Triple BEAST - Benezan Electronics
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1. H here Aufl sungen werden in der Regel nur dazu verwendet st rendes Ruckeln n m durch einzelne Schritte zu verringern w hrend die Schrittweite dann in keinem m sinnvollen Verh ltnis zur Genauigkeit der Mechanik steht im Grunde nutzlos ist und m 5 0A 3 2A nur die erforderliche Taktfrequenz unn tig erh ht Die Triple BEAST Endstufe braucht dagegen keine feinere Unterteilung der Schritte denn sie f hrt auch mit nur 1 5 oder 1 10 Microschritt angenehm leise Es sind keine einzelnen Schritte sp rbar weil der Motor mit einer kontinuierlichen Sinuswelle anstatt einer Treppenfunktion angesteuert wird Sie k nnen z B bei 1 10 Microschritt mit 45kHz Taktfrequenz den Drehzahlbereich bis 1350 min abdecken und m ssen trotzdem nicht Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 5 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch auf den leisen Lauf feinerer Aufl sung verzichten F r noch h here Drehzahlen oder Software die nur 20kHz oder weniger schafft gibt es die 1 5 Einstellung Status LEDs Die Statusanzeigen der Endstufen befinden sich auf der linken Seite siehe Bild oben rechts Die verschiedenen Farben oder Kombinationen daraus zeigen folgende Betriebszust nde an LEDs Beschriftung Beschreibung gr n R2. 1 1 Standardmotor 1 8 Vollschritt 200 Vollschritte Umdrehung Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 12 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013
3. Spulenanschl sse zu identifizieren Bei Motoren mit 4 Anschl ssen k nnen Sie auch einen Durchgangspr fer verwenden Verbundene Anschl sse geh ren zur selben Spule Schlie en Sie die Anschl sse einer Spule an A und B an die Anschl sse der anderen Spule an C und D Vertauschen der Spulen oder der Anschl sse der selben Spule untereinander ndert nur die Drehrichtung beeinflusst die Funktion jedoch nicht Nur bei berkreuzten Anschl ssen z B eine Spule an A C oder A D funktioniert der Motor nicht 3 5 Einstellungen und Anzeigen Die Triple BEAST Steuerung besitzt auf der linken Seite zehn sogenannte Piano Schalter um die Betriebsart der Endstufen und den Phasenstrom der Motoren auszuw hlen Ein gedr ckter Schalter ist eingeschaltet 1 ON im Bild nach links in der oberen Position im Bild nach rechts ist er ausgeschaltet 0 OFF Remote Waveform Current Axis 1 Current Nr Beschreibung Axis 2 1 0 Standard 1 Parametereinstellung ber Software anstatt Piano Schalter ze derzeit nicht unterst tzt Resolution 2 Wellenform 0 reiner Sinus 1 Sinus mit Oberwellenanteil Range 3 Auswahl des Motorstroms f r Achse Nr 1 X 4 Feineinstellung siehe kleine Tabelle unten Range 1 Range 0 5 Auswahl des Motorstroms f r Achse Nr 2 Y 2523 2523 6 Feineinstellung SERS RR S z 7 Auswahl des Motorstroms f r Achse Nr 3 Z g Feineinstellung 9 Microschritt Aufl
4. tzt muss Jumper 1 2 gesteckt sein 3 LED Drive Fault rot oben Jumper 15 16 fehlt die 4 Achse ist nicht richtig angeschlossen leuchtet LEDs Fault Axis 1 3 oder ausgeschaltet rot seitlich sind aus 4 LED Drive Fault rot oben Eine oder mehrere Endstufen melden Fehler berhitzung oder leuchtet LEDs Fault Axis 1 3 Kurzschluss siehe Seite 6 rot seitlich blinken 5 LED E Stop rot leuchtet Der Nothalt Schalter X2 Pin 5 und 6 ist nicht angeschlossen oder LED Standby gelb blinkt gedr ckt 6 Relais schalten nicht a gelbe LEDs leuchten Relais schalten aber nicht siehe 5 b gelbe LEDs leuchten nicht Jumper falsch gesteckt oder Software Pinbelegung nicht richtig konfiguriert 7 Motoren drehen nicht a gr ne LED ChargePump leuchtet nicht siehe 2 b Schritt Richtungspins vertauscht LPT Pins 2 4 6 8 Richtung Pins 3 5 7 9 Schritt 8 Frequenzumrichter Drehzahl PWM Frequnz base freq zu niedrig min 45Hz schwankt 9 Keine Funktion des Nothalt Pin 11 muss in der Software als active low konfiguriert sein Signals LPT Pin 11 LED Drive Fault siehe 3 und E Stop siehe 4 m ssen aus sein 10 Bei Reset oder Nothalt machen Polarit t des Schrittsignals falsch invertiert die Motoren einen Schritt Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Tel 07457 946455 Seite 10 TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 www benezan de B
5. und aus Auch die Absicherung sollte prim rseitig erfolgen Beachten Sie bitte dass der negative Anschluss Power Ground mit dem K hlk rper und damit automatisch mit dem Geh use Potentialerde verbunden ist F r die meisten Anwendungen kann das Netzteil das die Motorspannung liefert auch f r die Versorgung des PC Interface Klemme X1 verwendet werden Schlie en Sie den Pluspol an X1 Anschluss 5 und den Minuspol an Anschluss 4 an Nur wenn Sie induktive N herungsschalter mit 24V einsetzen und die Motorversorgungsspannung h her als 24V ist wird ein extra 24V Netzteil ben tigt Details entnehmen Sie bitte dem Kapitel Endschalter Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 4 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 3 4 Motoranschluss Bei Verwendung von vorgefertigten Kabeln f r Schrittmotoren von Benezan Electronics ist der Anschluss der Motoren sehr einfach Schlie en Sie die mit 1 4 durchnummerierten Adern an den mit A bis D bezeichneten Klemmen MI M2 oder M3 an Stecken Sie den Kabelschuh des Schirmanschlusses auf den Flachstecker neben der Klemme Stecken Sie den XLR Stecker des Motors in die Kupplung auf der anderen Seite des Kabels fertig Bei Motoren anderer Hersteller m ssen Sie das entsprechende Datenblatt zu Rate ziehen um die Aderfarben der
6. Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch Triple BEAST Bene s Advanced Stepper Drive 3 Achsen Hochleistungsendstufe f r Schrittmotoren mit integrierter Interfacekarte Installationshandbuch Produktkurzbeschreibung Das Triple BEAST ist eine komplette Schrittmotorsteuerung f r drei Achsen Alle Komponenten f r die Steuerung einer kleinen Fr s Gravier oder Drehmaschine sind in ein Geh use mit Abmessungen von nur 100x102x55mm integriert Lediglich ein Netzteil f r die Stromversorgung ist noch erforderlich Der Aufwand f r Montage Verdrahtung und die Fehlerm glichkeiten werden dadurch auf ein Minimum reduziert Das Triple BEAST bietet zu u erst geringen Kosten alle Vorteile der einzelnen BEAST Endstufe wie z B der sehr ger uscharme Motorlauf mit kontinuierlicher Sinuskommutierung und kompletten Kurzschluss und berlastschutz Lediglich der maximale Strom und die maximale Betriebsspannung sind gegen ber dem gro en Bruder auf 5A und 55V eingeschr nkt F r Anwendungen mit 4 Achsen oder wenn ein st rkerer Motor ben tigt wird steht eine Anschlussm glichkeit f r eine zus tzliche Endstufe zur Verf gung Durch hohe Effizienz und ein ausgekl geltes thermisches Konzept entsteht nur wenig Verlustw rme so das trotz der kleinen Abmessungen praktisch keine berhitzungsprobleme auftreten Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenb
7. Die Auswahl erfolgt ber die Jumper direkt neben dem SUBD 25 Stecker Die Kontaktstifte sind von rechts 1 bis links 11 durchnummeriert Eine Steckbr cke Jumper verbindet immer zwei benachbarte Stifte 2 1 Ist diese Br cke gesteckt wird der Watchdog berbr ckt d h Schrittsignale und Relais k nnen immer geschaltet werden Dies ist bei Steuerungssoftware erforderlich die kein Chargepump bzw Toggle Signal unterst tzt Dies hat den Nachteil dass beim Booten des PCs ungewollte Bewegungen oder Schaltvorg nge ausgel st werden wenn die Signale des LPT Ports undefiniertt sind oder Dongle Abfragen stattfinden Bei nicht gesteckter Br cke ist der Watchdog aktiv und Schrittsignale und Relais sind nur scharf geschalten wenn die Software ein g ltiges Chargepump Signal ausgibt 9 3 Diese Kontakte dienen gemeinsam der Konfiguration des PWM Signals der Stromabsenkung und der Signalquelle f r Relais 1 Es sind folgende Kombinationen m glich e 8 7 6 5 4 3 Relais 1 an wenn Triple BEAST High Performance Microstep Drive 3 Axis 55V 5A www benezan electronics de PWM gt 10 Stromabsenkung Pin 17 PWM an Pin 1 Watchdog Pin 16 9 8 7 6 5 4 Relais 1 an Pin 1 PWM an Pin 17 Stromabsenkung Pin 16 kein Watchdog 1 2 br cken e 7 6 5 4 Relais 1 an Pin 1 PWM an Pin 17 keine Stromabsenkung Watchdog Pin 16 e 8 7 5 4 Relais an Pin 1 keine PWM Stromabsenkung Pin 17 Watchdog Pin 16 e F r den Bet
8. NC Steuerung V5A verbunden werden F r eine korrekte Funktion des Watchdogs m ssen die Jumper WDCF auf der USB CNC Platine wie folgt gesteckt werden oberer Jumpe unterer Jumper links Der Jumper Volt PWM muss auf rechts PWM gesteckt werden Auf dem TripleBeast muss der Jumper Stift Nr 9 mit dem Stift Nr 2 mit einer Drahtbr cke verbunden werden Die Jumper 4 5 und 6 7 m ssen gesteckt sein die Stifte 1 3 und 8 bleiben frei Die restlichen Jumper 10 11 und 12 16 k nnen wie oben beschrieben abh ngig von der Anwendung gesetzt werden Sonstige Steuerungssoftware Das TripleBeast funktioniert auch gut mit NCdrive EMC WinPCNC und anderen CNC Programmen Aus Platzgr nden wurde darauf verzichtet hier weiter auf die Konfiguration dieser Software einzugehen Falls Sie Schwierigkeiten haben fragen Sie bitte bei Ihrem H ndler oder bei Benezan Eectronics nach Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 11 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 6 Technische Daten 6 1 Absolute Grenzwerte Folgende Parameter d rfen unter keinen Umst nden berschritten werden um eine Besch digung des Ger ts zu verhindern Parameter min max Einheit Betriebspannung 0 5 63 V Lagertemperatur 40 85 C Umg
9. Portalmaschinen Plasmaschneidmaschinen Die Triple BEAST Steuerung arbeitet auch mit vielen Motoren anderer Hersteller zusammen Bitte achten Sie jedoch darauf m glichst nur moderne Hybridmotoren zu verwenden die f r Microschrittbetrieb geeignet sind Die besten Ergebnisse und h chste Dynamik erreichen Sie mit Motoren der Flanschgr e 56 bis 60mm und Phasenstr men von 3 bis 5A Der Betrieb von gr eren Motoren mit 86mm Flanschma ist m glich jedoch mit Einschr nkungen verbunden Bei Motoren mit 6A Nennstrom wird das volle Drehmoment nicht erreicht da die Endstufe nur max 5A liefert Bei gro en Motoren mit 4A Nennstrom k nnen wegen der hohen Induktivit t keine hohen Drehzahlen erreicht werden Wenn Sie gleichzeitig hohes Drehmoment und hohe Geschwindigkeit ben tigen ist der Einsatz einer BEAST Einzelendstufe ratsam die h here Betriebsspannung und Motorstr me bis 10A erm glicht Falls nur ein Motor mit h herer Leistung ben tigt wird etwa f r eine schwere Z Achse ist die Kombination mit Triple BEAST und einzelnem BEAST als 4 Achse m glich Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 2 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 3 Installation NAA AAA ARA MNS Triple BEAST e High Performance Microstep Drive 3 Axis 55V 5A www be
10. ebungstemperatur w hrend Betrieb 20 70 C Spannung am PC Anschluss SUBD25 0 5 5 5 V Spannung an Endschaltereing ngen 5 63 V Spannung an den Relaisanschl ssen 30 Vde 250 Vac Strom je Relaiskontakt X4 8 Aeff Strom am Bremsenrelais X2 5 A Strom am Analogausgang 0 10V 20 mA 6 2 Elektrische Anschlu werte Parameter min max Einheit Betriebspannung 24 55 V Stromaufnahme ohne Motoren 80 mA 12V Ausgang max Belastung 300 mA 5V Ausgang max Belastung 200 mA Umgebungstemperatur 0 50 eG Pegel logisch 0 f r Signaleing nge 0 5 0 8 V Pegel logisch 1 f r Signaleing nge 2 5 5 5 V Stromaufnahme Signaleing nge bei 0 5V 0 1 mA Impulsbreite f r Schrittsignal 2 us Setup Zeit Richtungssignal g ltig bis Schritt 2 us Hold Zeit Schritt bis Richtungssignal nderung 2 us Pegel logisch 0 f r Statusausgang 0 8 V Pegel logisch 1 f r Statusausgang 3 V Schrittfrequenz 0 200 kHz Watchdog Charge pump Frequenz 10 100 kHz Verz gerungszeit automatische Stromabsenkung 0 5 0 7 S Ansprechschwelle bertemperatur 70 85 C Genauigkeit der Stromregelung 10 10 Leitungsquerschnitt f r Klemmen Versorgung 0 5 2 5 mm Leitungsquerschnitt f r Klemmen Motor 0 22 1 mm Anzahl Microschritte je Vollschritt 5 10 Microschritte Umdrehung bei Standardmotor 1000 2000 1 Schritt wird ausgef hrt bei steigender Flanke d h bergang von logisch 0 nach logisch
11. ein UHU oder eine Schrittmotorendstufe oder ein Servoregler eines anderen Herstellers sein F r BEAST oder UHU kann ein einfaches Patchkabel benutzt werden Beim Anschluss fremder Endstufen gilt folgende Pinbelegung Nummerierung von links nach rechts im Bild auf Seite 7 Nr Beschreibung 1 Stromabsenkung 2 Signalmasse 3 Takt 4 5V 5 Richtung 6 45V 7 Status 0 ok 1 Fehler 8 Signalmasse Falls die Endstufe kein Statussignal liefert muss Pin 7 8 gebr ckt werden oder der Jumper 15 16 gesteckt bleiben Bei BEAST oder UHU mit Statussignal sollte er abgezogen werden 4 Inbetriebnahme und Fehlersuche Wenn Sie die Steuerung zum ersten mal in Betrieb nehmen berpr fen Sie bitte vor dem Einschalten nochmals folgende Punkte e Stecken alle Klemmenbl cke richtig ausgerichtet in den Steckpl tzen e Ist die Spannungsversorgung 24 bis 55V richtig angeschlossen Klemme X1 oben und Klemme V rechts e Wenn die Versorgungsspannung gr er als 28V ist muss der Jumper JP3 auf Stellung 13 14 gesteckt sein Endschalterversorgung 12V e Ist der Nothalt Schalter angeschlossen Ausschlie lich f r Testzwecke darf ersatzweise auch eine Drahtbr cke zwischen Pin 5 und 6 von X2 angeschlossen werden An einer Maschine ist ein Nothalt Schalter gesetzlich vorgeschrieben e berpr fen Sie nochmal ob die Einstellung der restlichen Jumper mit der Pinbelegung Ihrer Steuerungssoftware bereinstimm
12. eines Notstops egal ob Pilztaster oder Statusfehler wird das Relais f r die Haltebremse abgeschaltet so dass die mechanische Bremse blockiert falls vorhanden 4 Falls der Watchdog aktiv ist Jumper 1 2 nicht gesteckt werden Relaisausg nge und Schrittsignale nur freigegeben wenn ein g ltiges Watchdogsignal erkannt wird Drehzahlsteuerung Analogausgang Um die Drehzahl f r einen Frequenzumrichter vorgeben zu k nnen besitzt die Steuerung einen Analogausgang 0 10V Es wird eine Spannung proportional zum Tastverh ltnis des PWM Signals PWM pulse width modulation an Pin 1 oder 17 des LPT Ports ausgegeben Dabei entspricht 0 low einer Spannung von OV 10 entspricht 1V 20 2V usw bis 100 und 10V Die Frequenz des PWM Signals PWM base frequency sollte mindestens 45Hz betragen damit die Welligkeit des Analogsignals nicht zu gro ist Dies erm glicht bei Mach3 eine Aufl sung von 10 Bit bei 45kHz Kernelspeed Falls alle Funktionen der Steuerung gleichzeitig ben tigt werden wird die Anzahl der zur Verf gung stehenden LPT Pins knapp Deshalb besteht die M glichkeit Relais 1 nicht ber einen extra Pin zu schalten sondern immer dann wenn das Analogsignal gr er als 1V ist siehe Jumper Seite 7 Dadurch wird f r Drehzahl und Spindel Start nur ein einziger gemeinsamer Pin ben tigt Die minimale Pulsbreite sollte in diesem Fall auf 10 eingestellt werden Haltebremse Bei der Verwendung von Kugelrollspindeln leichtg n
13. eln zu beachten e Es ist auf eine freie Luftzirkulationsm glichkeit zu achten Der Abstand zu anderen Ger ten Geh usewand Kabelkan le usw sollte nach allen Seiten min 2cm betragen e Der K hlk rper sollte nach M glichkeit vertikal also mit senkrecht stehenden Rippen montiert werden e Bei Motorstr men bis maximal 3 x 4 2A ist die nat rliche Konvektion ausreichend d h es kann auf einen L fter verzichtet werden wenn die Luftzirkulation nicht durch ein zu kleines Geh use behindert wird e Bei Motorstr men ab 3 x 5A bzw gt 13A in Summe ist eine unterst tzte K hlung mit L fter ratsam Hierzu kann z B Ein kleiner Prozessorl fter f r PCs verwendet werden F r die Spannungsversorgung des L fters ist ein 12V Anschluss vorhanden X1 Klemme 2 3 der bis zu 300mA liefern kann Eine berhitzung kann nicht zur Zerst rung der Steuerung f hren weil eine integrierte bertemperatursicherung den Motorstrom bei berschreiten der Maximaltemperatur abschaltet Trotzdem ist es ratsam die Endstufe nicht dauerhaft an der oberen Temperaturgrenze zu betreiben weil dies die Lebensdauer herabsetzt 3 3 Netzteilanschluss Die Versorgungsspannung muss zwischen 24 und 55V liegen F r die meisten Anwendungen ist ein Schaltnetzteil mit 48V ideal weil diese Netzteile klein leicht relativ preisg nstig und leicht anzuschlie en sind Sie sind au erdem berlastsicher und haben in der Regel Einschaltstrombegrenzung und Netzfilter bereits
14. enezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 5 Konfiguration der Software Beispielkonfiguration Mach3 xi Port Setup and Axis Selection Motor Qutputs Input Signals Output Signals Encoder MPG s Spindle Setup Mill Options Die Bilder links zeigen die Einstel lungen f r die Standardkonfiguration Jumper 3 4 5 6 und 7 8 gesteckt Weitere Einstellungen e XHome Pin 13 e YHome Pin 12 ZHome Pin 10 e AHome oder L ngentaster Probe Pin 15 e RelayControl M3 und M4 Output 1 M7 und M8 Output 2 e Motor Control V Use Spindle Motor Output Engine Configuration Ports amp Pins E x k ee V PWM Control 1 Output 1 x 1 o x PWM Base Freq 45 Output 2 lt 1 14 x Minimum PWM 10 Output 3 x 1 o x Output 4 x 1 o x Output 5 x 1 0 x Output 6 x 1 o x Charge Pump 1 16 x Charge Pump2 x 1 o x Current Hi Low 1 17 x Output 7 x 1 o x Pins 2 9 1 14 16 and 17 are output pins No other pin numbers should be used 0K bemehmen Bei Mach3 k nnen die Pins f r Schritt und Richtungssignale beliebig getauscht werden Dies macht es m glich die externe vierte Achse auch als X Y oder Z zu verwenden was z B vorteilhaft ist wenn die Z Achse besonders schwer ist und daher mehr Antriebsleistung ben tigt Anschluss an USB CNC Das TripleBeast kann mit einem zus tzlichen Adapter auch mit der USB C
15. gigen Servomotoren oder sehr schweren Z Achsen muss eine elektromechanische Haltebremse vorgesehen werden um zu verhindern dass die vertikale Achse bei Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 8 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch ausgeschaltetem Antrieb von selbst nach unten f hrt Solche Bremsen werden blicherweise mit 24V betrieben Sie sind blockiert wenn keine Spannung anliegt und ge ffnet wenn die Spannung angeschaltet ist Das Breakoutboard besitzt einen Relaisausgang f r solch eine Haltebremse Die Bremse ist immer dann angeschaltet gel st wenn die Spannungsversorgung angeschaltet ist und kein Nothalt aktiv ist und keine Endstufe einen Fehler meldet Der Ausgang besitzt eine integrierte Freilaufdiode und ist zum Schalten von induktiven Lasten geeignet Falls die Bremse pneumatisch hydraulisch oder mit einer anderen Spannung als 24V bet tigt werden soll ist ein externer Sch tz bzw ein Magnetventil n tig Die Ausgangsspannung der Bremse an X2 ist immer gleich der Betriebsspannung an X1 d h wenn die Motor Versorgungsspannung gr er als 24V ist werden zwei getrennte Netzteile ben tigt Anschluss f r 4 Achse An der RJ45 Buchse auf der Oberseite kann eine externe Endstufe f r eine 4 Achse angeschlossen werden Dies kann ein einzelnes BEAST
16. integriert Es ist jedoch nicht unbedingt ein stabilisiertes Netzteil n tig ein ungeregeltes Netzteil bestehend aus Trafo Gleichrichter und Sieb Elko ist ebenfalls geeignet Beachten sie aber dass der Spannungbereich auch bei Netz und Lastschwankungen i d R 10 eingehalten werden muss Achten Sie auch auf eine geeignete Absicherung Gegebenenfalls sind eine Einschaltstrombegrenzung und ein Entst rfilter n tig Der maximale Strom mit dem das Netzteil belastet wird liegt bei ca 2 3 des Motorstroms Die Dauerbelastbastung ist bei den meisten Anwendungen aber geringer F r den Betrieb von 3 Motoren mit je 4A ist z B ein Netzteil mit 3 x 4A x 2 3 8A Spitzenstrom und etwa 5A Dauerbelastbarkeit ausreichend Ein Elektrolytkondensator mit etwa 4700uF am Netzteilausgang ist zu empfehlen um Spannungsschwankungen durch schnelle Belastungswechsel klein zu halten Schliessen Sie den Pluspol des Netzteils an die Klemme V Anschluss 1 seitlich Aufschrift 24 55V und den Minuspol an den Anschluss 2 Aufschrift GND an Achtung falsche Polung kann die Endstufe besch digen insbesondere wenn das Netzteil keine flinke Sicherung oder Strombegrenzung besitzt Stecken Sie den Versorgungsanschluss niemals unter Last an oder ab Schalten Sie die Sekund rseite des Netzteils Gleichspannung nicht mit Schaltern oder Sicherungen Der entstehende Lichtbogen kann zu Sch den f hren Schalten Sie das Netzteil nur prim rseitig Netz Wechselspannung an
17. l sollte alle Pins 1 1 durchverbunden haben insbesondere alle Massepins 18 25 Als maximale L nge wird 3m empfohlen Die Pinbelegung des LPT Ports ist f r Mach3 EMC oder WinPCNC ausgelegt Bei Verwendung anderer Programme z B CNC Profi PCDreh ist unter Umst nden ein Adapterstecker zur Anpassung der Pinbelegung Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 6 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Hard und Softwareentwicklung Triple BEAST Schrittmotorendstufe Installationshandbuch sog Patchbox erforderlich Bitte haben Sie Verst ndnis dass Benezan Electronics nicht jedes auf dem Markt erh ltliche Programm unterst tzen kann Die einwandfreie Funktion wird nur zusammen mit Mach3 garantiert Die Pindebelung ist in folgender Tabelle aufgef hrt Nr Beschreibung Nr Beschreibung 1 Spindel Relaisl PWM 14 K hlung Relais 2 2 Richtung X 15 Referenzschalter 4 Achse 3 Takt X 16 Watchdog Stromabsenkung 4 Richtung Y 17 PWM Stromabsenkung 5 Takt Y 18 6 Richtung Z 19 7 TaktZ 20 8 Richtung 4 Achse 21 Signalmasse 9 Takt 4 Achse 22 10 Referenzschalter Z 23 11 Nothalt 24 12 Referenzschalter Y 25 13 Referenzschalter X Einige Pins sind mehrfach belegt damit das Interface an unterschiedliche Programme angepasst werden kann
18. lemme 2 4 6 oder 8 Die Eing nge sind invertierend d h der zugeh rige LPT Pin ist high wenn der Schaltereingang offen low ist und low wenn der Schaltereingang geschlossen high ist Es k nnen ffner oder Schliesser verwendet werden wenn in der PC Software die Polarit t entsprechend ausgew hlt wird Die Schaltereing nge besitzen Schmitt Triggerfunktion und sind mit einem Tiefpassfilter entst rt so dass in der Regel auch bei nicht abgeschirmten Leitungen keine St rungen zu bef rchten sind 3 8 Zusatzfunktionen An der Klemme X2 wird ein Nothalt Taster und optional eine Haltebremse Z Achse und das Drehzahlsignal f r einen Frequenzumrichter angeschlossen Nothalt Das PC Interface besitzt mehrere voneinander unabh ngige Funktionen die dazu dienen die Maschine bei Problemen anzuhalten 1 An den Klemmen X2 5 und X2 6 muss ein Nothalt Taster Pilz Paniktaster angeschlossen werden Wird der Kontakt ge ffnet dann werden die Relais 1 und 2 zwangsweise abgeschaltet Ein Taster Nothalt wird durch die LED Nr 4 angezeigt rot siehe Bild Seite 6 Zus tzlich wird ein Notstop an den PC gemeldet LPT Pin 11 2 Meldet der Statusausgang einer oder mehrerer Endstufen einen Fehler oder wird diese Leitung unterbrochen wird ein Notstop Signal an den PC gemeldet Der Endstufenfehler wird durch die LED Nr 3 rot signalisiert F r die drei internen Endstufen befinden sich zus tzliche Status LEDs auf der linken Seite 3 Im Falle
19. nezan electronics de x 1 ni e Chato penp 3 1 Anschl sse bersicht SE Alle Klemmennummern sind entsprechend nebenstehendem Bild von oben nach unten nummeriert Referenzschaltereing nge b Zusatzfunktionen 8 polige Klemme X3 oben links 6 polige Klemme X2 oben rechts Nr Beschreibung 5 Nr Beschreibung 1 Referenzschalter X Spannungsausgang 12 oder 24V 1 Masse OV f r Bremse 2 Referenzschalter X Signaleingang 2 Haltebremse Ausgang 3 Referenzschalter Y Spannungsausgang 12 oder 24V 3 Analogausgang Masse 0V 4 Referenzschalter Y Signaleingang 4 Analogausgang 0 10V 5 Referenzschalter Z Spannungsausgang 12 oder 24V i 5 Notstop Schalter Eingang 6 Referenzschalter Z Signaleingang 6 Notstop Schalter 12V Ausgang 7 Referenzschalter 4 Achse Spannungsausgang 12 24V 8 Referenzschalter 4 Achse Signaleingang Spannungsversorgung Relaisausg nge 5 polige Klemme X1 unten rechts 6 polige Klemme X4 unten links w eanalnz Nr Beschreibung 1 5V Ausgang max 150mA 1 230V L Eingang 2 Masse 0V 2 _ 230V N Eingang 3 12V Ausgang max 300mA 3 Relais 1 L Ausgang 4 Masse 0V 4 Relais 1 N Ausgang 5 124V Eingang 15 55V max 0 3A 5 Relais 2 L Ausgang 6 Relais 2 N Ausgang Motoranschl s
20. rieb mit der Steuerung USB CNC V5A sind die Jumper 4 5 6 7 und eine spezielle Drahtbr cke von Jumper Stift Nr 2 zu 9 erforderlich siehe Seite 11 16 12 Diese Jumper dienen der Einstellung der Versorgungsspannung f r die Endschalter und der Freigabe der vierten Achse siehe unten Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 7 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt Tel 07457 946455 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 3 7 Referenzschaltereing nge Es k nnen bis zu 4 Schalter oder induktive Sensoren angeschlossen werden Falls die 4 Achse nicht verwendet wird oder keinen Referenzschalter ben tigt kann hier z B auch ein Werkzeugl ngentaster angeschlossen werden Es k nnen mechanische Schalter oder induktive N herungsschalter vom PNP Typ verwendet werden F r mechanische Schalter mus der Jumper 14 13 gesteckt sein Die Versorgungsspannung an X1 ist in diesem Fall beliebig 15 55V Es kann ein gemeinsames Netzteil f r die Motorendstufen verwendet werden Wenn N herungsschalter verwendet werden muss der Jumper 13 12 gesteckt werden und die Versorgungsspannung an X1 muss 24V betragen Falls die Motorspannung h her ist sind zwei getrennte Netzteile n tig Die Sensoren sollten wie folgt angeschlossen werden braun 24V an Klemme 1 3 5 oder 7 blau an den Masseanschluss des Netzteils schwarz Signal an K
21. se 4 polige Klemmen M1 bis M3 rechts Spannungsversorgung seitlich 2 polige Klemme V rechts seitlich Nr Beschreibung Nr Beschreibung 1 Wickl i 1 Motorspannung Eingang 2 ne 24 55V 3 2 Masse 0V 4 Wicklung 2 Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 3 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 3 2 Montage Die Endstufe ist zu Montage auf einer 35mm DIN Schiene Hutschiene in einem Geh use vorgesehen Sch tzen Sie das Ger t unbedingt vor herumfliegenden Sp nen Staub und K hlwasser Bei Sch den durch Metallsp ne oder Feuchtigkeit erlischt die Gew hrleistung H ngen Sie die Steuerung mit den Motoranschl ssen nach oben in der Schiene ein und dr cken Sie dann den K hlk rper fest auf die Schiene bis er einrastet Alternativ dazu kann die Befestigung auch von der R ckseite mit selbstschneidenden Blechschrauben B3 5x10 oder Abstandsbolzen auf einer Montageplatte erfolgen In diesem Fall muss der Clip f r die DIN Schiene entfernt werden Achtung verwenden Sie zum anschrauben des Clips auf keinen Fall eine l ngere Schraube als die mitgelieferte M4x16 Sie k nnten sonst die von innen auf den K hlk rper montierten Leistungsbauteile besch digen Da die Endstufe im Betrieb je nach Motorstrom mehr oder weniger heiss wird sind beim Einbau folgende Reg
22. sung 0 1 10 2000 Umdrehung 1 1 5 1000 Umdr Running 10 Motorstrombereich Grobeinstellung 0 1 4 3 2A 1 2 5 5A Q Standby Schalter Nr 10 dient der groben Auswahl des Motorstrombereichs f r alle Achsen gleichzeitig Ein gleichzeitiger Betrieb von sehr kleinen und sehr gro en Motoren ist Fatai somit nicht m glich Je nach gew hltem Bereich kann dann die Feineinstellung f r jeden Fautaxis2 Motor getrennt mit den Schaltern 2 8 vorgenommen werden Mit Schalter Nr 2 kann die Wellenform des Motorstroms angepasst werden Einige Fautans Motortypen haben keine exakte Sinuskurve sondern eine leicht in Richtung Dreiecksform verzerrte Wellenform Die optimale Wellenform kann experimentell ermittelt werden 5 und f hrt zu einer Reduzierung der Vibrationen in bestimmten Drehzahlbereichen nn En BO B Mit Schalter Nr 9 wird die Aufl sung ausgew hlt In Normalstellung betr gt diese 1 10 Microschritt entspricht 2000 Schritte Umdrehung beim Standardmotor mit 200 u 2 5A 1 4A Vollschritten Umdrehung Bei gedr cktem Schalter wird auf 1 5 Microschritt _O a umgeschaltet entspricht 1000 Schritte Umdrehung a 32A gt 2 0A W hrend andere Schrittmotorendstufen oft eine verwirrend gro e Zahl von m glichen Aufl sungen anbieten ist dies beim Triple BEAST nicht erforderlich m ara P Ia5A
23. t Wenn diese Voraussetzungen erf llt sind k nnen Sie die Verbindung zum PC herstellen die Versorgungsspannung einschalten und die Steuersoftware starten Nach der Aktivierung der Software bei Mach3 muss dazu noch der Reset Button gedr ckt werden sollte der Zustand der LED Leuchten wie folgt sein e die beiden gr nen LEDs Power und Charge Pump m ssen leuchten e die beiden roten LEDs Drive Fault und E Stop m ssen aus sein e die beiden gelben LEDs Relais 1 und Relais m ssen aus sein Sollte dies nicht zutreffen k nnen sie weiter unten im Kapitel Fehlersuche nachlesen Ist alles in Ordnung k nnen Sie jetzt die Bewegung der Motoren und die Funktion der Relais und Schalter pr fen Nicolas Benezan Stauffenbergstr 26 72108 Rottenburg Seite 9 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Hard und Softwareentwicklung Triple BEAST Schrittmotorendstufe Installationshandbuch Fehlersuche Die nachfolgende Tabelle gibt eine bersicht ber die h ufigsten Fehler und die m glichen Ursachen Nr Symptom Ursache 1 LED Power gr n leuchtet Spannungsversorgung Klemme X1 und Klemme V rechts nicht nicht angeschlossen oder falsch gepolt 2 LED Charge Pump gr n An Pin 16 vom LPT Port muss ein Rechtecksignal mit gt 10kHz leuchtet nicht ausgegeben werden Falls die Software dies nicht unterst
24. tem zu erhalten sind zus tzlich zur Triple BEAST Steuerung folgende Komponenten erforderlich l Ein bis drei zweiphasige Schrittmotoren mit einem Nennstrom zwischen 1 4 und 5A bis 6A mit Einschr nkungen Drei oder f nfphasige Motoren oder hochohmige Motoren aus Druckern und Diskettenlaufwerken sind nicht geeignet 2 Ein Netzteil f r die Spannungsversorgung mit einer Ausgangsspannung zwischen 24 und 55V Eine Stabilisierung ist nicht unbedingt erforderlich Genauere Auswahlkriterien sind im Kapitel 3 3 aufgef hrt 3 Eine Signalquelle f r das Schritt und Richtungssignal zur Ansteuerung der Endstufe Dies kann ein PC mit entsprechender Software sein optional mit zus tzlicher Hardware z B Smoothstepper 2 1 Empfohlene Motoren In der unten stehenden Tabelle sind einige empfohlene Kombinationen mit Motoren von Benezan Electronics aufgelistet Die genannten Anwendungen geben nur eine ungef hre Auswahl wieder Falls sie eine genauere Berechnung der Antriebe w nschen k nnen Sie sich gerne mit Benezan Electronics in Verbindung setzen Motor Typ Abmessungen Phasenstrom Betriebsspannung Anwendung HS56 0818 56 x 56mm 1 8A 24 48V Miniatur Maschinen Pick amp Place Schneid und Stiftplotter HS56 1442 56 x 76mm 4 2A 24 48V Kleine bis mittlere Fr s und HS60 2150 60 x 90mm 5 0A 48 55V Graviermaschinen in Aluprofil Bauweise HS86 3263 86 x 78mm 5 0A 48 55V Fr smaschinen f r Metall Bearbeitung gr ssere
25. unning Motor en laufen keine Stromabsenkung gelb Standby Motoren stehen still Stromabsenkung rot blinkend Fault Axis Eine einzelne rote blinkende LED zeigt einen Kurzschluss berlast oder fehlerhafte Verdrahtung am entsprechenden Motor an Die anderen Motoren und die gelbe oder gr ne LED bleiben aktiv rot blinkend Fault Axis Blinken alle roten LEDs gleichzeitig bei abgeschalteter gr ner und gelber LED ist die Endstufe berhitzt Alle Motoren werden abgeschaltet gelb rot Fault Axis Blinken die gelbe und alle roten LEDs abwechselnd wurde die Endstufe abwechselnd wegen berspannung deaktiviert Die Ursache kann Bremsenergie aus den Motoren oder ein falsch dimensioniertes Netzteil sein Die LEDs auf der Oberseite zeigen den Zustand des PC Interface an Triple BEAST a High Performance Microstep Drive 3 Axis 55V 5A LEDs Beschriftung Beschreibung gr n Power Spannungsversorgung ok 2 gr n Charge Pump Watchdog Ladungspumpe aktiv 3 rot Drive Fault Eine oder mehrere Endstufen melden Fehler 4 rot E Stop Nothalt Schalter aktiviert bzw Leitung unterbrochen 5 gelb Relay 1 Relais 1 eingeschaltet Spindelmotor 6 gelb Relay 2 Relais 2 eingeschaltet K hlmittel bzw Absaugung 3 6 PC Anschluss Das Breakoutboard wird mit einem Parallelportkabel SUBD25 m nnlich weiblich an den PC angeschlossen Das Kabe
26. urg Seite 1 Tel 07457 946455 www benezan de TripleBeast BOB Installation odt 31 01 2013 Benezan Electronics Triple BEAST Schrittmotorendstufe Hard und Softwareentwicklung Installationshandbuch 1 Sicherheitshinweise Die Triple BEAST Schrittmotorsteuerung darf nur von qualifiziertem Fachpersonal installiert und in Betrieb genommen werden Lesen sie bitte die Bedienungsanleitung sorgf ltig durch und beachten Sie alle Anweisungen genau Eine unsachgem e Installation oder Bedienung des Ger ts kann zu Besch digungen der Elektronik oder der Maschine f hren und Gefahren f r die Gesundheit des Bedienungespersonals zur Folge haben Der Anlagenhersteller der die Elektronik und andere Komponenten zur Gesamtanlage zusammenbaut und der Anlagenbetreiber sind f r die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften verantwortlich Achtung Lebensgefahr Betreiben Sie das Ger t ausschlie lich mit einer vom Stromnetz isolierten Spannungsquelle und achten Sie auf die Einhaltung der in den technischen Daten angegebenen Grenzwerten Maschine Motor und Geh use m ssen vorschriftsm ssig geerdet werden Mit Netzspannung betriebene Ger te m ssen von einem Fachmann berpr ft und abgenommen werden Machen Sie die ersten Tests mit demontierten Motoren oder entfernen Sie Antriebsriemen oder Kupplungen Damit vermeiden Sie Verletzungen oder Besch digungen durch unerwartete Bewegungen der Maschine 2 Systemvoraussetzungen Um ein funktionsf higes Antriebssys
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