MiniStep-4 Léptetőmotor vezérlő

Átírás

1 MiniStep-4 Léptetőmotor vezérlő Hw. verzió: V 1.1 Dátum: 2003 október 31. Doku verzió: V

2 Leírás. A MiniStep-4 léptetőmotor vezérlő széles körben alkalmazható, általános célra gyártott léptetőmotor meghajtó berendezés. A vezérlő háromféle kiépítésben kerül forgalomba: -I rendelési kód: Bemeneteken keresztül vezérelhető (STEP,DIR,EN) változat. -C rendelési kód: RS 232 soros porton át kezelhető, utasításkészlettel rendelkező változat. Ennél a kiépítésnél lehetőség van egy RS232 porton keresztül max. 16 db MiniStep-4 es vezérlőt kezelni. -S rendelési kód: Egyedi programmal ellátott verzió Be és kimenetein keresztül képes önálló vezérlési és mozgatási feladatokat ellátni. A bemenetek lehetnek 5 ill. 24V-os szintűek (-v rendelési kód), PNP ill. NPN kapcsolásúak a közös pont bekötése szerint. Alkalmazási példák: XY rendszerek Lineáris mozgatások Pontos forgatási műveletek Kivágó és marógépek. Precíziós mozgatások, előtolások Rendelési kód: MiniStep-4-C-v -C: mikrokontrolleres kiépítés (RS232) v=24 Bemenetek 24V-os szintűek -I: bemeneteken vezérelhető v=5 Bemenetek 5V-os szintűek -S spec. programozású Rendelhető kiegészítők: Termék Szerelt motorkábel, 2m, 9P-2m-OP Léptetőmotorok Tápegység, 230VAC/24VDC, 2A Tápegység, 230VAC/24VDC, 4A RS232 kábel PC-hez 1.8m Rendelési kód MK-OP2OP Lásd később TE50/24 TE100/24 RS

3 MiniStep-4 kiépítései: Fázisáram állítása Áramfigyelő ellenállások Mode Q2 funkció (JU1) C kiépités JU8 JU7 OVER J2 Be és kimenetek LED Status LED P2 Tartóáramra kapcsolás ideje RS-232 P1 Tartóáram értéke Fázisáram állítása I kiépités JU8 JU7 OVER LED J2 Be és kimenetek P1 Tartóáram értéke P2 Tartóáramra kapcsolás ideje - 3 -

4 Műszaki adatok. Motortípusok Fázisáram Léptetési frekvencia: Fordulatonkénti lépésszám: Tápfeszültség Áramfelvétel 1 db kétfázisú (négyfázisú) léptetőmotor A/fázis 50 khz max. 200/400/800/1600 lépés/ford VDC 1.5A max. Digitális bemenetek Száma: 5 db Típusa: PNP vagy NPN Feszültség: 5 V vagy 24V DC (rendelési kód szerint) Bemenő imp: 2.2 kohm STEP ipm.: 20 usec. szélesség minimum Relé kimenetek Száma: 2 db Érintkező: 1 záró Feszültség: 60VAC, 30VDC Áram: 0.1A RS 232 port Száma: 1 db Protokoll: ModBus, Sbus Baudrate: 19.2k max. Csatlakozó: DSUB-9 Female Mechanikus Méret: X 83 X 35 mm Rögzítés: 2 db M3-as csavar Tápfeszültség ellátás. A MiniStep-4 egységet 15-32V DC feszültséggel táplálhatjuk. Az alkalmazások legtöbbjében megfelelő a 24V DC feszültség használata. A tápfeszültséget minimum 1.0 mm2 keresztmetszetű, lehetőleg rövid vezetéken kössük be. A tápegységet méretezzük a legnagyobb terhelésre. Maximális fázisáram használatánál kb A is lehet az áramfelvétel. Túlfeszültség védelem. A berendezés +Ut tápfeszültség köre túlfeszültség védelemmel van ellátva. Erre azért van szükség, mert a 32 V-nál nagyobb tápfeszültség a vezérlő meghibásodásához vezethet. A túlfeszültség meglétét az OV vörös LED jelzi. Ekkor a motor meghajtó áramkörök tiltásba kerülnek, és a RDY/O2 kimenet szakad. Ezt az állapotot csak a tápfeszültség kikapcsolásával lehet megszüntetni. A tápfeszültség bementen egy szupresszor dióda is van, amely 35 V-nál csomóponttá olvad, így megvédve a vezérlő áramköreit

5 J2 Be és kimeneti csatlakozó. szám Funkció Magyarázat Irány 1 RDY/Q2 -I kiépítésnél a vezérlő READY kontaktusa Záró érintk.1 2 RDY/Q2 -C kiépítésnél programozható kontaktus Záró érintk.2 3 Q1 -C kiépítésnél programozható kontaktus Záró érintk.1 4 Q1 Záró érintk.2 5 IC Bemenetek közös pontja, (PNP nél GND-re, NPN nél +U-ra kötni) Bemenet -5, -24 verzió 6 DIR/I1 -I verz.: Léptetési irány bemenet Bemenet -C verz.: IN1 univerzális bemenet 7 EN/I2 -I verz.: Motoráram engedélyezés bemenet Bemenet -C verz.: IN2 univerzális bemenet 8 M1/I3 -I verz.: Motor lépés/ford M1 bemenet Bemenet -C verz.: IN3 univerzális bemenet 9 M2/I4 -I verz.: Motor lépés/ford M2 bemenet Bemenet -C verz.: IN4 univerzális bemenet 10 STEP/I5 -I verz.: Motor léptetőimpulzus bemenet Bemenet -C verz.: IN5 univerzális bemenet 11 UB Motor tekercs A Kimenet 12 UE Motor tekercs -A Kimenet 13 VB Motor tekercs B Kimenet 14 VE Motor tekercs B Kimenet 15 +UT Tápfeszültség bemenet (15-32VDC) Bemenet 16 GND Tápfeszültség GND Bemenet Bemenetek. A MiniStep-4 vezérlő minden bemenete optocsatolóval leválasztott. A bemeneti fokozatok kapcsolási rajzát a melléklet tartalmazza. A bemenetek v rendelési változat szerint 5 ill. 24 VDC feszültségszintűek lehetnek. A bemenetek típusát (PNP ill. NPN) a J2.5 csatlakozópont +UI/O-ra ill. GND -re kötésével határozhatjuk meg. (PNP típusnál GND-re, NPN típusnál +UI/O-ra kell kötni) Ezenkívül a STEP/IN5 bemenet két jumperét -összhangban az IC bemenet bekötésévelkonfigurálni kell az alábbiak szerint: PNP bemenet konfigurálása: IC= GND, JU7 JU8 NPN bemenet konfigurálása: IC=+5(24)VDC JU7 JU8-5 -

6 Bemeneti jelek I kiépítésnél: DIR: Léptetési irány bemenet. A léptetőimpulzus előtt beállítva a motor ezen bemenet által meghatározott irányba lép. A motor abszolút forgásirányát az egyik tekercs kezdet-vég cseréjével módosíthatjuk. (Pl. UB-UE felcserélésével) EN: Motoráram engedélyező bemenet. Ennek a bemenetnek aktívnak kell lennie ahhoz hogy a motortekercseken áram folyjon. Inaktív állapotban semmilyen motor funkció nem engedélyezett. STEP: Léptető impulzus bemenet. Az impulzus felfutó élére a motor, a DIR bemenettel meghatározott irányba, az M1,M2 bemenetek szerint beállított felbontású lépést tesz. M1, M2: Motor fordulatonkénti lépésszámát meghatározó bemenetek. Részletesen lásd a Motor lépésszámok beállítása pontnál. Bemenet jelek C kiépítésnél: IN1-IN5 bemenet szabadon programozható, alkalmazásfüggő bemenetek. Kimenetek. A MiniStep-4 vezérlőnek 2 db relé záró érintkező kimenete van. A kimeneti fokozatok kapcsolási rajzát a melléklet tartalmazza. Kimeneti jel I kiépítésnél: RDY/O2: a MiniStep-4 vezérlő készségjelét szolgáltatja. A kimeneti kontaktus zárt, ha a vezérlő üzemkész. (J2.1-2 zárt) O1 kimenet ebben a kiépítésben nincs. Kimeneti jel C kiépítésnél: RDY/O2: a MiniStep-4 vezérlő készségjelét szolgáltatja, vagy szabadon programozható záró érintkező kimenet. A JU1 jumperrel meghatározható a hardveres READY kimenet is. Leírását lásd később. O1: Szabadon programozható relé záró kontaktus. RS232 soros interface. (-C kiépítésnél) A MiniStep-4 vezérlő rendelkezik egy szabványos soros portal, melyen keresztül lehet a motort, a be és kimeneteket valamint az egyéb állapotokat vezérelni. Átviteli paraméterek standard esetben: 9600 baud, 1 startbit, 8 adatbit, noparity, 1 stopbit. Beépített protokollok: Protokoll DSW-1 Megjegyzés ModBus* ON Modicon Modbus Reference Guide PI-MBUS- 300 Rev. E Sbus OFF Egyszerűen kezelhető protokoll - 6 -

7 *ModBus a Modicon inc. Industrial Automation System bejegyzett védjegye. A protokollok részletes leírása, utasításkészlet külön fejezetben található. J1 RS-232 csatlakozó: szám Jel Irány 2 TXD Kimenet 3 RXD Bemenet 5 GND 8 RTS Kimenet 9 +UT Kimenet (ha F18 beültetve van) Motor lépésszámok beállítása. (microstep) A motor fordulatonkénti lépésszámát lépés tartományban lehet beállítani. -I kiépítés esetén az M1, M2 (J2.8, J2.9) bemenetek határozzák meg a felbontást: Lépésszám/fordulat M1 M2 200 INAKTÍV INAKTÍV 400 AKTÍV INAKTÍV 800 INAKTÍV AKTÍV 1600 AKTÍV AKTÍV INAKTÍV: a bemeneten nem folyik áram. AKTÍV: a bemeneten folyik áram. -C kiépítésnél utasítás van a felbontás meghatározására. Ekkor az M1,M2 bemenetek szabadon programozhatók más funkciókra. Motor fázisáram beállítása. A motor maximális fázisáramát az áramfigyelő ellenállások határozzák meg. Az áramértéket gyárilag 2.5 A-re állítjuk be. A használt motortípusnak megfelelő áramértéket a vezérlőn található DIP kapcsoló 2,3,4 kapcsolójának segítségével lehet beállítani az alábbiak szerint: DSW-2 DWS-3 DSW-4 Fázisáram ON ON ON 0.7A OFF ON ON 1.0A OFF OFF ON 1.25A OFF ON OFF 1.7A ON OFF OFF 2.0A OFF OFF OFF 2.5A - 7 -

8 Tartóáramra kapcsolás. A MiniStep-4 vezérlő az utolsó léptetési művelet után, állítható idő elteltével, állítható mértékre csökkenti a fázisáramot. A tartóáramra kapcsolás idejét P1 (IH feliratú) trimmer potencióméterrel lehet beállítani sec között. A tartóáram értékét a P2 (th feliratú) trimmer potencióméterrel lehet beállítani a maximális fázisáram 1/3-a és maximális fázisáram 1/10 értéke között. Törekedjünk a lehető legkisebb tartóáram beállítására a melegedés csökkentése érdekében. Tartóáram Tartóáramra kapcsolás ideje (szembenézet) max. min. 0.1s 0.8s JU1 RDY/O2 funkció. A vezérlőn található JU1 jumperrel beállíthatjuk (kizárólag C kiépítésben), hogy a RDY/O2 kimenet hardveresen a vezérlő készenléti állapotát (READY) szolgáltassa, vagy a mikrokonroller kezelje ezt a kimenetet. Abban az esetben, ha a készenléti jel a gép, rendszer számára kiemelten fontos, javasoljuk a hardveres lehetősének használatát (JU1: 1-2 zárt). JU1 1-2 zárt: RDY/O2 kimeneti kontaktus mindig a készenléti állapotot tükrözi. (A vezérlő üzemkész, a kontaktus zárt) JU1 2-3 zárt: RDY/O2 kimenetet a mikrokontroller kezeli, utasításfüggően. DSW-1 funkciója. A DSW-1 funkció kizárólag C kiépítésben szabadon programozható kapcsoló. Alapkiépítésben a soros port protokollját lehet váltani. Leírás a protokoloknál. Állapotjelző LED-ek. A panelen található az OV vörös színű LED, mely túl magas tápfeszültséget, motorköri zárlatot, túláramot, ill. belső hibát jelez. Alapállapotban sötét. Hiba esetén folyamatosan világit. Ezt a hibaállapotot csak tápfeszültség kikapcsolásával lehet megszüntetni. Az ST jelű sárga színű (kizárólag C kiépítésben található) LED a vezérlő kommunikációját jelzi. Alapesetben a protokollal érkező parancsok érkezésékor változtatja állapotát, így látható, hogy a vezérlő kommunikációban van-e a vezérlő rendszerrel

9 MELLÉKLET. Kapcsolási rajzok. Kimenetek: Bemenetek: - 9 -