Manuale d`uso - versione ridotta

È RESPONSABILITÀ dell’utente accertare
la validità della seguente “Guida
semplificata all’utilizzo” rispetto al
modello e versione del prodotto per il
quale si intende utilizzarla.
In ogni caso, ai fini dell’installazione,
utilizzo e manutenzione FA FEDE il
manuale completo Sanyo Denki in
lingua inglese contenuto nello Starter
Kit CD-Rom in formato PDF. La copia
cartacea del manuale completo Sanyo
Denki in lingua inglese è disponibile
su richiesta.
R.T.A. srl
MOTION CONTROL SYSTEMS
Azionamenti Brushless
Sanyo Denki Serie R
Guida semplificata all’utilizzo
R.T.A. s.r.l.
Via E. Mattei – Frazione DIVISA
27020 MARCIGNAGO (PV)
Tel. +39.0382.929.855 - Fax +39.0382.929.150
Internet: http://www.rta.it - e-mail: [email protected]
FILIALE
nord-est
Via D. Alighieri, 4/a - 30034 MIRA (VE)
Tel. 041.56.00.332 - Fax 041.56.00.165
e-mail: [email protected]
FILIALE
centro-sud
Via D. Alighieri, 41 - 60025 LORETO (AN)
Tel. 071.75.00.433 - Fax 071.977.764
e-mail: [email protected]
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
Attenzione !
Il presente schema semplificato, con le allegate indicazioni fondamentali, è un estratto sintetico
parziale del manuale utente Sanyo Denki Rel M0006890K atto ad agevolare il personale qualificato
che già conosce il contenuto di tale manuale, in operazioni di verifica e manutenzione. È vietato
l’uso di motori ed azionamenti che non rispetti quanto previsto nel Manuale Utente Sanyo Denki
Rel M0006890K.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
2/71
INDICE
FASE A
COLLEGAMENTI HARDWARE .................................................................................................... 4
COLLEGAMENTI HARDWARE
AZIONAMENTI BRUSHLESS SANYO DENKI SERIE R ......................................................... 5
SCHEMA DI COLLEGAMENTO SEMPLIFICATO CONNETTORE
SEGNALI CN1 ............................................................................................................................... 6
FASE B
INSTALLAZIONE SOFTWARE ....................................................................................... 7
ISTRUZIONI PER L'INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE ....................................................... 8
COLLEGAMENTO DELLA LINEA SERIALE DI COMUNICAZIONE.................................... 9
INSERIMENTO DEI PARAMETRI DI DEFAULT .................................................................... 10
COMUNICAZIONE SERIALE: INFORMAZIONI UTILI ......................................................... 12
FASE C
INDICAZIONI ESSENZIALI PER L’UTILIZZO DEL SISTEMA ..................................... 18
SEGNALAZIONI FONDAMENTALI ......................................................................................... 19
PILOTAGGIO IN FREQUENZA (Clock + Direzione)................................................................ 20
PILOTAGGIO IN ANALOGICA (Velocity / Torque) ................................................................. 24
SEQUENZA DI ALIMENTAZIONE ........................................................................................... 28
JOGGING OPERATION .............................................................................................................. 29
PRINCIPALI PARAMETRI DI CONFIGURAZIONE ............................................................... 32
AUTOTUNING DINAMICO ....................................................................................................... 35
PRINCIPALI PARAMETRI DI CONTROLLO .......................................................................... 39
UTILIZZO DELLA FUNZIONE MONITOR DISPLAY ............................................................ 42
TRACE OPERATION – FUNZIONE OSCILLOSCOPIO .......................................................... 43
FRENO DI STAZIONAMENTO ................................................................................................. 50
GESTIONE DELLA PASSWORD............................................................................................... 51
RIMOZIONE DELLA PASSWORD DI CONFIGURAZIONE .................................................. 52
REGOLAZIONE AUTOMATICA OFFSET DI TENSIONE ...................................................... 53
TRASFORMATORI DI ALIMENTAZIONE .............................................................................. 55
MOTOR DATA SHEETS ............................................................................................................. 56
P20B10150D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 57
P30B04005D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 58
P30B04010D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 59
P30B06020D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 60
P30B06040D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 61
P30B08075D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 62
P50B04010D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 63
P50B05020D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 64
P50B07040D MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 65
P50B08100H MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 66
P60B13150H MOTOR DATA SHEETS ...................................................................................... 67
Q2AA10150B CURVA DI COPPIA ............................................................................................ 68
Q2AA13150H CURVA DI COPPIA ............................................................................................ 69
Q1AA10150D CURVA DI COPPIA ............................................................................................ 70
R2AAB8100H CURVA DI COPPIA............................................................................................ 71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
3/71
FASE
A
COLLEGAMENTI HARDWARE
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
4/71
COLLEGAMENTI HARDWARE
AZIONAMENTI BRUSHLESS SANYO DENKI SERIE R
M TION
RS1 01
Display a 7 segmenti
Tastiera di programmazione
Connettore cavo alimentazione
CHARGE
POWER
P
C
230 VAC
potenza
Cavo di
interfacciamento PC
230 VAC
logica
Connettore cavo
segnali di controllo
Resistenza
di frenatura
opzionale
Connettore cavo
motore
Connettore cavo
encoder
M
ot
or
En
co
d
er
Collegamento
di terra
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
5/71
SCHEMA DI COLLEGAMENTO SEMPLIFICATO
V ref ( + 10 V)
21
20
GND
5-24 Volt
Servo ON
50
37
Alarm RST
36
3
4
5
6
7
8
12
Fase A (+) encoder
Fase A (-) encoder
Fase B (+) encoder
Fase B (-) encoder
Fase Z (+) encoder
Fase Z (-) encoder
GND
49
41
46
Servo RDY
12-24 Volt
Alarm
Uscite azionamento
26
27
28
29
47
48
Uscite encoder
Dir (+)
Dir (-)
Step (+)
Step (-)
GND
GND
CONNETTORE CN1
Segnali di comando
Ingressi analogici
Ingressi digitali
CONNETTORE SEGNALI CN1
24
I SEGNALI DI COMANDO
possono essere
configurati NPN o PNP
LE USCITE AZIONAMENTO
sono solo di tipo NPN
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
6/71
FASE
B
INSTALLAZIONE SOFTWARE
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
7/71
ISTRUZIONI PER L'INSTALLAZIONE DEL
SOFTWARE
1) All'interno del CD-ROM, aprire la cartella: "AC_SERVOSYSTEMS".
2) Eseguire il file: RSetup_V106-1098-Complete.exe
3) Alla domanda: "Please select the language that you would like to use", selezionare English.
Premere il tasto "OK" per proseguire.
4) Premere il tasto Next.
5) Selezionare la cartella d'installazione desiderata, se diversa da quella indicata di default.
Premere il tasto Next per proseguire
6) Selezionare "Complete Installation" (default)
7) Premere il tasto Next per proseguire (scelta consigliata).
Altrimenti selezionare un gruppo di programmi alternativo a "AC_SERVO_SYSTEM" (default)
8) Alla domanda: "Please input key word", premere il tasto "OK" (prodotti standard)
9) Il programma verrà installato nella cartella di destinazione.
Il collegamento "RSETUP" al programma sarà visualizzata sul Desktop
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
8/71
COLLEGAMENTO DELLA LINEA SERIALE DI
COMUNICAZIONE
1) Collegare il cavo di comunicazione seriale tra il personal computer e l'azionamento Serie R.
2) Collegare i cavi motore ed encoder tra azionamento e motore. Ricordarsi TASSATIVAMENTE di
collegare il filo di messa a terra del cavo motore ad una delle viti di terra dell'azionamento.
3) Alimentare la sezione logica AC 230V (ingressi "t" e "r") sul connettore CNA dell'azionamento.
Ricordarsi TASSATIVAMENTE di collegare l’impianto di terra ad una delle viti di terra
dell'azionamento.
4) Lanciare il programma RSetup appena installato
5) Per definire la porta di comunicazione (COM1, COM2,...), dalla barra menù selezionare
"Communication”, quindi "Communication Setting". Scegliere la porta desiderata sul menu a scorrimento
e premere "OK". ATTENZIONE: NON modificare la velocità di comunicazione, lasciare impostato il
default: 38400 bps.
6) Per stabilire la comunicazione, dalla barra menù selezionare "Communication" e poi "Offline>Online".
7) Apparirà la finestra "Communication Status". Premere "Check" e assicurarsi che appaia la dicitura
"Connected". Premere "Exit" per uscire.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
9/71
INSERIMENTO DEI PARAMETRI DI DEFAULT
1) Assicurarsi di aver stabilito la comunicazione seriale.
(l'indicazione "ONLINE" deve apparire in basso a sinistra dello schermo)
2) Dalla barra menù, selezionare "Parameter" e poi "Transmit Parameter [File->Amplifier]"
3) Apparirà la finestra "Transmit Parameter [File->Amplifier]". Premere il tasto "Browse..."
I file di configurazione hanno estensione "*.ap0".
Il nome del file contiene il part number del motore e del relativo azionamento.
Tutti
i
file
di
configurazione
sono
contenuti
nella
cartella
"AC_SERVOSYSTEMS/DEFAULT_PARAMETERS" del CD-ROM.
I file sono catalogati in sotto-cartelle a seconda della serie del motore.
Selezionare il file "*.ap0" relativo al motore collegato e premere il tasto "Apri"
4) Nel riquadro "The kind of parameter to transmit" selezionare TUTTE LE 3 opzioni disponibili:
* General Parameter (già selezionata di default) * System Parameter * Motor Parameter
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
10/71
5) Premere il tasto "Execute", poi "OK".
6) Premere "Exit".
7) Togliere l’alimentazione alla sezione logica.
8) Alimentare nuovamente la sezione logica ed alimentare la sezione di potenza (morsetti T e R del
connettore CNA dell'azionamento). Ricordarsi di collegare l’impianto di terra ad una delle viti di
terra dell'azionamento.
L'azionamento è stato configurato per il motore in uso e i parametri di default sono stati inseriti.
L'azionamento è completamente alimentato ma, per ragioni di sicurezza, non abilitato (il motore non è in
coppia). L'abilitazione (SERVO ON) deve essere effettuata tramite segnale S-ON, assegnato per default
all'ingresso CONT1 (pin 37).
L'azionamento viene impostato secondo la seguente configurazione di default:
-Alimentazione MONOFASE (r,t e R,T) (System Parameter Settings – Page 00 "Main Power input type:
01_AC_Single_Phase")
-Controllo tipo POSITION (System Parameter Settings – Page 08 "Control Mode: 02_Position")
-Ingressi CLOCK + DIREZIONE (General Parameter Settings - Group 8 – Page 11 "Position command
pulse, form selection: 02_Code_PC")
-Risoluzione:
Motori serie P2, P3, P5, P6, Q1, Q2: 8000 step/giro (General Parameter Settings - Group 8 – Page 15
"Electronic Gear Ratio 1: 1/1")
Motori serie R2: 8192 step/giro (General Parameter Settings - Group 8 – Page 15 "Electronic Gear
Ratio 1: 1/1")
-Filtraggio medio sui segnali in frequenza (General Parameter Settings - Group 8 – Page 13 "Position
command pulse digital filter: 00_834nsec")
-Ingressi extra-corsa disabilitati (General Parameter Settings - Group 9 – Page 00 "Positive over-travel
function: 00_always_disable" – Page 01 "Negative over-travel function: 00_always_disable").
Nota Bene:
Aprendo il General Parameter Settings per la prima volta, ricordarsi di modificare
l’opzione “Display Level”, passando da “Basic Mode” ad “Advanced Mode”. In questo modo si avrà
accesso a tutti i parametri di configurazione dell’azionamento brushless.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
11/71
COMUNICAZIONE SERIALE: INFORMAZIONI UTILI
La trasmissione e la ricezione tra azionamento brushless Sanyo Denki e personal computer avviene
tramite linea seriale RS232 ad una velocità di 38400bps. Per tale tipo di comunicazione, è essenziale che i
due dispositivi (personal computer e azionamento brushless) siano collegati alla stessa linea di terra. Il
mancato rispetto di tale accorgimento può danneggiare la porta seriale di comunicazione
dell’azionamento brushless o del personal computer. La mancanza di un appropriato collegamento di terra
può inoltre evidenziare o amplificare fenomeni di rumore elettromagnetico; in questi casi l’effetto si
presenta come perdita di comunicazione tra personal computer ed azionamento brushless. Quando il
software di gestione perde la comunicazione, compaiono uno o più messaggi tipo “Warning” simili ai
seguenti:
1)
The communication status check results in “Overlap”
2)
Communication is abnormal (Axis number [#1])
3)
Communication timeout (Axis number [#1])
4)
The axis number overlaps (Axis number [#1])
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
12/71
In presenza di sistemi operativi tipo “Microsoft Windows 2000 Professional” e “Microsoft Windows
XP”, abbinati ad hardware di ultima generazione, si consiglia di modificare le impostazioni della propria
porta di comunicazione seriale. Di seguito vengono riportati i passi fondamentali da seguire.
ATTENZIONE
RTA S.r.l. non è in alcun modo responsabile di malfunzionamenti dovuti alle modifiche apportate alla
porta di comunicazione seriale in quanto la gestione del sistema operativo “Microsoft Windows” e
dell’hardware presente sul personal computer non è di competenza di RTA S.r.l.
1)
Prima di procedere, chiudere tutte le applicazioni in uso.
2)
Tramite il pulsante “START” di Microsoft Windows, scegliere il menù “IMPOSTAZIONI”,
quindi “PANNELLO DI CONTROLLO”.
3)
Da “PANNELLO DI CONTROLLO”, eseguire doppio click sull’icona “SISTEMA”. Apparirà
una finestra simile alla seguente:
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
13/71
4)
Selezionare il menù “HARDWARE”, quindi fare click sul pulsante “GESTIONE
PERIFERICHE”:
5)
Eseguire doppio click sulla voce “Porte (COM e LPT)”:
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
14/71
6)
Eseguire “doppio click” sulla porta di comunicazione seriale cui è collegato il sistema
brushless Sanyo Denki (esempio: “Prolific USB-to-Serial Comm Port [COM2]”):
7)
Selezionare il menù “IMPOSTAZIONI DELLA PORTA”:
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
15/71
8)
Fare click sul pulsante “AVANZATE”:
9)
Per default, i buffer di ricezione e trasmissione sono settati ai valori massimi:
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
16/71
10)
Ridurre i parametri dei buffer di ricezione e trasmissione al valore minimo:
11)
Confermare tutte le scelte, quindi SPEGNERE COMPLETAMENTE e riaccendere personal
computer.
12)
Spegnere completamente e riaccendere l’azionamento brushless Sanyo Denki.
13)
Ricollegarsi al sistema brushless Sanyo Denki utilizzando il software di interfaccia QSetup e/o
RSetup e riprendere a lavorare.
14)
Nel caso in cui permanesse il fenomeno di “Overlap”, collegarsi all’azionamento utilizzando il
software di interfaccia QSetup e/o RSetup, eseguire il comando “COMMUNICATION
RESET” presente nel menù “COMMUNICATION”.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
17/71
FASE
C
INDICAZIONI ESSENZIALI PER
L’UTILIZZO DEL SISTEMA
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
18/71
SEGNALAZIONI FONDAMENTALI
Led charge acceso:
Indica che il condensatore di filtro dell’elettronica di potenza è carico
Led power on acceso:
Indica che l’alimentazione interna è attiva
Indica che il circuito di logica dell’azionamento è correttamente
alimentato a 230VAC
Indica che i circuiti di logica e potenza sono correttamente
alimentati a 230VAC
Quando viene disegnata una figura di un “8” rotante,
l’azionamento risulta in modalità “Servo-On” e il motore è in
coppia.
N.B:
Consultare il manuale Sanyo Denki Ver. M0006890K al capitolo 4 - [Digital Operator] per una
spiegazione dettagliata del display digitale.
Esempio segnalazione di anomalia o guasto nell’azionamento
brushless.
N.B:
Consultare il manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K al capitolo 8 - [Maintenance] per
una spiegazione dettagliata del significato di ogni singola segnalazione di allarme.
Le configurazioni in anello di velocità o posizione sono mutuamente esclusive e devono essere
impostate utilizzando il software di interfaccia Sanyo Denki RSetup contenuto nello Startet Kit CD-Rom,
modificando il parametro 08 – [Control Mode] del System Parameter Settings.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
19/71
PILOTAGGIO IN FREQUENZA (Clock + Direzione)
Segnali di controllo essenziali (connettore CN1)
Ingressi DIGITALI
Pin 26:
ingresso segnale digitale di direzione (Dir+) Line Driver 0-5V
Pin 27:
ingresso segnale digitale di direzione (Dir-) Line Driver 5V-0
Pin 28:
ingresso segnale digitale di clock (Step+) Line Driver 0-5V
Pin 29:
ingresso segnale digitale di clock (Step-) Line Driver 5V-0
Pin 47:
massa di segnale (GND)
Pin 48:
massa di segnale (GND)
Si raccomanda l’utilizzo di segnali clock e direzione in modalità Line Driver. Se le uscite del proprio
sistema di controllo sono di tipo Open Collector utilizzare la scheda di interfaccia serie BRINT.A venduta
separatamente da RTA S.r.l. Tale interfaccia fornisce ingressi e uscite lato azionamento di tipo
differenziale ad altissima immunità al rumore ed è espressamente progettata per l’interfacciamento di un
generico sistema di controllo agli azionamenti Sanyo Denki serie QS1A e RS1A.
Ingressi LOGICI
Pin 50:
settato per default come contatto comune positivo o negativo per l’alimentazione degli
ingressi logici (5-24VDC) – gli ingressi logici possono essere configurati NPN o PNP
Pin 37:
ingresso settato per default come segnale “Servo On” – abilita l’azionamento a ricevere un
treno di impulsi o un segnale analogico di velocità / coppia. Attivo a contatto chiuso
Pin 36:
ingresso settato per default come segnale “Alarm Reset” - permette di cancellare la
segnalazione di allarme una volta che siano state ripristinate le condizioni di errato
funzionamento. Utilizzare contatto monostabile.
Pin 35:
usando il software di interfaccia RSetup presente nel CD-Rom [General Parameter Settings
– Group 9 – Page 11], tale ingresso può essere configurato come “Position Command
Pulse Inhibit Function & Velocity Command Zero Clamp Function” – permette di inibire i
segnali di ingresso siano essi analogici o digitali.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
20/71
Uscite LOGICHE
Pin 49:
polo positivo per alimentazione segnali di uscita (12-24VDC)
Pin 24:
polo negativo per alimentazione dei segnali di uscita
Pin 25:
polo negativo per alimentazione dei segnali di uscita
Pin 41:
uscita settata per default come “Servo Ready” – permette di verificare se il drive è pronto a
ricevere il comando di Servo On
Pin 46:
uscita settata di default come “Alarm” – permette di verificare la presenza di una anomalia
nell’azionamento
La corrente massima sopportabile dai transistor di uscita è 50 mA (vedi manuale
Sanyo Denki Ver. M0006890K pag. 3-19)
Uscite ENCODER
Pin 3:
uscita fase A(+) encoder
Pin 4:
uscita fase A(-) encoder
Pin 5:
uscita fase B(+) encoder
Pin 6:
uscita fase B(-) encoder
Pin 7:
uscita fase Z(+) encoder (tacca di zero)
Pin 8:
uscita fase Z(-) encoder (tacca di zero)
Pin 12:
massa di segnale (GND)
Consultare il manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K per verificare la compatibilità dei
segnali con l’elettronica d’ingresso dell’azionamento.
I seguenti esempi di collegamento sono puramente indicativi e rappresentano solo in parte le funzionalità
dell’azionamento brushless Sanyo Denki serie RS1A. Per ulteriori informazioni far riferimento al
manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K contenuto nello Starter Kit CD-Rom. Gli schemi
elettrici sotto-riportati sono validi ipotizzando le seguenti impostazioni di default:
-Alimentazione MONOFASE (r,t e R,T) (System Parameter Settings – Page 00 "Main Power input type:
01_AC_Single Phase")
-Controllo tipo POSITION (System Parameter Settings – Page 08 "Control Mode: 02_Position")
-Ingressi CLOCK + DIREZIONE (General Parameter Settings – Group 8 – Page 11 “Position command
pulse form selection: 02_Code_PC”)
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
21/71
-Ingressi extra-corsa disabilitati (General Parameter Settings - Group 9 – Page 00 "Positive over-travel
function: 00_always_disable" – Page 01 "Negative over-travel function: 00_always_disable").
Esempio di collegamento segnali di clock e direzione in modalità LINE DRIVER
26 Dir (+)
DIR
27 Dir (-)
47 GND
Azionam. Sanyo Denki
RS1A
Connettore CN1
CNC
28 Clock (+)
CLOCK
29 Clock (-)
48 GND
Esempio di collegamento segnali di clock e direzione in modalità OPEN
COLLECTOR (transistor NPN)
+Vu (24 VDC)
7
CNC
CLOCK
Uscita
GND
4 In CLOCK
9 GND
15
16
Scheda BRINT.A
(venduta separatamente)
Clock (+)
Clock (-)
GND
28
29
47-48
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
CNC
DIR
Uscita
GND
5 In DIR
13
9 GND
14
Dir (+)
Dir (-)
26
27
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
22/71
Esempio di collegamento segnali di clock e direzione in modalità OPEN
COLLECTOR (transistor PNP)
+Vu (24 VDC)
+V
7
CNC
CLOCK
4 In CLOCK
15
16
Clock (+)
Clock (-)
28
29
9 GND
GND
Scheda BRINT.A
(venduta separatamente)
GND
47-48
+V
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
CNC
13
DIR
5 In DIR
GND
14
Dir (+)
Dir (-)
26
27
9 GND
Esempio di collegamento segnali di ingresso (Servo On)
VCC (5-24 VDC)
50
CNC
50
37
SON
TRANSISTOR NPN
Azionam. Sanyo CNC
VCC (5-24 VDC)
RS1A
Connettore CN1
SON
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
37
TRANSISTOR PNP
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
23/71
Esempio di collegamento segnali di uscita (Servo Ready)
=
50 mA
Vcc max =
24 VDC
Zmin
1 KΩ
Imax
VCC (12-24 VDC)
49
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
Z I max
41
S Ready
24
=
Z rappresenta il valore della
resistenza di pull-up da inserire
per il transistor NPN
La maggior parte dei controlli
numerici o PLC possiede già
un’impedenza di ingresso, si tratta
di valutare se questa sia
sufficiente.
PILOTAGGIO IN ANALOGICA (Velocity / Torque)
Segnali di controllo essenziali (connettore CN1)
Ingressi ANALOGICI
Pin 21:
ingresso segnale analogico di comando velocità / coppia (± 10V)
Pin 20:
massa di segnale (GND)
Ingressi LOGICI
Pin 50:
settato per default come contatto comune positivo o negativo per l’alimentazione degli
ingressi logici (5-24VDC) – gli ingressi logici possono essere configurati NPN o PNP
Pin 37:
ingresso settato per default come segnale “Servo On” – abilita l’azionamento a ricevere un
treno di impulsi o un segnale analogico di velocità / coppia. Attivo a contatto chiuso
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
24/71
Pin 36:
ingresso settato per default come segnale “Alarm Reset” - permette di cancellare la
segnalazione di allarme una volta che siano state ripristinate le condizioni di errato
funzionamento. Utilizzare contatto monostabile.
Pin 35:
usando il software di interfaccia RSetup presente nel CD-Rom [General Parameter Settings
– Group 9 – Page 11], tale ingresso può essere configurato come “Position Command
Pulse Inhibit Function & Velocity Command Zero Clamp Function” – permette di inibire i
segnali di ingresso siano essi analogici o digitali.
Uscite LOGICHE
Pin 49:
polo positivo per alimentazione segnali di uscita (12-24VDC)
Pin 24:
polo negativo per alimentazione dei segnali di uscita
Pin 25:
polo negativo per alimentazione dei segnali di uscita
Pin 41:
uscita settata per default come “Servo Ready” – permette di verificare se il drive è pronto a
ricevere il comando di Servo On
Pin 46:
uscita settata per default come “Alarm” – permette di verificare la presenza di una
anomalia nell’azionamento
La corrente massima sopportabile dai transistor di uscita è 50 mA (vedi manuale
Sanyo Denki Ver. M0006890K pag. 3-19)
Uscite ENCODER
Pin 3:
uscita fase A(+) encoder
Pin 4:
uscita fase A(-) encoder
Pin 5:
uscita fase B(+) encoder
Pin 6:
uscita fase B(-) encoder
Pin 7:
uscita fase Z(+) encoder (tacca di zero)
Pin 8:
uscita fase Z(-) encoder (tacca di zero)
Pin 12:
massa di segnale (GND)
Consultare il manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K per verificare la compatibilità dei
segnali con l’elettronica d’ingresso dell’azionamento.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
25/71
I seguenti esempi di collegamento sono puramente indicativi e rappresentano solo in parte le funzionalità
dell’azionamento brushless Sanyo Denki serie RS1A. Per ulteriori informazioni far riferimento al
manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K contenuto nello Starter Kit CD-Rom. Gli schemi
elettrici sotto-riportati sono validi ipotizzando le seguenti impostazioni:
-Alimentazione MONOFASE (r,t e R,T) (System Parameter Settings – Page 00 "Main Power input type:
01_AC_Single Phase")
-Controllo tipo VELOCITY (System Parameter Settings – Page 08 "Control Mode: 01_Velocity")
-Ingresso Analogico ±10V
-Ingressi extra-corsa disabilitati (General Parameter Settings - Group 9 – Page 00 "Positive over-travel
function: 00_always_disable" – Page 01 "Negative over-travel function: 00_always_disable").
Esempio di collegamento ingressi analogici Velocità / Coppia
V ref ( + 10 V)
Retroazionando le uscite encoder
dell’azionamento si ottiene la chiusura
dell’anello di posizione.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
26/71
Esempio di collegamento segnali di ingresso (Servo On)
VCC (5-24 VDC)
50
CNC
50
37
Azionam. Sanyo CNC
VCC (5-24 VDC)
RS1A
Connettore CN1
SON
SON
TRANSISTOR NPN
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
37
TRANSISTOR PNP
Esempio di collegamento segnali di uscita (Servo Ready)
VCC (12-24 VDC)
49
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
S Ready
Imax
=
50 mA
Vcc max =
24 VDC
Zmin
1 KΩ
=
Z I max
41
24
Z rappresenta il valore della
resistenza di pull-up da inserire per
il transistor NPN
La maggior parte dei controlli numerici
o PLC possiede già un’impedenza di
ingresso, si tratta di valutare se questa
sia sufficiente.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
27/71
SEQUENZA DI ALIMENTAZIONE
L’azionamento per servomotori brushless Sanyo Denki serie RS1A prevede due alimentazioni separate a
230VAC: una per la logica di controllo e una per la sezione di potenza. L’alimentazione della parte di
potenza può essere fornita monofase o trifase rispettando sempre il valore di 230VAC. Si consiglia di
separare e proteggere le alimentazioni di “potenza” e “logica” utilizzando trasformatori (non
autotrasformatori) e fusibili adeguati; consultare a tale proposito il manuale completo Sanyo Denki Ver.
M0006890K capitolo 9 – [Specification].
La corretta sequenza di alimentazione è la seguente:
1)
Alimentare la sezione logica di controllo (connettore CNA, pin “r” e “t”)
2)
Verificare l’accensione del segmento centrale dell’ultimo display a sette segmenti
3)
Alimentare la sezione di potenza (connettore CNA, pin “R” e “T”)
4)
Verificare l’accensione dei tre segmenti dell’ultimo display a sette segmenti
5)
Abilitare il comando esterno di Servo On (connettore CN1)
6)
Verificare che l’ultimo display a sette segmenti disegni una forma ad “8” rotante
7)
L’azionamento è pronto a ricevere il treno di impulsi in ingresso oppure il segnale analogico di
velocità.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
28/71
JOGGING OPERATION
In tutti gli azionamenti brushless Sanyo Denki è presente la funzione “Jogging Operation”; questa
particolare funzione di test permette di movimentare il motore senza utilizzare un sistema di controllo
esterno tipo PLC. La funzione “Jogging Operation” risulta molto utile: con essa si può verificare il
corretto cablaggio tra motore ed azionamento ed eseguire un primo controllo sul corretto funzionamento
della meccanica. Durante l’utilizzo di questa funzione bisogna ricordare di adottare tutti gli accorgimenti
necessari affinché l’asse da movimentare non vada a scontrarsi con battute meccaniche; inoltre si
consiglia di far ruotare il motore ad una velocità medio bassa per evitare brusche accelerazioni; per
default, durante l’utilizzo della funzione “Jogging Operation” non vengono impostate rampe di
accelerazione e decelerazione. La funzione non è attivabile se l’alimentazione di potenza è assente o se
l’azionamento si trova in condizione di allarme. Per accedere alla funzione “Jogging Operation”,
procedere come segue:
1)
Collegare i cavi motore ed encoder tra azionamento e motore. Ricordarsi di collegare il filo di
messa a terra del cavo motore ad una delle viti di terra dell’azionamento. Ricordarsi di
collegare l’impianto di terra ad una delle viti di terra dell’azionamento.
2)
Collegare il cavo di comunicazione seriale tra il personal computer e l’azionamento brushless
serie RS1A.
3)
Alimentare la sezione logica di controllo (connettore CNA, pin “r” e “t”).
4)
Verificare l’accensione del segmento centrale dell’ultimo display a sette segmenti.
5)
Alimentare la sezione di potenza (connettore CNA, pin “R” e “T”).
6)
Verificare l’accensione dei tre segmenti dell’ultimo display a sette segmenti.
7)
Lanciare il programma di interfaccia RSetup installato in precedenza.
8)
Dalla barra menù, selezionare “COMMUNICATION”, quindi “COMMUNICATION
SETTING”. Scegliere la porta desiderata sul
menu a scorrimento e premere “OK”.
Attenzione: NON modificare la velocità di comunicazione, lasciare impostato il default:38400
bps.
9)
Stabilire la comunicazione seriale selezionando il menù “COMMUNICATION”, quindi
“OFFLINE ONLINE”.
10)
Apparirà la finestra “COMMUNICATION STATUS”. Premere “CHECK” e assicurarsi che
appaia la dicitura “CONNECTED”. Premere “EXIT” per uscire.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
29/71
11)
Dalla barra menù, selezionare “TEST RUN AND ADJUSTMENT”, quindi “JOGGING
OPERATION”; apparirà una schermata simile alla seguente:
12)
Fare click sul pulsante “EXECUTE”, quindi alla domanda “DO YOU EXECUTE JOGGING
OPERATION” fare click sul pulsante “OK”.
13)
Mediante la seguente maschera di interfaccia, si possono impostare velocità e direzione della
funzione Jog.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
30/71
14)
Ricordarsi di selezionare l’opzione “AT COMPLETING, “ALARM OF TEST RUN
COMPLETE” IS NOT SELECTED”; In questo modo alla fine dell’operazione non viene
visualizzata la segnalazione “AL DF” sul display a sette segmenti dell’azionamento brushless.
Impostare la velocità di rotazione in giri al minuto utilizzando il pulsante “EDIT”, quindi
fornire il segnale di “SERVO ON”.
15)
A questo punto premere e tenere premuto il pulsante “POSITIVE ROTATION CCW” o
“NEGATIVE ROTATION CW” per far ruotare il motore in senso orario o antiorario.
16)
Terminato il test di movimentazione premere il pulsante “CLOSE” ed uscire dalla funzione
“JOGGING OPERATION”.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
31/71
PRINCIPALI PARAMETRI DI CONFIGURAZIONE
I parametri di configurazione su cui è possibile agire per modificare le impostazioni del servo sistema
brushless sono accessibili mediante l’utilizzo del software di interfaccia RSetup presente nel CD-Rom
Starter Kit. Leggere attentamente il capitolo 5 – [Parameter] del manuale Sanyo Denki Ver. M0006890K
per una loro completa descrizione. Le informazioni seguenti sono puramente indicative e rappresentano
solo in parte le funzionalità dell’azionamento brushless Sanyo Denki serie RS1A.
Electric Gear Ratio 1 per motori serie P2 P3 P5 P6 Q1 Q2. [General parameter settings – Gruppo 8 –
Parametro 15]. Nel caso in cui si desideri pilotare il sistema brushless in frequenza, utilizzare questo
parametro per definire la risoluzione del sistema, ossia il numero di impulsi/giro. Per default
l’azionamento è settato per lavorare con 8000 impulsi/giro, per modificare questo valore inserire al
numeratore della frazione il numero 8000 e al denominatore il valore di impulsi/giro desiderato. Esempio:
per settare il brushless a 400 impulsi/giro, inserire al numeratore il valore 8000 e al denominatore della
frazione il valore 400: [8000/400].
Electric Gear Ratio 1 per motori serie R2. [General parameter settings – Gruppo 8 – Parametro 15].
Nel caso in cui si desideri pilotare il sistema brushless in frequenza, utilizzare questo parametro per
definire la risoluzione del sistema, ossia il numero di impulsi/giro. Per default l’azionamento è settato per
lavorare con 8192 impulsi/giro, per modificare questo valore inserire al numeratore della frazione il
numero 8192 e al denominatore il valore di impulsi/giro desiderato. Esempio: per settare il brushless a
400 impulsi/giro, inserire al numeratore il valore 8192 e al denominatore della frazione il valore 400:
[8192/400]. È possibile impostare risoluzioni fino a 131072 impulsi/giro modificando il parametro
Position Command Pulse Multiplier [General parameter settings – Gruppo 8 – Parametro 14].
Analog Velocity Command Reference per motori serie P2 P3 P5 P6 Q1 Q2. [General parameter
settings – Gruppo 8 – Parametro 25]. Nel caso in cui si desideri pilotare il sistema brushless mediante un
segnale analogico, utilizzare questo parametro per definire la scala di comando, ossia il numero di rpm
per volt. Per default l’azionamento è settato per lavorare a 500 rpm/Volt. Esempio: se ad una tensione di
comando di 10V si desidera far corrispondere una velocità di 3200 rpm, settare questo parametro a 320
rpm/V.
Analog Velocity Command Reference per motori serie R2. [General parameter settings – Gruppo 8 –
Parametro 25]. Nel caso in cui si desideri pilotare il sistema brushless mediante un segnale analogico,
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
32/71
utilizzare questo parametro per definire la scala di comando, ossia il numero di rpm per volt. Per default
l’azionamento è settato per lavorare a 650 rpm/Volt. Esempio: se ad una tensione di comando di 10V si
desidera far corrispondere una velocità di 3200 rpm, settare questo parametro a 320 rpm/V.
Command Input Polarity. [General parameter settings – Gruppo 8 – Parametro 00]. Agire su questo
parametro nel caso in cui sia necessario cambiare il senso di rotazione del motore brushless. Si consiglia
modificare tale parametro a motore fermo. Esempio: in caso di pilotaggio in frequenza, impostando il
valore su 04, 05, 06 o 07, si ottiene l’inversione del moto (rispetto al valore 00); in caso di pilotaggio
tramite segnale analogico di velocità, impostando il valore su 02, 03, 06 o 07, si ottiene l’inversione del
moto (rispetto al valore 00).
Encoder Pulse Division Output Polarity. [General parameter settings – Gruppo C – Parametro 06].
Agire su questo parametro nel caso in cui sia necessario cambiare la polarità e/o il fronte attivo dell’uscita
encoder. Tramite questo settaggio si cambia lo sfasamento della fase A rispetto alla fase B dell’uscita
encoder.
Encoder Output Pulse, divide ratio per motori serie P2 P3 P5 P6 Q1 Q2. [General parameter settings
– Gruppo C – Parametro 05]. Agire su questo parametro nel caso in cui sia necessario cambiare la
risoluzione dell’encoder retroazionato dall’azionamento (uscite 3, 4, 5, 6, 7, 8 del connettore CN1). Per
default il sistema è settato per fornire 8000 posizioni per ogni giro (encoder incrementale a 2000 tacche).
Inserire il rapporto di riduzione mediante una frazione, ricordando che non tutti i rapporti possono essere
definiti. Quando il numeratore è 1, il denominatore può variare da 1 a 64 oppure da 1 a 8192. Quando il
numeratore è 2, il denominatore può variare da 3 a 64 oppure da 3 a 8192. Quando il denominatore è
8192, il numeratore può variare da 1 a 8191 (vedi manuale Sanyo Denki Ver. M0006890K pag 5-17). Per
calcolare il rapporto di riduzione in 8192esimi, impostare il denominatore a 8192 e, per trovare il
numeratore della frazione da inserire, eseguire il semplice calcolo:
Numeratore =
8192 [denominatore fisso ]
• N °impulsi / giro che desidero ottenere
2000 [n°impulsi giro encoder ]
Encoder Output Pulse, divide ratio per motori serie R2. [General parameter settings – Gruppo C –
Parametro 05]. Agire su questo parametro nel caso in cui sia necessario cambiare la risoluzione
dell’encoder emulato dall’azionamento (uscite 3, 4, 5, 6, 7, 8 del connettore CN1). Per default il sistema è
settato per fornire 8192 posizioni per ogni giro. Per modificare questo valore inserire al denominatore
della frazione il numero 8192 e al numeratore il valore di impulsi/giro desiderato. Esempio: per ottenere
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
33/71
una risoluzione di 1000 impulsi/giro, inserire al numeratore il valore 1000 e al denominatore della
frazione il valore 8192: [1000/8192].
Position Command Pulse Form Selection.
[General parameter settings – Gruppo 8 – Parametro 11].
Agire su questo parametro per definire la forma del treno di impulsi per il pilotaggio in frequenza. Le
opzioni disponibili sono: 00 – Positive Move Pulse + Negative Move Pulse, 01 – Two Phase Pulse Train
of 90° Degrees Phase Difference, 02 – Code + Pulse Train. Il settaggio si attiva dopo aver spento e
riacceso completamente l’azionamento.
Gain Switching Function Select Input 1 [General parameter settings – Gruppo 9 – Parametro 13].
Agire su questo parametro per definire la condizione per cui l’azionamento utilizza la seconda serie di
parametri di settaggio (KP2, TPI2, KVP2, TVI2, JRAT2, TCFIL2) presenti nel [General Parameter
Settings - Gruppo 3]. La condizione di switchover può essere legata ad un contatto esterno collegato ad
uno degli ingressi General Purpose, oppure può essere attivata se viene rispettata una certa condizione, ad
esempio se la velocità scende sotto un certo valore o l’errore di posizione è inferiore ad un certo numero
di impulsi.
Gain Switching Function Select Input 2 [General parameter settings – Gruppo 9 – Parametro 14].
Agire su questo parametro per definire la condizione per cui l’azionamento utilizza la terza o la quarta
serie di parametri di settaggio (KP3, TPI3, KVP3, TVI3, JRAT3, TCFIL3, KP4, TPI4, KVP4, TVI4,
JRAT4, TCFIL4) presenti nel [General Parameter Settings - Gruppo 3]. La condizione di switchover può
essere legata ad un contatto esterno collegato ad uno degli ingressi General Purpose, oppure può essere
attivata se viene rispettata una certa condizione, ad esempio se la velocità scende sotto un certo valore o
l’errore di posizione è inferiore ad un certo numero di impulsi.
La seguente tabella definisce le combinazioni [0-1] dei parametri GC1 [General Parameter Settings –
Gruppo 9 – Parametro 13] e GC2 [General Parameter Settings – Gruppo 9 – Parametro 14] utilizzabili per
attivare i quattro set di parametri (KP, TPI, KVP, …):
GC1
GC2
PARAMETRI
0
0
SET 1
1
0
SET 2
0
1
SET 3
1
1
SET 4
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
34/71
AUTOTUNING DINAMICO
I sistemi brushless Sanyo Denki serie “RS1A” sono dotati di cinque diverse modalità di auto-taratura
dinamica che permettono al sistema brushless di auto-regolare in tempo reale i parametri fondamentali
d’anello. L’azionamento reagisce a variazioni anche sensibili di carico inerziale modificando di
conseguenza i parametri degli anelli di posizione, velocità e coppia. Tale funzione, attiva per default,
permette all’utente di evitare qualunque processo di taratura. La scelta del “tipo” di auto-tuning da
adottare dipende essenzialmente dall’applicazione in cui viene inserito il sistema brushless.
Il parametro 01 del Gruppo 0 presente nel General Parameter Settings, definisce la modalità di autotuning; le scelte possibili sono:
00_Positioning 1
Autotaratura per applicazioni di posizionamento di tipo generico. Questa modalità
può essere utilizzata sia per assi orizzontali, sia per assi verticali.
01_Positioning 2
Autotaratura per applicazioni di posizionamento punto-punto di tipo generico, nelle
quali sia necessaria una efficace risposta del sistema brushless, ma nelle quali non
venga richiesta la funzione di interpolazione. Questa modalità può essere utilizzata
sia per assi orizzontali, sia per assi verticali.
02_Positioning 3
Autotaratura essenzialmente analoga alla precedente, ma ottimizzata per assi
orizzontali. NON utilizzare questa funzione per assi verticali.
03_Trajectory 1
Autotaratura espressamente studiata per applicazioni di interpolazione.
04_Trajectory 2
Autotaratura espressamente ottimizzata per applicazioni di interpolazione, simile
alla precedente, ma con un grado di libertà in più: la possibilità di modificare, e
quindi gestire, il valore del guadagno proporzionale dell’anello di posizione KP1
(General Parameter Settings - Gruppo 1 - Parametro 02)
Il parametro 02 del Gruppo 0 presente nel General Parameter Setting, definisce i trenta valori di
rigidità del sistema di auto-tuning. Aumentando questo parametro, aumenta l’efficacia della risposta del
sistema brushless. Si consiglia di testare il sistema partendo da valori medio bassi.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
35/71
Per disattivare la funzione di auto-tuning, e quindi procedere ad una taratura manuale, modificare il
parametro 00 del Gruppo 0 presente nel General Parameter Settings, impostando il valore “02_Manual
Tuning”.
Utilizzando la funzione “Save Result of Automatic Tuning” presente nel menù “Test Run and
Adjustment” è possibile salvare nell’azionamento i parametri calcolati dalla funzione autotuning
dinamico. Scegliendo opportunamente la modalità di auto-taratura (Positioning 1, Positioning 2…
Trajectory 1…) e la rigidità della risposta (1 – 30), l’azionamento valuta l’inerzia del carico e calcola i
valori dei parametri d’anello ottimali per l’applicazione. Se le condizioni di lavoro non vengono
modificate, i parametri così definiti variano in un range limitato; a questo punto può essere utile salvare la
taratura calcolata dall’azionamento per poi passare in funzionamento “Manual Tune” ed affinare,
eventualmente, i valori dei guadagni manualmente.
I parametri utilizzati nella funzione “Save Result of Automatic Tuning” sono:
•
KP1 – Position Loop Proportional Gain 1.
•
KVP1 – Velocity Loop Proportional Gain 1.
•
TVI1 – Velocity Loop Integral Time Constant 1.
•
TCFIL1 – Torque Command Filter 1.
•
JRAT 1 - Load Inertia Ratio 1.
Per l’utilizzo della funzione “Save Result of Automatic Tuning” procedere nella maniera seguente:
•
Impostare il funzionamento dell’azionamento in modalità “Automatic Tuning” (General
Parameter Settings – Gruppo 0 – Page 00).
•
Definire la caratteristica di autotuning (General Parameter Settings – Gruppo 0 – Page 01).
•
Definire la rigidità del sistema brushless (General Parameter Settings – Gruppo 0 – Page 02).
•
Movimentare l’applicazione in modo tale che il sistema brushless possa valutare il valore di
inerzia del carico e di conseguenza i parametri d’anello.
•
Dal menù “Test Run and Adjustment” scegliere la funzione “Save Result of Automatic Tuning”,
quindi fare click sul pulsante “EXECUTE”.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
36/71
•
Confermare l’esecuzione del comando facendo click sul pulsante “OK”.
•
La finestra “Save Result of Automatic Tuning” fornisce i valori di:
1. Automatic Tuning Characteristic (Positioning 1, Positioning 2… Trajectory 1…).
2. Automatic Tuning Response (1 – 30).
3. Parameter Monitor Value of Automatic Tuning (KP, KVP, TVI, TCFIL, JRAT).
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
37/71
•
Fare click sul pulsante “Save Monitor Value” per trasferire i parametri calcolati, nei campi relativi
a KP1, KVP1, TVI1, TCFIL1 e JRAT1.
A questo punto uscire dalla funzione “Save Result of Automatic Tuning” facendo click sul pulsante
“CLOSE” in basso a destra, modificare il settaggio del parametro “Tuning Mode” (General Parameter
Settings – Gruppo 0 – Page 00) impostando “02_Manual Tune” ed infine affinare la taratura modificando
i valori di KP1, KVP1,TVI1,TCFIL1. Inserire, se necessario, un opportuno valore di FFGN.
Per ogni ulteriore approfondimento, leggere attentamente il capito 7 – [Adjustment Functions] contenuto
nel manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K ed il paragrafo 3.21 [Save Result of Automatic
Tuning] contenuto nel manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006935F.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
38/71
PRINCIPALI PARAMETRI DI CONTROLLO
Nei servo sistemi brushless Sanyo Denki serie “RS1A” sono presenti tre anelli di regolazione:
1. Anello di posizione
2. Anello di velocità
3. Anello di corrente / coppia
Anello di Posizione
Anello di Velocità
Anello di Coppia
KP1
TPI1
KVP1
TVI1
JRAT1
M
TCFIL1
E
FFGN
Nel settare i parametri dell’azionamento brushless si deve tener presente che l’uscita dell’anello di
posizione rappresenta l’ingresso dell’anello di velocità e l’uscita di questo ultimo rappresenta l’ingresso
dell’anello di coppia, quindi se il valore del guadagno dell’anello di posizione risulta eccessivamente
elevato rispetto al guadagno dell’anello di velocità, il risultato potrà essere una instabilità del sistema
meccanico.
I parametri di controllo su cui è possibile agire per regolare le prestazioni del servo sistema brushless
sono accessibili mediante l’utilizzo del software di interfaccia RSetup presente nel CD-Rom Starter Kit.
Leggere attentamente il capitolo 7 – [Adjustment Functions] per una loro completa descrizione.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
39/71
Principali parametri di controllo:
• KP1
Guadagno proporzionale dell’anello di posizione [ General Parameter – Group 1 –
Page 02 ].
• TPI1
Costante di tempo integrale dell’anello di posizione [ General Parameter – Group 1
– Page 03 ].
• KVP1
Guadagno proporzionale dell’anello di velocità [ General Parameter – Group 1 –
Page 13 ].
• TVI1
Costante di tempo integrale dell’anello di velocità [ General Parameter – Group 1 –
Page 14 ].
• FFGN
Feed Forward Gain [ General Parameter – Group 1 – Page 05 ].
• TCFIL1
Filtro passa basso sull’anello di coppia / corrente. [ General Parameter – Group 1 –
Page 20 ].
1. KP1
Aumentando il guadagno proporzionale dell’anello di posizione, aumenta la velocità di
risposta dell’azionamento e diminuisce il tempo di assestamento, tuttavia aumentare a dismisura
tale valore porta inevitabilmente ad oscillazioni ed instabilità. In linea di principio, il valore di
KP1 deve essere inferiore al valore del parametro KVP1. L’errore di insegiumento del motore
brushless a VELOCITA’ COSTANTE è inversamente proporzionale a KP1.
2. TPI1 Diminuendo il valore della costante di tempo integrale dell’anello di posizione, diminuisce
drasticamente il valore dell’errore di inseguimento del motore brushless a velocità costante, quindi
si rende il sistema sempre più sincrono rispetto al segnale digitale in ingresso. Anche in questo
caso la diminuzione eccessiva del valore della costante di tempo integrale sull’anello di posizione
porta inevitabilmente ad oscillazioni ed instabilità.
3. KVP1 Aumentando il guadagno proporzionale dell’anello di velocità, il sistema brushless segue
sempre più fedelmente il riferimento di velocità. Nel caso di comando in frequenza, tale
riferimento rappresenta l’uscita dell’anello di posizione; si consiglia di aumentare tale valore fino
ad ottenere un profilo della velocità del motore senza sovra-elongazioni. In linea di principio, il
valore KVP1 deve essere maggiore del valore del parametro KP1.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
40/71
4. TVI1 La costante di tempo integrale sull’anello di velocità rappresenta il ritardo con cui il
sistema brushless reagisce a un errore sulla velocità (Vref – Vreale); diminuendo tale valore
diminuisce il tempo di assestamento ed il motore reagisce più in fretta. Si consiglia di modificare
tale valore cercando di ottenere un profilo di velocità esente da sovra-elongazioni e senza portare
il sistema ad oscillare.
5. FFGN Il parametro feed forward ha il compito di rendere il brushless sempre più sincrono rispetto
al comando in frequenza. Si consiglia l’utilizzo del feed forward nel caso di sistemi di
interpolazione. L’aumento eccessivo del parametro FFGN rende il brushless rumoroso e
potenzialmente instabile.
6. TCFIL1 Questo parametro setta il valore della frequenza di taglio del filtro passa basso sul
comando di coppia. Il comando di coppia rappresenta l’uscita dell’anello di velocità. Modificando
il valore della frequenza di cut-off, si possono ridurre risonanze, vibrazioni e ripple di coppia.
Attenzione: impostando valori troppo bassi, si diminuiscono le prestazioni del sistema brushless.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
41/71
UTILIZZO DELLA FUNZIONE MONITOR DISPLAY
Utilizzando la funzione Monitor Display è possibile monitorare le principali condizioni di utilizzo del
sistema brushless, tra cui, per esempio, lo stato degli ingressi e delle uscite presenti nell’azionamento, la
velocità dell’albero motore, il numero di impulsi ricevuti, la posizione del motore, la coppia erogata, il
valore efficace della coppia.
La funzione Monitor Display permette di visualizzare la commutazione degli ingressi digitali e la
variazione delle grandezze analogiche in tempo reale (nei limiti della frequenza di aggiornamento
permessa dal collegamento seriale). La funzione è attivabile utilizzando il menù “Monitor” presente nella
menù bar principale.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
42/71
TRACE OPERATION – FUNZIONE OSCILLOSCOPIO
Mediante la funzione oscilloscopio è possibile registrare l’andamento di quattro grandezze analogiche e
quattro digitali presenti nell’azionamento brushless. Utilizzando questa funzione è quindi possibile
registrare grafici riguardanti le commutazioni degli ingressi / uscite e la variazione nel tempo di diverse
grandezze analogiche. La funzione Trace Operation è attivabile attraverso il menù “Trace Operation”
presente nella menù bar principale.
Esistono due diversi modi di utilizzo per la funzione “Trace Operation”: Trace Mode e Scroll Mode. Per
default il funzionamento avviene in modalità Trace Mode: le acquisizioni vengono salvate
nell’azionamento quindi scaricate e visualizzate sul personal computer.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
43/71
Selezionare il menù “Trace Operation” presente nella schermata precedente, quindi scegliere la funzione
“Trace Operation Settings” per settare le quattro grandezze analogiche e digitali da monitorare.
La sezione “Trace mode selection” definisce la modalità di utilizzo della funzione oscilloscopio: “Trace
Mode” o “Scroll Mode”.
La sezione “Analog Channel Settings” definisce le quattro grandezze analogiche da acquisire.
Per default vengono registrati:
•
Velocity monitor “VMON”.
•
Velocity command monitor “VCMON”.
•
Torque command monitor “TCMON”.
•
Motor operating rate monitor “OPRT”.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
44/71
Mediante i menù a tendina è possibile modificare tali grandezze. Alcune quantità analogiche possono
utilizzare più memoria di altre, quindi il numero di canali visualizzati può essere inferiore a quattro.
La sezione “Digital Channel Selection” definisce le quattro grandezze digitali da registrare.
Per default vengono registrati:
•
Torque limit operation “TLC”.
•
Motor excitation “S-On”.
•
Servo ready complete “S-Rdy”.
•
Alarm status “ALM”.
Mediante i menù a tendina è possibile modificare tali grandezze.
La sezione “Trigger”, definisce quale grandezza farà partire l’acquisizione; si consiglia di impostare il
trigger su una grandezza analogica, ad esempio il Velocity monitor.
La sezione “Sampling period” definisce il tempo di acquisizione. Inserire in questo campo una numero
intero positivo; tale valore moltiplicato per il campionamento definisce il tempo di acquisizione (Tracing
time). Per ottenere grafici precisi, con un numero sufficiente di punti, si consiglia di non superare il valore
100.
La sezione “Trigger level” definisce il valore del segnale di trigger. Esempio: impostando in questo
campo il valore 50 ed impostando il trigger sul segnale “VMON”, l’acquisizione partirà quando il motore
supererà la velocità di 50 rpm. A parità di valore, ma impostando il trigger sul segnale “TMON”,
l’acquisizione partirà quando la coppia erogata supererà il 50% del valore nominale. Il “Trigger level” è
una grandezza numerica intera con segno.
Il “Trigger edge” definisce il fronte attivo per l’acquisizione. Per default viene definito come fronte
attivo, il fronte di salita.
L’oscilloscopio digitale presente nel software di interfaccia R-SetUp acquisisce continuamente le curve;
mediante la funzione “Trigger position” è possibile definire la posizione del trigger sull’asse dei tempi, è
possibile quindi visualizzare cosa avviene qualche istante prima del trigger.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
45/71
Esempio: impostando un “Tracing time” di 4 secondi e definendo una “Trigger position” pari al 25%,
l’oscilloscopio visualizzerà l’andamento delle curve partendo 1 secondo prima del trigger, fino a 3
secondi dopo il trigger.
Una volta terminata l’impostazione, premere il pulsante “OK” in basso a destra. A questo punto
selezionare il menù “Trace operation”, quindi scegliere la funzione “Trace start + Trace date read”.
Il trigger a questo punto risulta “armato”:
Quando la grandezza scelta come trigger supererà il valore definito, inizierà l’acquisizione:
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
46/71
Terminato il campionamento, verranno scaricati dall’azionamento i dati relativi all’acquisizione:
A seconda della grandezza misurata, i grafici verranno visualizzati utilizzando colori e scale differenti:
Modificando il valore del campo “Horizontal scale” è possibile allargare la scala dei tempi. Muovendo i
cursori è possibile misurare con precisione la distanza temporale tra due eventi.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
47/71
Il menù “Print” permette di stampare i grafici utilizzando una stampante di sistema. Si consiglia di
utilizzare una stampante a colori orientando la stampa orizzontalmente (landscape).
Il menù “File” permette infine di salvare il risultato della prova in un file formato .CSV (file di testo i cui
campi sono separati da virgola).
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
48/71
Tale file può essere successivamente riaperto utilizzando sempre il software di interfaccia R-SetUp. Si
consiglia di modificare i parametri d’anello e controllare di volta in volta come le modifiche apportate
incidano sugli andamenti.
I file creati sono compatibili con l’applicazione Microsoft Excel; R.T.A. S.r.l. non fornisce alcun
supporto riguardo l’importazione dei dati da parte di prodotti di terze parti.
Per ogni ulteriore informazione e chiarimento, leggere attentamente il paragrafo 3.25 [Trace Operation]
contenuto nel manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006935F.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
49/71
FRENO DI STAZIONAMENTO
Tutti i motori possono essere forniti, su richiesta, nella versione con freno di stazionamento a 24VDC. I
codici dei motori con freno sono caratterizzati dal finale “CS”. Ad esempio, il codice del motore P5 da
1000W con freno di stazionamento a 24VDC è: P50B08100HCS. Si consiglia l’uso di questi motori in
presenza di carichi verticali associati a cinematismi REVERSIBILI. Le tempistiche di blocco / sblocco
completo del freno di stazionamento elettromeccanico, sono normalmente nell’ordine di 100 – 200 msec.
Per tale ragione, l’azionamento provvede a mantenere il motore in posizione (non accettando segnali di
movimento durante tali transitori), per un tempo impostato per default a 300 msec. I parametri
BONDLY [General Parameter Settings – Group B – Page 13] e BOFFDLY [General Parameter Settings –
Group B – Page 14], definiscono le tempistiche di intervento del freno di stazionamento; si consiglia di
NON modificare tali parametri per evitare la rottura meccanica. Nel caso in cui il motore non fosse
equipaggiato con freno, il valore del parametro BOFFDLY può essere ridotto in modo tale da diminuire il
ritardo tra il segnale di Servo On e la partenza del motore.
L’uscita general purpose OUT4, corrispondente al pin 42 del connettore CN1, è settata per default per
fornire un segnale di comando utilizzabile nella gestione del freno di stazionamento. Si consiglia quindi
di comandare l’alimentazione del freno utilizzando l’uscita OUT4 dell’azionamento abbinata ad un relè
come esemplificato nello schema di seguito riportato.
VCC (12-24 VDC)
Azionam. Sanyo
RS1A
Connettore CN1
49
I max
Relè
Alimentazione
freno
Vmax
=
24 VDC
Imax
=
50 mA
42
Motor
brake
24
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
50/71
In alternativa, il segnale OUT4 può essere inviato ad un sistema di controllo tipo PLC il quale gestirà
l’alimentazione del freno di stazionamento. In questo caso il pin 42 deve essere collegato ad un
appropriato ingresso del PLC; a tale proposito utilizzare lo stesso schema di collegamento riportato a
pagina 24 di questa guida semplificata. In assenza di condizioni di allarme, l’uscita general purpose
OUT4 segue essenzialmente le transizioni del segnale di abilitazione Servo On: quando il segnale di
abilitazione è ON, il freno è alimentato e l’uscita OUT4 è ON; quando il segnale di abilitazione è OFF, il
freno non viene alimentato e l’uscita OUT4 è OFF. I sistemi brushless Sanyo Denki serie “RS1A” sono
dotati di un circuito di frenatura dinamica attivo quando la sezione di potenza non è alimentata o in
condizione di allarme. In condizioni di allarme, il circuito di frenatura dinamica evita che il freno
elettromeccanico possa essere innestato ad alte velocità, con possibili danneggiamenti meccanici dello
stesso. Si consiglia di leggere ATTENTAMENTE il capitolo 6 – [Operation] del manuale Sanyo Denki
Ver. M0006890K il quale descrive le tempistiche di intervento del freno di stazionamento, del circuito di
frenatura dinamica e del servo-freno.
GESTIONE DELLA PASSWORD
È possibile impostare una password di protezione per evitare modifiche non autorizzate dei parametri di
configurazione e taratura. È importante prender nota della password inserita in quanto R.T.A. Srl non
possiede alcuno strumento per cancellare la password e quindi ri-programmare l’azionamento. La
password è una combinazione alfanumerica (0 – 9, A –F) di quattro digit. Le combinazioni “0 0 0 0” e “F
F F F” non sono permesse. L’impostazione della password può essere fatta solo tramite il tastierino
presente sull’azionamento.
Per accedere alla funzione password, procedere come segue:
1. Alimentare solo la sezione logica dell’azionamento (r,t)
2. Premere il pulsantino “freccia verso l’alto” del tastierino presente sull’azionamento.
3. Se il messaggio “-PAS-“ lampeggia, significa che la password non è stata ancora impostata, se il
messaggio “-PAS-“ non lampeggia significa che la password è già stata settata in precedenza.
4. Tenere premuto il pulsantino “WR” per più di un secondo.
5. Il display visualizza “0 0 0 0” e si posiziona sul quarto display a sette segmenti partendo da destra.
6. Inserire la password alfanumerica digit per digit tramite i pulsanti “freccia verso l’alto” e “freccia
verso il basso”. Per passare da un digit all’altro premere (senza tener schiacciato) il tasto “WR”.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
51/71
7. Ricordarsi di prender nota della password inserita. R.T.A. Srl non possiede alcuno strumento per
resettare la password e quindi ri-programmare l’azionamento.
8. Tenere premuto per almeno un secondo il pulsante “WR” per salvare la password. Il display
lampeggerà tre volte per confermare l’avvenuta memorizzazione.
9. Spegnere e riaccendere completamente l’azionamento.
10. Una volta impostata la password, l’utilizzo del software è limitato alla sola visualizzazione dei
parametri, ogni tentativo di modifica porterà alla inevitabile disconnessione da parte del software
di interfaccia “RSetup”.
RIMOZIONE DELLA PASSWORD DI
CONFIGURAZIONE
La rimozione della password è condizione necessaria per poter modificare i parametri dell’azionamento.
Rimuovere la password significa riportarla all’impostazione di fabbrica, (Factory Default) ossia “0 0 0
0”. La rimozione della password implica necessariamente la conoscenza della password memorizzata
in precedenza; R.T.A. Srl non possiede alcuno strumento per resettare la password e quindi riprogrammare l’azionamento.
Per rimuovere la password, procedere come segue:
1. Alimentare solo la sezione logica dell’azionamento (r,t)
2. Premere il pulsantino “freccia verso l’alto” del tastierino presente sull’azionamento.
3. Il messaggio “-PAS-“ non lampeggia, rimane fisso sul display.
4. Tenere premuto il pulsantino “WR” per almeno un secondo.
5. Il display visualizza “0 0 0 0” e si posiziona sul quarto display a sette segmenti partendo da destra.
6. Inserire
digit
per
digit
la
password
alfanumerica
precedentemente
memorizzata
sull’azionamento utilizzando i pulsanti “freccia verso l’alto” e “freccia verso il basso”. Per
passare da un digit all’altro premere (senza tener schiacciato) il tasto “WR”.
7. Completata la fase di inserimento, tenere premuto per almeno un secondo il pulsante “WR”. Il
display lampeggerà tre volte per confermare l’avvenuta cancellazione. Se la password inserita non
corrisponde a quella memorizzata, il display lampeggerà il messaggio “Err”, quindi
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
52/71
ripetere l’operazione partendo dal punto “1”.
8. Spegnere e riaccendere l’azionamento.
9. L’azionamento è pronto per ricevere le nuove impostazioni mediante il software di interfaccia
Sanyo Denki RSetup.
Per ogni ulteriore chiarimento e approfondimento, consultare il manuale completo Sanyo Denki Ver.
M0006890K a pagina 4-16. Nel caso in cui l’azionamento dovesse essere spedito per riparazione a
R.T.A. Srl, ricordarsi di rimuovere la password in modo tale da permettere al personale tecnico di
eseguire tutti i test necessari.
REGOLAZIONE AUTOMATICA
OFFSET DI TENSIONE
Utilizzando la modalità di comando analogica (± 10V), può capitare che il motore ruoti a basse velocità
nonostante il comando in ingresso sia impostato a 0V: questa situazione è del tutto normale e non
rappresenta in alcun modo un’anomalia del sistema brushless. In questi casi è possibile utilizzare la
funzione di regolazione automatica dell’offset di tensione. Prima di procedere, è necessario:
a) Scollegare il cavo di comunicazione seriale tra personal computer ed azionamento
b) Aprire l’anello tra sistema di controllo e azionamento brushless.
Si raccomanda di eseguire la funzione di regolazione automatica dell’offset di tensione utilizzando il
tastierino presente sull’azionamento.
1)
Alimentare la sezione di logica dell’azionamento (r,t)
2)
Verificare l’accensione del segmento centrale dell’ultimo display a sette segmenti
3)
Alimentare la sezione di potenza dell’azionamento (R,T)
4)
Verificare l’accensione dei tre segmenti dell’ultimo display a sette segmenti
5)
Abilitare il comando esterno di Servo On
6)
Verificare che l’ultimo display a sette segmenti disegni una forma ad “8” rotante
7)
Aprire l’anello tra sistema di controllo e azionamento brushless
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
53/71
8)
Fornire un comando analogico di tensione pari a 0V
9)
Premere tre volte il pulsantino “MODE” - In questo modo viene attivato il menu “Au”
10)
Il display a sette segmenti visualizzerà il messaggio “Au 00” - Il valore numerico lampeggia
11)
Premere due volte il pulsantino “freccia verso l’alto”
12)
Il display a sette segmenti visualizzerà il messaggio “Au
02”, cui corrisponde l’operazione
“Regolazione automatica dell’offset di tensione”
13)
Tenere premuto il pulsantino “WR” per almeno un secondo
14)
Il display a sette segmenti visualizzerà il messaggio “_ y – n _”
15)
Premere il pulsantino “freccia verso l’alto”
16)
Il display a sette segmenti visualizzerà il messaggio “rdy”
17)
Tenere premuto il pulsantino “WR” per almeno un secondo per avviare la regolazione
automatica dell’offset di tensione
18)
Completata la regolazione dell’offset, il display visualizzerà il messaggio “-End-”
19)
Premere sei volte il pulsantino “MODE” per riportare il display a sette segmenti nella
condizione iniziale.
Per ogni ulteriore chiarimento e approfondimento, consultare il manuale Sanyo Denki Ver. M0006890K a
pagina 4-11.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
54/71
TRASFORMATORI DI ALIMENTAZIONE
La seguente tabella mostra la potenza richiesta per alimentare la sezione di “logica” e “potenza”, in
funzione del tipo di motore, per i sistemi brushless Sanyo Denki serie “RS1A”. Si consiglia di separare e
proteggere le alimentazioni di “potenza” e “logica” utilizzando trasformatori (non autotrasformatori) e
fusibili adeguati (consultare a tale proposito il manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K pag. 92).
POWER CAPACITY
Input
Voltage
Servo
Amplifier
230V AC
RS1A01
RS1A03
RS1A05
RS1A10
Motor Model
Number
Rated Output
[W]
Main Circuit
Power Supply
[KVA]
P30B04005D
50
0.2
P30B04010D
100
0.3
P30B06020D
200
0.5
P50B04010D
100
0.4
P50B05020D
200
0.8
R2AA04010F
100
0.4
R2AA06020F
200
0.8
P30B06040D
400
1.0
P30B08075D
750
1.7
P50B07040D
400
1.3
P50B08100H
1000
2.2
R2AA06040F
400
1.0
R2AA08075F
750
1.7
R2AAB8100H
1000
2.2
Q2AA10150B
1500
3.0
P20B10150D
1500
3.0
P60B13150H
1500
3.9
Q1AA10150D
1500
3.0
Q2AA13150H
1500
3.9
Q1AA13300D
3000
5.0
Control
Power Supply
[VA]
40
40
40
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
40
55/71
MOTOR DATA SHEETS
Le seguenti tabelle mostrano i dati di targa e le curve di coppia per i servo-motori brushless Sanyo Denki
serie “P”. Le curve di coppia ed i dati riguardanti i servo-motori serie “Q1”, “Q2” e “R2” sono riportati
nel manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K. Vengono riportate, per completezza, le curve di
coppia per i motori Q2AA10150B, Q2AA13150H e Q1AA10150D.
Per ogni diagramma sono indicate due zone:
•
Continous Zone:
•
Instantaneous Zone: Coppia erogabile dal motore con un duty cicle inferiore al 100%.
Coppia erogabile dal motore continuamente con un duty cicle pari al 100%
Il duty cicle massimo ottenibile nella “Instantaneous Zone” dipende da diversi fattori tra cui l’inerzia del
sistema. Si prega di consultare il manuale completo Sanyo Denki Ver. M0006890K contenuto nel CDRom dello Starter Kit, o contattare i tecnici RTA per un corretto dimensionamento del sistema.
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
56/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
57/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
58/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
59/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
60/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
61/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
62/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
63/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
64/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
65/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
66/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
67/71
Q2AA10150B
Operating Characteristics
Applicable amplifier model: QS1A03A/RS1A03A
Rated current 5.2Arms
Motor temperature rise saturation point
combined with amplifier at AC200V
Peak current 15.5Arms
25
20
15
Intermittent
Zone
10
5
Continuous
Zone
0
0
1000
2000
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
3000
68/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
69/71
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
70/71
R2AAB8100H*
Operating Characteristics
Applicable amplifier model: RS1A03A
Rated current 4.6Arms
Peak current 15.5Arms
Motor temperature rise saturation point
combined with Amplifire at 200VAC
14
3- phase 200VAC
12
10
ＴＯＲＱＵＥ （Ｎ・ｍ）
1- phase 200VAC
8
Intermittent
Zone
6
4
Continuous
Zone
2
0
0
500
1000
1500
2000
ＳＰＥＥＤ （min ）
-1
R.T.A. s.r.l. – CAB_MI13 – 06/11
2500
3000
3500
71/71