COMBIVERT

COMBIVERT
D
BETRIEBSANLEITUNG
Kanal 1
Kanal 2
GB
EnDat
variabel
INSTRUCTION MANUAL
Channel 1
Channel 2
Mat.No.
DEF5Z1M-K001
Geberinterface
Encoder Interface
EnDat
variable
Rev.
1F
Inhaltsverzeichnis
1. Sicherheitshinweise....................................................................................... 4
1.1
1.2
Gültigkeit.............................................................................................................4
Qualifikation.........................................................................................................4
2. Produktbeschreibung..................................................................................... 5
2.1
2.2
2.3
2.4
Allgemeines.........................................................................................................5
Materialnummer..................................................................................................5
Lieferumfang als Option oder Ersatzteillieferung................................................5
Mechanischer Einbau..........................................................................................6
3. Beschreibung des Interfaces......................................................................... 6
3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.3.1
3.3.3.2
3.3.3.3
3.3.4
3.3.4.1
3.3.5
3.3.6
3.3.7
Spannungsversorgung........................................................................................6
Kanal 2................................................................................................................6
Kanal 1................................................................................................................7
Spezifikationen....................................................................................................7
Beschreibung von X3A........................................................................................7
Eingangssignale Kanal 1.....................................................................................8
Prozessdatenkanal..............................................................................................8
Beschreibung der Gebersignale..........................................................................8
Geberbrucherkennung........................................................................................8
Anschluss des Gebers........................................................................................9
Geberkabel an SUB-D15.....................................................................................9
Geberkabel..........................................................................................................9
Geberleitungslänge...........................................................................................10
Getestete Geber................................................................................................10
4. Inbetriebnahme............................................................................................ 10
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
EnDat® - Parameter..........................................................................................10
Geber 1 Status (Ec.37)......................................................................................11
Fehlermeldung vom EnDat-Geber....................................................................12
Geber 1 lesen/schreiben (Ec.38).......................................................................12
D-3
1.
Sicherheitshinweise
Vor jeglichen Arbeiten muss sich der Anwender mit dem Gerät vertraut machen. Darunter fällt insbesondere
die Kenntnis und Beachtung der Sicherheits- und Warnhinweise. Die in dieser Betriebsanleitung verwendeten
Piktogramme entsprechen folgender Bedeutung:
Gefahr
Warnung
Hinweis
1.1
D-4
Weist auf mögliche Lebens- oder Verletzungsgefahr hin.
Weist auf Tipps und Zusatzinformationen hin.
Gültigkeit
Die in den technischen Unterlagen enthaltenen Informationen, sowie etwaige anwendungsspezifische Beratung in Wort, Schrift und durch Versuche, erfolgen nach bestem Wissen und Kenntnissen über die Applikation. Sie gelten jedoch nur als unverbindliche Hinweise. Dies gilt auch in Bezug auf eine etwaige Verletzung
von Schutzrechten Dritter.
Eine Prüfung unserer Geräte im Hinblick auf ihre Eignung für den beabsichtigten Einsatz hat jedoch generell
durch den Anwender zu erfolgen. Prüfungen sind insbesondere auch dann erforderlich, wenn Änderungen
durchgeführt wurden, die der Weiterentwicklung oder der Anpassung unserer Produkte (Hardware, Software,
oder Downloadlisten) an die Applikationen dienen. Prüfungen sind komplett zu wiederholen, auch wenn nur
Teile von Hardware, Software, oder Downloadlisten modifiziert worden sind.
Kontrolle durch Der Einsatz und die Verwendung unserer Geräte in den Zielprodukten erfolgt außerhalb unserer Kontrollmöglichkeiten und liegt daher ausschließlich im Verantden Anwender wortungsbereich des Anwenders.
Einsatz unter
besonderen
Bedingungen
1.2
Weist auf Lebensgefahr durch elektrischen Strom hin.
Qualifikation
Die bei KEB eingesetzten Halbleiter und Bauteile sind für den Einsatz in industriellen Produkten entwickelt und ausgelegt. Wenn der KEB COMBIVERT in Maschinen eingesetzt wird, die unter Ausnahmebedingungen arbeiten, lebenswichtige
Funktionen, lebenserhaltende Maßnahmen oder eine außergewöhliche Sicherheitsstufe erfüllen, ist die erforderliche Zuverlässigkeit und Sicherheit durch den
Maschinenbauer sicherzustellen und zu gewährleisten.
Alle Arbeiten zum Transport, zur Installation und Inbetriebnahme sowie Instandhaltung sind nur von
qualifiziertem Fachpersonal auszuführen (IEC 364 bzw. CENELEC HD 384 oder DIN VDE 0100 und nationale
Unfallverhütungs-vorschriften beachten). Qualifiziertes Fachpersonal im Sinne dieser Anleitung, bezeichnet
Personen, welche aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung und Erfahrung, Kenntnisse der einschlägigen Normen
sowie Unterweisung in das spezielle Umfeld der Antriebstechnik eingewiesen sind und die dadurch, die ihnen
übertragenen Aufgaben beurteilen und mögliche Gefahren erkennen können (VDE 0100, VDE 0160 (EN
50178), VDE 0113 (EN 60204) sowie die gültigen örtlichen Bestimmungen beachten).
KEB Elektronikkomponenten werden mit Spannungen betrieben, die bei
Berührung einen lebensgefährlichen Schlag hervorrufen können. Während des
Gefahr durch Betriebes können sie ihrer Schutzart entsprechend spannungsführende, blanke,
gegebenenfalls auch bewegliche Teile, sowie heiße Oberflächen besitzen.
Hochspannung Bei unzulässigem Entfernen von erforderlichen Abdeckungen, bei unsachgemäßem
Einsatz, bei falscher Installation oder Bedienung, besteht die Gefahr von schweren
Personen- oder Sachschäden.
EnDat auf Kanal 1
2.
Produktbeschreibung
Bild 1: EnDat auf Kanal 1
2MF5280-2030 /-2032 / -2033
X3B
Kan
al 2
1MF5280-2040 /-2042 / -2043
X3B
Kan
al 2
X3A
Kan
al 1
X3B
Kanal 2
variabel siehe Materialnummer
X3A
Kan
al 1
X3A
Kanal 1
EnDat
2.1
Allgemeines
Die von KEB gelieferten Schnittstellenkarten umfassen jeweils zwei Schnittstellen. Da die
unterschiedlichsten Kombinationen erhältlich sind, wird jede Schnittstelle in einer eigenen
Anleitung beschrieben. Die Anleitung umfasst den Einbau der Schnittstellenkarte, den Anschluss sowie die Inbetriebnahme eines passenden Gebers. Weitere Informationen und
Parametereinstellungen können der Applikationsanleitung des Umrichters/Servo entnommen werden.
2.2
Materialnummer
xM F5 K8G x x x x
Lieferart
0 eingebaut
P TTL- Ausgang
Q TTL-Eingang
Z Option, Ersatzteil
2033
3 SSI-Eingang
2043
2032
2042
2030
2040
F5 Baureihe
passend für Gehäusegröße
2.3
1M D, E (Platine 1MF5280-xxxx siehe oben)
2M G…U (Platine 2MF5280-xxxx siehe oben)
Lieferumfang als Option oder Ersatzteillieferung
• Geberinterface
• zwei Betriebsanleitungen
• Befestigungsschraube
• Verpackungsmaterial
D-5
EnDat auf Kanal 1
2.4
Mechanischer Einbau
Jegliche Arbeiten am Umrichter sind nur durch autorisiertes Personal unter Beachtung der
gültigen EMV und Sicherheitsbestimmungen durchzuführen.
• Umrichter spannungsfrei schalten und Kondensatorentladezeit abwarten
• Operator abziehen
• Plastikabdeckung entfernen
• Befestigungsschraube entfernen
• Schnittstellenkarte von der Buchsenleiste beginnend gerade aufstecken
• Befestigungsschraube wieder einschrauben
• Plastikabdeckung wieder anbringen
3.
Beschreibung des Interfaces
3.1
Spannungsversorgung
Bild 3.1
Spannungsversorgung von Steuerung und Geberschnittstellen
Interne Spannungsversorgung des COMBIUint 24 VDC
VERT.
bei Hiperface, Sin/Cos, EnDat, SSI-Sin/Cos
Iint 120 mA
und UVW.
Steuerklemmleiste (X2A) des COMBIVERT mit externer
Uext
Spannungsversorgung 24…30 DCV.
Spannungsausgang der Geberschnittstellen X3A und
24 V
X3B zur Versorgung der Geber.
Der Strom Iint reduziert sich um den am 5 V-Ausgang,
sowie 7,5V-Ausgang entnommenen Strom gemäß fol5,2V
I24V genden Formeln:
5,2 V x I5V
I24V = Iint - –––––––––
Uint
I5V
3.2
D-6
300 mA
bei Hiperface, Sin/Cos, EnDat, SSI-Sin/Cos
und UVW.
X2A
Uext
X3A
24V
5V
X3B
5V
24V
U int
Kanal 2
Die Beschreibung des Eingangs X3B ist abhängig von verwendetem Geberinterface. Er
wird in einer gesonderten Anleitung beschrieben.
EnDat auf Kanal 1
3.3
Kanal 1
3.3.1
Spezifikationen
X3A
Interfacetyp
Parameterkanal
Prozessdatenkanal
Grenzfrequenz
Buchse SUB-D15
EnDat Version 2.1
EIA RS485 halbduplex, synchron seriell
1 Vss typisch (0,6…1,2 V)
200 kHz
1…2048 Ink (Empfehlung: 1024 Ink bei Drehzahl <
4500 min-1)
120 Ω
EIA RS485
Geberstrichzahl
Eingangswiderstand
Taktsignalausgang
3.3.2
Beschreibung von X3A
Bild 3.3.2
Buchse X3A
5
4
10
15
PIN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
–
Name
–
–
AB–
Clock+
ClockA+
B+
+24 V
+5,25 V
COM
DataData+
GND
3
2
1
9
8
7
6
14
13
12
11
Achtung ! Stecker nur bei ausgeschaltetem COMBIVERT und
ausgeschalteter Versorgungsspannung aufstecken !
Beschreibung
–
–
Signaleingang A- (Differenzsignal zu A+)
Signaleingang B- (Differenzsignal zu B+)
–
Taktsignal RS485
Taktsignal RS485
Inkrementalsignal A für Zähler und Richtungserkennung
Inkrementalsignal B für Zähler und Richtungserkennung
Spannungsausgang
Versorgungsspannung für Geber
Bezugspotenzial zur Versorgungsspannung
Datenkanal RS485Datenkanal RS485+
Anschluss für Abschirmung am Steckergehäuse - ist direkt mit
der Umrichtererde verbunden. Bei der Klemmleiste an geeigneter
Stelle am Gerät auflegen.
D-7
EnDat auf Kanal 1
3.3.3
Eingangssignale Kanal 1
3.3.3.1
Prozessdatenkanal
Bild 3.3.3.1 Signalform A und B jeweils bei Differenzbetrieb
360°mech.
Strichzahl
A
0
typisch 1 Vss
B
0
typisch 1 Vss
3.3.3.2
Beschreibung der Gebersignale
Beim Starten und dann alle 30 ms wird eine Anfrage an den Geber gesendet und die Absolutlage seriell ausgelesen. Eine Referenzpunktfahrt kann somit entfallen.
Da die Strichzahl des Gebers im Geber gespeichert ist, wird sofort der Fehler Ec.37 = 70
ausgelöst, wenn in Ec.1 ein abweichender Wert eingegeben ist.
Eine Lagedifferenz wird nach einem Filter mit einer Rampenzeit nachgeführt. Wächst diese
Differenz jedoch so schnell an, dass sie nicht mehr nachgeführt werden kann oder überschreitet sie einen Maximalwert (z.B. bei Geberbruch), geht der Interfacestatus Ec.37 auf
„69“ und der Umrichter schaltet ab.
Das Taktsignal wird zur Synchronisation verwendet.
3.3.3.3
Geberbrucherkennung
Die Geberbrucherkennung ist eine Softwarefunktion und abhängig vom Gebertyp. Sicher
ist ein Geberbruch nur bei einer Drehung des Gebers erkennbar. Durch Schreiben auf Ec.0
beginnt die Initialisierung. Nach fehlerfreier Initialisierung wird die korrekte Lage gesendet.
Alle ca. 16 ms wird die Inkrementalspur überwacht. Werden die zulässigen Signalpegel
unterschritten, wird ein Fehler ausgelöst. Außerdem wird die Absolutspur, d.h. die serielle
Kommunikation zum Geber überwacht. Antwortet der Geber nicht mehr oder ist eine Kommunikation nicht mehr möglich, wird die entsprechende Statusmeldung zum Umrichter gesendet. Abhängig vom Gebertyp kann die Reaktionszeit 100 ms und mehr betragen.
D-8
EnDat auf Kanal 1
3.3.4
Anschluss des Gebers
3.3.4.1
Geberkabel an SUB-D15
• Geberkabel doppelt geschirmt und paarig verdrillt
• äußerer Schirm beidseitig auf PE/GND auflegen
• innere Schirme einseitig auf COM auflegen
• äußerer und innerer Schirm nicht verbinden
Bild 3.3.4.1 Anschluss des Gebers
Motorgeberstecker
3.3.5
Buchse X3A
Name
GND
PIN
–
A+
A-
5
10
15
4
3
2
1
9
8
7
6
14
13
12
11
PIN
–
Aderfarbe
äußere Abschirmung
15
16
8
3
grün
gelb
B+
BDATA+
DATA-
12
13
14
17
9
4
15
14
blau
rot
grau
rosa
CLOCK+
CLOCK-
8
9
6
7
schwarz
violett
COM
+5,25 V
10
7
13
12
weiß
braun
Geberkabel
Die KEB Geberkabel entsprechen folgender Spezifikation:
Signalleitungen
Versorgungsleitungen
Besonderheiten
Temperaturbereich
Farbe
Materialnummer
4 x (2 x 0,14 mm²)
2 x (0,5 mm²)
schleppfähig, ölbeständig
bis 80 °C dauernd
grün RAL 6018
00.F5.0C1-4xxx
D-9
EnDat auf Kanal 1
3.3.6
Geberleitungslänge
Die maximale Leitungslänge beträgt 50 m. Sie ergibt sich durch den Spannungsabfall auf
der Versorgungsleitung. Der Wert errechnet sich wie folgt:
U - Umin
Geberkabellänge = ––––––––––
Imax • 2 • R
maximaler Geberstrom Imax: siehe Geberbeschreibung
Versorgungsspannung U: 5,25 V
minimale Eingangsspannung Umin: siehe Geberbeschreibung
KEB Geberkabelwiderstand R: 0,036 Ω/m bei 0,5 mm²
3.3.7
Getestete Geber
Folgende EnDat-Geber wurden von KEB auf ihre Verwendbarkeit getestet:
Geberbezeichnung
EnDat-Kennung (Ec.36)
ECN 1313 Singleturn
49
EnDat Singleturn
ECI 1317 Singleturn
49
EnDat Singleturn
ROQ 425 Multiturn
50
EnDat Multiturn
EQI 1329 Multiturn
50
EnDat Multiturn
Linearmesssystem LC 481
51
EnDat Linear
Dies beschränkt jedoch nicht die Verwendung von Drehgebern gleicher Spezifikationen
anderer Hersteller.
4.
4.1
D - 10
Inbetriebnahme
Nach dem Einbau oder Wechsel einer Geberschnittstelle müssen vor der Verwendung einige Einstellungen in der Umrichter-/Servosoftware vorgenommen werden:
• Umrichter einschalten
• Applikationsmodus anwählen
• Bei Betrieb von Synchronmotoren ud.2 auf F5-S einstellen.
• Parameter Ec.0 anwählen und kontrollieren ob „EnDat“ eingetragen ist. Den angezeigten Wert unbedingt mit „ENTER“ bestätigen.
• Parameter Ec.10 anwählen und dasselbe für die 2. Geberschnittstelle durchführen.
• Parameter Ec.1 anwählen und die Geberstrichzahl kontrollieren/einstellen.
• Parameter Ec.38 anwählen; wenn in Bit 2 nicht automatisches Einlesen eingestellt ist,
mit Bit 0 Geberdaten auslesen.
• Parameter Ec.37 anwählen und den Geberstatus kontrollieren.
EnDat® - Parameter
Folgende Parameter werden im EnDat®-Geber gespeichert und automatisch eingelesen
bzw. manuell durch Ec.38 gelesen/geschrieben:
Synchronmotoren:
dr.23…dr.28, dr.30…32
Asynchronmotoren:
dr.0…dr.7
Geberparameter:
Ec.1…3, In.31…32
Reglerparameter:
Cs.19
EnDat auf Kanal 1
4.1.1
Geber 1 Status (Ec.37)
Dieser Parameter zeigt über verschiedene Statusmeldungen den Zustand von Geber und
Interface an. Abhängig vom Geber sind nur bestimmte Meldungen möglich. Alle Fehler werden erst bei Reglerfreigabe gesetzt, obwohl sie in Ec.37 schon angezeigt werden.
Wert Beschreibung
Folgender Wert wird bei fehlerfreiem Betrieb angezeigt:
16
Lagewerte werden übertragen, Geber und Interface sind in Ordnung
Folgende Statusmeldungen lösen den Fehler „Error Encoder Change“ (E.EncC) aus,
weil die richtige Auswertung der Lage nicht mehr gewährleistet ist .
Der Fehler E.EncC kann nur über Parameter Ec.0 zurückgesetzt werden. Ausnahme !
Ein Fehler aufgrund falscher Geberstrichzahl (Wert 70) wird sofort zurückgesetzt, wenn
die richtige Geberstrichzahl eingestellt wird (ab Software 2.7).
Achtung, wenn die Reglerfreigabe noch gesetzt ist, wird die Modulation freigegeben !
64
Geber ist unbekannt und wird nicht unterstützt
67
Die Signale der Inkrementalspur sind fehlerhaft, z.B. weil kein Geber angeschlossen ist oder das Geberkabel defekt ist.
68
Die Signale der Absolutspur sind fehlerhaft. Bei Endat, Hiperface und SSI-Sin/
Cos ist die Absolutspur digital, bei Sin/Cos ist sie analog.
69
Lageabweichung zu groß. Die Lage, die aus den Inkrementalsignalen ermittelt
wurde und die Absolutlage (aus Absolutspur, Nullsignal oder seriell ausgelesen)
stimmen nicht mehr überein oder können nicht mehr korrigiert werden.
70
Strichzahl, die im Umrichter eingestellt ist, stimmt nicht mit Geberstrichzahl überein.
71
Interfacetyp ist unbekannt: Interface ist nicht erkannt worden.
75
Gebertemperatur ist zu hoch (Meldung vom Geber)
76
Drehzahl ist zu hoch (Meldung vom Geber)
77
Gebersignale sind außerhalb der Spezifikation (Meldung vom Geber)
78
Geber hat internen Defekt (Meldung vom Geber)
92
Geber wird formatiert. Beim Beschreiben eines Gebers, dessen Speicherstruktur
nicht der KEB-Definition entspricht, werden die Speicherbereiche so umorganisiert, dass sie beschrieben werden können. Dieser Vorgang kann, abhängig von
der vorgefundenen Speicherstruktur, mehrere Sekunden dauern.
96
Neuer Wert erkannt, weil ein anderer Geber aufgesteckt wurde
98
Interface ist beschäftigt
Folgende Statusmeldungen lösen den Fehler „Error Encoder 1“ (E.Enc1) aus, wenn der
Geber ausgelesen werden soll:
97
KEB-Kennung ist undefiniert. Speicherstruktur im Geber entspricht nicht der
KEB-Definition und Daten können folglich nicht gelesen werden. Durch Beschreiben wird der Geber definiert. Bei F5-S lässt sich der Fehler wie folgt zurücksetzen:
• Schreiben einer Systemlage in Ec.2.
• Systemlageabgleich durchführen
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D - 11
EnDat auf Kanal 1
Wert Beschreibung
Folgende Statusmeldungen lösen den Fehler „Error Hybrid“ (E.HYb) aus:
0,255 Keine Kommunikation zwischen Interface und Steuerkarte.
Die folgenden Fehlermeldungen stammen direkt vom Geber.
>128 Auswertung der Fehler gemäß Kapitel 4.1.2.
4.1.2
Fehlermeldung vom EnDat-Geber
Fehlermeldungen, die der EnDat-Geber auslöst (Ec.37 > 128), lassen sich indirekt bestimmen.
EnDat-Fehlermeldung = Ec.37 - 128
Die bitcodierten Fehlermeldungen (Adresse 0 im Speicherbereich „Betriebszustand“) sind
in der EnDat Protokollbeschreibung definiert.
Beispiel: Ec.37 = 132; EnDat-Fehlermeldung = 132 - 128 = 4
Dies bedeutet, dass Bit 2 = 1 gesetzt ist, was laut Protokollbeschreibung dem Fehler „Positionswert fehlerhaft“ entspricht.
Folgende Fehlermeldungen sind definiert:
Bit Bedeutung , wenn gesetzt
0
Ausfall der Beleuchtung
1
Signalamplitude fehlerhaft
2
Positionswert fehlerhaft
3
Überspannung
4
Unterspannung der Versorgung
5
Überstrom
6
Batteriewechsel erforderlich
7-15 reserviert
4.1.3
Geber 1 lesen/schreiben (Ec.38)
Mit Ec.38 werden die Parameter vom/zum Geber gelesen/geschrieben.
Bit Wert Funktion
0
1 Auslesen der Parameter. Parameter wird danach wieder zurückgesetzt
Speichern der Parameter im Geber (nur mit Supervisor-Passwort und Status
1
2
nOP)
Automatisches Auslesen der Parameter beim Anschluss eines neuen Gebers
2
4
(nach Quittierung mit Ec.0 und nach Defaultwerte laden)
Bei F5-S ist Bit 2 defaultmäßig gesetzt, bei F5-M und F5-G nicht. Somit werden bei F5-S
Geberdaten nach Defaultladen ausgelesen.
D - 12
Table of Contents
1. Safety Instructions......................................................................................... 4
1.1
1.2
Validity.................................................................................................................4
Qualification.........................................................................................................4
2. Product Description........................................................................................ 5
2.1
2.2
2.3
2.4
General................................................................................................................5
Material number..................................................................................................5
Scope of delivery (option or replacement delivery).............................................5
Mechanical installation........................................................................................6
3. Description of the Interface............................................................................ 6
3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.3.1
3.3.3.2
3.3.3.3
3.3.4
3.3.4.1
3.3.5
3.3.6
3.3.7
Voltage supply.....................................................................................................6
Channel 2............................................................................................................6
Channel 1............................................................................................................7
Specifications......................................................................................................7
Description of X3A...............................................................................................7
Input signals channel 1........................................................................................8
Process data channel..........................................................................................8
Description of encoder signals............................................................................8
Encoder breakage recognition............................................................................8
Connection of the encoder..................................................................................9
Encoder cabel at SUB-D15.................................................................................9
Encoder cable.....................................................................................................9
Encoder line length............................................................................................10
Tested encoders................................................................................................10
4. Start-up........................................................................................................ 10
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
EnDat® parameter............................................................................................10
Encoder 1 status (Ec.37)...................................................................................11
Error message from EnDat encoder..................................................................12
Read/write Encoder 1 (Ec.38)...........................................................................12
GB - 3
1.
1.1
Safety Instructions
Prior to performing any work on the unit the user must familiarize himself with the unit. This includes especially
the knowledge and observance of the safety and warning directions. The pictographs used in this Instruction
Manual have following meaning:
Danger
Refers to danger of life by electric current.
Warning
Refers to possible danger of injury or life.
Note
Refers to tips and additional information.
Validity
The information contained in the technical documentation, as well as any user-specific advice in spoken and
written and through tests, are made to best of our knowledge and information about the application. However,
they are considered for information only without responsibility. This also applies to any violation of industrial
property rights of a third-party.
Inspection of our units in view of their suitability for the intended use must be done generally by the user.
Inspections are particulary necessary, if changes are executed, which serve for the further development or
adaption of our products to the applications (hardware, software or download lists). Inspections must be repeated completely, even if only parts of hardware, software or download lists are modified.
Controlling by Application and use of our units in the target products is outside of our control and
therefore lies exclusively in the area of responsibility of the user.
the user
Use under special conditions
1.2
GB - 4
Qualification
The used semiconductors and components of KEB are developed and dimensioned for the use in industrial products. If the KEB COMBIVERT is used in machines, which work under exceptional conditions or if essential functions, life-supporting measures or an extraordinary safety step must be fulfilled, the necessary
reliability and security must be ensured by the machine builder.
All operations serving transport, installation and commissioning as well as maintenance are to be carried out
by skilled technical personnel (observe IEC 364 or CENELEC HD 384 or DIN VDE 0100 and national accident
prevention rules!). According to this manual qualified staff means:
- those who are able to recognise and judge the possible dangers based on their technical training and experience
- those with knowledge of the relevant standards and who are familiar with the field of power trasmission (VDE
0100, VDE 0160 (EN 50178), VDE 0113 (EN 60204) as well as the approporiate regulations for your area.
KEB electronics components contain dangerous voltages which can cause
death or serious injury. In operation, drive converters, depending on their degree
Danger by high of protection, may have live, uninsulated, and possibly also moving and hot
surfaces.
voltage
In case of inadmissible removal of the required covers, of improper use, wrong
installation or maloperation, there is the danger of serious personal injury and
damage to property.
EnDat at Channel 1
2.
Product Description
Figure 1: EnDat at channel 1
2MF5280-2030 /-2032 / -2033
X3
Cha B
nne
l2
1MF5280-2040 /-2042 / -2043
X3
Cha B
nne
l2
X3
Cha A
nne
l1
X3B
channel 2
variable see material number
X3
Cha A
nne
l1
X3A
channel 1
EnDat
2.1
General
Each of the interface cards delivered by KEB include two interfaces. As there are numerous
different combinations available each interface will be described by means of separate
instructions. The instruction covers the installation of the interface card, the connection as
well as the start-up of a suitable encoder. Further information and the parameter adjustments are described in the application manual for the inverter/servo.
2.2
Material number
xM F5 K8G X X X X
Term of delivery
0 installed
P TTL-Output
Q TTL-Input
Z Option, spare part
2033
3 SSI-Input
2043
2032
2042
2030
2040
F5 Series
applicable for housing size
2.3
1M D, E (circuit board 1MF5280-xxxx see above)
2M G…U (circuit board 2MF5280-xxxx see above)
Scope of delivery (option or replacement delivery)
• Encoder Interface
• Two instruction manuals
• Fixing bolt
• Packing material
GB - 5
EnDat at Channel 1
2.4
Mechanical installation
All kind of works on the inverter may be carried out by authorized personnel in accordance
with the EMC and safety rules only.
• Switch inverter de-energized and await capacitor discharge time
• Pull off operator
• Remove plastic cover
• Remove fixing bolt
• Fix interface board beginning from the socket connector straightly
• Screw in fixing bolt
• Attach plastic cover
3.
Description of the Interface
3.1
Voltage supply
Figure 3.1 Voltage supply of control and encoder interfaces
Uint
X2A
Uext
24 VDC Internal voltage supply of COMBIVERT.
at Hiperface, Sin/Cos, EnDat, SSI-Sin/Cos
and UVW.
Control terminal strip (X2A) of the COMBIVERT with
Uext
external voltage supply 24…30 DCV.
Voltage output of encoder interfaces X3A and X3B for
24 V
encoder supply.
Current Iint reduces itself by draw current at the 5 V-output, as well as at the 7,5V-output in accordance with the
I24V following formula:
5,2 V x I5V
I24V = Iint - –––––––––
Uint
Iint
I5V
3.2
GB - 6
120 mA
300 mA
at Hiperface, Sin/Cos, EnDat, SSI-Sin/Cos
and UVW.
X3A
24V
5V
5,2V
X3B
5V
24V
U int
Channel 2
The description of input X3B is depending on the used encoder interface. It is described in
a separate manual.
EnDat at Channel 1
3.3
Channel 1
3.3.1
Specifications
X3A
Interface type
Parameter channel
Process data channel
Limiting frequency
Socket SUB-D15
EnDat Version 2.1
EIA RS485 half duplex, synchronous serial
1 Vss typical (0,6…1,2V)
200 kHz
1…2048 Inc (Recommendation: 1024 Inc at rotary speed
< 4500 rpm
120 Ω
EIA RS485
Increments per revolution
Input resistance
Clock signal output
3.3.2
Description of X3A
Figure 3.3.2 Socket X3A
5
4
10
15
PIN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
–
Name
–
–
AB–
Clock+
ClockA+
B+
+24 V
+5,25 V
COM
DataData+
GND
3
2
1
9
8
7
6
14
13
12
11
Attention ! Plug connector only
when COMBIVERT and supply
voltage are switched off !
Description
–
–
Signal input A- (difference signal to A+)
Signal input B- (difference signal to B+)
–
Clock signal RS485
Clock signal RS485
Incremental signals A for counter and direction detection
Incremental signals B for counter and direction detection
Voltage output
Power supply for encoder
Reference potential for supply voltage
Data channel RS485Data channel RS485+
Connection for shield at connector housing - is directly connected
with the inverter earth. Connect-up external shield at the respective connector housing.
GB - 7
EnDat at Channel 1
3.3.3
Input signals channel 1
3.3.3.1
Process data channel
Figure 3.3.3.1
Signal form A and B respectively to differential operation
360°mechanical
Increments per revolution
A
0
typically 1 Vss
B
0
typically 1 Vss
3.3.3.2
Description of encoder signals
During start-up and then all 30 ms an inquiry is transmitted to the encoder and the absolute
position is serial read out. Thus a reference point search is not necessary.
As the increments per revolution are stored in the encoder, error Ec.37 = 70 is triggered
immediately, if a deviating value is entered in Ec.1.
A position difference is tracked after filter with ramp time. If this difference increases to quickly, so that it cannot keep tracked or a max. value is exceeded (e.g.at encoder breakage),
the interface state Ec.37 changes to „69“ and the inverter switches off.
The clock signal is used for synchronization.
3.3.3.3
Encoder breakage recognition
The recognition of encoder breakage is a software function and dependent on the encoder
type. Encoder breakage is noticeable only during encoder rotation.By writing on Ec.0 the
initialization starts. After fault-free initialization the correct position will be send.
The incremental track is monitored approx. all 16 ms. An error is triggered, if the permissible signal levels are fallen below. Also the absolute track, i.e. the serial communication to
the encoder is monitored. If the encoder gives not an answer, or a communication is not
possible, the respective state message will be transmitted to the inverter. Dependent on the
encoder type the response time can be 100 ms and more.
GB - 8
EnDat at Channel 1
3.3.4
Connection of the encoder
3.3.4.1
Encoder cabel at SUB-D15
• Encoder cable double-shielded and twisted in pairs
• Connect exterior shielding at both ends to PE/GND
• Connect interior shieldings at one side to COM
• Don´t interconnect exterior and interior shielding
Figure 3.3.4.1
Connection of the encoder
Motor encoder plug
3.3.5
Socket X3A
Name
GND
PIN
–
A+
A-
5
10
15
4
3
2
1
9
8
7
6
14
13
12
11
PIN
–
Core color
exterior shielding
15
16
8
3
green
yellow
B+
BData+
Data-
12
13
14
17
9
4
15
14
blue
red
gray
pink
Clock+
Clock-
8
9
6
7
black
purple
COM
+5,25 V
10
7
13
12
white
brown
Encoder cable
KEB encoder cables are corresponding to the following specification:
Signal lines
4 x (2 x 0,14 mm²)
Supply lines
2 x (0,5 mm²)
Particularities
trailing capable, oil resistant
Temperature range
constant up to 80 °C
Color
green RAL 6018
Material number
00.F5.0C1-4xxx
GB - 9
EnDat at Channel 1
3.3.6
Encoder line length
The maximum line length is 50 m. It results from the voltage drop of the supply line. The
value is calculated as follows:
U - Umin
Encoder cable length = ––––––––––
Imax • 2 • R
max. encoder current Imax: see encoder description
Supply voltage U: 5,25 V
min. supply voltage Umin: 4,75 V
KEB encoder cable resistance R: 0,036 Ω/m at 0,5 mm²
3.3.7
Tested encoders
The following EnDat encoder have been tested by KEB on it application:
Encoder description
EnDat-reference (Ec.36)
ECN 1313 single-turn
49
EnDat single-turn
ECI 1317 Singleturn
49
EnDat single-turn
ROQ 425 multi-turn
50
EnDat multi-turn
EQI 1329 Multiturn
50
EnDat multi-turn
Linear measurement system LC 481
51
EnDat linear
However, this does not restrict the use of rotary encoder with same specifications of other
manufacturers.
4.
4.1
GB - 10
Start-up
After the installation or exchange of an encoder interface some adjustments of the inverter/
servo software have to be done before operation:
• Switch on inverter
• Select application mode
• When using synchronous motors set ud.2 to F5-S
• Select parameter Ec.0 and control whether „EnDat“ is entered. The displayed value
has to be confirmed by „ENTER“ in any case.
• Select parameter Ec.10 and carry out the same for the 2. encoder interface
• Select parameter Ec.1 and control/adjust the increments per revolution
• Select parameter Ec.38; if automatic read in is not adjusted in Bit 2, read out encoder
data with Bit 0.
• Select parameter Ec.37 and control encoder status.
EnDat® parameter
The following parameters are stored in the EnDat® encoder and automatically read in
e.g.manually read/write by Ec.38:
Synchronous motors: dr.23…dr.28, dr.30…32
Asynchronous motors: dr.0…dr.7
Encoder parameter:
Ec.1…3, In.31…32
Controller parameter: cS.19
EnDat at Channel 1
4.1.1
Encoder 1 status (Ec.37)
This parameter displays, by means of different status messages, the status of encoder and
interface. Dependent on the encoder only special messages are possible. All errors are only
set at control release, although they are already displayed in Ec.37.
Value Description
The following value is displayed at correct operation:
16
Position values are being transferred, encoder and interface are working
The following status messages triggers „Error Encoder Change“ (E.EncC) because the
correct evaluation of the position is no longer guaranteed .
Error E.EncC can only be reset via parameter Ec.0. Exception ! An error due to wrong
increments per revolution (value 70) is reset immediately, if the correct increments per
revolution are adjusted (from software 2.7).
Attention, the modulation is released, when the control release is still set!
64
Encoder is unknown and will not be supported
67
The signals of the incremental track are not correct, e.g. no encoder is connected or the encoder cable is defective.
68
The signals of the absolute track are not correct. The absolute track at Endat,
Hiperface and SSI-Sin/Cos is digital. The absolute track at Sin/Cos is analog.
69
Position deviation too high. The position determined by the incremental signals
and the absolute position (of absolute track, zero signal or serial selected) does
no longer correspond or cannot be corrected.
70
Increments per revolution adjusted in the inverter does not correspond with encoder increments per revolution.
71
Interface type is unknown: Interface has not been recognized.
75
Encoder temperature too high (message from encoder)
76
Rotary speed is too high (message from encoder)
77
Encoder signals are outside the specification (message from encoder)
78
Encoder has internal defect (message from encoder)
92
Encoder will be formatted. When writing an encoder with memory structures
different from the KEB-definition, their memories will be re-organized in such a
manner that they can be written. This procedure can take some seconds, depending on the respective memory structure.
96
New value detected, because an another encoder is attached.
98
Interface is busy
The following status messages triggers „Error Encoder 1“ (E.Enc1), if encoder data is
read:
97
KEB-reference is undefined. Memory structure of the encoder does not correspond to the KEB-definition and therefore data cannot be read. The encoder is
defined by writing data. At F5-S the error is reset as follow:
• Writing a position to Ec.2.
• Perform a system position trimming
further on next page
GB - 11
EnDat at Channel 1
Value Description
Following status messages trigger error „Error Hybrid“ (E.HYb):
0,255 No communication between interface and control card.
The following error messages are directly displayed by the encoder.
>128 Evaluation of the errors in accordance with chapter 4.1.2.
4.1.2
Error message from EnDat encoder
Error messages, which are released by the EnDat encoder (Ec.37 > 128), can be defined
indirectly.
EnDat error message = Ec.37 - 128
The bit-coded error messages (address 0 in the memory range „operating condition") are
defined in the EnDat protocol description.
Example: Ec.37 = 132; EnDat error message = 132 - 128 = 4
This value means (according to the protocol description) bit 2 = 1 „position value incorrect“.
Following error messages are defined:
Bit Meaning, if set
0
Failure of the lightening
1
Failure of the signal amplitude
2
Position value incorrect
3
Overvoltage
4
Undervoltage of the supply
5
Overcurrent
6
Battery change neccessary
7-15 reserved
4.1.3
Read/write Encoder 1 (Ec.38)
With Ec.38 the parameter are read/write from/to the encoder.
Bit Value Function
0
1
Reading out of the parameters. Then the parameter is reset.
Storing of the parameters in the encoder (only with supervisor-password
1
2
and in nOP status)
Automatic reading out of the parameters when connecting a new encoder
2
4
(loading after acknowledgement with Ec.0 and default values)
At F5-S bit 2 is default-moderately set, not at F5-M and F5-G. Thus at F5-S encoder data
are reading out after default loading.
GB - 12
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Mat.No.
Rev.
Date
© KEB
DEF5Z1M-K001
1F
08/2012