PWMSSTATE1 Bit 0 Axse positioniert mit WMS Bit 1 Achse positioniert mit WMS und ist in Phase 1 Bit 2 Achse positioniert mit WMS und ist in Phase 2 Bit 3 Achse positioniert mit WMS u
39. 5 Linearinterpolation Begriffsbestimmung Linearinterpolation bezeichnet hier die Synchronisation der Bewegung aller beteiligten Achsen derart dass die Achsen quasi simultan starten und ihre Ziele praktisch gleichzeitig erreichen Die Bewegung erfolgt hierbei mittels trapezformiger Geschwindigkeitsprofile wobei die Beschleunigungs und Bremsrampen so angepasst werden dass alle Achsen ebenfalls synchron beschleunigen bzw bremsen Die Bewegung eines aus Linearachsen bestehenden XYZ Systems das ber Linearinterpolation angesteuert wird beschreibt somit im kartesischen Koordinatensystem n herungsweise eine Gerade im Raum Die Achse mit der niedrigsten Achsnummer welche den l ngsten Verfahrweg umgerechnet in Inkremente zur ckzulegen hat wird als F hrungsachse f bezeichnet Auf diese Achse werden die restlichen an der Linearinterpolation beteiligten Achsen steuerungsintern per Software synchronisiert Funktionsprinzip Welche der maximal 9 Achsen an der Linearinterpolation beteiligt sind wird ber einen Bin rcode beim Start der Achsen angegeben Ein gesetztes Bit bedeutet hierbei dass die entsprechende Achse aktiv ist F r jede Achse muss vor Verwendung der Linearinterpolation ein maximaler Geschwindigkeits sowie ein maximaler Beschleuni gungswert definiert werden der w hrend des Positioniervorganges nicht berschritten werden darf Das Geschwindigkeit Zeit Profil eines linearinterpolierten Bewegungsablaufes ist symmetri
40. Jerk 0 beschleunigt Das Profil wendet dann im Segment den negativen Wert des Jerks an um die Beschleunigung zu reduzieren Im Segment IV verf hrt die Achse jetzt mit maximaler programmierter Geschwindigkeit V Das Profil wird dann in einer dem Beschleunigungswert hnlichen Weise abbremsen indem in umgekehrter Richtung der negative Jerk verwendet wird um zuerst die maximale Verz gerung zu erreichen A und dann die Achse zu einem Halt an der Endposition zu bringen Ein S Kurven Profil enth lt u U nur einen Teil der in Bild 12 gezeigten Segmente Dies kann z B der Fall sein wenn nicht die maximale Beschleunigung vor dem _ Halbweg in Richtung Endgeschwindigkeit oder Endposition erreicht werden kann Hier wurde das Profil dann nicht die Segmente Il und VI enthalten siehe Bild 13 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Segmente IV V VII Geschwindigkeit v Bild 13 S Kurve erreicht nicht die maximale Beschleunigung Beschleunigung D Verz gerung J Beschleunigungs nderung Falls eine Position derart angegeben wird dass die Endgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann wird es kein Segment IV geben siehe Bild 14 Segmente III gt gt g 2 Mes uU N D Bild 14 S Kurve ohne maximales Geschwindigkeitssegment A Beschleunigung D Verz gerung J Beschleunigungs nderung Im Gegensatz zum trapezf rmigen Prof
41. Jumperein stellungen d rfen unter keinen Umstanden verandert werden Die Vorwahl einer Strombegrenzung ist nicht m glich Vorwahl von PWM Chopper Betriebsmodus und Zeitkonstante mittels DIP Schalter S1 1 PWM Modus 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 Schnellentregung aus Schnellentregung ein Timing kurz bei Vorzeichenwechsel Schnellentregung ein Timing lang bei Vorzeichenwechsel Schnellentregung ein Timing kurz fester Rhythmus Schnellentregung ein Timing kurz fester Rhythmus Die Einstellung des PWM Choppermodus beeinflusst das Ger u schverhalten der Endstufe bei ruhendem und drehendem Motor sowie die Drehmomentcharakteristik des Motors insbesondere bei hohen Drehzahlen Die Standardeinstellung ist in obiger Tabelle grau markiert und sol Ite in den meisten Anwendungsf llen ein optimales Ergebnis lief ern Wir empfehlen die werksseitige Voreinstellung nicht zu andern DC Servomotor JP10 und JP11 m ssen sich in Stellung 3 befinden Beide Jumper einstellungen d rfen unter keinen Umstanden verandert werden Vorwahl der Strombegrenzung f r Strombereich 1 l 3 4 65A bzw Strombereich 2 1 7 15 mittels DIP Schalter S2 max 52 Strombereich 1 Strombereich 2 4 3 2 1 Strombegrenzung Strombegrenzung 0 15A 0 34A 1 1 1 0 0 45 1 01A 1 1 0 1 0 75 1 70A 1 1 0 0 1 05A 2 39A 1 0 1 1 1 35A 3 06A 1 0 1 0 1 65 3 74 1 0 0 1 1 95A 4
42. KI f r eine Achse abfragen FKI1 10 FIL lt n gt lt uv gt Regelparameter Integrationslimit fur eine Achse einstellen FIL1 100000 FIL lt n gt Regelparameter Integrationslimit f r eine Achse abfragen FIL1 100000 FST lt n gt lt uv gt Sample Zeit f r eine Achse einstellen in Mikrosekunden FST1 500 AES T f Sample Zeit f r eine Achse abfragen in Mikrosekunden FST1 500 FDT lt n gt lt uv gt Verz gerungszeit des D Anteils f r eine Achse einstellen in Sample Zeit Zyklen FDT1 5 FDT lt n gt Verz gerungszeit des D Anteils f r eine Achse abfragen in Sample Zeit Zyklen FDT1 5 MXPOSERR lt n gt lt uv gt Maximalen Positionierfehler f r eine Servo Achse setzen MXPOSERR 1 50 Wird dieser Wert berschritten so schaltet die Achse ab Diese Abschaltung gilt nur f r die Motortypen DC Brush Schrittmotor Closed Loop und BLDC a MXPOSERR lt n gt Maximalen Positionierfehler einer Achse abfragen MXPOSERR1 50 MAXOUT lt n gt lt uv gt Maximalen Ausgabewert der Servoregelschleife in Prozent einstellen MAXOUT1 95 Mit diesem Befehl kann der maximale Wert fur eine Achse der an den Servo Verstarker ausgegeben wird eingestellt werden E Max zul ssiger Wert 99 96 MAXOUT lt n gt Maximalen Ausgabewert in Prozent auslesen MAXOUTI 95 INPOSMOD lt n gt lt uv gt Bewegungsfertigmeldemodus einstellen INPOSMOD1 0 0 Zielposition erreicht 1 f r eine gewisse Zeit im Fenster um die Zielposition INPOSMOD lt n gt Bew
43. MINSTOP The limit switches working in positive direction motion of the slide away from the motor are similarly named MAXDEC and MAXSTOP limit switches negative range limit switches positive range forbidden negative range allowed motion range forbidden positive range fig 24 Function of limit switches Working Principle of the Limit Switch Monitoring 1 MINSTOP Actuation of this limit switch with motion in negative direction results in immediate disable of the motor power after a certain reaction time which can be some milliseconds DC servo motor The motor is disabled However the residual kinetic energy leads to some remaining movement until it is used up by friction or stoppers Step motor open loop If the current travel frequency with which it is stopped was higher than the system start stop frequency the kinetic energy in the system leads to a remaining motion This motion cannot be detected by the control unit thus result ing in a wrongly indicated potision A reference travel is neces sary to match the current position with the motor steps 2 MINDEC Actuation of this limit switch results in execution of a deceleration ramp using a programmable deceleration value After execution of the braking ramp the motor will not be switched off but is still under control If the follow up path of the deceleration ramp has been too big and the slide reached the MINSTOP limit switch afterwards please note point 1
44. PWM value in ms gt HBTI lt n gt Query settling time for the holding brake The first PWM value will be set for HBTI8 300 this amount of time after activation of the holding brake Gi RESETAC Activate motor driver board Reset RESETAC RESETMB Activate main board Reset RESETMB SAMEM Set flag value for stand alone programming SAMEM38 50 c SAMEM Query flag value for stand alone programming SAMEM38 50 E SAEXEC Start 1 Stop 0 stand alone program execution SAEXECO o SASTEP Run a stand alone program line the line number is sent and the line SASTEP 1 2 S number of the next line is returned c E SALOAD Download a stand alone program line the corresponding line number and the SALOAD11 contents of the program line as Hex Dump 16 byte in ASCII format are sent 04000015F900 5 SACHKS Update checksum of the stand alone program after a new stand alone program has been loaded ABNETADR Set Anybus network address e g the IP address ABNETADR Subject to Anybus module type up to 4 byte are needed 168430130 OU 3 ABNETADR Query Anybus network address ABNETADR 168430130 ABNETSUB Set Anybus network SUB adress e g the SUBNet Mask ABNETSUB Subject to Anybus module type up to 4 byte needed 4278190080 gt ABNETSUB Query Anybus network address ABNETSUB 4278190080 lt ABNETCOM Set Anybus network communikation parameter e g the bit rate ABNETCOM 10 ABNETCOM Query Anybus network communik
45. The brake actuation starts with t5 and all axes stop together at the time ts Anderungen vorbehalten 33 54 8 6 Operation mode of the General Continuous Path Control Definition The PS 90 enables the approximation of any paths by chains of single vectors which are passed to the control in a vector table Therefore the general continuous path control is realised by a vector mode Relative positioning values which should be reached as accurately as possible at determined discrete points in time are registered in the vector table Point of reference and or starting point of the table vectors is the respective current target position of the axes The approximated paths are driven in velocity mode with trapezoid profile Realisation of Vector Mode Vector table Each table entry n defines a complete driving segment and contains the relative path vector for maximum eight axes a to h according to the axis numbers 1 to 8 the time interval Ax given for the path vector contains a 16 bit function code E an 8 bit error code E and 8 bit enable axis code T n At F Aker ty t t N AXAN AXpN ARM AXan AXpn In ei ty Maximum 2000 vectors can be defined IN 2000 max The elements of the motion vector single distances are represented as integral signed values integer 16 bit The maximum path
46. corresponding connectors are located at position 7 for the first three nano hybrid axes If four to six axes shall be con trolled position 8 is used as well Position 9 is always unused Safety The control of the piezo actuators uses voltages between 71 V to 71 V Those voltages may cause serious injuries Personnel operating this device must be instructed on the proper handling of such vol tages The general accident prevention regulations must be followed Anderungen vorbehalten mains switch Betriebsanleitung User Manual PS 90 heat sink fuse motor driver board universal motor connector Control Architecture and Function A nano hybrid PS 90 control unit consists primarily of the following components 1 An integrated power supply 2 A main board 3 Max 2 drive controller boards 4 Max 6 motor driver boards 5 Max 2 quadrature encoder boards 6 1 D A converter card for piezo actuators 7 Max 2 control modules for piezo actuators Instead of a third drive controller board a special D A converter card for the piezo drives is installed This can operate three or six axes If only the first group of motors is configured for nano hybrid positioning stages a single control module for piezo actuators is necessary If both groups of motors are configured for nano hybrid technology two of such control modules are needed The control module for the piezo part of the positioning s
47. distance for a time interval is 32760 increments i e for the range of values of a position entry numerical values from 32760 to 4 32760 are permissible Segment duration The time interval At for the driving segment n is indicated as integral multiple of 1 024 ms The values facet range from 20 to 1638 out of this a definable segment time of minimum 20 48 ms to maximum 1 6773125 in steps of 1 024 ms results At 20 1 024ms 20 48 ms Nmin At 1638 1 024 5 1 6773125 X Nma Control codes All codes used here F E and T are in principle binary codes which are basically represented as positive integral values Integer and transferred to the control independent of the terminal mode preselected by TERM The function code F is represented as 16 bit value In the current firmware version bit 15 is used to preselect the mode of operation i e constant velocity v const bit 15 deleted or constant acceleration a const bit 15 set The remaining bits are reserved for possible extensions in future Thus the constant velocity 1 0 is to be set for the constant acceleration and correspondingly 32768 for the standard mode of operation The 8 bit error code E indicates whether and if at which of the maximum eight axes active in the vector mode an error occured during the plausibility check of the vector table Here a set bit 0 indicates an error at axis 1 a set bit 1 an error a
48. failed to evaluate the given axis number correctly valid 1 9 e g 03 PARAMETER AFTER EQUAL WRONG will be written into the message buffer if the command interpreter has failed to convert the parameter after the equals sign into a number correctly 04 PARAMETER AFTER EQUAL RANGE will be written into the message buffer if the command interpreter has recognized that the parameter after the equals sign is beyond its valid range 05 WRONG COMMAND ERROR will be written into the message buffer if a syntax error has occurred i e the command interpreter has not been able to recognize the given command 06 REPLY IMPOSSIBLE will be returned if the reply could not be transfer red to the host because the output buffer is not yet empty e g 07 AXIS IS IN WRONG STATE will be written into the message buffer if a positioning command or a configuration parameter has been sent that could not be recognized because the axis is currently in a different motion state MSG 00 NO MESSAGE ERR Error query from the error memory with a memory depth of 20 The error number is always returned as number with four digits Based on the error code its cause can be determined If the returned value is 0 there are no further error messages stored ERR 121 ERRCLEAR Clear error memory ERRCLEAR Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 nderungen vorbehalten 6
49. finden Sie im Kapitel Nano Hybrid Ansteuerung Erw rmung des K hlk rpers bis max 70 C Wahrend des Betriebs der Steuerung wird die Abw rme der einge bauten Motorplatinen Endstufen ber den seitlich angebrachten K hlk rper an die AuBenluft abgegeben Je nach Anzahl und Gr e Stromaufnahme der angeschlossenen Motoren sowie der Betriebsart Kurzzeit Aussetz Dauerbetrieb erwarmt sich der K hlk rper und kann eine Temperatur von maximal 70 C erreichen W rmestau in der Steuerung oder am K hlk rper ist zu vermeiden Es muss ein Mindestabstand von 15 cm zu geschlossenen Fl chen und Wanden eingehalten werden Bei Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise der Betriebsanleitung sind Sachschaden sowie Personenschaden m glich Daher m ssen diese jedem Nutzer zuganglich gemacht und eingehalten werden Die Universal Positioniersteuerung PS 90 ist nach den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut und erf llt die im folgenden Kapitel aufgef hrten Normen und Richtlinien Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 4 Normen und Richtlinien Die Universal Positioniersteuerung PS 90 erfullt folgende Normen und Richtlinien e RoHS konform e CE Richtlinie e EMV Richtlinie 2004 108 EG e Niederspannungs Richtlinie 2006 95 EG St rfestigkeit nach Fachgrundnorm EN 61000 6 1 mit St rfestigkeit gegen elektrostatische Entladung ESD Basisnorm EN 61000 4 2 St rfestigkeit gegen elektro
50. metal housing protection class IP 20 encoder quadrature signals A B and Index RS 422 or TTL level with quad evaluation max counting frequency 2 MHz signal respectively 8 MHz quadrature dual encoder option for the connection of a second encoder or linear measuring system for follow up controller so called Dual Loop mode Resolution 32 bit max counting frequency 5 5 MHz signal functions acceleration and brake ramps can be parametrized trapezoidal velocity or S curve profiling modes motion profiles point to point positioning operation linear and circular interpolation Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 45 connection for emergency stop button 46 6 Setup of the Control Unit hand held terminal port RS 232 interface USB port Anybus interface RESET button serial number TTL in outputs SPS in outputs analog in outputs connections for system linear measuring encoder fig 2 back housing view The PS 90 is placed in a top quality stable metal housing For the cooling of the internal components there are several venti lation slots at the top of the front and at the back side of the housing The heat generated by the motor power stages during the operation of the control is dissipated by the laterally attached heat sink On Off Switch The mai
51. of the move ment is automatically decided according to whether a positive or negative limit or break switch is activated VSTP2 MON lt n gt Enable the motor power stage and activate position control feedback loop With this command an axis that has been switched off previously by means of the MOFF command can be switched on again Position control loop and the enable input for the power stage are activated MONT MOFF n Disable the motor power stage and deactivate position control feedback loop With this command position control loop and the enable input for the power stage are deactivated The motor is switched off MOFF1 JOYON Activate joystick mode for the predefined joystick axes Thereafter one up to three axes move in velocity mode The velocity and the direction are given by joystick JOYON JOYOFF Terminate the joystick mode JOYOFF CNT lt n gt lt sv gt Set current position counter for an axis CNT1 5000 CNT lt n gt CRESEN gt Read out current position counter for an axis Reset current position counter for an axis CNTI CRES1 5000 POSERR lt n gt Read out the current position error for an axis The difference between enco der position and default position is returned May be used on the fly as well for read out of the contouring error POSERR1 VACT lt n gt Read out current speed for an axis This is returned in 16 16 format s
52. to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 7 travel signed for axis 7 32760 to 32760 8 travel signed for axis 8 32760 to 32760 9 segment time in ms 16 Bit 10 function code 16 Bit 11 error byte 8 Bit 12 enable byte 8 Bit 13 velocity 32 bit calculated by the plausibility check 14 acceleration 32 bit calculated by the plausibility check Execute plausibility check for path table The limits for velocity and acceleration are checked and the error bytes set accordingly Velocity and acceleration are calculated for each single table lines and ist values registered for the aktive axis with the highes axis number for axis 1 for axis 2 for axis 3 for axis 4 for axis 5 for axis 6 m N N N N Sn no N N N N So POSTABO 1000 2000 0 0 0 0 0 0 100 D 0 3 2100 50 PTABPLAUSO PTABGO lt uv gt Start path control at a certain table entry PTABGOO PTABSTP Cancel a current path control the participating axes behave like at the end of the path table PTABSTP PTABCLR Delete table tor path control PTABCIRCLE lt gt lt gt Calculates circular interpolation and registers in the positioning table star ting at the denoted start line The parameters are passed as a list separated by comma The enable bits of the axes are disjuncted bit by bit with th
53. uv gt lt uv gt Set analog output the port number from 1 to 8 and the output value for DAOUT2 250 the DA converter are set DAOUT lt uv gt Query analog output the port number from 1 to 8 is entered the current DAOUT2 250 digital value that has been set is returned OPWM lt uv gt lt uv gt Set PWM output the port number from 1 to 8 and the level control value OPWM1 55 are set from 0 to 100 OPWM lt uv gt Query PWM output the port number from 1 to 4 is entered and the level OPWM1 55 control value that has been set is returned from 0 to 100 AXOUTPUT lt n gt lt uv gt Set axis out pin for an axis to high low IOCONFIG Read out current I O configuration IOCONFIG 15 APWMS lt n gt Read out current position of linear measuring system APWMS4 3000 WMSRES lt n gt Set current position of measuring system of an axis to 0 is not required WMSRES4 and must not be used after reference scan as the position will be lost MXWMSSTRK lt n gt Query maximum travel of linear measuring system MXWMSSTRK2 WMSFAKZ lt n gt lt uv gt Set numerator factor for conversion of the resolution of the WMS to the WMSFAKZ1 1 resolution of the actuator for positioning with follow up control WMSFAKZ lt n gt Query numerator factor for positioning with follow up control WMSFAKZ1 1 WMSFAKN lt n gt lt uv gt Set denominator factor for conversion of the resolution of the WMS to the WMSFAKN1 5 resolution of the actuator for positioning with follow
54. with forcibly actuated contacts two n c contacts in series When switching off the output stages their supply is switched off and additionally the output stages are disabled dual security Subject to change without notice 7 Control Unit Architecture and Function motor driver boards governs the digital and analog in and outputs and communicates with the hand held terminal The main board has an USB connection for the communication with a PC Through USB port an update of the firmware is possible as well A further serial interface with RS 232 is implemented as alternative command interface to the PC The hand held terminal is attached through the RS 485 interface With the Anybus module Modbus TCP it is possible to commu nicate with a PC via Ethernet Drive Controller Board Each drive controller board contains a motion processor which can control respectively actuate three axes The motion processor exe cutes the commands received from the microcontroller and gener ates the corresponding control signals for the output stage modules The interface to the output stage modules is galvanically separated by optoelectronic couplers If a second travel measuring system shall be used for follow up position control option an additional quadrature encoder counter u un board has to be attached to the drive controller board fig 3 side and inside housing view The control unit consists primarily of the followin
55. 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle Beschleunigung 16 16 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle Verz gerung 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle Jerk 0 32 3204 1 2 147 483 647 4 294 967 296 Counts Cycle Das S Kurven Punkt zu Punkt Profil f gt im Vergleich zum Trapez profil einen weiteren Parameter Jerk oder Ruck hinzu Dieser gibt die Anderungsrate der Beschleunigung an Wenn in diesem Profilmodus eine Positionierung durchgef hrt wird wird zunachst die Beschleunigung linear mit dem eingestellten Wert Jerk erh ht bis sie den programmierten Wert erreicht Der bergang von konstanter Beschleunigung zu konstanter Geschwin digkeit erfolgt ebenfalls mit einem linearen Anwachsen der Verz gerung Das Verhalten am Ende der Bewegung ist analog dazu Im S Kurven Profilmodus muss der gleiche Wert sowohl f r die Beschleunigungs als auch f r die Verz gerunsrampe benutzt wer den Asymmetrische Profile sind nicht erlaubt Dies ist nur im trapezf rmigen Profilmodus m glich Segmente I IV ER gt 2 5 lt 9 Bild 12 S Kurven Profil A Beschleunigung D Verz gerung J Beschleunigungs nderung Bild 12 zeigen ein typisches S Kurven Profil In Segment erhoht sich der Beschleunigungswert um den per Jerk gesetzten Wert bis die maximale Beschleunigung erreicht wurde Im nachsten Segment wird die Achse linear
56. 43A 1 0 0 0 2 25A 5 11A 0 1 1 1 2 55 5 9A 0 1 1 0 2 85 6 47A 0 1 0 1 3 15A 7 15A 0 1 0 0 3 45A 7 84A 0 0 1 1 3 75 8 5 Q 0 1 0 4 05 9 20A 0 0 0 1 4 35 9 88 A 0 0 0 0 4 65 10 6 A Die Werte in Klammern sind f r die Standardversion der Motorendstufe nicht zul ssig Vorwahl der PWM Chopper Zeitkonstante mit DIP Schalter S1 1 S1 Schnellentregung 4 3 2 1 1 1 1 1 aus 1 1 1 0 Die Standardeinstellung ist in obiger Tabelle grau markiert und sollte in den meisten Anwendungsf llen ein optimales Ergebnis lie fern Wir empfehlen die werksseitige Voreinstellung nicht zu ndern nderungen vorbehalten 11 12 7 4 Strombereichsumschaltung der Motorendstufe Die PS 90 Endstufe besitzt zwei umschaltbare Strombereiche um m glichst hohe Aufl sung der Stromeinstellung bzw m glichst feinen Mikroschrittbetrieb zu erm glichen Der gew hlte Strombereich wird im statischen RAM abgespeichert Um den neuen Strombereich zu aktivieren ist es erforderlich die Achse lt n gt nach der Bereichsumschaltung neu zu initialisieren Vorwahl von Strombereich 2 hoch f r Achse lt n gt erfolgt ber folgende Kommandofolge AMPSHNT lt n gt 1 INIT lt n gt Zur ckschalten in Strombereich 1 niedrig kann mittels folgender Befehlssequenz vorgenommen werden AMPSHNT lt n gt 0 INIT lt n gt Vorwahl des Phasenstromes fiir 2 Phasen Schrittmotoren Fur 2 Phasen Schrittmotoren konnen
57. 73125 Steuercodes Alle hier verwendeten Codes E und T sind prinzipiell Bin rcodes die grundsatzlich als positive ganzzahlige Werte Integer reprasentiert und an die Steuerung bergeben werden unabh ngig von dem mittels TERM vorgew hlten Terminalmodus Der Funktionscode F wird als 16 Bit Wert dargestellt In der aktuellen Firmware Version wird Bit 15 zur Vorwahl der Betriebsart d h konstante Geschwindigkeit v const Bit 15 gel scht oder konstante Beschleunigung a const Bit 15 gesetzt verwendet Die restlichen Bits sind reserviert f r eventuelle k nftige Erweite rungen Somit ist f r die Standard Betriebsart konstante Geschwindigkeit f 0 zu setzen und f r konstante Beschleunigung dementsprechend f 32768 Der 8 Bit Fehlercode E gibt an ob und gegebenenfalls bei welcher der maximal 8 im Vektormodus aktiven Achsen w hrend der Plausibilit ts berpr fung der Vektortabelle ein Fehler aufgetreten ist Hierbei zeigt ein gesetztes Bit 0 einen Fehler bei Achse 1 an ein Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 gesetztes Bit 1 einen Fehler bei Achse 2 usw Der 8 Bit Freigabe code T definiert welche der Achsen 1 bis 8 im Vektormodus aktiv ist Die Zuordnung der einzelnen Bits zur Achsnummer entspricht dem Fehlercode E d h ein gesetztes Bit 0 bedeutet dass Achse 1 aktiv ist usw Betriebsarten In den nachfolgenden Diagrammen werden beide ber den Funktions
58. 8 EN 55014 1 2007 Gemass den Bestimmungen der Richtlinie Following the provisions of directive 2004 108 EG 2006 95 EG Ort und Datum der Ausstellung Name und Unterschrift Place and date of issue Name and signature Za EE M T otaufen 09 11 2009 D J Schuhen J rgen Loy Aktuelle Ausgabe 10 10 03 DB DSCH 2 01 112 FO Konformitatserklarung Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 91 82 D A CH Laser 2000 GmbH 82234 Wessling Tel 49 8153 405 0 info laser2000 de www laser2000 de FRANCE Telecom Laser 2000 SAS 78860 St N Breteche Tel 33 1 30 80 00 60 info laser2000 fr www laser2000 fr FRANCE Photonic Laser 2000 SAS FR 33600 Pessac Tel 33 5 57 10 92 80 info laser2000 fr www laser2000 fr IBERIA Laser 2000 SAS 28034 Madrid Tel 34 650 529 806 info laser2000 es www laser2000 es NORDICS Laser 2000 GmbH 112 51 Stockholm Tel 46 8 555 36 235 info laser2000 se www laser2000 se
59. BETRIEBSANLEITUNG USER MANUAL Universal Positioniersteuerung Universal Position Control Unit D A CH Laser 2000 GmbH 82234 Wessling Tel 49 8153 405 0 info aser2000 de www laser2000 de FRANCE Telecom Laser 2000 SAS 78860 St N Bret che Tel 33 1 30 80 00 60 info laser2000 fr www laser2000 fr 2 S 227 pow NS 95 is Sri Zeen ly r n FDD FRANCE Photonic Laser 2000 SAS FR 33600 Pessac Tel 33 5 57 10 92 80 info laser2000 fr www laser2000 fr Terminal Anybus IBERIA Laser 2000 SAS 28034 Madrid Tel 34 650 529 806 info laser2000 es www laser2000 es LASER 2000 PS 90 9013 NORDICS Laser 2000 GmbH 112 51 Stockholm Tel 46 8 555 36 235 info laser2000 se www laser2000 se Anderungen vorbehalten Copyright reserved by OWIS 2006 Subject to change without notice Inhalt E e 5 2 Ausf hrung und Lieferumfang sse 5 DNS TANG ANG RN RR 5 5 5 EE 6 Str me und Spannungen 6 Erw rmung des K hlk rpers bis max 70 6 A Normen und EWEN ee 6 5 Technische bericht 6 6 Aufbau der Steuerung seen 7 SIE E E E E d Eeer 7 BASIS E 8 USB UCR EE 8 Anybus Schnittstelle enne 8 MORAU Si 8 SEET 8 Universal Motoranschl ss u 8 End und Referenzschalter
60. Befehls Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe INIT lt n gt Endstufe Freigabe einschalten und Positionsregler aktivieren Mit diesem INIT1 Befehl wird die Achse komplett initialisiert und befindet sich anschlie end im bestromten Zustand mit aktivem Positionsregler Dieser Befehl muss nach dem Einschalten der Steuerung bermittelt werden damit die Achse anschlie end mit den Befehlen REF PGO VGO etc bewegt werden kann Vorher m ssen folgende Parameter eingestellt worden sein Motortyp Limitschalter Maske und Polarit t Achsparameter Regelparameter Strombereich der Motorendstufe gt lt 5 gt Zielposition bzw Relativweg ABSOL RELAT f r eine Achse setzen PSET2 100000 Ist absolutes Positionsformat eingeschaltet so wird der Parameter als absolute Position mit Vorzeichen interpretiert ist relative Positionsangabe gew hlt so wird der Parameter als Weg mit Vorzeichen interpretiert Die neue absolute Zielposition berechnet sich dann aus der Summe von letzter absoluter Zielposition und bergebenem Weg PSET lt n gt Zielposition bzw Relativweg f r eine Achse auslesen PVELI 10000 PCHANGE lt n gt lt sv gt arbeitet wie PSET aber ndert zus tzlich bei laufender Trapez Positionierung PCHANGE2 die Zielposition on the fly 50000 CMDPOS aktuelle Kommando Position f r eine Achse auslesen Dieser Befehl liefert CMDPOS1 5000 die aktu
61. Befehlsendekennung einstellen 0 CR 1 CR LF 2 LF COMEND 0 2 COMEND Befehlsendekennung abfragen COMEND 0 v SAVEGLOB Globale Parameter im seriellen FRAM abspeichern SAVEGLOB ca LOADGLOB Globale Parameter aus dem seriellen FRAM abrufen LOADGLOB SAVEAXPA lt n gt Achsen Parameter einer Achse im seriellen FRAM abspeichern SAVEAXPA 1 LOADAXPA lt n gt Achsen Parameter einer Achse aus dem seriellen FRAM abrufen LOADAXPA1 SERNUM Serien Nummer der Steuerung abfragen SERNUM 09080145 VERSION Software Version HP Firmware auslesen VERSION PS90 V6 2 270412 MCTRVER Versionsdaten des Motion Controller Chips zur ckgeben PCHECK Checksumme ber den Programmspeicher berechnen und auslesen PCHECK 12227 JZONE lt uv gt Inaktive Zone des Joysticks einstellen 0 256 JZONE 25 JZONE Inaktive Zone des Joysticks auslesen JZONE 25 JZEROX lt uv gt Nullpunkt des X Joysticks setzen JZEROX 505 JZEROX Nullpunkt des X Joysticks auslesen JZEROX 505 JZEROY lt uv gt Nullpunkt des Y Joysticks setzen JZEROY 515 JZEROY Nullpunkt des Y Joysticks auslesen JZEROY 515 JZEROZ lt uv gt Nullpunkt des Z Joysticks setzen JZEROZ 508 JZEROZ Nullpunkt des Z Joysticks auslesen JZEROZ 508 JBUTTON lt uv gt Auswertung des Joystickbuttons ein ausschalten JBUTTON 1 JBUTTON Auslesen ob der Joystickbutton ausgewertet wird oder nicht JBUTTON 1 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 29
62. DEC MINDEC gt LMK1 01 LMK lt n gt Limit Positions berwachungsmaske f r die Achse auslesen LMK1 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Bein Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe S LSTAT lt n gt Aktuellen logischen Zustand der Limit Positionsuberwachung der Achse LSTATI 01 Be auslesen 5 5 Bit 0 MINDEC untere Grenze berschritten ee Bit 1 MAXDEC obere Grenze berschritten 5 SLMIN lt n gt lt uv gt Negative Limit Position f r die Achse einstellen SLMIN1 100 ZS SLMIN lt n gt Negative Limit Position fur die Achse auslesen SLMIN1 100 5 SLMAX lt n gt lt uv gt Positive Limit Position f r die Achse einstellen SLMAX1 t 5 100000 E SLMAX lt n gt Positive Limit Position f r die Achse auslesen SLMAX1 100000 ETTLIN Aktuellen Zustand der TTL Eing nge von den Endstufen abfragen ETTLIN 1 1 ETTLOUTS lt n gt lt bin gt TTL Ausg nge zur Endstufe einer Achse setzen ETTLOUTS1 10 Ubergeben wird die Achsennummer und eine binare Setzmaske ETTLOUTC lt n gt lt bin gt TTL Ausgange zur Endstufe einer Achse rucksetzen ETTLOUTC1 01 Ubergeben wird die Achsennummer und eine binare Loschmaske INPUTS Aktuellen Zustand der Eing nge auslesen 16 Bit Bin rzahl INPUTS 0010100100101101 INPTTL aktuellen Zusta
63. F hrt der Aktor ber das Ziel hinaus erfolgt eine Drehrichtungsumkehr usw e ber einen weiteren Parameter kann vorgegeben werden ob die Nachf hrung im Geschwindigkeitsmodus st ndig aktiv sein soll oder beim ersten Erreichen des Zielfensters abschaltet Berechnung des Umrechnungsfaktors F Bei nachlaufgeregeltem Betrieb werden Fahrdistanzen grunds tzlich in Vielfachen der Messsystemaufl sung Weginkrement des Linear messsystems angegeben Die Aufl sung des Aktors ist bestimmt durch die Motoraufl sung z B Mikroschrittfaktor Encoderinkrement und die mechanischen Parameter z B Spindelsteigung Aus der gegebenen Fahrdistanz muss die zur ckzulegende Relativdistanz des Aktors vor jeder Fahrt berechnet werden Nachfolgend soll die Berechnung beispielhaft f r einen Lineartisch mit Spindel Direktantrieb und 2 Phasen Schrittmotor ungeregelt durchgef hrt werden Aufl sung des Aktors m Aufl sung des Messsystems Berechnung von h 5 mm wobei h Spindelsteigung Verstellweg pro Motorumdrehung n Motorschrittzahl Vollschritte pro Motorumdrehung m Mikroschrittfaktor Mikroschritte pro Vollschritt Beispiel h 5mm n 200 m 50 Es ergibt sich Die Aufl sung des Messsystems r ist gegeben z B rj 0 1um Somit ist im Beispiel 5 Z F m 0 1 um 1 N und damit 5 N 1 Subject to change without notice 10 PID Regelschleifenalgorithmus Das in de
64. Fahrstrom und Haltestrom separat voreingestellt werden Die Einstellung fur Achse lt n gt kann wie nachfolgend beschrieben vorgenommen werden Die Angabe lt uv gt erfolgt als ganzzahliger Prozentwert des Maximalstromes im vorgew hlten Strombereich 1 oder 2 Fahrstrom DRICUR lt n gt lt uv gt Haltestrom HOLCUR lt n gt lt uv gt Maximaler Phasenstrom Strombereich 1 entsprechend 100 2 4A Maximaler Phasenstrom Strombereich 2 entsprechend 100 5 45A Hinwels a Alle Strombereich 2 darf bei der Standardversion der Endstufe maximal ein Phasenstrom von 3 6A entsprechend 66 des Endwerts eingestellt werden Es sollte generell der kleinstm gliche Strombereich gew hlt werden um eine optimale Mikroschrittaufl sung zu erhalten Strombereichseinstellung f r DC Servomotoren F r DC Servomotoren ist der geeignete Strombereich unter Ber ck sichtigung des thermisch zul ssigen Dauerstroms des jeweiligen Motortyps vorzuwahlen Eine Strombegrenzung kann im Inneren des Ger tes per Dipschalter auf der jeweiligen Motorplatine konfiguriert werden Weitere Hinweise sind im Kapitel Einstellelemente der Motorendstufe zu finden 8 Steuerungsfunktionen 8 1 Trapezf rmiges Punkt zu Punkt Profil Die folgende Tabelle umfasst die spezifischen Profilparameter f r den trapezf rmigen Punkt zu Punkt Modus Profilparameter Format Wort Bereich lange Position 32 0 32bit 2 147 483 648 4 2 147 483 647 Counts
65. Geschwindigkeit 16 16 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle Beschleunigung 16 16 132 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle Verz gerung 16 16 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 F r dieses Profil errechnet der Host eine Beschleunigung eine Ver z gerung eine Geschwindigkeit und eine Endposition Das Profil ist nach der Kurvenform Bild 9 11 benannt Die Achse beschleunigt linear anhand des programmierten Beschleunigungs wertes bis sie die programmierte Geschwindigkeit erreicht Die Achse bremst dann linear ab den Verz gerungsgswert nutzend bis sie an der vorgegebenen Position stehen bleibt Falls die pro grammierte Fahrdistanz so kurz ist dass die Verz gerung einsetzen muss bevor die Achse die programmierte Geschwindigkeit erreicht wird das Profil keinen konstanten Geschwindigkeitsbereich aufwei sen und das Trapez wird zum Dreieck Bild 10 gt Geschwindigkeit v N Bild 9 A Beschleunigung D Verzogerung gt gt g ei E aC u D Bild 10 Trapez Kurven Profil Beschleunigung D Verzogerung Geschwindigkeit ndern gt Zielposition andern Richtungsumkehr Geschwindigkeit v Bild 11 A Beschleunigung D Verz gerung Die Beschleunigungs und Verz gerungsrampen k nnen symme trisch wenn die Beschleunigung gleich der Ver
66. IT lt n gt Bild 28 PS 90 Initialisierungs Architektur nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Soll eine Referenzfahrt f r eine Achse durchgef hrt werden sind Referenzmaske und Referenzpolarit t vorher zu setzen falls dies nicht bereits erfolgt ist oder entsprechende Werte in den Standard einstellungen hinterlegt worden sind Danach wird die Referenz fahrt gestartet Abfrage solange bis Statusbyte n Bild 29 PS 90 Referenzfahrt fur Achse Zwischen zwei einzelnen Befehlen die zur PS 90 gesendet werden ist eine Verarbeitungszeit Interpreterzeit von ca 20 bis 40 Millise kunden zu ber cksichtigen Empfangene Ger temeldungen k nnen z B Zeichen f r Zeichen im Millisekunden Takt abgeholt werden bis die definierte Stringende Kennung empfangen wird Eine Verwendung des mitgelieferten Softwarepakets OWISoft inklusive SDK und DLL erleichtert die Inbetriebnahme wesentlich da h ufig verwendete Befehlsfolgen bereits als Funktionen bzw Prozeduren zusammengefasst sind und der erforderliche Laufzeit abgleich ebenfalls implementiert ist Subject to change without notice 18 Befehlssatz der PS 90 Generelles zum Format der Befehle Jeder Befehl wird Uber die Schnittstelle RS 232 oder USB in Form von ASCII Zeichen bertragen Die einzelnen Zeichen eines Befehls werden automatisch in Gro buchstaben umgewandelt Jeder Befehl wird mit CR oder CR LF oder LF einste
67. Leistungsausgange 0 24VDC 1 0A PWM Die analogen Eingange k nnen Spannungen zwischen OV und 4 096V direkt messen und mit 10 Bit Aufl sung wandeln Referenzspannung 4 096 V Die Ein und Ausgange sind nicht galvanisch getrennt Die Abfragebefehle ANIN lt uv gt und INPUTS beziehen sich auf dieselben Eingange der PS 90 siehe Befehlssatz ab S 26 Die Auswertung der Eingange erfolgt entweder analog oder digital Die vier Leistungsausgange sind pulsweitenmoduliert und nach Masse Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 schaltend Sie k nnen induktive Lasten ansteuern die kurzzeitig einen hohen Anzugsstrom und anschlieBend nur noch einen geringen Haltestrom brauchen wie Haltebremsen oder Hubmagnete Die Leistungsausgange k nnen als Haltebremsenansteuerung konfiguriert werden Die NOT AUS Schaltung der PS 90 ist angelehnt an die EN 418 und unterbricht die Leistungsversorgung der Motorendstufen auf der Sekundarseite Kleinspannungsbereich 24V oder 48V Die Funktion wird durch ein selbsthaltendes Relais mit zwangsgef hrten Kontakten 2 Offnerkontakte in Reihe umgesetzt Bei Abschaltung der Endstufen wird zusatzlich zur Endstufenversorgung die Endstufenfreigabe weggeschaltet doppelte Sicherheit Anderungen vorbehalten 10 7 Steuerungsarchitektur und Funktion Bild 3 Geh use Seiten und Innenansicht Die Steuerung besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten 1 ein einge
68. M1 10 PHINTIM lt n gt Phasen Initialisierungszeit in Sample Zeit Zyklen abfragen PHINTIM 1 10 PHINAMP lt n gt lt uv gt Phasen lnitialisierungsamplitude in einstellen PHINAMP1 50 PHINAMP lt n gt Phasen Initialisierungsamplitude in abfragen PHINAMP 1 50 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 33 Befehls gruppe Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort Endschalterkonfiguration und Referenzfahrt REF lt n gt lt uv gt Referenzfahrt mit Angabe des Referenztahrtmodus f r eine Achse starten Modus 0 n chsten Index Impuls suchen und stehenbleiben Modus 1 Referenzschalter anfahren und stehenbleiben Modus 2 Referenzschalter anfahren n chsten Index Impuls suchen und stehenbleiben Modus 3 Modus 0 zus tzlich akt Positon auf 0 setzen Modus 4 Modus 1 zus tzlich akt Positon auf 0 setzen Modus 5 Modus 2 zus tzlich akt Positon auf 0 setzen Modus 6 Maximalen Referenzschalter anfahren minimalen Referenzschalter anfahren aktuelle Position auf 0 setzen Modus 7 Minimalen Referenzschalter anfahren maximalen Referenzschalter anfahren aktuelle Positon auf 0 setzen RVELSEN gt lt SV gt Referenzfahrtgeschwindigkeit langsam f r eine Achse setzen Mit dieser Geschwindigkeit wird der Index gesucht bzw aus dem Referenzschalter herausgefahren vorzeichenbehaftet RVELS2 2000 RVELS lt n gt Refe
69. Profil mit WMS Achse positioniert im S Kurven Profil mit WMS Achse arbeitet im Geschwindigkeitsmodus mit WMS Achse arbeitet im Bahnsteuerungsgeschwindigkeitsmodus c Achse arbeitet im Piezo Nachf hrmodus mit WMS Fehler unbekannter Achsenstatus 5 MSG Liest den Message Ausgangs Buffer aus der Message Ausgangs Buffer wird MSG 00 NO MESSAGE a nur f r Fehlermeldungen die die Kommando Schnittstelle betreffen 5 falscher Befehl fehlende Parameter ung ltiger Wert verwendet Folgende Meldungen sind m glich 00 NO MESSAGE AVAILABLE wird ausgegeben wenn der Meldungspuffer ausgelesen wird obwohl keine Meldung verf gbar ist E O1 PARAMETER BEFORE EQUAL WRONG wird in den Meldungspuffer lt geschrieben wenn der Befehlsinterpreter den Parameter vor dem Gleichheitszeichen nicht korrekt in einen Zahlenwert umwandeln konnte 02 AXIS NUMBER WRONG wird in den Meldungspuffer geschrieben wenn der Befehlsinterpreter die bergebene Achsennummer nicht auswerten konnte zul ssig z B 1 bis 9 03 PARAMETER AFTER EQUAL WRONG wird in den Meldungspuffer geschrieben wenn der Befehlsinterpreter den Parameter nach dem Gleichheitszeichen nicht korrekt in einen Zahlenwert umwandeln konnte O4 PARAMETER AFTER EQUAL RANGE wird in den Meldungspuffer geschrieben wenn der Befehlsinterpreter erkannt hat dass der Parameter hinter dem Gleichheitszeichen au erhalb des zul
70. SOFFS PWMSWIN liegt PWMSWIN muss immer positiv sein und sollte im Bereich zwischen 10 und 50 Inkrementen liegen Dieser Wert kann de Dauer der Positionierung beeinflussen Ist er ung nstig gew hlt so muss gegebenenfalls eine zus tzliche Korrektur durch den Schrittmotor oder den Piezo Antrieb erfolgen WMSVEL Dieser Wert legt die Geschwindigkeit fest mit der in den Modi 7 und 9 die Korrekturfahrt in Phase 2 durchgef hrt wird WMSVEL muss immer positiv sein nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Es wird dabei je nach Modus das folgende Schema abgearbeitet Mittels des gegebenen Umrechnungsfaktors Z N wird aus den gegebenen Positionsdaten die zu verfahrende Relativdistanz des Aktors berechnet Die so berechnete Distanz wird verfahren Phase 1 und die Abweichung zur Sollposition berechnet Liegt die Istposition au erhalb des Fensters PWMSSET WMSOFFS PWMSWIN so wird eine Korrekturphase Phase 2 gestartet Liegt die Istposition inner halb des Fensters so wird die Positionierung mit dem Piezo Antrieb gestartet Phase 3 Falls Phase 2 notwendig ist so h ngt die Art und Weise der Korrektur vom gew hlten Modus ab In den Modi 6 und 7 wird eine erneute Grobpositionierung Phase 1 durchgef hrt Das hei t dass von der aktuellen Position ausgehend eine neue Zielposition berechnet wird die anschlie end vom Schrittmotor mit den eingestellten Werten durchgef hrt wird Phase 2 wi
71. TON RELAT ben tigt PMOD a H T nicht ben tigt optional AMPPWMF MCSTP 1 Verwendung ist m glich jedoch ist darauf zu achten dass der hier gesetzte Wert gr er oder gleich dem maximalen PWM Wert f r DRICUR bzw HOLCUR ist DRICUR Der Ausgang wird auf jeden Fall auf den per MAXOUT definierten Wert begrenzt Wird ein zu kleiner Wert gewahlt funktioniert der Mikroschrittbetrieb HOLCUR _ 4 _ nicht mehr ordnungsgem AMPSHNT nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Belegungstabellen TTL Ein Ausg nge SPS Ein Ausg nge Pinbelegung des 25 poligen D Sub female Pinbelegung des 25 poligen D Sub male 1 0 Input 1 16 Input 2 17 Input 3 18 Input 4 19 Input 5 20 Input 6 21 Input 7 22 Input 8 23 Output 1 B Output 2 4 Output 3 5 Output 4 6 Output 5 Output 6 8 Output 7 9 Output 8 10 5V max 300 mA Gesamtstrom 1 2 14 15 GND 12 2425 n C 13 Analog Ein Ausg nge Pinbelegung des 25 poligen D Sub male Analog l O Pin Input 1 16 Input 2 17 Input 3 18 Input 4 19 Input 5 20 Input 6 21 Input 22 Input 8 23 Output 1 3 Output 2 4 Output 3 5 Output 4 6 Output 5 7 Out
72. ZEROY Read out center point for the Y joystick JZEROY 515 JZEROZ lt uv gt Set center point for the Z joystick JZEROZ 508 JZEROZ Read out center point for the Z joystick JZEROZ 508 JBUTTON lt uv gt Switch on off the evaluation of joystick button JBUTTON 1 JBUTTON Read out whether the joystick button will be evaluated or not JBUTTON 1 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice 68 command group command function description example response positioning operation INIT lt n gt Enable the motor power stage release and activate position control loop With this command the axis is initialized completely the motor is powered and the position control feedback loop is active This command must be transferred after switching on the PS 90 so that the axis can be taken into operation using the commands REF PGO VGO etc Before this the following parameters must have been preset motor type limit switch mask and polarity feedback control loop parameters current range of the motor output stage INITI PSET lt n gt lt sv gt Set target position respectively relative travel distance ABSOL RELAT for an axis If absolute position format is switched on then the parameter is interpre ted as signed absolute position if relative position indication is chosen then the parameter is interpreted as signed travel distance The new absolute target position is the s
73. abelle f r Bahnsteuerung l schen PTABCIRCLE lt UV gt lt UV gt Kreisinterpolation berechnen und in die Positionstabelle ab der angegebenen Startzeile eintragen Die Parameter werden als Liste durch Komma getrennt bergeben Die Achsen Freigabebits werden mit den evtl bereits bestehenden Eintr gen der aktuellen Tabelle bitweise ODER verkn pft 1 Achsennummer f r X 0 f r keine X Achse 2 Achsennummer f r Y 0 f r keine Y Achse 3 Segmentzeit in ms 16 Bit 4 Funktionscode OR Maske f r die Segmente 16 Bit 5 Anzahl der Kreissegmente 16 Bit 6 Kreisradius mit Vorzeichen 32 Bit 7 Anfangswinkel in Grad mit Vorzeichen 16 Bit 8 Winkelbereich in Grad mit Vorzeichen 16 Bit 9 Optional Skalierung Z hler mit Vorzeichen 16 Bit 10 Optional Skalierung Nenner mit Vorzeichen 16 Bit PTABCPY lt UV gt lt UV gt lt UV gt Einen Bereich der Tabelle f r Bahnsteuerung kopieren Der Wert vor dem Zeichen gibt den Zielindex in der Positionstabelle an der Wert hinter dem Zeichen gibt den Quellindex an und der Wert hinter dem Komma die Anzahl Zeilen die kopiert werden sollen PTABCPY 50 10 20 PTABCLR lt uv gt lt uv gt Einen Bereich der Tabelle fur Bahnsteuerung loschen Der Wert vor dem Zeichen gibt den Zeilenindex an ab dem gel scht werden soll der Wert hinter dem Zeichen gibt die Anzahl Zeilen an die gel scht werden sollen PTABCLR50 20 Anderu
74. ahnsteuerung Achsen 1 2 3 Geschwindigkeitslimits Achse 1 2 3 800000 500000 300000 Beschleunigungslimits Achse 1 2 3 2000 4000 10000 Fahrdistanzen Achse 1 2 3 relativ in Inkrementen 1000 500 2000 Betriebsart a const Zu berechnen sind die normierte Segmentzeit At und der Freigabecode to Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 100 lt 2 1 024ms 197 20 21 24 7 Atq Folgende Befehle sind zu senden um die Geschwindigkeits und Beschleunigungslimits zu setzen sowie den ersten Tabelleneintrag zu definieren IVEL12800000 IVEL2 500000 IVEL3 300000 IACC1 2000 IACC2 4000 IACC3 10000 POSTABO 1000 500 2000 0 0 0 0 0 98 32768 0 7 Plausibilit tskontrolle mittels PTABPLAUSO und Auslesen des Tabellenelements ber POSTABO ergibt als Antwort 1000 500 2000 0 0 0 0 0 98 32768 4 7 668734 1705 Der Fehlercode 4 zeigt an dass der Eintrag f r die dritte und letzte Achse fehlerhaft ist Es wurden ein Geschwindigkeitswert von 668 34 und eine Beschleunigung von 1705 bei einer gegebenen Fahrstrecke von 2000 Inkrementen f r diese Achse berechnet Der Geschwindigkeitswert liegt ber dem zul ssigen Grenzwert 300000 Fahrtende Nach Abarbeitung des letzten Tabelleneintrags oder bei gel schtem Freigabe Bit bremsen die dann nicht mehr aktiven Achsen mit der jeweiligen Maximalbeschleunigung auf Geschwindigkeit Null ab Danach wird der Geschwindigkeitsmodus deaktiviert un
75. altet und von der Stromversorgung getrennt sein Anschluss und Montagearbeiten d rfen nur im stromlosen Zustand des Ger tes ausgef hrt werden Montage und Einsatz von Betriebs mitteln muss gem den Normen der Konformit tserkl rung erfolgen Die PS90 hat eine NOT AUS Schaltung deren Funktion an die EN 418 angelehnt ist Sie unterbricht die Leistungsversorgung der Motorend stufen auf der Sekundarseite Kleinspannungsbereich 24V bzw 48V Ferner wird der an einer Motorendstufe angeschlossene Motortyp ber einen Codierwiderstand erkannt So wird verhindert dass ein versehentlich falsch angeschlossener Motortyp z B ein DC Motor an einer Schrittmotor Endstufe unkontrolliert loslauft Die jeweiligen Achsmodule der Steuerungen d rfen nur mit den f r sie konfigurierten Motortypen betrieben werden Andere oder wei terf hrende Nutzungen entsprechen nicht dem vorgesehenen Ver wendungszweck Str me und Spannungen Das Schaltnetzteil der PS 90 besitzt einen Weitbereichseingang f r eine Prim rspannung von 100 bis 240VAC Der Netzeingang ist ber eine Feinsicherung 10AT 240W oder 16AT 480W abgesichert Ausgangsseitig sind keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen erfor derlich da die PS90 ausschlie lich mit Kleinspannung PELV bis 48VDC arbeitet Falls die PS 90 zur Ansteuerung von Nano Hybrid Achsen konfiguriert ist wird der Piezozweig mit Spannungen im Bereich von 71V bis 71V betrieben Besondere Sicherheitshinweise
76. am fig 27 PS 90 application architecture The initialization of the axes required is with over the INIT com mand at the simplest if the parameters stored in the static RAM are to be taken over Otherwise it is necessary to transfer the required parameters first before sending the INIT command Initialization for all axes lt n gt take over standard parameters stored set relevant parameters INIT lt n gt INIT lt n gt fig 28 PS 90 initialization architecture Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 A command processing time interpretation time of about 20 to 40 milliseconds has to be considered between two individual com mands sent to the PS 90 The control unit signals received can be e g retrieved character by character every millisecond until the defined end of string identifier is received Reference Motion for Axis n query ASTAT repeat until status byte n P fig 29 PS 90 reference motion for axis If a reference motion for an axis is to be executed reference mask and reference polarity are to be set before This is necessary only if it has not already been done before or if no appropriate values have been set for the standard settings Afterwards the reference motion is started The use of the provided software tool OWISoft including SDK and DLL facilitates the setup considerably since frequently used com mand sequences are alread
77. ametern wird die Antwort sofort zum PC zur ckgeschickt n Achsennummer 1 9 bzw hochste Achsennummer uv Zahlenwert ohne Vorzeichen sy Zahlenwert mit Vorzeichen v vorzeichenbehaftete Wegangabe Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 27 28 Anhang Befehlstabelle Pen Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe ASTAT Statusabfrage der Achsen pro Achse wird ein Zeichen zur ckgeschickt ASTAT IIOURTTJV das den aktuellen Zustand der Achse beschreibt I Achse nicht initialisiert Achse stromlos in Ruhe R Achse bestromt in Ruhe Achse positioniert im Trapez Profil gt Achse positioniert im S Kurven Profil V Achse arbeitet im Geschwindigkeitsmodus Achse f hrt auf Referenzposition F Achse f hrt einen Endschalter frei iJ Achse arbeitet im Joystick Betrieb LU Achse stromlos nachdem sie auf Limitschalter MINSTOP MAXSTOP gefahren ist Achse wird gestoppt nachdem sie auf einen Bremsschalter MINDEC MAXDEC gefahren ist AT Achse stromlos nach Endstufen Fehler MI Achse stromlos nach Motion Controller Fehler Z Achse stromlos nach Timeout Fehler Phaseninitialisierung aktiv Schrittmotor Achse Achse nicht freigegeben Achse stromlos nach Bewegungsfehler W Achse positioniert im Trapez
78. an be operated with PS90 Hybrid technology combines the advantages of positioning with spindle drive and precision of piezoelectric actuators Point to point positioning mode with different velocity profiles triangle trapezoidal or S curve as well as complex continuous path control like linear or circular interpolation are possible The software tool OWISoft is included in delivery too Thus the PS 90 can be configured and operated comfortably Configurations for OWIS standard positioning units are stored in OWISoft and can be assigned to the corresponding motor easily Foreign motors can also be actuated Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 2 Setup and Scope of Delivery The PS 90 consists of a basic unit for different output power classes and motor voltages It is equipped with axes modules additional functions and connections according to customer s requirements Upgrading with other axes modules functions and connections is also possible The unit is completely assembled and tested by OWIS and will be supplied ready for installation The valid firmware for operation is installed It can be updated if necessary through the USB or RS 232 interface Following parts are included in delivery e PS 90 in the required motor configuration e mains cable 2 5m length e USB cable 2m length e CD with software OWISoft tool and documentation in English German e printed version of the manual in Engli
79. ation parameter ABNETCOM 10 nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Parameter Relevance for the different Motor Types cx 003 F 9 9 i e 480 E 8 35 5 ae ae 2 MOTYPE 4 AXIS FKP n 4 FKD FDT FKI FIL FST MAXOUT 1 MXPOSERR SMK d D 4 SPL RMK RPL 4 RVELF 4 RVELS ACC DACC 4 a 2 JACC PVEL EDACC F FVEL ABSOL RELAT 4 4 4 PMOD AMPPWMF MCSTP DRICUR HOLCUR db 4 AMPSHNT Subject to change without notice 5005 2 So MOTPOLES 4 ENCLINES 4 ELCYCNT 4 BLDCCT 4 4 PHINTIM 4 4 PHINAMP 4 ATOT INPOSTIM 4 4 INPOSWND 4 4 INPOSMOD _ HBCH HBFV HBTI HBSV JPLAX JPLAY JPLAZ JOYACC JVEL JZONE JZEROX JZEROY JBUTTON neccessary not neccessary optional 1 The command be used however it
80. bautes Netzteil 2 eine Hauptplatine 3 max 3 Antriebsplatinen 4 max 9 Motorplatinen Endstufen 7 1 Aufbau Hauptplatine max 3 Antriebsplatinen max 9 Motorplatinen beispielsweise Handterminal 4 RS 485 e Antriebsplatine RS 232 DC Servo USB 2 0 b rstenbehaftet Anybus Schnittstelle Antriebsplatine Analogeingang b rstenlos 2 Ph Schrittmotor Antriebsplatine J2 Ph Schrittmotor 2 Ph Schrittmotor O digital 1 0 analog Antriebsplatine Antriebsplatine Antriebsplatine Mikrocontroller RAM Flash Bild 5 Steuerungsarchitektur Hauptplatine Die Hauptplatine ist das Kernst ck der PS 90 Sie bernimmt die Steuerung des Hauptablaufs kommuniziert mit dem PC und mit Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 den Antriebsplatinen verwaltet die digitalen und analogen Ein und Ausgange und kommuniziert mit dem Handterminal Die Hauptplatine hat einen USB Anschluss f r die Kommunikation mit einem PC Eine weitere RS 232 Schnittstelle ist als alternative Kommando Schnittstelle zum PC implementiert Uber die USB oder RS 232 Schnittstelle ist auch ein Update der Firmware m glich ber die RS 485 Schnittstelle wird das Handterminal angeschlossen Mit dem optionalen Anybus Modul Modbus TCP ist die Kommu nikation mit einem PC ber Ethernet m glich Antriebsplatine Jede Antriebsplatine beinhaltet ferner einen Motion Prozessor
81. by one ASCII character 0 or 1 This applies both for the query and for the setting of a value All parameters are stored resident and provided with a check sum After having switched the device off and then on the last parameter setting is again valid If a check sum error should arise then after switching on default values are loaded automatically and an error message is written into the error output buffer For commands that give a response e g parameter queries the answer is sent back to the PC immediately n axis number 1 9 respectively highest possible axis number uv unsigned integer value sv signed integer value v signed way indication Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Attachment Command Table command command group function description example response ASTAT Axis status inquiry a character each axis is returned to describe the current axis mode I axis is initialized axis is disabled R axis initialised and ready T axis is positioning in trapezoidal profile S axis is positioning in S curve profile V axis is operating in velocity mode P reference motion is in progress I I 1 1 axis is releasing a limit switch J axis is operating in joystick mode I I axis has been disabled after approac
82. chnet die maximale Fahrfrequenz des betreffenden Schrittmotors mit welcher dieser noch aus dem Stillstand ohne Beschleunigungsphase loslaufen kann Es ist blich diese und andere Kennfrequenzen von Schrittmotoren in Hertz Vollschritt HzVS d h Vollschritte pro Sekunde anzugeben Die Welle eines Schrittmotors mit Schrittwinkel 1 8 d h 200 Vollschritte pro Motorumdrehung der z B mit 400 HzVS l uft dreht mit einer Geschwindigkeit von zwei Umdrehungen pro Sekunde oder 120 Umdrehungen pro Minute Um h here Geschwindigkeiten als die Start Stop Frequenz zu errei chen muss der Schrittmotor ber diese Frequenz hinaus mittels geeigneter Beschleunigungsrampe beschleunigt bzw unter diese Frequenz mittels geeigneter Bremsrampe abgebremst werden Diese Beschleunigung bzw Bremsung erfolgt mittels trapezt rmigem oder S f rmigem Geschwindigkeit Zeit Profil Gegebenenfalls ist eine D mpfung Viskosed mpfer am zweiten Wellenende des Motors montiert erforderlich um berhaupt h here Drehzahlen erreichen zu k nnen Fast alle Standard Schrittmotoren die bei OWIS eingesetzt werden sind in der Lage einer Frequenz von 400 HzVS im Start Stop Betrieb zu folgen Die PS 90 besitzt einen digitalen Profilgenerator Die Geschwindig keitsprofile werden periodisch berechnet und an den 2 Phasen Schrittmotor ausgegeben Periodendauer Die Periodendauer des digitalen Profilgenerators ist durch die Hardware festgelegt Tp 256 Us
83. ction description example response follow up control PWMSMODE lt n gt lt uv gt Set positioning mode for positioning with WMS Mode 0 coarse positioning phase 1 Mode 1 coarse positioning phase 1 Mode 2 iteration phase 2 coarse positioning phase 1 iteration phase 2 position correction phase 3 phase 3 is active coarse positioning phase 1 position correction phase 3 phase 3 is active coarse positioning phase 1 iteration phase 2 Mode 3 Mode 4 position correction phase 3 phase 3 is finished in target window Mode 5 coarse positioning phase 1 position correction phase 3 phase 3 is finished in target window coarse positioning phase 1 iteration phase 2 hybrid positioning phase 3 phase 3 is finished in target window coarse positioning phase 1 iteration phase 2 hybrid positioning phase 3 phase 3 is active Mode 8 coarse positioning phase 1 position correction phase 2 hybrid positioning phase 3 phase 3 is finished in target window Mode 9 coarse positioning phase 1 position correction phase 2 hybrid positioning phase 3 phase 3 is active Mode 6 Mode 7 PWMSMODE1 PWMSMODE lt n gt Query positioning mode for positioning with WMS PWMSMODE1 PWMSSTATE lt n gt Read out state of positioning with WMS of a given axis Bit 0 axis positions with WMS Bit 1 axis positions with WMS and is in phase 1 Bit 2
84. ction description example response REF lt n gt lt uv gt Start reference travel while indicating the reference mode for one axis mode 0 search next index impulse and stop mode 1 approach reference switch and stop mode 2 approach reference switch search next index impulse and stop mode 3 mode 0 additionally set act position to 0 mode 4 mode 1 additionally set act position to 0 mode 5 mode 2 additionally set act position to 0 mode 6 approach maximum reference switch approach minimum reference switch set current position to 0 mode 7 approach minimum reference switch approach maximum reference switch set current position to 0 RVELS lt n gt lt sv gt Set reference travel speed slow for one axis Using this speed the index RVELS2 2000 pulse will be searched or the reference switch will be released respectively signed value RVELS lt n gt Read out reference travel speed slow for an axis RVELS2 2000 RVELF lt n gt lt sv gt Set reference travel speed fast for an axis The drive moves with this speed RVELF2 20000 towards the limit switch signed value RVELF lt n gt Read out reference travel speed fast for an axis RVELF2 20000 RDACC lt n gt lt uv gt Set reference travel deceleration for an axis This value is used when the RDACC1 1000 reference point is approached RDACC lt n gt Read out reference travel deceleration for an axis RDACCI 1000 SMK lt n gt lt uv gt Set limit switch mask f
85. d The value is correct only if none of the reference limit switches is active any more REFST lt n gt Inquiry of reference motion validity When reference motion successfully 1 completed the status is set on 1 valid If a motor without encoder is switched off e g open loop stepper then the validity is reset to 0 LMK lt n gt lt uv gt Set mask for limit positioning monitoring for the axis LMK1 01 With this command the limit positioning monitoring for tho lower limit and or upper limit for position can be set activ and inactive respectively The limit positioning monitoring behaves like the according DEC switch Bit sequence lt MAXDEC MINDEC gt LMK lt n gt Read out limit positioning monitoring mask for axis LMK1 01 LSTAT lt n gt Read current logical state of limit positioning monitoring for the axis LSTAT1 01 Bit 0 MINDEC lower limit is transcanded Bit 1 MAXDEC upper limit is transcanded SLMIN lt n gt lt uv gt Set negative limit position for the axis SLMIN1 100 SLMIN lt n gt Read out negative limit position for the axis SLMIN 1 100 SLMAX lt n gt lt uv gt Set positve limit position for the axis SLMAX1 100000 SLMAX lt n gt Read out positive limit position for the axis SLMAX1 100000 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 73
86. d die Achsen werden von Bahnsteuerungskontrolle auf Positionshaltung umgeschaltet Daraus ergibt sich bei Beendung der Bahnkurve ein Nachlaufen um eine gewisse durch die Ausgangsgeschwindigkeit am Ende des letzten Segments und die Maximalbeschleunigung bestimmte Distanz Kreisinterpolation Die approximative Bahnkurvenerzeugung ber tabellierte Segmente erm glicht auch mit zwei beliebigen Achsen X und Y eine kreis hnliche Figur bzw einen Teil davon zu generieren Hierbei wird der gew nschte Kreisbogen durch eine Sequenz von Kreissekanten angen hert ber einen speziellen Befehl kann die Vektortabelle ab einem bestimm ten Index mit entsprechenden Kreisdaten gef llt werden sofern die entsprechenden Basisparameter vorher korrekt gesetzt worden sind ber einen Skalierungsfaktor der die Weginkremente der beiden Achsen in eine bestimmte Beziehung zueinander setzt ist es m glich unterschiedliche Achsaufl sungen zu kompensieren oder elliptische Konturen zu erzeugen Definitionen Nummer der Sekanten ke 1 m m Gesamtanzahl Sekanten Startwinkel Winkeloffset des Kreissegments Vom Kreissegment abzudeckender Winkelbereich Aa Radius des Kreissegments r Subject to change without notice Veranschaulichung am Diagramm Bild 20 Geschwindigkeit Zeit Diagramm fur Betriebsart hier Teilkreis mit Radius r Winkeloffset a 10 Winkelbereich Aa 190 m 5 Sekanten Berechnung Das zu approximierende Kr
87. d there is a 32 bit counter for each axis The counter values are read out by the main processor The maximum counting frequency is 5 5 MHz signal or 22 MHz quadrature respectively Position Feedback Control Two encoder inputs are provided to operate servo motors DC or BLDC motors The first encoder signal serves the data acquisition for the closed loop position control PID type the second optional dual loop encoder serves the optional follow up position control Subject to change without notice Function of the follow up control To realize a follow up controller for a certain positioning unit it is necessary to equip the positioning unit with an additional incre mental linear measuring system which detects the real absolute position of the slide using a clear reference mark The drive unit consisting of the motor and drive spindle referred to in the follow ing as the actuator will be corrected to the real absolute posi tion by the control This can be done by iterative correction move ments or with a correction run at a constant speed A combination of both procedures is also possible The selection is done via the operating modes of the follow up control The values for the resolu tion of the linear measuring system and the positioning unit are usually different Before using the follow up controller a reference scan has to be made in reference motion mode 6 or 7 Thereby the total available travel is measured
88. der drei Achsen steuern bzw regeln kann Der Motion Prozessor verar beitet die Befehle des Mikrocontroller und generiert entsprechend die Ansteuersignale f r die Endstufenmodule Die Schnittstelle zu den Endstufen ist mittels Optokoppler galvanisch getrennt Wird ein zweites Wegmesssystem zur Nachlaufregelung verwendet Option muss eine entsprechende Wegmessplatine auf der Antriebsplatine aufgesteckt werden Motorplatine Antriebsplatine 3 Motorplatinen 2 Ph Schrittmotor Ph Schrittmotor z B Achse 1 bis 3 ps h Sch rittmotor NO 3 Achs Motion Prozessor Schnittstelle Wegmesssystem 4 Endschalter 1 Referenzschalter Bild 6 Funktion Antriebsplatine mit Motorplatine Die PS 90 kann mit maximal neun Motorplatinen best ckt werden Auf der Motorplatine befindet sich die Endstufe die die Wicklung en des Motors mit Strom versorgt und damit das Drehmoment steuert Die Motorplatine ist mit dem Universal Anschlussstecker verbunden an dem der Motor mit seinen Wicklungen der Encoder evtl die Hall Effekt Kommutierungssensoren und alle Schalter die zu dieser Antriebsachse geh ren angeschlossen sind Sicherungskonzept F r jede Motorplatine ist eine eigene Schmelzsicherung 5x 20 mm vorhanden die entsprechend dem maximal auftretenden Strom ausgelegt ist Sie soll helfen im Falle eines Hardwaredefektes groBeren Schaden zu vermeiden Die Sicherung ist von der Ger te r ckseite zug ngl
89. der Index 5 MINSTOP 4 MINDEC 3 MAXDEC 2 MAXSTOP 1 GND 37 Motorhaltebremse 24V 36 Motorhaltebremse 35 reserviert 34 reserviert 33 reserviert 32 reserviert ue STi GND 2 E 30 5V 129 reserviert 28 Hallsensor A 21 Hallsensor A 26 Hallsensor B 25 Hallsensor B 24 Hallsensor C 23 Hallsensor C 22 5V 21 GND 20 24V Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice 40 Anschlusskabel 1 Signalkabel mit Gesamtschirm Twisted Pair 8x2x0 15 mm und Sternvierer innen geschirmt 4x 0 25 mm Paar Nr Farbe Ader 1 Farbe Ader 2 Querschnitt 1 rot blau 0 15mm 2 wei braun 0 15 mm 3 gr n gelb 0 15 mm 4 grau rosa 0 15 mm 5 schwarz violett 0 15mm 6 grau rosa rot blau 0 15mm 7 orange schwarz 0 15 mm 8 transparent transparent rot 0 15 mm 9a gr n wei gr n braun 0 25 mm 9b gelb wei gelb braun 0 25 mm 2 Motorkabel mit Gesamtschirm Ader Nr Farbe Querschnitt 1 rot 0 6 mm 2 blau 0 3 wei 0 6 mm 4 schwarz 0 6 mm 5 braun 0 6 mm 6 rosa 0 5 mm 7 grau 0 5 mm Wegmessystem Encoder Pinbelegung der 12 poligen CONNEI Buchse female Encoder Pin A 5 A 6 B 8 B 1 3 T 4 5V 2 12 GND 10 11 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Kabelvorschlag f r RS 232 Schnittstelle
90. e possibly already existing entries of the current table 1 number of axis for X 0 for no X axis 2 number of axis for Y 0 for no Y axis 3 segment time in ms 16 bit 4 function code OR template for the segments 16 bit 5 number of segment of the circle 16 bit 6 signed radius 32 bit 7 start angle in degree with signed value 16 bit 8 angle range in degree with signed value 16 bit 9 optionally scaling counter with signed value 16 bit 10 optionally scaling denominator with signed value 16 bit PTABCPY lt UV gt lt UV gt lt UV gt Copy an area of table for path control The value before the sign specities the target index in the positioning table the value behind the sign specifies the source index and the value behind the comma the amount of lines that are to be copied u I PTABCPY 50 10 20 PTABCLR lt uv gt lt uv gt Delete an area of the table for path control The value before the sign indicates the index of lines wherefrom it is to be deleted the value behind the sign indicates the amount of lines which are to be deleted PTABCLR50 20 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten command function description example response MCSTP lt n g
91. e 1 I nay 4 65A respectively current range 2 la 7 15A through DIP switch S2 max 2 current range 1 current range 2 4 3 2 1 current limiting current limiting 1 1 1 1 0 5 0 34A 1 1 1 0 0 45 1 01A 1 1 0 1 0 75 1 70A 1 1 0 0 1 05 2 39A 1 0 1 1 1 35A 3 06A 1 0 1 0 1 65 3 74 1 0 0 1 1 95A 4 43 A 1 0 0 0 2 25 5 11A 0 1 1 1 2 55A 5 79A 0 1 1 0 2 85A 6 47A 0 1 0 1 3 15A 7 15A 0 1 0 0 3 45A 7 84A 0 0 1 1 3 75 8 51A 0 0 1 0 4 05 9 20A 0 0 0 1 4 35A 9 88 A 0 0 0 0 4 65 10 6 A The values in brackets are not allowed for the standard version of the motor phase Preselection of the PWM Chopper Time Constant with DIP Switch 1 1 51 quick 4 3 2 1 de excitation 1 1 1 1 off 1 1 1 0 on The standard setting grey marked in above table should give an optimal result in most applications We recommend not to change the presetting defined by the manufacturer Subject to change without notice 7 4 Selection of the Current Range for the Motor Power Stage The PS 90 motor power stage has two configurable current ranges in order to obtain a high precision in the current setting respectively a micro step resolution at its best The current range selected will be stored in the static RAM In order to activate the new selected current range it is necessary to re initialize the axis lt n gt after the pr
92. e Schalter low aktiv ist z B SchlieBerkontakt nach Masse d h offen in nicht betatigtem Zustand Ein gesetztes Bit Standardkonfiguration bedeutet dass der jeweilige Schalter high aktiv ist z B ffnerkontakt nach Masse d h geschlossen in nicht betatigtem Zustand Die Endschaltereingange arbeiten standardm ig mit 5V CMOS Pegel wobei Open Collector NPN oder Push Pull Ausg nge gleicherma en angeschlossen werden k nnen da hochohmige Pullup Widerst nde 4 7 kOhm nach 5V bereits ger teintern vorgesehen sind Die Endschaltereing nge sind tolerant gegen eine Fremdspannung von bis zu 24V Wiederinbetriebnahme nach Achsenfehler Nachdem ein Achsenfehler durch Betatigung eines Limit Schalters MINSTOP oder MAXSTOP aufgetreten ist wird die Achse lt n gt wie folgt wieder in Betrieb genommen 1 Initialisierung mittels Befehl INIT lt n gt 2 Freifahren des Limit Schalters mittels Befehl EFREE lt n gt 14 2 Endstufen Fehler berwachung Jedes Endstufe meldet mit einer digitalen Leitung ihren Status an den Mikrocontroller zur ck Dieses Signal wird zyklisch kontrolliert Meldet eine Endstufe einen Fehler so wird der Antrieb stromlos geschaltet d h die Regelschleife wird geoffnet und das Endstufen Freigabe Signal wird inaktiv gesetzt 14 3 Motion Controller Fehler berwachung Die Kommunikation mit den Motion Controllern wird ebenfalls berwacht Treten dabei Fehler oder Unplausibilitaten auf so wird der A
93. e current motion velocity should not be equal zero Syntax The table entry lt n gt is generated by the command POSTAB and transferred to the control The syntax is as follows POSTAB n em AXan AX AL cn gn Zero should always be passed as value for the error code E so that possibly set error bits are deleted The plausibility check for the motion segments n up to the end of the table is done by PTABPLAUS n Here for all active axes of each segment the velocity and or acceleration values are calculated and the adherence to the set limit values is checked In case of an error the appropriate bit for the axis is set in the error code E The calculated velocity and acceleration value Vel and Acc for the segment n of the last active axis i i e active axis with the highest axis number lt i gt are stored to control purposes in the table as well and can be read out by using POSTAB Both control values serve for debugging in particular and or extended plausibility check of motion segments with a single active axis POSTAB n returns as answer BO ni PO AX ACC HE IW gn n Vel Example The following example is to illustrate the fundamental functions for the creation of the table entries It s given Segment time about 100 ms Active axis for path control axes 1
94. e nicht verwendet wird Die Syntax ist wie folgt PTABCIRCLE n Achsnummer x Achsnummer y nea Np Beispiel PTABCIRCLEO 1 2 326 0 5 1000 10 190 1 1 generiert einen Teilkreis ab Tabellenelement 0 mit Achse 1 als X und Achse 2 als Y Achse Segmentzeit 1 3 Sekunde Betriebsart v const 5 Sekanten Radius 1000 Inkremente Startwinkel 10 Winkelbereich 190 und Skalierung 1 1 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 9 Wegerfassung Encoder Der Encoder ist ein auch als Drehgeber bezeichnetes Wegerfas sungssystem zur Positionsr ckmeldung das f r den Motorcontroller im geregelten Closed Loop Betrieb genutzt wird Ohne Encoder ist nur der gesteuerte Betrieb Open Loop mit Schrittmotoren m glich Um BLDC oder DC Motoren betreiben zu k nnen muss ein Wegerfassungssystem angeschlossen sein Dies kann ein Encoder sein blicherweise besitzen sie 500 1250 oder 2500 Linien pro Umdrehung ber den Encoder erfasst der Motion Controller die aktuelle Position der Achse und berechnet aus der zeitlichen Ver nderung der Positionswerte die aktuelle Geschwin digkeit des Rotors Encoder sind fest am Motor angeflanscht und direkt mit dem Rotor verbunden Die Signale des Encoders sind Kanal A und B CHA und CHB 90 Grad versetzt sog Quadratur Signale und ggf ein Index Impuls pro Umdrehung Die PS 90 kann als Encodersignale TTL Pegel oder antivalente Signale
95. e waste heat of the motor power stages is dissipated by the laterally attached heat sink The control should not be built into an additional housing or a cabinet without sufficient air circulation Note Heat accumulation in the control or at the heat sink should be avoided A minimum distance of 15cm has to be kept to closed surfaces and walls Emergency Stop Function On the rear panel one can find a socket for connecting an external emergency stop button If no emergency stop button is used a jump plug has to be inserted If an emergency stop button shall be connected the jump plug has to be removed and the button n c contact has to be connected instead Note it the jump plug is removed and no emergency stop button is connected the operation of the motor output stages is blocked 13 2 Connection of Peripherals and Devices Before switching on the control all connecting plugs for devices and peripherals have to be connected so that they are recognized and initialized by the control during start up This is the positioning unit the power supply e the computer The controller is connected via the USB or RS 232 interface to the computer With additional Anybus module Modbus TCP it is possible to communicate with a PC via Ethernet For this a driver installation is required The driver is on the included CD For the installation please start setup exe Note Before switching on and start
96. ebereich reicht von 1 bis 2147483647 Dauer der Trapezprofil Beschleunigungsrampe bei gegebener Geschwindigkeit V und Beschleunigung ACC V T 15 Anlauf Nachlaufdauer in Sekunden Zur ckgelegte Distanz w hrend der Trapezprofil Beschleunigungsrampe As 1 Mikroschritt Nachlaufweg in Mikroschritten V2 131072 ACC 11 2 DC Servomotor und 2 Phasen Schrittmotor Closed Loop Allgemeines Die PS 90 hat einen digitalen Lage Geschwindigkeits Regler Stell und Regelgr e werden periodisch berechnet Die Erfassung des Positions Istwertes geschieht im einfachsten Fall mittels eines Drehgebers auch Encoder genannt der am 2 Wellenende des Motors angeflanscht ist Wichtigste Kenngr e des Encoders ist die Encoder Strichzahl R Sie gibt die Anzahl der sog Linien d h Hell Dunkel Perioden je Motorwellenumdrehung an Die Signale durchlaufen eine Vierfach Auswertung woraus sich generell eine 4 fach h here Aufl sung als die Encoder Strichzahl ergibt Abtastzeit Die Periodendauer des digitalen Reglers wird auch als Abtastzeit bezeichnet und ist durch die Hardware festgelegt Die minimale Abtastzeit betr gt 204 8 us Sie kann bei Bedarf um ganzzahlige Vielfache von 51 2 us erh ht werden T 204 8 us n 51 2 us nel0 1 386 entsprechend einer Abtastzeit von T 204 8 us 256 us 19986 us Als Abtastzeit k nnen nur ganzzahlige Werte an die PS 90 bergeben werden Der Wert wird intern auf d
97. ed V Then the profile slows down similarly to the acceleration value by using the negative jerk in opposite direction in order to first reach the maximum acceleration A and then to halt the axis at the end position It is possible that a S curve profile only contains some of the segments shown in fig 12 This can e g be the case if the maximum acceleration cannot be reached before half a way in direction end velocity or end position This profile does not contain segments Il and VI see fig 13 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 segments IV V VII velocity v fig 13 The S curve does not reach the max acceleration acceleration D deceleration J jerk If a position is defined in such a way that the end acceleration cannot be reached then there is no segment IV see fig 14 Segments III gt gt lt gt fig 14 The S curve without max acceleration segment A acceleration D deceleration J jerk Contrary to the trapezoidal profiling mode the S curve profiling mode does not permit changes of any profiling parameters while the axis is in motion Similarly the axis may not be switched into the S curve mode while it is in motion However it is allowed to switch from the S curve mode to another profiling mode during the motion 8 3 Velocity Mode The following table presents the profile parameters for the velocity mode
98. egungsfertigmeldemodus abfragen INPOSMOD1 0 INPOSTIM lt n gt lt uv gt Bewegungsfertigmeldezeit einstellen in Sample Zeit Zyklen INPOSTIM1 1000 INPOSTIM lt n gt Bewegungsfertigmeldezeit abfragen INPOSTIM1 1000 INPOSWND lt n gt lt uv gt Bewegungsfertigmeldefenster einstellen in Encoder Counts INPOSWND1 50 INPOSWND lt n gt Bewegungsfertigmeldefenster abfragen INPOSWND1 50 AMPPWMF lt n gt lt uv gt PWM Frequenz fur Endstufe einstellen 20000 oder 80000 ist m glich AMPPWMF1 20000 AMPPWMF lt n gt PWM Frequenz f r Endstufe abfragen AMPPWMF1 20000 ENCLINES lt n gt lt uv gt Linien Anzahl des Encoders f r eine Achse einstellen ENCLINES1 500 ENCLINES lt n gt Linien Anzahl des Encoders f r eine Achse abfragen ENCLINES1 500 MOTPOLES lt n gt lt uv gt Polanzahl des Motors f r eine Achse einstellen MOTPOLES1 25 MOTPOLES lt n gt Polanzahl des Motors f r eine Achse auslesen MOTPOLES1 25 BLDCCT lt n gt lt uv gt 1 Kommutierungsmodus bei BLDC einstellen BLDCCT1 0 0 Blockkommutierung mit Hallsensoren 1 Sinuskommutierung mit Encoder BLDCCT lt n gt Kommutierungsmodus bei BLDC abfragen BLDCCT1 0 ELCYCNT lt n gt lt uv gt Encoder Counts f r einen elektrischen Kommutierungszyklus einstellen ELCYCNT1 128 ELCYCNT lt n gt Encoder Counts f r einen elektrischen Kommutierungszyklus abfragen ELCYCNT1 128 lt gt lt gt Phasen Initialisierungszeit in Sample Zeit Zyklen einstellen PHINTI
99. einer Achse abfragen AXSIGNALS1 000001 1101101001 Bit O Encoder CHA Bit 1 Encoder CHB Bit 2 Encoder Index D Bit 3 Encoder Home Bit4 MAXSTOP Bit 5 MINSTOP Bit 6 AxisIn Pin Bit 7 Hall A Bit 8 Hall B Bit 9 Hall C Bit 10 2 AxisOut Pin Bit 11 15 reserviert AXIS lt n gt lt uv gt Eine Achse freigeben bzw sperren Mit diesem Befehl kann eine Achse AXIS5 1 freigegeben 1 oder gesperrt 0 werden AXIS lt n gt Freigabezustand einer Achse auslesen Ist die Achse freigegeben AXIS5 1 so wird eine 1 angezeigt ansonsten eine 0 MOTYPE lt n gt lt uv gt 0 DC Brush MOTYPE1 0 2 Schrittmotor Open Loop 3 Schrittmotor Closed Loop 4 BLDC MOTYPE lt n gt Motortyp f r eine Achse auslesen MOTYPE1 0 AMPSHNT lt n gt lt uv gt Stombereich fur eine Achse einstellen AMPSHNT1 0 0 Strombereich 1 niedrig 1 Strombereich 2 hoch AMPSHNT lt n gt Vorgew hlten Strombereich f r eine Achse auslesen AMPSHNT1 1 TERM lt uv gt Terminalmodus einstellen TERM 2 Modus 0 kurze Antwort Modus 1 Antwort mit Klartext Modus 2 Antwort mit Klartext und OK nach jedem Befehl ohne R ckmeldung TERM Terminalmodus abfragen TERM 2 BAUDRATE Baudrate der seriellen Schnittstelle einstellen erlaubte Werte sind BAUDRATE 9600 9600 19 200 38400 57600 115 200 Diese Einstellung wird erst nach dem n chsten Reset aktiv BAUDRATE Aktuelle Baudrate der seriellen Schnittstelle abfragen BAUDRATE 9600 COMEND
100. eissegment wird ber den Radius die Sekantenanzahl Winkeloffset und Winkelbereich definiert Die Drehrichtung wird ber das Vorzeichen der Winkelbereichs angabe festgelegt Hierbei entspricht ein positiver Winkel einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn bei entsprechender Anordnung der Achsen siehe auch Lage des Koordinatensystems in oben genanntem Diagramm Der Startwinkel der einzelnen Sekantenvektoren k ergibt sich zu k 1 OO 40 Die x und y Koordinaten der Sekantenvektoren sind dann fAQa AQ AX 2r sin K M und mE AQ Ay 2r sin Kaz Mit 2r sin wird die Lange eines Sekantenvektors bezeichnet Skalierungsfaktor Der Skalierungsfaktor zum Ausgleich unterschiedlicher Aufl sungs werte der beiden Kreisinterpolations Achsen bzw zur Realisierung von Ellipsen wird ber Z hler und Nenner dargestellt die ber zwei separate Kommandos gesetzt werden k nnen Der Nenner sei mit N der Z hler mit Z bezeichnet Falls N gt Z f hrt die Y Achse und die Wegangaben f r X werden durch N Z dividiert Falls Z gt N f hrt die X Achse und die Weg angaben f r Y werden durch N Z dividiert Der Standardwert ist 7 N 1 falls seitens des Anwenders keine Angaben gemacht werden Syntax Ab Tabellenelement lt n gt werden ber den Befehl PTABCIRCLE Kreisdaten in Form von m Sekantenvektoren generiert und zur Steuerung bertragen Hierbei bedeutet Angabe von Null f r eine Achsnummer dass die Achs
101. el sowohl am Tisch als auch an der Steuerung am 4 poligen Lemo Anschluss befestigt Positionierung im Nano Hybrid Betrieb Zur Positionierung mit einer Nano Hybrid Positioniereinheit stehen drei Moglichkeiten zur Verf gung Normale Positionierungen k n nen wie mit jeder Einheit mit Schrittmotor erfolgen Da jede Nano Hybrid Positioniereinheit mit einem integrierten Messsystem ausge stattet ist kann auch die Nachlaufregelung Modi 0 bis 5 als Betriebsart gewahlt werden Anderungen vorbehalten 21 27 Um die M glichkeiten der hochgenauen Positionierung mit Hilfe des Piezo Antriebs nutzen zu k nnen sind spezielle Modi 6 bis 9 der Nachlaufregelung vorhanden die im Folgenden erkl rt werden Allgemeine Beschreibung der Nachlaufregelung f r Piezo Antriebe Bei der Nachlaufregelung erfolgt die Positionierung in mehreren aufeinander folgenden Schritten Der erste Schritt ist dabei immer eine Grobpositionierung ber den Motor Anschlie end erfolgt eine Korrektur des Positionierfehlers durch den Schrittmotor und dann durch den Piezo Antrieb Folgende Werte sind f r die Positionierung mit Hilfe des Piezo Antriebs relevant PWMSSET Dieser Wert gibt die Sollposition f r den zu startenden Positionier vorgang an Im absoluten Positioniermodus wird der Wert als Abso lutposition betrachtet Im relativen Positioniermodus entscheidet das Vorzeichen die Fahrtrichtung PWMSPWIN Dieser Wert beschreibt ein zul ssiges Zielfenster
102. elle Zielposition f r den Lagerregler zur ck VVEL lt n gt lt sv gt Sollgeschwindigkeit f r Geschwindigkeitsmodus einer Achse setzen VVEL1 20000 Mit diesem Befehl wird die Startgeschwindigkeit und auch evtl eine neue Geschwindigkeit w hrend die Achse im Geschwindigkeitsmodus f hrt bergeben VVEL lt n gt Sollgeschwindigkeit f r Geschwindigkeitsmodus auslesen WELI 20000 PGO lt n gt Positionierung einer Achse starten Die Achse f hrt die neue Zielposition PGO2 entweder im Trapez oder S Kurven Profil an siehe PMOD VGO lt n gt Geschwindigkeitsmodus einer Achse starten VGO2 STOP n Bewegung einer Achse stoppen P Jegliche aktive Bewegung einer Achse wird abgebrochen m Der Antrieb stoppt mit der programmierten Bremsrampe und bleibt stehen 9 VSTP n Geschwindigkeitsmodus einer Achse stoppen VSIP2 9 Arbeitet eine Achse im Geschwindigkeitsmodus so wird dieser mit diesem Befehl beendet und die Achse gestoppt EFREE lt n gt Endschalter einer Achse freifahren Nachdem ein Antrieb in einen Limit Schalter 2 MINSTOP MAXSTOP oder Bremsschalter MINDEC MAXDEC gefahren ist kann mit diesem Befehl der Antrieb aus dem Schalter herausgefahren werden Die Richtung der Bewegung wird dabei selbstt tig entschieden je nach dem ob ein positiver oder negativer Endschalter aktiviert ist MON lt n gt Endstufe Freigabe einschalten und Positionsregler aktivieren MONI Mit diesem Befehl wird die Achse nachdem der Motor stromlos gesc
103. en ohne Vorzeichen FVEL1 1000 FVEL lt n gt Endschalterfreifahrtgeschwindigkeit f r eine Achse auslesen FVELT 1000 ACC n uv Beschleunigung Anfahrrampe f r eine Achse setzen ACC1 100 wird fur alle Modi verwendet Trapez S Kurve Geschwindigkeitsmodus etc lt gt Beschleunigung fur eine Achse auslesen ACCI 100 DACC lt n gt lt uv gt Verz gerung Bremsrampe f r eine Achse setzen DACC2 68 wird f r alle Modi ausser S Kurve verwendet DACC lt n gt Verz gerung f r eine Achse auslesen DACC2 68 JACC lt n gt lt uv gt Maximalen Jerk Ruck f r eine Achse setzen JACC9 5 5 wird nur beim S Kurven Profil verwendet lt gt Maximalen Jerk Ruck f r eine Achse auslesen 9 5 5 EDACC lt n gt lt uv gt NOT AUS Verzogerung Bremsbeschleunigung fur eine Achse einstellen EDACC1 1000 9 Diese Verz gerung wird benutzt wenn ein Bremsschalter angesprochen hat EDACC lt n gt NOT AUS Verz gerung einer Achse auslesen EDACCI 1000 JVEL lt n gt lt sv gt Max Geschwindigkeit der Achse bei Joystickfahrt einstellen JVEL3 1000 Mit diesem Befehl wird die maximale Geschwindigkeit bei voller Auslenkung des Joysticks definiert JVEL lt n gt Max Geschwindigkeit der Achse bei Fahren mit Joystick auslesen JVEL3 1000 JOYACC lt n gt lt uv gt Beschleunigung und Verz gerung der Achse bei Fahren mit Joystick einstellen JOYACC lt n gt Beschleunigung Verz gerung der Achse bei Fah
104. en Segment analog zur Betriebsart v const als Korrekturwert ein Maximalgeschwindigkeit und beschleunigung Die maximal zul ssige Geschwindigkeit bzw Beschleunigung im Vektormodus wird f r jede Achse separat mittels der Befehle VEL und gesetzt Diese Grenzwerte gelten gleicherma en f r den Vektormodus als auch f r den Betrieb mit Linearinterpolation nderungen vorbehalten 16 Plausibilitatsprutung Uber das Kommando PTABPLAUS kann eine Vektortabelle auf Plausibilitat gepr ft werden Falls die gegebene Zielposition einer Achse nur bei Uberschreitung des vorgegebenen Geschwindigkeits oder Beschleunigungslimits erreicht werden konnte wird fur die betreffende Achse das entsprechende Bit im Fehlercode E gesetzt Gesetzte Fehlerbits werden w hrend des Positioniervorgangs ignoriert und dienen nur der Information des Anwenders Der Tabelleneintrag kann auch dann ausgef hrt werden wenn E ungleich Null ist jedoch ist dann mit einem sehr gro en Positionierfehler zu rechnen Achsenfreigabe F r jede innerhalb eines Fahrsegments aktive Achse muss im Freigabe code T ein Bit gesetzt werden Achsen mit gel schtem Bit werden im Fahrtvektor nicht ber cksichtigt bzw mit der programmierten Maximalbeschleunigung auf Geschwindigkeit Null abgebremst falls die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ungleich Null sein sollte Syntax Der Tabelleneintrag n wird ber den Befehl POSTAB generiert und zur Steuerung be
105. en n chsten g ltigen Wert gerundet Standardwert Voreinstellung 256 us Endgeschwindigkeit Die Positionierung der Achsen wird im Punkt zu Punkt Verfahren vorgenommen Hierbei beschleunigt jede Achse wahlweise mit trapezf rmigem oder S f rmigem Geschwindigkeits Profil Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Die Endgeschwindigkeit V nach der Beschleunigungsrampe wird als 32 Bit Wort angegeben Ihr Wertebereich reicht von 1 bis 2147483647 Hinweis a Keinesfalls darf eine h here Geschwindigkeit vorgegeben werden als die Mechanik in der Lage ist zu fahren da sonst die angeschlossene Mechanik besch digt oder zerst rt werden kann Bei gegebener Geschwindigkeit V und der Encoder Linienzahl R errechnet sich die Motordrehzahl ohne Ber cksichtigung eines evtl vorhandenen Getriebes wie folgt Ss E Umdrehungen pro Minute bzw n 22 Umdrehungen pro Sekunde T 4R 65536 bzw ere KS Inkremente pro Sekunde Die letzte Formel kann auch wie folgt verstanden werden Der Controller verf hrt V 65536 Inkremente je Abtastintervall F r die Umrechnung von der Motordrehzahl in eine Positionier geschwindigkeit der Mechanik sind zus tzlich die mechanischen Daten wie z B Spindelsteigung und ggf die Getriebe bersetzung zu ber cksichtigen Beispiel Es ist eine Positionierung mit einer Nenndrehzahl n 1800 U min auszuf hren Es wird ein Encoder mi
106. en und wird intern mit einem hochohmigen Spannungs teiler aut 1 4V gezogen Die Leiterbahnen der invertierten Signale haben gerateintern auf den Antriebsplatinen Trennstellen mit beidseitigen Uberbriickungs Pads um eine Unterbrechung der invertierten Signalleitungen zu erm glichen falls dies erforderlich sein sollte Am nichtinvertierenden Eingang ist ein Pullup Widerstand nach 5V vorgesehen 6 2 Eingange und Ausgange Zur Interaktion mit externen Sensoren und Aktoren sind entsprechende digitale und analoge Ein und Ausg nge vorgesehen An die TTL kompatiblen Eing nge k nnen einfache Gabellicht schranken etc angeschlossen werden Mit den TTL Ausg ngen ist es m glich digitale Hardware in der Anwendung direkt anzusteuern Die SPS kompatiblen Eing nge erm glichen die Verwendung der im Anlagenbau blichen 24VDC Induktiv Sensoren in Zweidraht und Dreidraht Technik Die Arbeitswiderst nde der SPS Eing nge k nnen per Software gemeinsam als Pull Up oder Pull Down geschaltet werden Die SPS Ausg nge steuern Magnetventile oder sonstige induktive und ohmsche Lasten direkt an gegen 24V schaltend Die Ausg nge sind kurzschlussfest Eigenschaften Pegel Strom Sonstiges TTL Eing nge 0 5V SPS Eingange 0 24VDC 2 Draht 3 Draht Analogeingange 0 4 096VDC Aufl sung 10 Bit TTL Ausgange 0 5V 10mA E SPS Ausgange 0 24VDC 300 kurzschlu fest Analogausgange 10 4 096VDC 10mA _ Aufldsung 10Bit
107. er die RS 232 mit einem PC kommunizieren Die PS 90 kann mit bertragungsraten von 9 600 19 200 38 400 57 600 oder 115 200 Baud arbeiten Es ist unbedingt darauf zu achten dass die Ubertragungsrate der PS 90 mit der im Ger tetreiber eingestellten bertragungsrate bereinstimmt sonst ist keine Kommunikation m glich Voreinstellung ist 9 600 Baud Kann aus dem Abnahmeprotokoll entnommen werden Anybus Schnittstelle Die PS 90 kann optional mit einer Anybus Modul Modbus TCP geliefert werden Mit diesem Modul ist es m glich ber Ethernet Kommandos zur PS 90 zu schicken und entsprechende R ckmeldungen zu erhalten NOT AUS Funktion An der Ger ter ckseite ist ein Anschluss f r einen externen NOT AUS Taster vorgesehen an welchem standardm ig ein Kurzschlussstecker eingesteckt ist Soll ein NOT AUS Taster angeschlossen werden ist der Kurzschlussstecker zu entfernen Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Hinweis a Wird der Kurzschlussstecker entfernt und kein NOT AUS Taster angeschlossen ist die Funktion der Motorplatinen Motorendstufen blockiert Die NOT AUS Schaltung der PS 90 ist angelehnt an die EN 418 und unterbricht die Leistungsversorgung der Motorendstufen auf der Sekund rseite Kleinspannungsbereich 24V oder 48V Die Funktion wird durch ein selbsthaltendes Relais mit zwangsgef hrten Kontakten 2 ffnerkontakte in Reihe umgesetzt Bei Abschaltung der Endstufen wird zus
108. er for the motion to converge it is necessary that the amount moved in each iteration step is less that the previous step until the current position is within the target window It follows that a divergence criterion for the iteration phase is the situation when the amount of deviation after correction move n is greater or equal than the amount of deviation after the correction move n 1 After successful completion convergence current position is within target window or failure divergence of iteration a correction phase in speed mode Phase 3 may follow Whether phase 3 is active or not is selectable ie is set by a parameter Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 e n the subsequent correction phase the actual position of linear measuring system is queried If the actual position is outside the target window speed mode is called with the previously defined follow up velocity as a parameter Once the current position is within the target window the follow up procedure stops i e a break ramp will be triggered If the actuator runs beyond the limit the direction will be reversed etc e can also be set by a system parameter whether or not the follow up control in the velocity mode should always be active or switched off upon reaching the target window Calculation of the conversion factor F In follow up controlled operation driving distances are in principle multiples of the measurement
109. er inductive and resistive loads directly switching towards 24V The outputs are short circuit proof features level current others TTL inputs 0 5V SPS inputs 0 24VDC 2 wire 3 wire analog inputs 0 4 096 VDC resolution 10 bit TTL outputs 0 5V 10 mA SPS outputs 0 24VDC 300mA short circuit proof analog outputs 0 4 096VDC 10mA resolution 10 bit power outputs 0 24VDC 1 0A PWM The analog inputs can measure voltages between OV and 4 096V directly and convert them into digital values with a resolution of 10 bits reference voltage 4 096V The in and outputs are galvanically separated The query commands ANIN uv and INPUTS correspond to the same inputs of the PS 90 see command set page 62 The eval uation of the inputs takes place either analog or digital The four power outputs are PWM type and switching towards GND They are designed to drive inductive loads which need a high actuating current for a short time and a low stand by current afterwards as holding brakes or solenoids e g Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 The power outputs can be configured by software especially for driving a motor holding brake The emergency stop functionality of the PS 90 is based on EN 418 and interrupts the supply circuit of the motor output stages on the secondary side safety low voltage 24V or 48V The function is implemented by means of a self holding relay
110. erminal has to be connected before the device is switched on in order to be recognized during the initialization Using the keys and the LC display an easy control of the PS 90 via menu commands is possible fig 25 Hand held terminal The hand held terminal has only the function of a terminal that is it manages keys and the LC display The functions for the user guidance response to operating keys or texts are controlled by the PS 90 The language of the user guidance on the LC display is English 15 1 Basic Functions of the Hand Held Terminal Following basic functions can be executed via hand held terminal e release axis Release initialize axis e change axis parameters e configure serial interface RS 232 e run axis using the arrow keys e move axis to the target position e move axis to the reference position e configure joystick and run axis under control of a joystick e switch on the demonstration mode for one axis e read out inputs e set outputs e display actual position for an axis e display firmware version of main board and motion processor Short Description of the Menu Sections 1 2 initialize axis supply motor power stages and switch on position feedback control loop enter axis number and target position move to target position 88 enter axis number and run the motor using the arrow keys enter reference motion mode and start reference moti
111. eset has been done Preselection of the current range 2 high current for axis lt n gt takes place after e g following command sequence AMPSHNT n 1 INIT lt n gt In order to switch back to current range 1 low current one may use e g following command sequence AMPSHNT lt n gt 0 INIT lt n gt Phase Current Setting for 2 Phase Step Motors Driving and holding current can be separately preset with 2 phase step motors The selection for axis lt n gt can be done as in the fol lowing description The value lt uv gt is defined as integer percentage of the maximum current in the pre selected current range 1 or 2 driving current DRICUR lt n gt lt uv gt holding current HOLCUR lt n gt lt uv gt maximum phase current current range 1 corresponding to 100 2 4A maximum phase current current range 2 corresponding to 100 5 45A Note a With the standard motor driver board a phase current of 3 6A max in current range 2 corresponding to 66 of the maximum value that can be preset should not be exceeded In general the lowest possible current range should be selected in order to obtain the optimal precision in high resolution micro step operation Current Range Setting for DC Servo Motors The suitable current range for the DC servo motors has to be set in accordance with the thermally admissible continuous current of the corresponding motor type A current limiting can be configured inside the unit by mea
112. esponse mode 1 response with plain text mode 2 response with plain text and OK handshake after each command without feedback TERM Query terminal mode TERM 2 BAUDRATE Set baud rate for the serial interface allowed values BAUDRATE 9600 9 600 19 200 38400 57600 115 200 This setting becomes active only after the next reset or power on BAUDRATE Read out current baud rate for the serial interface BAUDRATE 9600 c COMEND Set command end identification 0 CR 1 CR LF 2 LF COMEND 0 COMEND Read out command end identification COMEND 0 E SAVEGLOB Store global parameters in serial FRAM SAVEGLOB LOADGLOB Recall global parameters out of the serial FRAM LOADGLOB SAVEAXPA n Store axis parameters for an axis in the serial FRAM SAVEAXPA1 LOADAXPA lt n gt Recall axis parameters for an axis in the serial FRAM LOADAXPA1 SERNUM Query serial number of the PS 90 SERNUM 09080145 VERSION Read out software version of the firmware installed on the main board VERSION PS90 V6 2 270412 MCTRVER Return version data for the motion controller chips PCHECK Calculate and read out checksum of the program memory PCHECK 12227 JZONE lt uv gt Set inactive joystick zone 0 256 JZONE 25 JZONE Read out inactive joystick zone JZONE 25 JZEROX lt uv gt Set center point for the X joystick JZEROX 505 JZEROX Read out center point for the X joystick JZEROX 505 JZEROY lt uv gt Set center point for the Y joystick JZEROY 515 J
113. esssystem f r 3 Achsen Wegmessplatine e Anschluss eines zusatzlichen Wegmesssystems Encoder f r eine Achse siehe Kapitel Anschl sse S 8 e Anschlusskabel mit Stecker f r zusatzlichen Encoderanschluss e 4 zus tzliche TTL und Analogeingange e 4 zus tzliche TTL und Analogausgange e 8 zus tzliche SPS Ein und Ausg nge e A zus tzliche Ausg nge f r Motor Haltebremsen 2 3 Optionen Es sind folgende Optionen verf gbar e Stand Alone Compiler mit USB Dongle e Anybus Schnittstelle Modbus TCP e Betrieb von BLDC Servomotoren nderungen vorbehalten 3 Sicherheit Die Steuerung hat je nach Ausf hrung ein Gewicht von etwa 15kg An der Frontseite unten befindet sich eine Griffmulde und an der R ckseite oben ein Handgriff Damit kann die PS 90 sicher transportiert werden Die Verwendung der PS 90 sollte ausschlie lich von autorisiertem Fachpersonal und unter Ber cksichtigung der Vorschriften der Unfall verh tung sowie den Vorschriften der Elektroindustrie durchgef hrt werden Beachten Sie hierzu auch die entsprechenden im Datenblatt aufgef hrten Sicherheitshinweise Nicht qualifizierte Personen d rfen die Steuerung nicht in Betrieb nehmen Das Steuerger t ist f r Betriebstemperaturen von 10 bis 40 C und Lagertemperaturen von 10 bis 50 C konzipiert Es muss vor hoher Luftfeuchtigkeit Ersch tterungen sowie explosiven Gasen gesch tzt werden Vor dem ffnen des Ger tes muss es spannungsfrei gesch
114. eter ver ndern e RS 232 Schnittstelle konfigurieren e Achse mit Pfeiltasten fahren e Achse auf Zielposition fahren e Achse auf Referenzposition fahren e Joystick konfigurieren und Achsen per Joystick fahren e Demonstrations Modus f r eine Achse einschalten e Eing nge auslesen e Ausg nge setzen e aktuelle Position einer Achse anzeigen e Firmware Version der Hauptplatine und Motion Controller anzeigen Subject to change without notice Kurzbeschreibung der Men Ebenen 1 2 Achse initialisieren Endstufe bestromen und Positionsregler ein Achsennummer und Zielposition eingeben Zielposition anfahren Achsennummer eingeben und Antrieb mit den Pfeiltasten verfahren Referenzfahrtmodus eingeben und Referenzfahrt durchf hren Achsen auswahlen und im Joystickmodus starten Joystickmodus stoppen Demonstrationsmodus starten Achsennummer und Position eingeben Achse f hrt hin und her Abbruch mit Taste Positionieren Betriebsanleitung User Manual PS 90 Schnittstellen Parameter Baudrate usw eingeben Achsen freigeben Achsen Parameter Motortyp Filterparameter Geschwindigkeiten Beschleunigungen Positionseingabemodus absolut relativ usw eingeben Achsen Eingange anzeigen Endschalter Eingange anzeigen digital und analog Ausg nge digital und analog anzeigen setzen r cksetzen Firmware Version anzeigen Achse ausw hlen und aktuelle Position einer Achse anzeigen Achse stromlos schalten akt
115. f either the end position is within the set target window or the error between consecutive correction movements increases In modes 8 and 9 correction is being done with a velocity movement This movement is stopped once the target window is reached If for any reason the movement ends behind the window another movement in the opposite direction starts Once positioning with the stepper motor is completed fine posi tioning with the piezo drive starts phase 3 This phase ends once the actual position is within PWMSSET PWMSPWIN Should the piezo be unable to reach the target window phase 2 is started again with a correction movement by the stepper motor n modes 7 and 9 phase 3 remains active after the final position has been reached This means that any changes in the actual position which might be for example a result of external forces will be corrected continually by the piezo drive If the piezo drive itself cannot correct this phase 2 will be initiated automatically Anderungen vorbehalten 61 62 13 Initial Operation of the PS 90 13 1 Installation and Preparing Installation The control is designed for the use in research and development as well as for industrial applications It may only be operated in dry dust free environment normal ambient conditions Normally it is operated as a tabletop unit For internal cooling ventilation slots are attached in the upper part of the housing front and back side Th
116. fication Here a positive angle corresponds to a counterclockwise turn during appropriate arrangement of the axes see also the position of the coordinate system in aforementioned diagram The starting angle for the single secant vectors k results to k 1 OO FA Then the x and y coordinates of the secant vectors are AQ AX 2r sin CER 23 and Aa AQ Ay 2r sin 2 cosfoa 2r sin el 2m Scaling factor designates the length of a secant vector The scaling factor represented by counters and denominators is meant to adapt different resolution values of the two circle interpolation axes and to realize ellipses respectively They can be set by two separate commands The denominator is designated with N the counter with 7 If N gt Z the y axis leads and the path data of x are divided N Z If Z gt N the x axis leads and the path data of y are divided by Z N The default value is 2 1 if no data are given by the user Syntax Circular data are generated as secant vectors lt m gt starting from table element n with the command PTABCIRCLE and are transferred to the control Here the declaration of zero for an axis number means that the axis is not used The syntax is as follows PTABCIRCLE n axis number x axis number y AU Tan Op Atta Lar Ni Example PTABCIRCLEO 1 2 326 0 5 1000 10 190 1 1 generates a pitch circle starting from table element 0 with axis
117. g components Motor Driver Board 1 integrated power supply main board 3 motor driver boards 2 a main board e g axis 1 to 3 2 phase step motor 3 max 3 drive controller boards 2 phase step motor NO CH r CD Wn CD c D IS 3 fr e TS 4 max 9 motor driver boards 7 1 Assembly 7 e motion processor interface interface encoder linear measuring system Main Board max 3 max 9 drive controller boards motor driver boards i g hand held terminal A RS 485 drive t x 15232 emer USB 2 0 brush 4 limit switches 1 reference switches Ethernet 7 servo joystick analog inputs u emergency gt The PS 90 can be equipped with up to nine motor driver boards 70 D stop 0 digital ____ 2 controller phase step moto On the motor driver board itself the H bridge output stages are implemented They supply appropriate current levels to the motor coils and control its torque that way fig 6 Drive controller board function with motor driver board fig 4 Control architecture On the motor driver board the universal motor connector is fitted Wain Board On this connector all the necessary signals such as motor current limit switches encoder holding brake and Hall commutation sensors if any can be found Safety Fuse Concept There is a separate fuse 5 x 20mm
118. gung eingeschaltet und das Gerat aktiviert wurde muss jede Achse die verwendet werden soll zun chst per INIT Befehl oder ber das Handterminal initialisiert werden Achsenparameter die ver ndert wurden werden ebenfalls mit der Initialisierung bernommen Software F r die Inbetriebnahme geh ren zum Lieferumfang der Steuerung das Softwaretool OWISoft der USB Treiber und die Software Schnitt stelle SDK API f r C C C und LabView ab Version 5 0 Der USB Treiber ist f r Windows 2000 Windows XP Windows Vista 32 64 Bit Windows 7 32 64 Bit geeignet Die Software Schnitt stelle enthalt Beispielprogramme mit dem Quellcode und Hilfe dateien F r die Inbetriebnahme mit OWISoft sind die jeweiligen Parameter der Positionierer f r die Achsen hinterlegt die nur noch angew hlt werden m ssen Hinweis Die hinterlegten Parameter sind f r unbelastete Positionierer voreingestellt F r optimalen Lauf m ssen die Reglerparameter der konkreten Belastungen angepasst werden Lesen Sie hierf r bitte die Bedienungsanleitung OWISoft F r die Inbetriebnahme mittels eigener Applikationssoftware lesen Sie bitte das Kapitel Hinweise zum Aufbau einer eigenen Applika tionssoftware Dort ist im Anschluss auch eine Tabelle mit den Befehlss tzen der PS 90 angef gt Anderungen vorbehalten 23 24 14 Fehleruberwachung 14 1 Endschalter Die PS 90 besitzt vier Endschaltereingange davon jeweils zwei Eing nge f
119. haltet war wieder eingeschaltet und befindet sich anschlie end im bestromten Zustand mit aktivem Positionsregler MOFF lt n gt Endstufe Freigabe ausschalten und Positionsregler deaktivieren MOFF 1 Mit diesem Befehl wird der Positionsregler deaktiviert und die Freigabe Leitung f r die Endstufe deaktiviert JOYON Startet das Verfahren von 1 bis 3 Achsen mit dem Joystick JOYON Anschlie end bewegen sich diese Achsen im Geschwindigkeitsmodus Die Geschwindigkeit und das Vorzeichen werden mit dem Joystick vorgegeben JOYOFF Stoppt das Verfahren von 1 bis 3 Achsen mit Joystick JOYOFF CNT lt n gt lt sv gt Aktuellen Positionsz hler f r eine Achse setzen CNT1 5000 CNT lt n gt Aktuellen Positionszahler f r eine Achse auslesen CNTI 5000 CRES lt n gt Aktuellen Positionsz hler f r eine Achse nullen CRES1 POSERR lt n gt Auslesen des aktuellen Positionsfehlers einer Achse POSERR1 15 Zur ckgegeben wird die Differenz zwischen Encoder Position und Sollposition Kann auch on the fly benutzt werden um den Schleppfehler auszulesen VACT lt n gt Aktuelle Geschwindigkeit einer Achse auslesen VACT2 1000 Die aktuelle Geschwindigkeit wird im Format 16 16 mit Vorzeichen zur ckgegeben der fraktionale Anteil ist jedoch 0 weil die aktuelle Geschwindigkeit aus der Positionsdifferenz zwischen zwei Sample Zeiten berechnet wird ENCPOS lt n gt Aktuellen Positionsz hler des Encoders f r eine Achse auslesen 51 5000 Dieser Befeh
120. hing a hardware limit switch MINSTOP MAXSTOP B axis has been stopped after approaching a brake switch MINDEC MAXDEC axis has been disabled after limit switch error M axis has been disabled after motion controller error 2 axis has been disabled after timeout error phase initialization activ step motor axis axis is not released E axis has been disabled after motion error W axis is positioning in trapezoidal profile with WMS X axis is positioning in S curve profile with WMS Y axis is operating in velocity mode with WMS C axis is operating in velocity mode with continuous path control N axis is operating in piezo follow up mode with WMS 2 error unknown state of axis u ASTAT IIOURTTJV MSG general status request Read out the message exit buffer the message exit buffer is used only for error messages which concern the command interface wrong command missing parameters invalid value Possible messages are 00 NO MESSAGE AVAILABLE will be returned after the attempt to read out the message buffer even though no message is currently present 01 PARAMETER BEFORE EQUAL WRONG will be written into the mes sage buffer if the command interpreter has failed to convert the para meter before the equals sign into a number correctly 02 AXIS NUMBER WRONG will be written into the message buffer if the command interpreter has
121. hse f ngt an abzubremsen wenn eine neue Geschwindigkeit angegeben wird die einen kleineren Wert hat als die aktuelle Geschwindigkeit oder ein anderes Vorzeichen hat als die aktuelle Richtung vorgibt Ein einfaches Geschwindigkeitsprofil sieht aus wie ein einfaches trapezf rmiges Punkt zu Punkt Profil wie in Bild 9 dargestellt nderungen vorbehalten 13 14 Bild 15 zeigt ein komplizierteres Profil in dem beides die Geschwindig keit als auch die Bewegungsrichtung zweimal wechseln Beschleunigung Verz gerung Verz gerung Beschleunigungs nderung gt Geschwindigkeit v negative Bewegungsrichtung Bild 15 Geschwindigkeitsprofil Hinweis a Im Geschwindigkeitsmodus ist die Achsenbewegung nicht an eine Endposition gebunden Es liegt in der Verantwortung des Anwenders Geschwindigkeits und Beschleunigungswerte zu verwenden die einen sicheren Bewegungsablauf garantieren 8 4 Referenzierung Bei der Referenzfahrt wird einer der vier Endschalter angefahren Die Position kann an dieser Stelle genullt werden Dazu werden zwei Referenzfahrtgeschwindigkeiten mit Betrag und Vorzeichen und eine Referenzbeschleunigung parametriert Der Endschalter wird mit gro er Geschwindigkeit angefahren und mit kleiner Geschwindigkeit verlassen dann wird gestoppt Geschwindigkeit v Bild 16 Referenzfahrt A Beschleunigung D Verzogerung Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 8
122. ich und kann von au en getauscht werden Standardm ige Absicherung 6 3 AT Subject to change without notice 7 2 Betrieb unterschiedlicher Motortypen Schrittmotoren Die PS 90 ist fur den Betrieb von 2 Phasen Schrittmotoren ausgelegt die sowohl gesteuert Open Loop als auch geregelt Closed Loop betrieben werden konnen DC Motoren Die PS 90 kann ebenfalls DC Motoren b rstenbehaftete Servomo toren ansteuern Die Endstufe ist als H Br cke mit Strombegrenzung ausgef hrt die mit einem PWM Signal und einem Richtungssignal angesteuert wird Es ist eine automatische Strombegrenzung eingebaut die beim berschreiten des maximalen Motorstroms anspricht BLDC Motoren Ein Betrieb von BLDC Motoren b rstenlose Servomotoren mit drei Motorphasen ist auch m glich Die Endstufe steuert drei Motorwicklungen mit drei vom Motion Controller generierten 50 50 PWM Signalen an In allen 3 Br ckenzweigen wird der Summenstrom gemessen Treten zu hohe Motorstr me auf so wird der Strom mittels Stromchopper begrenzt 7 3 Einstellelemente der Motorendstufe e 4 fach Dipschalter 1 S2 e Jumper JP10 und JP11 4 mim SR 1 1 JP 1j Bild 7 Werkseitige Dipschalter und Jumpervoreinstellungen OFF 40 4 ON 1 Bild 8 DIP Schalter 1 S2 3 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 2 Phasen Schrittmotor Open Loop JP10 und JP11 m ssen sich in Stellung 2 befinden Beide
123. icht werden sollen Bezugspunkt bzw Startpunkt der Tabellenvektoren ist die jeweilige aktuelle Sollposition der Achsen Die approximierten Bahnkurven werden im Geschwindigkeitsmodus mit Trapezprofil gefahren Realisierung des Vektormodus Vektortabelle Jeder Tabelleneintrag n definiert ein komplettes Fahrsegment und enth lt den relativen Fahrtvektor AX f r maximal acht Achsen a bis h entsprechend den Achsnummern 1 bis 8 das f r die Fahrt des Vektors vorgegebene Zeitintervall At einen 16 Bit Funktionscode F einen 8 Bit Fehlercode E und einen 8 Bit Achsfreigabecode T AX AX 4 Au 1 Ain AX al ch 1 oi ty t fey t 2000 N AXAN AXpN ARM AXqw AX Es k nnen maximal 2000 Vektoren definiert werden Nmax Die Elemente des Fahrtvektors Einzeldistanzen werden als ganz zahlige Werte mit Vorzeichen Integer 16 Bit dargestellt Die maxi male Wegdistanz f r ein Zeitintervall At betr gt 32760 Inkremente d h als Wertebereich f r einen Positionseintrag ist ein Zahlenwert von 32760 bis 32760 zul ssig Segmentdauer Das Zeitintervall At f r Fahrsegment lt n gt wird als ganzzahliges Vielfaches von 1 024ms angegeben Der Wertebereich reicht von 20 bis 1638 woraus sich eine definierbare Segmentzeit von minimal 20 48 ms bis maximal 1 677312 in Schritten von 1 024 ms ergibt At 20 1 024ms 20 48 ms Nmin At Nm 1638 1 024 1 67
124. igned The fractional part is 0 however because the current speed is calculated on the basis of the position deviation between two samples JVACT2 1000 ENCPOS lt n gt Read out current encoder position counter for an axis Do not use this command with open loop step motor axes ENCPOS1 gt 000 MXSTROKE lt n gt Read out measured travel This command reads out the travel ascertained by referencing in mode 6 and 7 MXSTROKE1 340000 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 69 command group command function description example response RELAT lt n gt Set entry mode of coordinates for an axis to relative RELATI indication of the signed travel distance ABSOL lt n gt Set entry mode of coordinates for an axis ABSOL2 to absolute indication of the signed target position MODE lt n gt Query the active current entry mode of coordinates for one axis MODE2 ABSOL PMOD lt n gt lt uv gt Set positioning mode trapezoidal S curve for an axis PMOD1 0 0 trapezoidal profiling mode 1 S curve profiling mode PMOD lt n gt Read out positioning mode trapezoidal S curve for an axis PMOD1 1 PVEL lt n gt lt uv gt Set max positioning velocity for an axis used for the trapezoidal and S curve profile PVEL1 10000 PVEL lt n gt Read out ma
125. ilmodus erlaubt der S Kurven Profilmodus keine nderungen an einem der Profilparameter w hrend die Achse in Bewegung ist Ebenfalls darf die Achse nicht in den S Kurven Modus geschaltet werden w hrend die Achse in Bewegung ist Es ist allerdings erlaubt vom S Kurven Modus zu einem anderen Profilmodus w hrend der Bewegung zu wechseln 8 3 Geschwindigkeitsmodus Die folgende Tabelle fasst die Profilparameter f r den Geschwindig keitsmodus zusammen Profilparameter Format Wort Bereich lange 32 bit 2 147 483 648 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle 32 bit 1 2 147 483 647 65 536 Counts Cycle2 Geschwindigkeit 16 16 Beschleunigung 16 16 Verz gerung 16 16 Im Gegensatz zu den trapezf rmigen und S Kurven Profilmodi bei denen die Endposition bestimmt ob positive oder negative Geschwindigkeit vorgegeben wird bestimmt das Vorzeichen des im Geschwindigkeitsmodus bergebenen Geschwindigkeitswerts ob in positiver oder negativer Richtung gefahren werden soll Deswegen kann der Geschwindigkeitswert der zur PS 90 bermittelt wird positive Werte fur positive Bewegungsrichtung oder negative Werte f r entgegengesetzte Bewegungsrichtung annehmen Bei diesem Profil wird keine Endposition angegeben Die Bahn wird ausgef hrt indem die Achse mit dem angegebenen Wert kontinuierlich beschleunigt bis die jeweilige Endgeschwindigkeit erreicht wird Die Ac
126. in increments of the linear measuring system and the absolute position counter is automatically set to zero when the reference mark of the linear measuring system is attained The target position of a follow up controlled positioning unit is indicated by the defined absolute position of the linear measuring system after a successful reference run i e a target position is the absolute or relative distance indicated related to an integer multi ple of the increment of travel of the linear measuring system the reference point and if applicable the current position For the control to internally calculate the position of the actuator the relationship between the increment of position by the actuator and the increment of position by the linear measuring system is characterised by a conversion factor F Z N which is the ratio of both resolutions A positioning run with a follow up control corresponds to the fol lowing 3 phase scheme e Using the given conversion factor Z N the relative distance for travel of the actuator is calculated from the given position e The actuator is moved the calculated distance phase 1 rough positioning and the deviation from the nominal position is calculated If the actual position is outside the defined target window an iterative approach can be used if desired i e the relative distance of the actuator is calculated cyclically and output to the motor output etc phase 2 iteration In ord
127. ing the control all peripheral devices have to be connected Otherwise they will not be initialized and therefore not identified by the control unit Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 13 3 Getting Started The control is activated by pressing the mains switch The microcon troller initializes itself and its periphery and tries to start the execu tion of stand alone programs that might have been stored in the flash memory previously by the user The initialization procedure takes approx 10 seconds Afterwards the PS 90 is ready to receive and execute commands trom the PC When Windows is first started after the PS 90 has been connected the operating system should recognize the new hardware The driver can then be installed In order to do this administrator rights are necessary The PS 90 can be operated in stand alone mode with the hand held terminal and joystick optional accesories See the following chap ters Hand Held Terminal and Joystick Initialization After having switched on the power supply and activated the unit each axis that shall be used has to be initialized first by the INIT command or by means of the hand held terminal Axes parameters having been changed will also be taken over during the initialization Software Following tools are included with purchase the software tool OWISoft the USB driver and the software interface SDK API for C C and LabView Ve
128. ional gain of feedback control loop All filter parameters and the torque signal limit are programmable so that the user is able to fine tune the filter The ranges of values and formats are listed in the following table terminus name range liim integration limit 32 bit unsigned 0 2 124 483 647 integral gain 16 bit unsigned 0 32 767 Ky derivative gain 16 bit unsigned 0 32 767 K proportional gain 16bit unsigned 0 32 767 integration limit target position bi quad filters encoder feedback derivative time fig 21 Structure of the digital filters nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 11 Positioning Velocity and Acceleration Calculation 11 1 2 Phase Step Motor Open Loop General Information Each step motor driven mechanics has a so called start stop frequency which is especially dependent from motor type system friction and load moment of inertia The start stop frequency defines the maximum travel frequency of the step motor concerned with which it starts directly from standstill without acceleration phase It is usual to indicate these and other characteristic frequencies of step motors in Hertz full step HzFS i e full steps per second The shaft of a step motor with a step angle of 1 8 i e R 200 full steps per motor revolution which runs with e g 400 HzFS rotates with a speed of 2 revolutions per second or 120 revoluti
129. is axis the remaining axes taken part in the linear interpolation are synchronized within the control by software Functional Principle Which of the maximally 9 axes are involved in the linear interpolation is indicated by a binary code at the start of the axes A set bit means here that the appropriate axis is active For each axis a maximum speed as well as a maximum acceleration value must be defined before use of the linear interpolation which should not be exceeded during the positioning procedure The velocity time profile of an linear interpolated motion sequence is symmetrical With consideration of the digital system time sample time and or cycle time of the profile generator for each axis the maximum values are converted so that the guiding axis f reaches the target position as fast as possible with maximum possible speed Vmax f and acceleration 1 The remaining axes are synchronised to the guiding axis whereby the given limit values of the control should be complied with The linear interpolation axes are designated in the following by i The following diagram shows the process in principle of the speed profile of the guiding axis v t and any linear interpolation axis v t by an example fig 17 Linear interpolation In the example the driving distance of the axis n is negative the driving distance of the guiding axis 1 is positive At the time t the acceleration phase is completed
130. is important that the value set here is larger than or equal to the maximum PWM value for DRICUR or HOLCUR In any case the output is limited to the value defined by MAXOUT If a too small value is selected the micro step operation will not work properly Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten I Connecting Table TTL In Outputs pin assignment of the 25 pin D Sub male connector SPS In Outputs pin assignment of the 25 pin D Sub female connector 18 TTL I O pin SPS I O pin input 1 16 input 1 16 input 2 17 input 2 17 input 3 18 input 3 18 input 4 19 input 4 19 input 5 20 input 5 20 input 6 21 input 6 21 input 7 22 input 7 22 input 8 23 input 8 23 output 1 3 output 1 3 output 2 4 output 2 4 output 3 5 output 3 5 output 4 6 output 4 6 output 5 7 output 5 7 output 6 8 output 6 8 output 7 9 output 7 9 output 8 10 output 8 10 5V max 300 mA total current 1 2 14 15 24V max 1000 mA total current 1 2 14 15 GND 11 12 20 25 GND 11 12724 25 13 13 Analog In Outputs RS 232 pin assignment of the 25 pin D Sub male connector pin assignment of the 9 pin D Sub male connector analog UO pin RS 232 pin input 1 16 1 input 2 17 TXD 2 input 3 18 RXD 2 input 4 19 DSR 4 input 5 20 GND 5 input 6 21
131. ished successfully as soon as the actual position is within PWMSSET WMSOFFS PWMSWIN and PWIMSSET WMSOFFS PWMSWIN PWMSWIN must always be positive and should be between 10 to 50 increments Its value might affect the total time of the positioning phase Improper set ting of this value might lead to an addition correction phase of the stepper motor or the piezo drive WMSVEL This value sets the speed with which in modes 7 and 9 a correction movement in phase 2 is done WMSVEL must always be positive Depending on the chosen mode the following procedure is performed Using the given conversion factor Z N the relative distance for travel of the actuator is calculated from the given position The actuator is moved the calculated distance phase 1 and the deviation from the nominal position is calculated f the actual position is outside the defined window PWMSSET WMSOFFS PWMSWIN a correction phase phase 2 is started If the actual position is inside this window fine positioning with piezo drive is started Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 f phase 2 is needed depending on the chosen mode one of two possible correction movements will be performed In mode 6 and 7 a coarse positioning phase phase 1 will be started again This means that based on the current position the new target positi on is calculated and then the stepper motor will move the stage accordingly Phase 2 ends i
132. itch signals The motor power stage contains an additional protection device which helps to avoid motor damage if a wrong motor type has been connected e g a DC motor to a stepper motor output stage For detection of the motor type a coding resistor is provided in the 37 pin D Sub connector of the motor connecting cable between pin 14 and 15 Coding e 0 Ohm DC servo motor brush type e infinite resistance no resistor 2 phase step motor e 470 Ohm BLDC When being switched on the PS 90 measures the resistance value and reports an error message if the measured value does not match the type of the motor power stage The error message of the output stage be read out using the command ASTAT see command set page 62 The pin assignment can be seen in attachment The pin assignment matches the OWIS standard Limit and Reference Switches Maximum four switches can be connected for each axis They can be micro switches TTL Hall switches or TTL light barriers with 5V voltage Various or n o contacts switching towards U or GND can be attached to the inputs Additionally one of the four switches can be defined as reference switch if necessary The active level and the switch assignment are configured by software Anderungen vorbehalten 4 48 Encoder Input The encoder input enables both the connection of encoder with line drivers antivalent signals for CHA CHB and optionally index I and
133. l liefert bei Open Loop Schrittmotorachsen die aber mit Encoder betrieben werden die aktuelle Encoder Position zur ck umgerechnet in Schritte nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Befehls Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe 5 MXSTROKE lt n gt Gemessenen Tischhub auslesen MXSTROKE1 340000 Bei der Referenzierung in den Modi 6 und 7 wird der Tischhub ermittelt 5 und kann mit diesem Kommando ausgelesen werden E RELAT lt n gt Positionsangaben f r eine Achse auf relativ umschalten RELATI Angabe des Weges mit Vorzeichen ABSOL lt n gt Positionsangaben fur eine Achse auf absolut umschalten ABSOL2 Angabe der Zielposition mit Vorzeichen MODE lt n gt Abfrage des aktuell eingestellten Positionsformates f r eine Achse MODE2 ABSOL PMOD lt n gt lt uv gt Positioniermodus Trapez S Kurve f r eine Achse setzen PMOD1 0 0 Trapez Profil 1 S Kurven Profil PMOD lt n gt Positioniermodus Trapez S Kurve fur eine Achse auslesen PMOD1 1 PVEL lt n gt lt uv gt Max Positioniergeschwindigkeit fur eine Achse setzen PVEL1 10000 wird f r das Trapez und S Kurven Profil verwendet PVEL lt n gt Max Positioniergeschwindigkeit f r eine Achse auslesen PVELI 10000 FVEL lt n gt lt uv gt Endschalterfreifahrtgeschwindigkeit f r eine Achse setz
134. le to switch the control unit off and then again on Subject to change without notice 6 1 Connections The connections of the PS 90 are located on the front and rear side of the housing These are communication interfaces in and outputs for the periphery as well as connections for the positioning units see figure 1 and 2 connection function socket USB slave communication with a PC USB port type B RS 232 communication with a PC D Sub 9 pin male connector RS 485 remote operation of the controller D Sub 9 pin with the hand held terminal female connector joystick manual positioning of max 3 axes analog inputs 272 TTL in outputs interaction with external sensors D Sub 25 pin and actuators male connector analog interaction with external sensors D Sub 25 pin in outputs and actuators joystick male connector SPS in outputs interaction with external SPS D Sub 25 pin control female connector universal motor motor supply with motor holding D Sub 37 pin brake encoder and limit switch female connector connection connector connection of the travel measuring system linear measuring system encoder CONNEI 12 pin circular socket AC inlet IEC appliance connector for cold condition power supply Option communication with a PC via RJ 45 Ethernet Anybus module Modbus TCP USB and RS 232 Interfases The PS 90 has an USB 2 0 slave inte
135. liche Leistungen und Motorspannungen und wird entsprechend den Kundenanforderungen mit Achsmodulen zusatzlichen Funktionen und Anschl ssen best ckt Ein Nachr sten mit Achsmodulen Funktionen und Anschl ssen ist ebenso moglich Das Gerat wird bei OWIS9 komplett aufgebaut getestet und anschlussfertig geliefert Die g ltige Firmware f r die Steuerung ist eingespielt Sie kann gegebenenfalls ber die USB oder RS 232 Schnittstelle aktualisiert werden Zum Lieferumfang der Steuerung geh ren e P590 in der gew nschten Motorkonfiguration e Netzkabel mit 2 5 m Lange e USB Kabel mit 2m Lange e CD mit OWISoft und Dokumentation in Deutsch und Englisch e gedruckte Version der Betriebsanleitung in Deutsch und Englisch e Datenblatt in Deutsch und Englisch 2 1 Standard Die Steuerung verf gt ber e USB Anschluss e RS 232 Anschluss e Anschluss f r Handterminal e Anschluss f r externen NOT AUS Taster e 4 Eing nge f r Referenz bzw Endschalter je Achse e 4 TTL Eingange e 4 Analogeing nge e 4 TTL Ausgange e 4 Analogausg nge e Motoranschluss D Sub 37 polig mit Anschluss f r Motorhaltebremse Option End Reterenzschalter und weitere Signale siehe Pinbelegung 5 38 2 2 Zubeh r Folgendes Zubeh r ist erh ltlich e Anschlusskabel mit Stecker f r unterschiedliche Positioniersysteme e Joystick f r drei Achsen analog mit 3m Kabel e Handterminal mit LC Display e NOT AUS Taster mit 3m Kabel e Auswertung Wegm
136. llbar abgeschlossen Weiterhin ist der Antwortmodus einstellbar TERM Dazu gibt es drei Einstellungen 1 Beim Auslesen des Message Ausgangs Buffers wird nur eine zweistellige Zahl zur ckgegeben Fehlercode Diese Einstellung wird vorzugsweise bei Ansteuerung ber Software gew hlt da die Ger temeldungen hier am k rzesten sind womit der Befehlsdurchsatz optimiert wird 2 Beim Auslesen des Message Ausgangs Buffers wird eine zwei stellige Zahl mit Klartext ausgegeben 3 Wie 2 und zus tzlich wird jeder ausgef hrte Befehle der keinen Wert zur ckmeldet mit OK quittiert R ckmeldungen werden auch entweder mit CR oder CR LF oder LF zur ckgesendet einstellbar Im ersten Antwortmodus TERM 0 werden die binaren Informationen z B Endschalterkonfiguration Endschalterstatus digitale analoge Eingange Ausgange usw als Bits einer Dezimalzahl angegeben In den anderen Modi TERM 1 TERM 2 werden diese Werte als bin re Zahl angegeben Dies gilt sowohl f r die Abfrage als auch f r die Einstellung eines Wertes Alle Parameter werden resident abgespeichert und mit einer Checksumme versehen Nach dem Aus und erneutem Einschalten des Ger tes ist der letzte Stand der Parameter wieder g ltig Sollte die Checksumme nicht mehr stimmen so werden beim Einschalten automatisch die Werte aus dem FRAM geladen und eine Fehlermel dung in den Fehlerspeicher eingetragen Bei Befehlen mit einer R ckantwort z B Abfragen von Par
137. m Befehl wird definiert welcher der 4 Endschalter einer Achse als Referenzschalter interpretiert werden soll Es muss eine Maske mit genau einer 1 bergeben werden Bit Reihenfolge lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt SPL3 RMK3 0001 1111 2RMK n Referenzschaltermaske f r eine Achse auslesen RMK3 RPL lt n gt lt uv gt Reterenzschalterpolaritat fur eine Achse setzen Dieser Befehl definiert den aktiven Pegel des Referenzschalters Bit Reihenfolge lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt RPL3 1110 RPL lt n gt Referenzschalterpolarit t f r eine Achse auslesen RPL3 1110 HYST lt n gt Referenzschalterhysterese einer Achse auslesen Nach erfolgter Referenzfahrt kann mit dem Kommando die Hysterese des Schalters ausgelesen werden HYSTI 28 7REFST lt n gt Abfrage der G ltigkeit der Referenzfahrt Nach erfolgter Referenzfahrt wird der Status auf 1 G ltig gesetzt Schaltet man einen Antrieb ohne Encoder z B Schrittmotor Open Loop stromlos so wird die G ltigkeit auf 0 zur ckgesetzt REFST LMK lt n gt lt uv gt Limit Positions berwachungsmaske f r die Achse setzen Mit diesem Befehl wird die Limit Positions berwachung f r die untere und oder die obere Grenzposition aktiv bzw inaktiv geschaltet Die Limit Positions berwachung verh lt sich beim berschreiten der Grenzen wie der entsprechende DEC Schalter Bit Reihenfolge lt MAX
138. magnetische Felder Basisnorm EN 61000 4 3 St rfestigkeit gegen schnelle transiente St rgr en Burst Basisnorm EN 61000 4 4 St rfestigkeit gegen Sto spannungen Surge Basisnorm EN 61000 4 5 St raussendung nach Fachgrundnorm EN 61000 6 3 mit St rspannungen auf Netzleitungen Basisnorm EN 55014 1 Hausgerate Storstrahlung Basisnorm EN 55014 1 Hausger te Grenzwerte fur Oberschwingungsstrome Basisnorm EN 61000 3 2 Grenzwerte fur Begrenzung von Spannungsanderungen Spannungsschwankungen und Flicker Basisnorm EN 61000 3 3 5 Technische Ubersicht Stromversorgung Anzahl der Antriebe Schaltnetzteil mit Strombegrenzung bis zu 9 Achsen SM DC und BLDC bis zu 6 Nano Hybrid Achsen SM Antriebsverband je 3 Achsen bilden einen koordinierten Antriebsverband fur eine Antriebsart Antriebsart 2 Phasen Schrittmotoren Open Loop OL 2 Phasen Schrittmotoren Closed Loop CL DC Servomotoren BLDC Servomotoren Nano Hybrid Achsen USB 2 0 RS 232 optional Anybus Schnittstelle Modbus TCP Kommunikation Aufbau Tischger t in hochwertigem Metallgeh use Schutzart IP 20 Encoder Quadratur Signale A B und Index RS 422 oder TTL Pegel mit 4 fach Auswertung max Zahlfrequenz 2 MHz Signal bzw 8 MHz Quadratur Option zum Anschluss eines zweiten Encoders bzw Wegmesssystems f r Nachlaufregelung sog Dual Loop Aufl sung 32 Bit max Z hlfrequenz 5 5 MHz Signal
139. n for the following positioning movement When using absolute positions this value is interpreted as such In relative mode the sign decides on the direction of the movement PWMSPWIN This parameter defines an acceptable target window in front and behind the set position PWMSSET It is given in increments of the measurement system The positioning movement ends successfully once the actual position is within PWMSSET PWMSPWIN and PWMSSET PWMSPWIN PWMSPWIN must always be a positive value and should be in the range of 2 to 10 increments Its value affects the time to achieve the set position Choosing too large a value results in a to coarse positioning and repeatability accuracy Choosing too small a value might lead to not achieving a stable end position WMSOFFS In order to make the usage of the piezo drive possible the stepper motor must move the stage to a different position than the actual desired position This offset is defined by WMSOFFS and given in increments of the measurement system WMSOFFS must always be negative and should be in the range of 20 to 100 If the value is set improperly addition correction movements by the motor might be necessary resulting in an increased time to finish the positioning PWMSWIN This value defines an acceptable target window in front and behind the position which the stepper motor has as target It is given in increments of the measuring system Positioning with the stepper motor is fin
140. n gt lt uv gt Set PWM output frequency of drive controller board 20000 or 80000 is possible AMPPWMF1 20000 AMPPWMF lt n gt Read out PWM frequency of drive controller board AMPPWMFI 20000 ENCLINES lt n gt lt uv gt Set encoder line number for an axis ENCLINES1 500 ENCLINES lt n gt Read out encoder line number for an axis ENCLINES1 500 MOTPOLES lt n gt lt uv gt Set motor pole number for an axis MOTPOLES1 25 MOTPOLES lt n gt Read out motor pole number for an axis MOTPOLES1 25 BLDCCT lt n gt lt uv gt Set commutation mode with BLDC BLDCCT1 0 0 block commutation with Hall sensors 1 sine commutation with encoder BLDCCT lt n gt Query commutation mode with BLDC BLDCCT1 0 ELCYCNT lt n gt lt uv gt Set encoder counts for one electrical commutation cycle ELCYCNT1 128 ELCYCNT lt n gt Read out encoder counts for one electrical commutation cycle ELCYCNTI 128 PHINTIM lt n gt lt uv gt __ Set phase initialization time in multiples of the cycle time PHINTIM1 10 PHINTIM lt n gt Read out phase initialization time in multiples of the cycle time PHINTIM 1 10 PHINAMP lt n gt lt uv gt Set phase initialisation amplitude in 9o PHINAMP1 50 PHINAMP lt n gt Read out phase initialisation amplitude in PHINAMP1 50 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice command group command fun
141. nd der TTL Eing nge auslesen 8 Bit Bin rzahl INPTTL 00110011 INPSPS aktuellen Zustand der SPS Eing nge auslesen 8 Bit Bin rzahl INPSPS 00110011 OUTPUT lt uv gt lt uv gt Aktuellen Zustand eines Ausgangs ndern 1 0 OUTPUTS Aktuellen Zustand aller Ausg nge auslesen OUTPUTS 0010100100101101 OUTTTL lt uv gt lt uv gt Aktuellen Zustand eines TTL Ausgangs ndern OUTTTL1 0 OUTTTL Aktuellen Zustand aller TTL Ausg nge auslesen OUTTTL 00101001 Ei OUTSPS lt uv gt lt uv gt Aktuellen Zustand eines SPS Ausgangs ndern OUTSPS1 0 o OUTSPS Aktuellen Zustand aller SPS Ausg nge auslesen OUTSPS 00101001 2 INMODE lt uv gt Eingangspegel TTL SPS umschalten 0 TTL 1 SPS INMODEO p INMODE Aktuellen eingestellten Eingangspegel TTL SPS abfragen INMODE 0 ANIN lt uv gt Analog Eingang abfragen angegeben wird die Kanal Nummer von 1 bis 8 ANIN3 234 zur ckgegeben wird der gewandelte 10 Bit Wert DAOUT lt uv gt lt uv gt Analog Ausgang setzen angegeben wird die Kanal Nummer von 1 bis 8 DAOUT2 250 und der Ausgabewert f r den DA Wandler DAOUT lt uv gt Analog Ausgang abfragen angegeben wird die Kanal Nummer von 1 bis 8 DAOUT2 250 zur ckgegeben wird der zuletzt eingestellte Digital Wert OPWM lt uv gt lt uv gt PWM Ausgang setzen angegeben wird die Kanal Nummer von 1 bis 4 und OPWM1 55 der Aussteuerungswert von 0 bis 100 OPWM lt uv gt PWM Ausgang abfragen angegeben wird die Kanal Nummer
142. nd ist in Phase 3 Bit 4 Achse ist im vorgegebenen Zielfenster WMSVEL lt n gt lt uv gt 6 Nachlaufregelung co Auslesen des aktuellen Positionsfehlers einer Achse beim Positionieren 2PWMSERR1 mit WMS WMSINV lt n gt lt uv gt Z hlrichtung des WMS invertieren 1 ja 0 WMSINV1 0 WMSINV lt n gt Auslesen ob Zahlrichtung WMS invertieren ja nein WMSINV1 Positionsoffset mit Vorzeichen f r die Grobposition bei Piezo Positionierung WMSOFFS1 80 mit WMS einstellen PWMSERR lt n gt co WMSOFFS lt n gt lt sv gt Positionsoffset mit Vorzeichen f r die Grobposition bei Piezo Positionierung WMSOFFS1 mit WMS abfragen Zielfensterbreite fur die Feinpositionierung mit WMS und Piezo einstellen PWMSPWIN 1 0 Phase 3 2PWMSPWIN ns LE f r die Feinpositionierung mit WMS und Piezo abfragen PWMSPWIN 1 Anfragen des aktuellen Piezo Ausgangswertes bei WMS Positionierung mit PVOLTG1 487 Piezo DACINPUTS Hybrid Fehlerstatus abfragen als Bitmuster DACINPUTS 11110001 Bit 0 Fehler Hybrid Achse 1 Bit 1 Fehler Hybrid Achse 2 Bit 2 Fehler Hybrid Achse 3 Bit 3 Fehler Hybrid Betriebsspannung 1 Bit 4 Fehler Hybrid Achse 4 Bit 5 Fehler Hybrid Achse 5 Bit 6 Fehler Hybrid Achse 6 Bit 7 Fehler Hybrid Betriebsspannung 2 WMSOFFS lt n gt 80 PWMSPWIN lt n gt lt uv gt PVOLTG lt n gt Anderungen vorbehalten Betriebsa
143. ng den Widerstandswert und signalisiert einen Fehler wenn der gemessene Wert nicht zu der jeweiligen Steuerplatine passt Die Fehlermeldung der Endstufe wird ber das Kommando ASTAT ausgelesen siehe Befehlssatz ab S 26 Der Steckerbelegungsplan ist im Anhang aufgef hrt Die Belegung entspricht dem OWIS Standard End und Referenzschalter Pro Achse k nnen maximal 4 Schalter angeschlossen werden Dies k nnen 24V Induktivschalter Mikroschalter TTL Hall Effekt Endschalter oder TTL Lichtschranken sein An die Eingange k nnen beliebige Pegel DV 24V ffner oder SchlieBer gegen Up oder Masse schaltend angeschlossen werden Einer der vier Schalter ist zus tzlich als Referenzschalter definiert Der aktive Pegel und die Zuordnung der Schalter werden per Software konfiguriert Subject to change without notice Encodereingang Der Encodereingang ermoglicht sowohl den Anschluss von Encodern mit Leitungstreibern antivalente Signale fur CHA CHB und optional Index als auch von Encodern mit TTL CMOS Signalen Folgende Eingangssignale sind definiert Versorgung Vcc 5V GND Kanal A TTL oder CMOS Kanal A invertiert Kanal B TTL oder CMOS Kanal B invertiert Kanal TTL oder CMOS Kanal invertiert Die Umsetzung der antivalenten Signale auf TTL Signale erfolgt mit RS 422 Leitungsempf ngern Schlie t man einen Encoder mit TTL CMOS Signalen an so bleibt der Eingang fur das invertierte Signal off
144. ngen vorbehalten 32 Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice Befehls Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe MCSTP lt n gt lt uv gt Mikroschrittaufl sung bei Schrittmotorachsen einstellen MCSTP1 50 MCSTP lt n gt Mikroschrittaufl sung bei Schrittmotorachsen auslesen MCSTP1 50 DRICUR lt n gt lt uv gt Fahrstrom bei Schrittmotorachsen als ganzzahliger Prozentwert des DRICUR1 50 Maximalstromes im vorgew hlten Strombereich 1 oder 2 in Prozent einstellen DRICUR lt n gt Fahrstrom bei Schrittmotorachsen in Prozent auslesen DRICUR1 50 HOLCUR lt n gt lt uv gt Haltestrom bei Schrittmotorachsen in Prozent einstellen HOLCUR1 30 HOLCUR lt n gt Haltestrom bei Schrittmotorachsen in Prozent auslesen HOLCUR1 30 ATOT lt n gt lt uv gt Achsen Timeout Zeit einstellen in Millisekunden ATOT1 20000 0 schaltet die Timeout Uberwachung ab ATOT lt n gt Achsen Timeout Zeit abfragen ATOT1 20000 FKP lt n gt lt uv gt Regelparameter KP f r eine Achse einstellen FKP1 25 FKP lt n gt Regelparameter KP f r eine Achse abfragen FKP 1 25 FKD lt n gt lt uv gt Regelparameter KD f r eine Achse einstellen FKD1 5 FKD lt n gt Regelparameter KD f r eine Achse abfragen FKD1 5 FKl lt n gt lt uv gt Regelparameter KI fur eine Achse einstellen FKI1 10 FKI lt n gt Regelparameter
145. ngsvorschriften m ssen beachtet werden Subject to change without notice Netzansschluss Betriebsanleitung User Manual PS 90 K hlk rper Sicherung Motorplatine Universal Motoranschluss F7 7 8 Steuerungsarchitektur und Funktion Eine Nano Hybrid PS 90 besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten 1 Ein eingebautes Netzteil 2 Eine Hauptplatine 3 Maximal zwei Antriebsplatinen 4 Maximal sechs Motorplatinen Endstufen 5 Maximal zwei Wegmessplatinen 6 Eine D A Wandlerkarte f r die Piezoaktoren 7 Maximal zwei Steuermodule f r die Piezoaktoren Anstelle der dritten Antriebsplatine wird eine D A Wandlerkarte f r die Piezoaktoren eingesetzt Diese kann drei oder sechs Achsen ansteuern Besteht nur der erste Antriebsverband aus Nano Hybrid Positioniereinheiten so wird zusatzlich ein Steuermodul f r Piezo aktoren ben tigt Sind beide Antriebsverb nde in Nano Hybrid Technik so werden davon zwei ben tigt Das Steuermodul f r den Piezozweig besitzt eine Schutzeinrichtung die pr ft ob auch eine entsprechende OWIS Nano Hybrid Einheit angeschlossen ist Die grundsatzliche Ansteuerung der Schrittmotoren bleibt unver ndert Anschluss Der Anschluss erfolgt ber zwei Kabel Zum einen wird ein Motor kabel an den 37 poligen D Sub Stecker der Steuerung angeschlos sen welches am Tisch an der 18 poligen Lemo Buchse befestigt wird Zum anderen wird das Piezo Kab
146. nleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice 36 Befehls Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe PWMSPTIM lt n gt Zykluszeit der Hybrid Positionierung einer Achse mit Nachlaufregelung PWMSPTIM1 1 uv einstellen i id Positioni i i EN PWMSPTIM lt n gt Zykluszeit der Hybrid Positionierung einer Achse mit Nachlaufregelung PWMSPTIMI 1 E abfragen gt PWMSPMXO lt n gt Maximalen Hybrid Ausgabewert einer Achse setzen PWMSPMXO1 5 lt uv gt 4095 PWMSPMXO lt n gt Maximalen Hybrid Ausgabewert einer Achse abfragen PWMSPMXO1 4095 HBCH lt n gt lt uv gt PWM Ausgang f r Haltebremse einer Achse zuordnen HBCH8 3 lt Achsennummer gt lt PWM Kanal gt PWM Kanal 0 fur Haltebremsenfunktion aus HBCH lt n gt Zuordnung Haltebremse PWM Kanal einer Achse abfragen HBCH8 3 HBFV lt n gt lt uv gt Ersten PWM Wert zum Anziehen bei der Ansteuerung der Haltebremse HBFV8 50 einstellen lt Achsennummer gt lt Prozentwert gt HBFV lt n gt Ersten PWM Wert zum Anziehen bei der Ansteuerung der Haltebremse abfragen 7HBFV8 50 E HBSV lt n gt lt uv gt Zweiten PWM Wert zum Halten bei der Ansteuerung der Haltebremse HBSV8 20 5 einstellen lt Achsennummer gt lt Prozentwert gt OU HBSV lt n gt Zweiten PWM Wert zum Halten bei der Ansteuerung der Haltebremse abfragen HBSV8
147. ns of a DIP switch on the corresponding motor driver board For further information please see chapter Settings of the Motor Output Stage 8 Control Functions 8 1 Trapezoidal Point to Point Profile The following table contains the specific profile parameters for the trapezoidal point to point mode profile format word range parameters length position 32 0 132bit 2 147 483 648 2 147 483 647 counts velocity 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle acceleration 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle deceleration 16 16 32bit 1 2 147 483 647 65 536 counts cycle Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 For this profile them host specifies an initial acceleration and decel eration a velocity and a destination position The profile is named after the curve shape fig 9 11 the axis accelerates linearly on the basis of the programmed acceleration value until it reaches the programmed speed Afterwards the axis slows down linearly using the deceleration value until it stops at the defined position If the programmed travelling distance is so short that deceleration must begin before the axis reaches the programmed velocity the profile will not have a constant velocity range and the trapeze becomes a triangle fig 10 velocity v velocity v fig 10 Trapezoidal profile A acceleration D deceleration
148. ns switch and the on off push buttons are lighted If the mains switch is lighted the PS 90 is activated After switching on the current supply of the motor power stages using the ON push button the buttons are lighted with maximum intensity When pressing the OFF push button the motor power stages will be switched off and the backlight of the buttons will be reduced to a minimum Anderungen vorbehalten ventilation slots ON switch OFF switch recessed grip handle ventilation slots power supply mains switch Betriebsanleitung User Manual PS 90 heat sink fuse motor driver board universal motor connector In order to avoid accidental operating errors ON and OFF buttons can be activated or deactivated inside the PS 90 by jumpers Furthermore using another jumper one can internally activate an auto power on device This causes an automatic power on of the motor driver boards about one second after pressing the mains switch This procedure is necessary in applications where the push buttons of the PS 90 cannot be operated manually The automatic power on is activated by default Reset Button Should the communication with the PS 90 fail or should any unexpected errors e g message M for motion controller errors occur the reset button can be pressed by using a ball point pen for example Alternatively it is possib
149. nstant acceleration mode The acceleration value is constant within a segment for each axis End velocity and acceleration within the segment are cyclically recalculated for each segment during the processing of the vector table A possibly occuring position deviation at the end of a segment is considered in the following segment as correction value similarly to the mode of operation v const Maximum velocity and acceleration The maximum permitted velocity and or acceleration in the vector mode is set for each axis separately using the commands IVEL and These limits are valid likewise for the vector mode and for the operation with linear interpolation Subject to change without notice Plausibility check By the command PTABPLAUS a vector table can be checked for plausibility If the given target position of an axis could only be reached by exceeding the given velocity or acceleration limits the appropriate bit in the error code E is set for the concerned axis Set error bits are ignored during positioning procedure and only serve for the information of the user The table entry can also be executed if E is not equal to zero however it causes a very high positioning error Axis enabling For each axis active within a motion segment a bit must be set in the enable code T Axes with deleted bit are not considered in the motion vector and or are not braked with the programmed max acceleration to zero velocity if th
150. ntrieb stromlos geschaltet d h die Regelschleife wird ge ffnet und das Endstufen Freigabe Signal wird inaktiv gesetzt 14 4 Time Out berwachung F r jede Achse kann zusatzlich als Parameter eine Timeout Zeit in ms Wertebereich 32 Bit definiert werden Die berwachung kann durch die Einstellung Timeout Zeit 0 abgeschaltet werden W hrend eine Bewegung PGO REF EFREE PWMSGO LIGO durchgef hrt wird wird zyklisch diese Timeout Zeit berwacht Dauert die Bewegung l nger als diese Zeit so wird der Antrieb stromlos geschaltet ASTAT gt Z siehe Befehlssatz ab 5 25 d h die Regelschleife wird ge ffnet und das Endstufen Freigabe Signal wird inaktiv gesetzt Diese Funktion ist n tzlich wenn z B bei der Referenzfahrt der Referenzschalter nicht gefunden wird Subject to change without notice 15 Handterminal Das Handterminal wird als Fernbedienung der Steuerung verwen det Es k nnen Achsparameter ge ndert und Aktionen ausgel st werden Das Handterminal muss vor dem Einschalten der Steuerung angeschlossen werden damit es bei der Initialisierung erkannt wird ber die Tasten und das LC Display ist eine einfache Men steuerung m glich Bild 25 Handterminal Die Sprache der Benutzerf hrung am LC Display ist englisch 15 1 Grundfunktionen des Handterminals Nachfolgende Grundfunktionen k nnen per Handterminal ausgef hrt werden e Achse freigeben Release e Achse initialisieren e Achsparam
151. on select axes and start joystick mode stop joystick mode start demonstration mode enter axis number and position axis drives back and forth abort with key enter interface parameters Baud rate etc S release axes 5 enter axes parameters motor type filter parameters velo cities acceleration values entry mode of coordinates absolute relative etc display axes inputs limit switches display inputs digital and analog 2 display set reset outputs digital and analog 5 display firmware version select axis and display actual axis position switch off axis set delete actual position 16 Joystick Additionally to the manual control it is possible to connect a joystick which is available as accessory It enables the manual operation of 3 axes The joystick is attached at the analog input of PS 90 fig 26 Joystick Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice 17 Instructions Concerning the Setup of an Own Application Software Generally a PS 90 application consists of an initialization part which sets the necessary axis parameters for all for axes lt n gt to be used and which switches on the axes too Furthermore it consists of a loop which executes a reference motion for all axes and of the actual user program with all the functions required PS 90 Application initialization of the control for all axes lt n gt execute reference travel user progr
152. one Betrieb stehen ein Handterminal mit LC Display und Folientastatur sowie ein Joystick zur Verf gung F r die Kommunikation mit unterschiedlicher Peripherie sind zahlreiche Ein und Ausg nge integriert zum Beispiel TTL SPS Analog und PWM Ist eine erh hte Pr zision gefordert kann an jeder Achse ein zus tz liches Inkremental oder Wegmesssystem angeschlossen werden Option Die Steuerung bietet au erdem die M glichkeit Schrittmo toren mit einem zus tzlichen Encoder im Closed Loop Modus zu betreiben Bei Applikationen f r die h chste Pr zision gefordert ist k nnen mit der PS90 bis zu sechs Nano Hybrid Achsen betrieben werden Die Hybrid Technologie verbinden die Vorteile der spindelbetriebene Positionierung mit der Pr zision von Piezo Aktoren Die PS 90 kann Punkt zu Punkt Positionierbetrieb Trapez oder f rmige Geschwindigkeitsprofile sowie komplexe mehrachsige Bahnsteuerungen wie Linearinterpolation oder Kreisinterpolation ausf hren Zum Lieferumfang der Steuerung geh rt auch das Softwaretool OWlSoft Damit kann die PS 90 komfortabel konfiguriert und betrieben werden OWIS Positioniereinheiten sind in OWISoft hinterlegt und m ssen nur dem jeweiligen Antrieb zugeordnet werden Integration und Betrieb von Fremdmotoren ist ebenfalls m glich Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 2 Ausf hrung und Lieferumfang Die PS 90 besteht aus einem Grundgerat f r unterschied
153. onnection for emergency stop button 12 Nano Hybrid Control serial number TTL in outputs SPS in outputs handle ventilation slots power supply analog in outputs fig 22 back housing view General Information In order to control OWIS positioning stages with nano hybrid technology a suitably equipped PS 90 control unit is necessary This chapter explains the differences and special properties of such a unit as well as the corresponding control modes All general infor mation especially those concerning safety and handling of the con trol unit is valid without limitation Prior to using OWIS nano hybrid positioning stages knowledge of all former chapters is mandatory Technical Overview and Setup of the Control Unit Technical Overview and Setup of the Control Unit Nano hybrid positioning stages by OWIS possess a hybrid drive mechanism Coarse positioning is performed with a high resolution stepper motor Fine positioning is achieved by a piezo actuator A PS 90 control unit which is equipped to control nano hybrid posi tioning stages is able to only control two instead of three groups of motors each of which consists of three axes Instead of the third group of motors control circuitry for the piezo actuators is installed The positioning stages are connected via the universal motor con nector Additionally the piezo actuators are connected with a diffe rent cable The
154. ons per minute In order to reach speeds higher than the start stop frequency the step motor must be accelerated beyond this frequency with a sui table acceleration ramp or be slowed down to a lower frequency with a suitable brake ramp This acceleration or deceleration takes place by means of trapezoidal or S curve velocity time profile If necessary a damping clean damper installed at the second motor shaft end is used in order to reach a higher rotary speed Nearly all standard step motors used by OWIS are able to comply with a frequency of 400 HzFS in start stop operation mode The PS 90 has a digital profile generator The speed profiles are periodically calculated and sent to the 2 phase step motor Cycle Time The cycle duration of the digital profile generator is detined by hardware Tp 256s Final Velocity The positioning of the axes is done by means of the point to point method Each axis follows a trapezoidal or S shaped velocity profile The final velocity V after the acceleration ramp is specified by one 32 bit word The value of V ranges from 1 to 2147483647 Note It must be ensured that no higher velocity is entered than the equipment is able to withstand since otherwise the mechanism may be damaged or destroyed When the speed V and the encoder line number R is given the motor speed is calculated as follows 1 fMcstp E step frequency in micro step mode 65536 resp EN
155. or an axis This command activates or deactivates the SMK3 0110 E limit and break switches If a limit switch is approached the movement is stopped abruptly and the motor is shut off Bit sequence lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt SMK lt n gt Read out limit switch mask for an axis SMK3 0110 2 SPL lt n gt lt U gt Set limit switch polarity for an axis With this command the active level for SPL3 1111 the limit and brake switches is defined Bit sequence lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt SPL lt n gt Read out limit switch polarity for an axis SPL3 1111 E RMK lt n gt lt uv gt Set reference switch mask for an axis With this command it can be defined RMK320001 which of the four limit switches for an axis should be interpreted as reference 5 switch A mask with exactly one character 1 has to be transferred Bit sequence lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt RMK lt n gt Read out reference switch mask for one axis RMK3 1 RPL lt n gt lt uv gt Set reference switch polarity for one axis This command defines the active RPL3 1110 level of the reference switch Bit sequence lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt RPL lt n gt Read out reference switch polarity for one axis RPL3 1110 7HYST lt n gt Read out reference switch hysteresis for an axis After a reference motion has HYST1 28 been terminated successfully the hysteresis of the switch can be read out with this comman
156. plug housing shield to plug housing 1 4 6 connected not connected 7 8 connected not connected not connected 1 4 6 connected not connected 7 8 connected Firmware Update over the RS 232 Interface A firmware update over the serial interface is made by means of a special software which generates among other things special con trol signals on the handshake lines In this case the communication to the host PC takes place by means of a 1 1 connection as shown in the following table D Sub 9 pin female connector D Sub 9 pin female connector tO oy BR W gt shield to plug housing shield to plug housing Subject to change without notice EU UE Konformitatserklarung Declaration of conformity Wir We OWIS GmbH Im Gaisgraben 7 79219 Staufen Germany 49 0 7633 9504 0 49 0 7633 9504 44 WWW OWis eu info owis eu erklaren in alleiniger Verantwortung dass das Produkt declare under our sole responsibility that the product PS 90 auf das sich diese Erklarung bezieht mit den folgenden Normen oder normativen Dokumenten ubereinstimmt to which this declaration relates is in conformity with the following standards or other normative documents EN 61000 6 1 2007 mit with EN 61000 4 2 2008 EN 61000 4 3 2008 EN 61000 4 4 2005 EN 61000 4 5 2007 EN 61000 6 3 2007 mit with EN 61000 3 2 2007 EN 61000 3 3 200
157. put 6 8 Output 7 9 Output 8 10 5V max 300 mA Gesamt 1 2 14 15 strom GND 11 12 24 25 Uref Output 4 096V 13 Subject to change without notice 5 5 1 0 Input 1 16 Input 2 17 Input 3 18 Input 4 19 Input 5 20 Input 6 21 Input 7 22 Input 8 23 Output 1 3 Output 2 4 Output 3 3 Output 4 6 Output 5 d Output 6 8 Output 7 9 Output 8 10 24V max 1000 mA Gesamtstrom 1 2 14 15 GND 11 12 24 25 13 RS 232 Pinbelegung des 9 poligen D Sub male RS 232 Pin 1 TXD 2 RXD 3 DSR 4 GND 5 ine 6 CTS 7 RTS 8 9 Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten Universal Motorstecker Mit dem passenden OWIS Anschlusskabel werden die OWIS Positioniereinheiten angeschlossen Uber diesen Anschlussstecker wird der Motor mit Leistung versorgt die Signale des Encoders evtl der Hall Effekt Sensoren und der Schalter bertragen sowie die Motor Haltebremse falls vorhanden gesteuert Pinbelegung des 37 poligen D Sub female Pin DC Motor Schrittmotor OL BLDC 19 Motor Phase 1 U 18 Motor Phase 1 V 2 17 Motor Phase 2 W 16 Motor Phase 2 15 Motorcodierung 14 Motorcodierung 13 GND 12 5V E 11 Encoder A 10 Encoder A 9 Encoder B 8 Encoder B 7 Encoder Index 6 Enco
158. r PS 90 benutzte Servofilter arbeitet nach einem PID Algorithmus Ein Integrationslimit sichert nach oben gegen einen akkumulierten Fehler ab Die PID Formel lautet wie folgt UE Output Kp En KalEn En 1256 Hierbei ist E Regelabweichung zum diskreten Zeitpunkt Integralanteil des Lagereglers Differentialanteil des Lagereglers Kp Proportionalanteil des Lagereglers Alle Filterparameter und die Drehmomentsignalbegrenzung sind programmierbar so dass der Filter durch den Anwender fein abgestimmt werden kann Wertebereiche und Formate werden in der folgenden Tabelle aufgelistet Terminus Name Bereich IO Begrenzung 32 bit unsigned 0 2 124 483 647 Integralanteil Integralanteil 16 bit unsigned 0 32 767 des Lagereglers Ky Differentialanteil 16 bit unsigned 0 32 767 des Lagereglers K Proportionalanteil 16 bit unsigned 0 32 767 des Lagereglers gt Begrenzung Integralanteil Zielposition Istposition Encoder Zeitkonstante Differentialanteil Bild 21 Struktur des digitalen Filters Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 11 Positioniergeschwindigkeit und beschleunigung Berechnung 11 1 2 Phasen Schrittmotor Open Loop Allgemeines Jede schrittmotorgetriebene Mechanik besitzt eine insbesondere von Motortyp Systemreibung und Last Tragheitsmoment abh ngige sog Start Stop Frequenz Die Start Stop Frequenz bezei
159. ragen ABNETSUB 4278190080 ABNETCOM Anybus Netzwerk Kommunikationsparameter einstellen z B die Bitrate ABNETCOM 10 ABNETCOM Anybus Netzwerk Kommunikationsparameter abfragen ABNETCOM 10 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 37 Relevanz der Parameter f r verschiedene Motortypen E E E E So 5 Sa Hi Sei Hi c E E Sc E 5 P S v a 4 a e N U ca N U ca MOTYPE MOTPOLES 4 4 AXIS ENCLINES FKP ELCYCNT FKD BLDCCT FDT PHINTIM FKI PHINAMP FIL ATOT FST INPOSTIM MAXOUT n 1 INPOSWND MXPOSERR INPOSMOD SMK HBCH SPL HBFV RMK HBTI RPL HBSV RVELF JPLAX RVELS JPLAY ACC JPLAZ DACC JOYACC JACC JVEL PVEL JZONE EDACC JZEROX FVEL JZEROY ABSOL JBUT
160. rcurrent the current is limited by means of a chopper 7 3 Settings of the Motor Output Stage e 4 fold DIP switch S1 52 e jumper JP10 and JP11 zo i fig 7 Presetting defined by OWIS OFF A 0 C ON 1 fig 8 DIP switch S1 2 3 Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 2 Phase Step Motor Open Loop JP10 and JP11 have to be in mode 2 Under no circumstances may both jumper settings be changed The presetting of a current limitation is not possible Preselection of PWM Chopper Operational Mode and Response Time via DIP Switch S1 1 PWM mode 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 quick de excitation off quick de excitation on timing short at change of sign quick de excitation on timing long at change of sign quick de excitation on timing short fixed timing quick de excitation on timing long fixed timing The setting of the PWM chopper mode influences the noise behaviour of the step motor driven by the power stages as well as its torque characteristics especially at high rotary speeds The standard setting grey marked in above table should give an optimal result in most applications We recommend not to change the presetting defined by the manufacturer DC Servo Motor JP10 and JP11 have to be in mode 3 Under no circumstances may both jumper settings be changed Preselection of the current limiting for current rang
161. rd beendet falls am Ende die Istposition innerhalb des Fensters liegt oder falls sich der Fehler im Vergleich zum vorherigen Schritt vergr ert hat In den Modi 8 und 9 wird die Korrektur durch eine Bewegung im Geschwindigkeitsmodus durchgef hrt Die Geschwindigkeitsfahrt wird beendet sobald das Fenster erreicht ist Sollte das Fenster berfahren werden so wird eine erneute Fahrt im Geschwindigkeitsmodus in die andere Richtung gestar tet Nachdem die Positionierung mit dem Schrittmotor abgeschlossen ist wird die Feinpositionierung mit dem Piezo Antrieb gestar tet Die Positionierung endet sobald die Istposition im Bereich PWMSSET PWMSPWIN liegt Sollte der Piezo Antrieb das Zielfenster nicht erreichen wird in Phase 2 gesprungen und eine erneute Korrektur mit dem Schrittmotor gestartet n den Modi 7 und 9 bleibt die Phase 3 auch nach erfolgreicher Positionierung aktiv Das heiBt dass Anderungen der Istposition zum Beispiel aufgrund von externen Kr ften auf den Schieber fortlaufend durch den Piezo Antrieb korrigiert werden Sollte der Piezo Antrieb alleine nicht in der Lage sein das Zielfenster zu erreichen wird automatisch Phase 2 gestartet Subject to change without notice 13 Inbetriebnahme der PS 90 13 1 Vorbereitung der Steuerung Aufstellung Die Steuerung ist fur den Einsatz in Forschung Entwicklung sowie fur industrielle Anwendungen konzipiert Sie darf nur in trockener staubarmer Umgebung betrieben werden Gr
162. removed and no emergency stop button is connected the operation of the motor output stages is blocked The emergency stop functionality of the PS 90 is based EN 418 and interrupts the supply circuit of the motor output stages on the secondary side safety low voltage 24V or 48V The function is implemented by means of a self holding relay with forcibly actuated contacts two n c contacts in series When switching off the output stages their supply is switched off and additionally the output stages are disabled dual security Power Supply The switch mode power supply of the PS 90 has been designed for an input voltage of 100VAC to 240VAC at 50 60 Hz wide range input A switch mode power supply generates 24VDC and supplies the outputs and the inputs on the main board The logic voltages 5V 2 5V and 3 3V for main board and motor driver boards are generated out of this 24VDC supply A second power supply gener ates the intermediate circuit voltage for the motor driver boards alternatively 24 or 48VDC This voltage supplies the power output stages of the motor driver boards The supply voltages for logic and motor power are galvanically separated Universal Motor Connector The positioning units are connected using the suitable OWIS con necting cable The universal motor connector enables the current supply of the motor control of the motor holding brake where applicable and the transfer of the encoder or limit sw
163. ren mit Joystick auslesen JOYACC3 100 JPLAX lt n gt Joystickebenenzuordnung X Ebene Achsen Nummer setzen JPLAX 2 Die Ubergebene Achsen Nummer ist danach dem X Joystick zugeordnet bergibt man 0 so ist anschlie end keine Achse dem X Joystick zugeordnet Joystickebenenzuordnung X Ebene Achsen Nummer auslesen PLAX 2 JPLAY lt n gt Joystickebenenzuordnung Y Ebene Achsen Nummer setzen JPLAY 3 Die bergebene Achsen Nummer ist danach dem Y Joystick zugeordnet bergibt man 0 so ist anschlie end keine Achse dem Y Joystick zugeordnet JPLAY Joystickebenenzuordnung Y Ebene Achsen Nummer auslesen JPLAY 3 JPLAZ lt n gt Joystickebenenzuordnung Z Ebene Achsen Nummer setzen JPLAZ 3 Die bergebene Achsen Nummer ist danach dem Z Joystick zugeordnet bergibt man 0 so ist anschlie end keine Achse dem Z Joystick zugeordnet JPLAZ Joystickebenenzuordnung Z Ebene Achsen Nummer auslesen JPLAZ LIGO lt uv gt Positionierung mit Linearinterpolation f r eine Achsengruppe bin re Defini LIGO 0000001 11 tionsmaske starten Bit Reihenfolge lt Achse 9 Achse 8 Achse 7 Achse 6 Achse 2 Achse 1 gt IVEL lt n gt lt uv gt Maximalgeschwindigkeit lt uv gt f r Linearinterpolationsachse lt n gt einstellen IVEL1 50000 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 31 Befehls gruppe Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwor
164. renzfahrtgeschwindigkeit langsam f r eine Achse auslesen RVELS2 2000 RVELF lt n gt lt sv gt Referenzfahrtgeschwindigkeit schnell f r eine Achse setzen Mit dieser Geschwindigkeit fahrt der Antrieb auf den Referenzschalter vorzeichenbehaftet RVELF2 20000 RVELF lt n gt Referenzfahrtgeschwindigkeit schnell f r eine Achse auslesen RVELF2 20000 RDACC nsseus Referenzfahrt Verz gerung f r eine Achse einstellen Diese Verz gerung wird benutzt wenn der Referenzpunkt angefahren wird RDACC1 1000 RDACC lt n gt Referenzfahrt Verz gerung einer Achse auslesen RDACCI 1000 SMK lt n gt lt uv gt Endschaltermaske fur eine Achse setzen Mit diesem Befehl werden die Endschalter und die Bremsschalter aktiv bzw inaktiv gesetzt Wird auf einen Endschalter gefahren so wird die Bewegung abrupt gestoppt und der Motor danach stromlos geschaltet Bit Reihenfolge lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt SMK3 0110 SMK lt n gt Endschaltermaske f r eine Achse auslesen SMK3 0110 SPL lt n gt lt uv gt Endschalterpolaritat tur eine Achse setzen Mit diesem Befehl wird der aktive Pegel f r die Endschalter und Bremsschalter festgelegt Bit Reihenfolge lt MAXSTOP MAXDEC MINDEC MINSTOP gt SPOT SPL lt n gt RMK lt n gt lt uv gt Endschalterpolaritat f r eine Achse auslesen Referenzschaltermaske f r eine Achse setzen Mit de
165. resolution the minimum increment of position of the linear measurement system The resolution of the actuator is determined by the engine resolution eg micro step factor increment of encoder and mechanical parameters for example spindle pitch From the given movement distance the relative distance to be passed to the actuator has to be calculated before each motion Below is an example calculation of a linear stage with direct drive spindle and 2 phase stepper motor unregulated 22 1 resolution of the actuator r resolution of the measuring system calculation of r 5 mm with h spindle pitch travel per motor revolution n steps of motor full steps per motor revolution m micro step factor microsteps per fullstep Example h 5mm n 200 m 50 it follows The resolution of the measuring system r is given in this example by Thus we have rt 05 5 7 jw Oum 1 N and therefore 7 5 Ne T Anderungen vorbehalten 24 58 10 PID Servo Loop Algorithm The servo filter used in the PS 90 operates according to a PID algorithm An integration limit provides an upper bound for the accumulated error The PID formula is as follows n K Output Koen tKylEnE n 1 Zb 256 Meaning of following abbreviations accumulated error terms trom the main encoder integral gain of feedback control loop Ky differential gain of feedback control loop Kp proport
166. rface Its connector is placed on the rear side of the equipment The interface is compatible with USB 1 1 and 2 0 The USB interface of the PS 90 is implemented as so called COM bridge The Windows device driver recognizes the PS 90 as USB serial port and assigns a COM port number to it This number can be changed by the user if necessary After successful installation the USB interface is addressed as virtual RS 232 interface As alternative to the USB interface the control can communicate with a PC via RS 232 Both interfaces work with a transfer rate of 9 600 19 200 38 400 57 600 or 115 200 baud Please make sure that the transfer rate of the PS 90 corresponds to the transfer rate defined in the device driver otherwise no communication is possible Preset is 9 600 baud can be seen in the acceptance certification Anybus Interface Optionally the PS 90 can be equipped with an Anybus module Modbus TCP Using this Anybus module it is possible to send commands and to readout answers via Ethernet Emergency Stop Function On the rear panel one can find the connector for an external emer gency stop button If no emergency stop button is used a jump plug has to be inserted If an emergency stop button shall be con nected the jump plug has to be removed and the button n c contact has to be connected instead Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Note a jump plug is
167. romversorgung e der Computer angeschlossen werden Die Verbindung zum Computer erfolgt ber die USB oder RS 232 Schnittstelle Mit dem optionalen Anybus Modul Modbus TCP ist die Kommunikation mit einem PC ber Ethernet m glich F r USB Schnittstelle ist eine Treiberinstallation notwendig Der Treiber befindet sich auf der mitgelieferten CD F r die Installation starten Sie bitte setup exe Hinweis a Jegliche Ger te und Peripherie m ssen vor dem Systemstart angeschlossen sein da sie sonst von der Steuerung nicht initialisiert und somit erkannt werden Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 13 3 Systemstart Durch das Bet tigen des Hauptschalters wird die Steuerung aktiviert Der Mikrocontroller startet die im Flash geladenen Programme und initialisiert sich und seine Peripherie Der Initialisierungsvorgang dauert ca 10 Sekunden Danach ist die Steuerung bereit Kommandos vom PC zu empfangen und zu bearbeiten Beim ersten Windows Start mit angeschlossener PS 90 sollte das Betriebssystem die neue Hardware erkennen Die Treiber k nnen nun installiert werden Hier zu sind ggf Administratorrechte erforderlich Die PS 90 kann mit dem Handterminal optionales Zubeh r sowie dem Joystick optionales Zubeh r direkt in Betrieb genommen werden Lesen Sie hierf r bitte das nachfolgende Kapitel Handterminal bzw Joystick Initialisierung Nachdem die Stromversor
168. rsion 5 0 and above The USB driver is compatible with Windows 2000 Windows XP Windows Vista 32 64 bit Windows 7 32 64 bit The software interface includes example programs with source code and help files For start up with OWISoft the standard values of the respective OWIS positioning units are stored and can be adjusted Note a The default parameters stored in OWISoft apply for the idle operation no load For optimal positioning the standard parameters of the PID control must be adjusted for the specitic application specific load For adjusting please read the manual OWlSoft If the control shall be used by a user s own software please read the chapter Instructions Concerning the Setup of User Application Software There you will also find the command table for the PS 90 as well Subject to change without notice 14 Malfunction Monitoring 14 1 Limit Switches The PS 90 has four limit switch inputs two for limit switches MIN STOP MAXSTOP and two for brake switches MINDEC MAXDEC as well as capability for a reference switch for each axis One of the four limit switches is defined as reference switch MAXDEC MAXSTOP fig 23 Identification of limit switches MINDEC MINSTOP OWIS positioning units are provided with maximum of four limit switches The limit switches working in negative direction motion of the slide towards the motor are named MINDEC and
169. rt Alle allgemeinen Eigenschaften insbesondere die Bedien und Sicherheitshinweise gelten uneingeschr nkt Vor der Benutzung der PS 90 zur Ansteuerung von OWIS Nano Hybrid Positionierein heiten ist die Kenntnis der vorherigen Kapitel notwendig Technische bersicht und Aufbau der Steuerung Nano Hybrid Positioniereinheiten von OWIS besitzen einen hybri den Antrieb Die Grobpositionierung erfolgt ber einen hochaufl senden Schrittmotor Die Feinpositionierung erfolgt durch einen Pie zoaktor Eine PS 90 die zur Ansteuerung dieser Nano Hybrid Positionierein heiten ausger stet ist kann nur noch mit zwei statt drei Antriebs verbanden zu je drei Achsen ausger stet sein Statt des dritten Antriebsverbandes ist die Ansteuerelektronik f r die Piezoaktoren vorhanden Die Positioniereinheiten werden ber den Universal Motorstecker angeschlossen Zusatzlich wird der Piezozweig ber ein weiteres Kabel verbunden Die Anschl sse daf r befinden sich f r die ersten drei Nano Hybrid Positioniereinheiten auf Position 7 Falls vier bis sechs solcher Einheiten angesteuert werden sollen ist auch Positi on 8 belegt Position 9 ist immer unbelegt Sicherheit Die Ansteuerung der Piezozweige erfolgt mit einer Spannung im Bereich zwischen 71 V und 71 V und kann schwerste Verlet zungen verursachen Die Benutzung darf nur durch Personal erfol gen welches im Umgang mit solchen Spannungen unterwiesen ist Die allgemeinen Unfallverh tu
170. rtragen Die Syntax ist wie folgt POSTAB n AXan AX At 76 DEI 0 an cn gn Als Wert f r den Fehlercode E sollte immer Null bergeben werden damit eventuell gesetzte Fehlerbits gel scht werden Die Plausibilit tspr fung f r die Fahrsegmente lt n gt bis zum Ende der Tabelle wird mittels PTABPLAUS lt n gt vorgenommen Hierbei werden f r alle aktiven Achsen jedes Segments die Geschwindigkeits bzw Beschleunigungswerte berechnet und die Einhaltung der gesetzten Grenzwerte berpr ft Im Fehlerfall wird das der Achse entsprechende Bit im Fehlercode E gesetzt Der berechnete Geschwindigkeits und Beschleunigungswert Vel and Acc f r Segment n der letzten aktiven Achse lt i gt d h derjeni gen aktiven Achse mit der h chsten Achsnummer lt i gt wird zu Kontrollzwecken ebenfalls in der Tabelle gespeichert und kann mit tels POSTAB ausgelesen werden Beide Kontrollwerte dienen insbesondere der Fehlersuche bzw der erweiterten Plausibilitats kontrolle von Fahrsegmenten mit einer einzigen aktiven Achse POSTAB n liefert als Antwort AX AN AX AX AM All ze HIR m cn gn n Vel Beispiel Das nachfolgende Beispiel soll die grundlegenden Funktionen zur Erstellung der Tabelleneintr ge veranschaulichen Gegeben seien Segmentnummer 0 erster Tabelleneintrag Segmentzeit ca 100 ms aktive Achsen f r die B
171. s Ubergeben Die Tabellenwerte werden durch Komma getrennt aufgelistet Parameter Liste 1 Weg mit Vorzeichen Achse 1 2 Weg mit Vorzeichen Achse 2 32760 bis 32760 32760 bis 32760 3 Weg mit Vorzeichen Achse 3 4 Weg mit Vorzeichen Achse 4 5 Weg mit Vorzeichen Achse 5 6 Weg mit Vorzeichen Achse 6 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 7 Weg mit Vorzeichen Achse 7 8 Weg mit Vorzeichen Achse 8 9 Segmentzeit in ms 16 Bit 10 Funktionscode 16 Bit 11 Fehlerbyte 8 Bit 12 Freigabe Byte 8 Bit 13 Bei der Plausibilit tskontrolle berechnete Geschwindigkeit 32 Bit 14 Bei der Plausibilit tskontrolle berechnete Beschleunigung 32 Bit ON N N N N N Sn POSTABO 1000 2000 0 0 00 00 100 0 0 192 2100 50 PTABPLAUS lt uv gt PTABGO lt uv gt Plausibilitatskontrolle der Bahntabelle durchf hren Die Grenzwerte f r Geschwindigkeit und Beschleunigung werden gepr ft und die Fehlerbytes entsprechend gesetzt Die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen in den einzelnen Tabellenzeilen werden berechnet und deren Werte f r die aktive Achse mit der h chsten Achsnummer eingetragen Bahnsteuerung ab einem bestimmten Tabelleneintrag starten PTABPLAUSO PTABGOO PTABSTP Eine laufende Bahnsteuerung abbrechen die beteiligten Achsen verhalten sich wie am Ende der Bahntabelle PTABSTP PTABCLR T
172. sal position control unit PS 90 complies with following standards and regulations e RoHS conform e CE Directive e EMC Directive 2004 108 EG e Low Voltage Directive 2006 95 EG Interference immunity according to the generic standard EN 61000 6 1 with Electrostatic discharge immunity test Basic standard EN 61000 4 2 ESD Radiated radio frequency electromagnetic field immunity test Basic standard EN 61000 4 3 radiated RF Electrical fast transient burst immunity test Basic standard EN 61000 4 4 burst RF emission according to the generic standard EN 61000 6 3 with Conducted RF on power lines according to Basic standard EN 55014 1 household appliance Radiated RF according to Basic standard EN 55014 1 household appliance Limits for harmonic current emissions Basic standard EN 61000 3 2 Limit for limitation of voltage changes voltage fluctuations and flicker Basic standard EN 61000 3 3 5 Technical Overview power supply switch mode power supply with output current limit number of axes up to nine axes SM DC and BLDC up to six nano hybrid axes SM drives group each three axes build up a coordinated group one group for each motor type motor type 2 phase step motors Open Loop OL 2 phase step motors Closed Loop CL DC servo motors BLDC servo motors nano hybrid axes communication USB 2 0 RS 232 optional Anybus interface Modbus TCP installation tabletop unit with a top quality
173. sch Unter Ber cksichtigung der digitalen Systemzeit Abtastzeit bzw Periodendauer des Profilgenerators f r jede Achse werden die Maximalwerte in der Weise umgerechnet dass die F hrungsachse f schnellstm glich mit maximal m glicher Geschwindigkeit v f und Beschleunigung amax f ihr Ziel erreicht Die restlichen Achsen werden auf die F hrungsachse synchronisiert wobei die gegebenen Grenzwerte von der Steuerung einzuhalten sind Die Linearinterpolationsachsen seien nachfolgend mit i bezeichnet Das folgende Diagramm zeigt den prinzipiellen Verlauf des Geschwin digkeitsprofils der F hrungsachse v t und einer beliebigen Linear interpolationsachse v t an einem Beispiel Bild 17 Linearinterpolation Die Fahrdistanz der Achse n ist im Beispiel negativ die Fahrdistanz der F hrungsachse f positiv Zum Zeitpunkt t ist die Beschleuni gungsphase beendet Die Bremsung wird bei t eingeleitet und alle Achsen stoppen gemeinsam zum Zeitpunkt Subject to change without notice 8 6 Funktionsweise der allgemeinen Bahnsteuerung Definition Die PS 90 erm glicht beliebige Bahnkurven ber Ketten von Einzel vektoren zu approximieren die in Form einer Vektortabelle an die Steuerung bergeben werden Die allgemeine Bahnsteuerung wird somit ber einen Vektormodus realisiert In die Vektortabelle werden relative Positionswerte eingetragen die zu bestimmten diskreten Zeitpunkten m glichst genau erre
174. sh German e data sheet in English German 2 1 Standard The basic version of the PS 90 comes with e USB port e RS 232 port e connection for hand held terminal e connection for external emergency stop button e 4 inputs for reference and limit switches per axis e 4 TTL inputs e 4 analog inputs e A TTL outputs e A analog outputs e motor plug D Sub 37 with additional connections for motor holding brake option limit reference switches and other sig nals see pin asigment p 75 2 2 Accessories The following accessories are available e connecting cable with plug for different positioning systems e joystick for 3 axes analog with 3 m cable e hand held terminal with LC display e emergency stop button with 3 m cable e evaluation for linear measuring system for 3 axes additional quadrature encoder counter board e connection of an additional linear measuring system or encoder for one axis see chapter Connections p 47 e connecting cable with plug for additional encoder e 4 additional TTL and analog inputs e A additional TTL and analog outputs e 8 additional SPS in and outputs e 4 additional outputs for motor holding brakes 2 3 Options The following options can be provided e stand alone compiler with USB dongle e Anybus interface Modbus TCP e operation of BLDC servo motors Subject to change without notice 3 Safety The control unit has a weight of about 15 kg depending on each version
175. ss der Motor noch eine Bewegung ausf hrt Dies kann von der Steuerung nicht erfasst werden so dass der angezeigte Positionswert falsch ist Eine Referenzfahrt ist n tig um die Motorschritte wieder mit der angezeigten Position bereinstimmen zu lassen 2 MINDEC Dieser Endschalter l st bei Bet tigung w hrend negativer Fahrt eine Bremsrampe mit programmierbarer Verz gerung aus Der Motor wird nach ausgef hrter Bremsrampe nicht abgeschaltet sondern bleibt weiterhin aktiv Falls der Nachlaufweg der Bremsrampe zu gro gewesen sein sollte und die Positioniereinheit anschlie end den MINSTOP Endschalter erreicht siehe 1 3 MAXDEC Die Reaktion ist quivalent zum MINDEC Endschalter jedoch wirkt dieser Endschalter nur bei Fahrt in positiver Richtung nderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 4 MAXSTOP Die Reaktion ist quivalent zum MINSTOP Endschalter jedoch wirkt dieser Endschalter nur bei Fahrt in positiver Richtung Konfiguration der End und Referenzschalter Welche Endschalter an der jeweils angeschlossenen Positioniereinheit vorhanden sind kann mit dem Befehl SMK definiert werden Ein gesetztes Bit 1 bedeutet dass der jeweilige Schalter ausgewertet wird Die Endschalterpolarit t wird mit dem Kommando SPL vorgew hlt Der bergebene Wert definiert ob Endschalter bzw Referenzschalter low oder high aktiv sein sollen Ein gel schtes Bit bedeutet dass der jeweilig
176. st ebenfalls m glich Die Auswahl wird ber die Betriebsartenvorwahl der Nachlauf regelung vorgenommen Die Werte f r die rechnerische Aufl sung von Linearmesssystem und Positioniereinheit sind in der Regel unterschiedlich Vor Verwendung der Nachlaufregelung ist eine Referenzierung in Referenzfahrmodus 6 oder 7 durchzuf hren Hierbei wird der insgesamt zur Verf gung stehende Hub in Inkrementen des Linearmesssystems gemessen und der Absolutpositionszahler automatisch bei berfahren der Referenzmarke des Linearmesssystems auf Null gesetzt Die Zielposition einer nachlaufgeregelten Positioniereinheit wird ber die nach erfolgreicher Referenzfahrt definierte Absolutposition des Linearmesssystems angegeben d h eine Zielposition wird als Absolut oder Relativdistanz angegeben bezogen auf ein ganz zahliges Vielfaches des Weginkrements des Linearmesssystems den Referenzpunkt und ggf die aktuelle Position Zur steuerungsinternen Berechnung der Wegstrecke des Aktors wird das Verhaltnis zwischen Weginkrement des Aktors und Weginkrement des Linearmesssystems ber einen Umrechnungsfaktor F Z N definiert der sich aus dem Quotienten beider Aufl sungswerte ergibt Ein Positioniervorgang mit Nachlaufregelung entspricht folgendem 3 Phasen Schema e Mittels des gegebenen Umrechnungsfaktors Z N wird aus den gegebenen Positionsdaten die zu verfahrende Relativdistanz des Aktors berechnet e Die so berechnete Distanz wird verfahren Phase
177. stage Other or related uses are not the intended purpose Currents and Voltages The switch mode power supply of the PS 90 has a wide range input for a primary stress from 100 to 240 VAC The power input is protected by a 10AT 240W microfuse or 16AT 480W microfuse No special safety precautions are necessary for the outputs as the PS90 only works with safety low voltage PELV to 48VDC If the PS 90 is equipped to control nano hybrid axes voltages between 71V and 71V are being used For special safety notes see chapter Nano Hybrid Control Heat Sink Temperature up to 70 C max The heat generated by the motor driver boards during the operation of the control is dissipated by the laterally attached heat sink Depending upon number and size power input of the connected motors as well as upon the mode of operation short time intermittent or continuous operation the heat sink might reach a temperature of 70 C max Heat accumulation in the control or at the heat sink should be avoided A minimum distance of 15 cm has to be kept to closed surfaces and walls Nonobservance of the safety instructions of this manual may result in material damage as well as damage to persons Therefore the manual has to be available and complied with for each user The position control unit PS 90 is built in accordance with accepted safety rules and satisfies the following standards and directives 4 Standards and Directives The univer
178. t IVEL lt n gt Maximalgeschwindigkeit tur Linearinterpolationsachse lt n gt auslesen IVELI gt 0000 IA tts Maximalbeschleunigung lt uv gt fur Linearinterpolationsachse lt n gt einstellen IACC3 2000 IACC lt n gt Maximalbeschleunigung f r Linearinterpolationsachse lt n gt auslesen IACC3 2000 POSTAB lt uv gt lt v gt V Eine Tabellenzeile in die Bahntabelle herunterladen vor dem Zeichen steht die Tabellen Zeilennummer 0 bis hinter dem Zeichen folgen durch Komma getrennt die Werte f r die Tabellen Spalten Parameter Liste 1 Weg mit Vorzeichen Achse 1 32760 bis 32760 2 Weg mit Vorzeichen Achse 2 3 Weg mit Vorzeichen Achse 3 4 Weg mit Vorzeichen Achse 4 5 Weg mit Vorzeichen Achse 5 6 Weg mit Vorzeichen Achse 6 7 Weg mit Vorzeichen Achse 7 8 Weg mit Vorzeichen Achse 8 9 Segmentzeit in ms 10 Funktionscode 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 32760 bis 32760 ON AN OO N N N N Sn E Bit 15 im Funktionscode gesetzt Verfahren mit a const Bit 15 im Funktionscode gel scht Verfahren mit v const 11 Fehlerbyte 12 Freigabe Byte immer als Zahlenwert POSTABO 1000 2000 0 0 0 0 0 0 100 0 0 192 POSTAB lt uv gt Positionierparameter Eine Tabellenzeile aus der Bahntabelle hochladen Als Parameter wird die Tabellen Zeilennummer 0 bi
179. t lt uv gt Set micro step resolution with the step motor axes MCSTP1 50 MCSTP lt n gt Read out micro step resolution with the step motor axes MCSTP1 50 DRICUR lt n gt lt uv gt Set driving current with step motors in percent of the maximum output DRICUR1 50 value defined by the selected current range of the motor power stage DRICUR lt n gt Read out driving current with step motors in percent DRICUR1 50 HOLCUR lt n gt lt uv gt __ Set holding current with step motor axes in percent HOLCUR1 30 HOLCUR lt n gt Read out holding current with step motor axes in percent HOLCUR1 30 ATOT lt n gt lt uv gt Set timeout in milliseconds 0 switches off the timeout monitoring ATOT1 20000 ATOT lt n gt Query time out for the axes ATOTI 20000 FKP lt n gt lt uv gt Set control parameter KP for an axis FE 120 FKP lt n gt Query control parameter KP for an axis FKP1 25 FKD lt n gt lt uv gt Set control parameter KD for an axis FKD1 5 FKD lt n gt Query control parameter KD for an axis FKD1 5 FKl lt n gt lt uv gt Set control parameter KI for an axis FKI1 10 FKl lt n gt Query control parameter for an axis FKIN 10 FllL lt n gt lt uv gt Set control parameter integration limit for an axis FIL1 100000 FIL lt n gt Query control parameter integration limit for an axis 100000 FST lt n gt lt uv gt Set sample time for an axis in micro seconds FST1 500 FST lt n gt Query sample time for an axis in micro seconds
180. t R 500 Linien entspr 2000 Impulsen Umdrehung am Motor eingesetzt Wie ist V zu wahlen L sung Es ergibt sich allgemein nach Umstellen der Drehzahlgleichung f r die Geschwindigkeit V 4 R165536 Ts Damit wird V 1006633 f r n 1800 U min bei Einsatz eines 500 Linien Encoders Unter Verwendung einer direktgetriebenen Spindel mit 1 mm Steigung entspricht dies einer Verstellgeschwin digkeit von genau 1 8 m min bzw 30 mm s Beschleunigung bei Trapezprofil Als Beschleunigung ACC ist ein 32 Bit Wort anzugeben der Wertebereich reicht von 1 bis 2147483647 Dauer der Trapezprofil Beschleunigungsrampe bei gegebener Geschwindigkeit V und Beschleunigung ACC V Ts ACC At 1s Anlauf Nachlaufdauer in Sekunden Zur ckgelegte Distanz w hrend der Trapezprofil Beschleunigungsrampe 2 Nachlaufweg in Inkrementen 11 Subject to change without notice 12 Nano Hybrid Ansteuerung Seriennummer TTL Ein Ausgange SPS Ein Ausgange Handgriff L ftungsschlitze Hauptschalter Analog Ein Ausg nge NOT AUS Anschluss 2 9e Bild 22 Gehause R ckansicht Allgemeines Um OWIS Positioniereinheiten mit Nano Hybrid Technik ansteu ern zu k nnen ist eine entsprechend ausgestattete PS 90 notwen dig In diesem Kapitel werden die Unterschiede und Besonder heiten dieser Ausstattungsvariante sowie die Betriebsmodi erkla
181. t axis 2 etc Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 The 8 bit enable code T defines which of the axes 1 to 8 is active in the vector mode The allocation of the single bits to the axis number corresponds to the error code E i e a set bit 0 stands for axis 1 is active etc Operating methods The following diagrams illustrate both modes of operation preselectable by the function code F on the basis of the velocity time shape The time intervals of the five represented path segments are marked with At to Ats the velocity values at the end of the respective segment with v4 to vs and the acceleration values with a to ac Velocity time diagram for mode of operation v const example Vs V fig 18 Velocity time diagram for mode of operation v const The motion velocity is changed in the constant speed mode with the given max acceleration and remains constant thereafter It is cyclically recalculated for each segment during the processing of the vector table A possibly occuring position deviation at the end of a segment is considered in the following segment as correction value in order to avoid an accumulation of the positioning error Velocity time diagram for mode of operation a const example Vs V4 a 0 fig 19 Velocity time diagram for mode of operation a const The driving velocity continously changes in the co
182. t parameter of the encoder is the number of encoder lines R This is the number of the light dark periods on the encoder disc for each motor shaft revolution The signals go through a quad evaluation which results in a generally 4 fold higher resolution than the number of encoder lines Servo Loop Cycle Time The cycle duration of the digital controller is also called cycle time It is defined by hardware The minimum cycle time is 204 8 us If necessary it can be increased by an integer multiple of 51 2 us T 204 8 us n 51 2 us 0 1 386 corresponding to a cycle time of T 204 8 us 256 us 19986 us Only integer values can be handed over to the PS 90 The value is rounded internally to the next valid value Default value presetting 256 us Final Velocity The positioning of the axes is done by means of the point to point method Each axis follows alternatively a trapezoidal or S shaped velocity profile The final speed V after acceleration ramp is specified by a a 32 bit word Its values range from 1 to 2147483647 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Note a t must be ensured that no higher speed is entered than the equipment is able to withstand since otherwise the mecha nism may be damaged or destroyed At a given speed V and an encoder line number R the motor speed without consideration of a possibly existing gearbox is calculated as follows
183. t to change without notice command command group function description example response POSTAB uv v Td p NR Load table line in the path table the value before the sign indicates the table line number 0 to the value behind the sign is for the table column follow separated by commas Parameter list 1 travel signed 2 travel signed 3 travel signed 4 travel signed 5 travel signed 6 travel signed 7 travel signed for axis 7 8 travel signed for axis 8 9 segment time in ms 10 function code Bit 15 of function code is set move with a const Bit 15 of function code is deleted move with v const 11 error byte 12 enable byte always as numerical value 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 32760 to 32760 for axis 1 for axis 2 for axis 3 for axis 4 for axis 5 for axis 6 7 N N SI N no N no 5 N N N N Sn E POSTABO 1000 2000 0 0 0 0 0 0 100 0 0 3 POSTAB lt uv gt PTABPLAUS lt uv gt positioning parameters Load a table line out of the path table The table line number 0 to is transferred as parameter The table values are listed separated by commas Parameter list 1 travel signed 2 travel signed 3 travel signed 4 travel signed 5 travel signed 6 travel signed 32760 to 32760 32760
184. tage contains a pro tective circuit which ensures that only compatible OWIS nano hybrid units are connected The basic concept of controlling the stepper motors is unchanged Connection The connection is done with two cables On the one hand a motor cable is plugged with its 37 pin connector to the control unit and with its 18 pin Lemo plug to the stage On the other hand the pie zo drive is connected via 4 pin Lemo plugs on both control unit and stage Positioning in nano hybrid mode In order to achieve positioning with a nano hybrid stage there are three possibilities Normal positioning can be done as with any regular unit with a stepper motor Since all nano hybrid positioning stages are equipped with an integrated measurement system fol low up control modes 0 to 5 can be chosen as well Subject to change without notice To make use of the ultra high positioning with the piezo drive spe cial modes 6 to 9 within the follow up control are available Those modes are being described as follows General Description of Follow up Control for piezo drives When using follow up control positioning is performed in separate consecutive steps The first step always is a coarse positioning done by the motor Next a correction of any positioning error is done by the motor and finally by the piezo drive The following parameters are relevant when performing positioning with a piezo drive PWMSSET This value sets the desired positio
185. tem The linear measuring system can be used both instead of the encoder for position measuring or together with an existing encoder for adjusting the positioning system onto the target position Hereby a correction of systematic errors e g spindle pitch error is possible By using a linear measuring system for the follow up control the target position is indicated separately 32 bit resolution The actual positioning task is then accomplished by the motion processor in closed loop mode via encoder If it signals that the target position has been reached the main processor will be going to adjust the position until the accurate target position taken by the linear measuring system moves into the predefined target window Evaluation of Linear Measuring Systems Optionally the PS 90 can be equipped with additional quadrature encoder counter boards The boards are attached on the drive controller board and can evaluate 1 to 3 axes drive group each In the case that all nine axes will be connected to the PS 90 with a travel measuring system three boards are necessary If a stage with encoder and additional linear measuring system is attached the above mentioned follow up control can be realized The appropriate connector is mounted on the back side of the unit The signals of the linear measuring system correspond to the encoder signals specified before quadrature A and as well as Index On the quadrature encoder counter boar
186. tionsangabe gew hlt so wird der Parameter als Weg mit Vorzeichen interpretiert Die neue absolute Zielposition berechnet sich dann aus der letzten absoluten Zielposition plus Weg PWMSSET lt n gt Zielposition bzw Relativweg fur eine Achse auslesen PWMSSET2 100000 Positionierung mit WMS bei einer Achse starten die Achse fahrt die neue Ge Zielposition no im Trapez oder S Kurven Profil an siehe PMOD di Halbe Zielfensterbreite f r die Positionierung mit WMS einstellen gesamte Breite des Zielfensters xPWMSWIN i PWMSWIN lt n gt Halbe Zielfensterbreite f r die Positionierung mit WMS abfragen PWMSWIN1 10 Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Anderungen vorbehalten 35 PETENS Kommando Funktionsbeschreibung Beispiel Antwort gruppe PWMSMODE lt n gt lt uv gt Positioniermodus fur die Positionierung mit WMS einstellen PWMSMODE1 6 Modus 0 Nur Grobpositionierung mit Phase 1 Iteration durch mehrmaligen Aufruf Modus 1 Grobpositionierung Phase 1 und Iteration mit Phase 2 Modus 2 Grobpositionierung Phase 1 und Iteration mit Phase 2 und Korrekturfahrt mit Phase 3 Phase 3 bleibt aktiv und muss mit PWMSSTP vor n chster Positionierung beendet werden Modus 3 Grobpositionierung Phase 1 und Korrekturfahrt mit Phase 3 Phase 3 bleibt aktiv und muss mit PWMSSTP vor n chster Positionierung beendet werden Modus 4 Grobpositionierung Phase 1 und Iteration mit Phase 2 und Korrekturfahrt mit Phase
187. u 64 UU 64 17 Instructions Concerning the Setup of an Own Application Software 65 18 Command Set Toi he 66 Attachment EES anan VC RE 67 Parameter Relevance for the different Motor 17 Il Connecting Table 78 TTE TJ COUTE DEL EE 78 Analog In Outputs eese 78 5 2 117 VIRUS T 78 Ve 78 Universal Motor ee 19 Connecting Cable 0 0 1 1 2002 100 80 Linear Measuring System Encoder 90 Recommendation for a RS 232 Interface Cable 80 Firmware Update over the RS 232 1 80 UE Declaration OF 81 Subject to change without notice 1 Allgemeines Die OWIS Steuerung PS 90 ist eine universelle Positioniersteuerung die f r anspruchsvolle Steuerungsaufgaben eingesetzt wird Sie ist modular aufgebaut und wird flexibel auf den jeweiligen Anwendungsbereich konfiguriert Die PS 90 ist sehr leistungsstark und kann bis zu neun Achsen mit Schrittmotoren DC oder BLDC Servomotoren in Kombination zu jeweils drei Achsen oder bis zu sechs Nano Hybrid Achsen betreiben Die in einem stabilen Metallgeh use untergebrachte Steuerung kann eigenst ndig Stand Alone oder mit einem Rechner betrieben werden F r den Stand Al
188. uelle Position setzen l schen Einstellungen Anzeige 16 Joystick Zus tzlich zum Handterminal besteht die M glichkeit einen Joystick an die Steuerung anzuschlie en der als Zubeh r erh ltlich ist Mit ihm k nnen maximal drei Achsen manuell verfahren werden Der XYZ Joystick wird an den Analogeingange 1 2 3 der PS 90 angeschlossen Bild 26 Joystick nderungen vorbehalten 25 26 17 Hinweise zum Aufbau einer eigenen Applikationssoftware Eine PS 90 Applikation besteht allgemein aus einem Initialisierungsteil welcher die erforderlichen Achsparameter f r alle zu verwendenden Achsen lt n gt setzt und die Achsen einschaltet einer Schleife die eine Referenzfahrt f r alle Achsen durchf hrt und dem eigentlichen Anwenderprogramm welches die vom Anwender gew nschte Funktionalit t beinhaltet PS 90 Applikation Initialisierung der Steuerung f r alle Achsen lt n gt Referenzfahrt durchf hren Anwenderprogramm Bild 27 PS 90 Applikations Architektur Die Initialisierung der gew nschten Achsen geschieht im einfachsten Fall ber das INIT Kommando falls die im statischen RAM gespeicherten Parameter bernommen werden sollen Andernfalls ist es erforderlich die gew nschten Parameter vor Senden des INIT Kommandos zu bertragen Initialisierung f r alle Achsen lt n gt gespeicherte Standard Parameter bernehmen relevante Parameter setzen INIT lt n gt IN
189. ufregelung realisiert werden Der Anschluss befindet sich auf der Ger ter ckseite Die Signale des Wegmesssystems entsprechen den vorher genannten Encodersignalen Quadratur A und B sowie Index Auf der Wegmessplatine ist f r jede Achse ein 32 Bit Zahler vorgesehen der die Signale des Wegmesssystems z hlt Die Signale werden vom Hauptprozessor ausgelesen Die maximale Z hlfrequenz betr gt 5 5 MHz Signal bzw 22 MHz Quadratur Lageregelung F r den Betrieb von Servomotoren DC oder BLDC Motoren sind zwei Encodereing nge vorhanden Der erste Encodereingang dient der Datengewinnung f r den Lage Regelkreis PID Lageregelung Der zweite Encodereingang optionaler Dual Loop Encoder kann f r Positions Nachlaufregelung benutzt werden nderungen vorbehalten 17 18 Funktionsweise der Nachlaufregelung Um eine Nachlaufregelung f r eine bestimmte Positioniereinheit realisieren zu k nnen ist es erforderlich die Positioniereinheit mit einem zusatzlichen inkrementalen Linearmesssystem auszustatten welches die reale Absolutposition des Schlittens unter Zuhilfenahme einer eindeutigen Referenzmarke erfasst Die aus Motor und Antriebs spindel bestehende Antriebseinheit nachfolgend als Aktor bezeichnet wird ber die Steuerung auf die reale Absolutposition nachgef hrt nachgeregelt Dies kann durch iterative Korrektur bewegungen oder Korrekturfahrt mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen Eine Kombination beider Verfahren i
190. um of last absolute target position and transferred travel PSET2 100000 PSET lt n gt Read out target position resp relative travel distance for an axis PVEL1 10000 PCHANGE lt n gt lt sv gt Change target position or distance of an axis while this axis goes in the trapezoidal profile PCHANGE2 50000 CMDPOS Read out current target position of the PID regulator CMDPOS1 5000 VVEL lt n gt lt sv gt Set target speed for velocity mode for an axis With this command the start speed and maybe also a new speed are transmitted while the axis moves in the velocity mode VVEL1 20000 VVEL lt n gt Read out target speed for velocity mode WELT 20000 PGO lt n gt Start positioning for an axis The axis approaches the new target position in trapezoidal or S curve profiling mode see PMOD PGO2 VGO n Start velocity mode for an axis VGO2 STOP lt n gt Stop motion of an axis Any active motion command for an axis is interrupted The drive decelerates with the preset ramp parameters and halts Vsi Pens Stop velocity mode for an axis If an axis is the velocity mode this command will terminate this mode and stop the axis Release limit switch es of an axis After a drive has moved onto a limit switch MINSTOP MAXSTOP or brake switch MINDEC MAXDEC the active switch es can be released using this command The direction
191. undsatzlich wird sie freistehend betrieben Zur internen K hlung sind auf der Geh usevorder und R ckseite im oberen Bereich L ftungsschlitze angebracht Die Abw rme der Motorplatinen Endstufen wird ber den seitlich angebrachten K hlk rper an die Au enluft abgegeben Die Steuerung darf nicht in ein Geh use oder einen Schrank ohne ausreichende Luftzirkulation eingebaut werden Hinweis a Warmestau in der Steuerung oder am K hlk rper ist zu vermeiden Es soll ein Mindestabstand von 15cm zu geschlossenen Fl chen und W nden eingehalten werden NOT AUS Funktion An der Ger ter ckseite ist ein Anschluss f r einen externen NOT AUS Taster vorgesehen an welchem standardm ig ein Kurzschlussstecker eingesteckt ist Soll ein NOT AUS Taster angeschlossen werden ist der Kurzschlussstecker zu entfernen Hinweis a Wird der Kurzschlussstecker entfernt und kein NOT AUS Taster angeschlossen ist die Funktion der Motorplatinen Motorendstufen blockiert 13 2 Anschluss der Peripherie und Ger te Vor dem Einschalten der Steuerung m ssen s mtliche Anschluss stecker f r Ger te und Peripherie angeschlossen sein damit sie von der Steuerung erkannt und initialisiert werden Zun chst sind die Positioniereinheiten an die entsprechenden Achsen anzuschlie en siehe Abnahmeprotokoll M gliche zugeh rige Wegmesssysteme sind mit den entsprechenden Anschl ssen zu verbinden Es m ssen e die Positioniereinheit e die St
192. unikation mit einem PC D Sub 9 poliger Stecker RS 485 Fernbedienung der Steuerung mit D Sub dem Handterminal 9 polige Buchse Joystick Manuelles Verfahren von maximal Analogeing nge 3Achsen TTL Ein Ausg nge Interaktion mit externen Sensoren D Sub und Aktoren 25 poliger Stecker Analog Interaktion mit externen Sensoren D Sub Ein Ausg nge und Aktoren Joystick 25 poliger Stecker SPS Ein Ausg nge Interaktion mit externer D Sub SPS Steuerung 25 polige Buchse Universal Motorversorgung mit D Sub Motor Haltebremse und 37 polige Buchse Encoder Endschalteranschluss Anschluss von Wegmesssystemen Anschlussstecker CONNEI 12 polige Buchse Kaltger tebuchse Wegmesssystem Encoder Netzanschluss Spannungsversorgung Option Kommunikation mit einem PC RJ 45 ber Ethernet Anybus Modul Modbus TCP USB und RS 232 Schnittstelle Die PS90 hat eine USB 2 0 Slave Schnittstelle der Anschluss befindet sich auf der Ger ter ckseite Die Schnittstelle ist USB 1 1 und 2 0 kompatibel Die USB Schnittstelle der PS 90 ist als sogenannte COM Br cke realisiert Der Windows Geratetreiber erkennt die PS 90 als USB Serial Port und weist ihr eine COM Portnummer zu die vom Anwender bei Bedarf ver ndert werden kann Die USB Schnittstelle wird nach erfolgreicher Installation als virtuelle RS 232 Schnittstelle angesprochen Alternativ zur USB Schnittstelle kann die Steuerung b
193. up control WMSFAKN lt n gt Query denominator factor for positioning with follow up control WMSFAKN1 5 PWMSSET lt n gt lt sv gt set target position and relative travel respectively for an axis preselection PWMSSET2 is by analogy to the normal positioning without follow up control via the 100000 e commands ABSOL and RELAT respectively if absolute position indication is selected the parameter is interpreted as absolute position with sign If S relative position indication is chosen the parameter is interpreted as travel with sign The new absolute target position is now calculated by the sum of gt the last target position and travel PWMSSET lt n gt Read out target position and relative travel respectively for an axis PWMSSET2 100000 MM WD EEUU PWMSWIN lt n gt lt uV gt re the positioning with WMS whole width of PWMSWIN1 10 PWMSWIN lt n gt Query half target window width for positioning with WMS PWMSWIN1 10 WMSVEL lt n gt lt uv gt Set follow up velocity for positioning with WMS without sign WMSVEL1 100 WMSVEL lt n gt Query follow up velocity for positioning with WMS WMSVELT Stop positioning with WMS at an axis If the axis at position with MS in PWMSSTP lt n gt phase 3 the mode has to be stopped by this command before moving the PWMSSTP1 axis with a new command Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subject to change without notice 74 command group command fun
194. urve by a certain distance depending on the initial velocity at the end of the tinal segment and the maximum acceleration Circular interpolation The approximate generation of path curve over tabulated segments makes it possible to generate a circle similar figure with two arbitrary axes X and y or a part of it too Here the desired circular arc is approximated by a sequence of circle secants The vector table can be filled starting from a certain index with appropriate district data over a special instruction if the appropriate basis parameters are set correctly before It is possible to compensate different resolutions of axis or to produce elliptical contours by a scaling factor which sets the path increments of the two axes into a certain relationship to each other Definitions Number of secants ke 1 m m total number of secants Starting angle angle offset of the segments of a circle o Angle range which can be covered of the segments of a circle Aa Radius of the segments of a circle r Anderungen vorbehalten 55 56 Illustration by the diagram fig 20 Velocity time diagram for mode of operation with part of circle with radius angle offset a 10 angle range Aa 190 m 5 secants Calculation The approximated segment of a circle is defined by the radius the number of secants the angle offset and the angle range The direction of rotation is fixed by the sign of the angle range speci
195. uziert die Hintergrundbeleuchtung der Taster auf ein Minimum Subject to change without notice Betriebsanleitung User Manual PS 90 Handgriff L ftungsschlitze Hauptschalter Netzansschluss K hlk rper Sicherung Motorplatine Universal Motoranschluss Ein und Aus Taster k nnen ger teintern mittels Jumper aktiviert bzw deaktiviert werden um versehentliche Fehlbedienung zu verhindern Ferner besteht die M glichkeit intern per Jumper eine Startautomatik zu aktivieren Die Startautomatik bewirkt ein automatisches Einschalten der Endstufen etwa eine Sekunde nach Bet tigung des Hauptschalters Dies ist erforderlich falls die PS 90 in einer Applikation eingesetzt wird die eine manuelle Bedienung nicht erlaubt Die Startautomatik ist standardm ig aktiviert Reset Taster Falls die PS 90 nicht mehr reagiert oder unerwartete Fehler auftre ten kann der versenkte Reset Taster z B mittels einer Kugelschrei berspitze bet tigt werden Alternativ ist es m glich das Ger t aus und wiedereinzuschalten nderungen vorbehalten 6 1 Anschl sse Die Anschl sse der PS 90 befinden sich auf der Geh usevorder und auf der Geh user ckseite Dies sind Schnittstellen zur Kommunika tion Ein und Ausg nge f r Peripherie sowie Anschl sse f r die Positionierer siehe Bild 1 und 2 Anschluss Funktionen Buchse USB Slave Kommunikation mit einem PC USB Buchse Typ B RS 232 Komm
196. von 1 bis 4 OPWMI 55 und zur ckgegeben wird der zuletzt eingestellte Aussteuerungswert von 0 bis 100 AXOUTPUT lt n gt lt uv gt AxisOut Pin einer Achsen auf High Low setzen IOCONFIG aktuell eingestellte IO Konfiguration auslesen IOCONFIG 15 APWMS lt n gt Aktuelle Position des Wegmesssystems einer Achse auslesen APWMS4 3000 WMSRES lt n gt Aktuelle Position des Wegmesssystems einer Achse auf 0 setzen wird WMSRES4 nicht benotigt bzw darf nach erfolgter Referenzierung nicht mehr benutzt werden da sonst die Position verloren geht MXWMSSTRK lt n gt Den nach Referenzfahrt mit Modus 6 oder 7 ermittelten maximalen MXWMSSTRK2 Gesamthub in Inkrementen des Wegmesssystems abfragen WMSFAKZ lt n gt lt uv gt Faktor f r die Positionierung mit Nachlaufregelung Z hler setzen WMSFAKZ1 1 WMSFAKZ lt n gt Faktor f r die Positionierung mit Nachlaufregelung Z hler abfragen WMSFAKZ1 1 c WMSFAKN lt n gt lt uv gt Faktor f r die Positionierung mit Nachlaufregelung Nenner setzen WMSFAKN1 5 2 WMSFAKN lt n gt Faktor f r die Positionierung mit Nachlaufregelung Nenner abfragen WMSFAKN 1 5 Si PWMSSET n sv Zielposition bzw Relativweg Vorwahl erfolgt analog zur normalen PWMSSET2 E Positionierung ohne Nachlaufregelung ber die Kommandos ABSOL 100000 bzw RELAT fur eine Achse setzen ist die absolute Positionsangabe eingeschaltet so wird der Parameter als absolute Position mit Vorzeichen 2 interpretiert ist relative Posi
197. ws 1 initialize via command INIT n 2 release limit switch via command EFREE n 14 2 Output Stage Error Monitoring The status of each motor power stage is transferred to the PS 90 main microcontroller via digital line This signal is periodically monitored If a power stage detects an error then the motor is shut off i e the control loop is opened and the power stage is disabled 14 3 Motion Controller Error Monitoring The communication with the motion processors is monitored in similar way If error or implausibility occur then the motor is shut off that means that the control loop is opened and the power stage is disabled 14 4 Time Out Monitoring Additionally a timeout value in ms 32 bit range can be defined as parameter for each axis The monitoring can be switched off by setting the timeout to 0 This timeout is monitored periodically while a motion is executed PGO REF EFREE PWMSGO LIGO If the motion lasts longer than this time then the motor is shut off ASTAT gt Z see comand table p 62 that means that the con trol loop is opened and the power stage is disabled This function is useful if for instance during the reference motion one of the refer ence switches cannot be found Anderungen vorbehalten 63 64 15 Hand Held Terminal The hand held terminal is used as remote control for the equip ment Axis parameters can be changed and actions can be initiated The hand held t
198. x positioning velocity for an axis PVELT 10000 FVEL lt n gt lt uv gt Set limit switch release speed for an axis unsigned value FVEL1 1000 FVEL lt n gt Read out limit switch release speed for an axis FVELT 1000 ACC lt n gt lt uv gt Set acceleration run up ramp for an axis is used for all modi ACC1 100 trapezoidal S curve velocity mode etc lt gt Read out acceleration for axis ACCI 100 DACC lt n gt lt uv gt Set deceleration slow down ramp for an axis is used for all modi except S curve DACC2 68 DACC lt n gt Read out deceleration for an axis DACC2 68 JACC lt n gt lt uV gt Set maximum jerk for an axis is used only with S curve profile JACC9 5 JACC lt n gt Read out maximum jerk for an axis 9 5 a EDACC lt n gt lt uv gt Set emergency stop deceleration for an axis This is used when a brake EDACC1 1000 g switch has responded E EDACC lt n gt Read out emergency stop deceleration for an axis EDACCI 1000 S JVEL lt n gt lt sv gt Set maximum axis velocity for joystick travel With this command the JVEL3 1000 E maximum velocity at maximum joystick deflection is defined c JVEL lt n gt Read out maximum axis velocity for joystick travel JVEL3 1000 JOYACC n uv Setaxis acceleration and deceleration for joystick travel JOYACC lt n gt Read out axis acceleration and deceleration for joystick travel JOYACC3 100 JPLAX lt n gt The jo
199. y predefined as functions or routines Furthermore the necessary running time check is implemented too Anderungen vorbehalten 66 18 Command Set for the PS 90 General information concerning the command format Each command is transferred over the interface RS 232 or USB in ASCII format The individual characters of a command are converted automatically into capital letters Each command ends with CR or CR LF or LF adjustable Furthermore the response mode can be preset TERM For this purpose there are three settings available 1 When reading out the message buffer only a two digit number is returned error code This setting is especially selected when a control takes place via software through a host PC since the message strings are here at the shortest and therefore the command throughput is optimized 2 Reading the message buffer returns a two digit number error code and an additional plain text string explaining the error code 3 Similar to 2 and additionally each executed command giving no return value will be acknowledged by OK Acknowledgment is returned with CR or CR LF or LF adjustable In the first response mode TERM 0 the binary information e g limit switch configuration limit switch status digital analog inputs outputs etc is represented as bits of a decimal number In the other modes TERM 1 TERM 2 these values are indicated as a binary number one bit is represented
200. ystick X axis first axis of the joystick plane is assigned to a certain JPLAX 2 axis number If 0 is transferred the X axis of the joystick is disabled JPLAX Read out joystick plane X axis assignment PLAX 2 JPLAY lt n gt The joystick Y axis second axis of the joystick plane is assigned to a certain JPLAY 3 axis number If 0 is transferred the Y axis of the joystick is disabled JPLAY Read out joystick plane Y axis assignment JPLAY 3 JPLAZ lt n gt The joystick Z axis third axis of the joystick plane is assigned to a certain JPLAZ 3 axis number If 0 is transferred the Z axis of the joystick is disabled JPLAZ Read out joystick plane Z axis assignment JPLAZ LIGO lt uv gt Start positioning with linear interpolation for a group of axis binary LIGO 0000001 11 definition mask Bit order axis 9 axis 8 axis 7 axis 6 axis 2 axis 1 gt IVEL lt n gt lt uv gt Set maximum velocity lt uv gt for axis lt n gt used for linear interpolation IVEL1 50000 signed IVEL lt n gt Read out maximum velocity uv for axis lt n gt used for linear interpolation IVEL1 50000 signed IACC lt n gt lt uv gt Set maximum acceleration uv for axis lt n gt used for linear interpolation IACC3 2000 signed IACC lt n gt Read out maximum acceleration uv for axis lt n gt used for linear interpolation 2000 signed Anderungen vorbehalten Betriebsanleitung User Manual PS 90 Subjec
201. z gerung ist oder asymmetrisch sein wenn die Beschleunigung nicht gleich der Ver z gerung ist Der Beschleunigungsparameter wird immer am Anfang der Bewe gungssequenz benutzt Danach wird der Wert f r die Beschleuni gung in dieselbe Richtung verwendet und der Wert f r die Verz gerung wird in entgegengesetzter Richtung eingesetzt Falls keine Bewegungsparameter w hrend der Bewegungssequenz ver ndert werden wird der Beschleunigungswert verwendet bis die maximale Geschwindigkeit erreicht wurde Der Verz gerungswert wird f r die Abbremsrampe eingesetzt bis die Geschwindigkeit auf Null sinkt Es ist m glich einen der Profilparameter zu ver ndern w hrend die Achse sich in diesem Profilmodus befindet Der Profilgenerator wird immer versuchen die Bewegung innerhalb der durch die Parameter vorgegebenen gesetzten Bedingungen auszuf hren Wird w hrend der Bewegung die Endposition in solch einer Weise ver ndert dass die restliche Fahrdistanz das Vorzeichen wechselt wird die PS 90 mit Rampe bis zum Stopp abbremsen und dann in entgegengesetzte Richtung beschleunigen um sich zu der neuen angegebenen Position zu bewegen Subject to change without notice 8 2 S Kurven Punkt zu Punkt Profil Die folgende Tabelle fasst die Profilparameter f r den S Kurven Punkt zu Punkt Modus zusammen Profilparameter Format Wort Bereich lange Position 32 0 32 bit 2 147 483 648 2 147 483 647 Counts Geschwindigkeit 16 16 32 bit

Universal-Positioniersteuerung Universal Position Control Unit PS

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