MOTION CONTROL Para convertidores de frecuencia Serie ACTIVE

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1 MOTION CONTROL Para convertidores de frecuencia Serie ACTIVE Contenido Especificaciones de las funciones para el posicionado y control de ejes electrónicos, en máquinas síncronas y asíncronas, con convertidores de frecuencia Serie ACTIVE y CUBE TECNOTRANS SABRE S.A. Versión: 2.0 ES Fecha: 15/9/2008 J. González

2 Especificaciones : Motion Control 2 / 51 Índice: 1. Descripción funcional Marco de referencia Función Homing Inicio de la operación Homing Modos de Homing Modo 0: No Homing Modo 1: Homing con el final de carrera negativo Modo 2: Homing en el final de carrera positivo Modos 3 y 4: Señal Home positiva y señal de referencia Modos 5 y 6: Señal Home negativa y señal de referencia Modos 7 14: Señales Home, referencia y fin de carrera pos Modos 17 30: Homing sin señal de referencia Modos 33 34: Homing en la señal de referencia Modo 35: Homing en la posición actual Offset Home Parametrización Mensajes de estado Función Jog Posicionado Motion blocks Estructura Parametrización Modos de posicionado Modo Absoluto Modo Relativo Modo Touch Probe Modo Velocidad Combinación con la función reductor electrónico (Gearing) Control Señales de control Modo secuencial Modo posicionado simple Función Teach-in Reanudación de Motion Blocks interrumpidos Señales digitales de los Motion block Reductor electrónico Selección Master Factor de reducción Resincronización Función Phasing Funciones de monitorizado Límites Finales de carrera Hardware Finales de carrera por software Rango en posición Contador de error... 36

3 Especificaciones : Motion Control 3 / Alarmas de la aplicación Otras funciones Función escalado de velocidad Funciones para mesa giratoria Comparadores de valores de posición Multiplexor/Demultiplexor de señales digitales Asignación E/S Controlador de posición Palabra de estado Señales de salida digitales de posicionado Señales lógicas de posicionado Parámetros Lista de mensajes de error... 48

4 Especificaciones : Motion Control 4 / Descripción funcional Han sido creadas nuevas configuraciones para operar con motores síncronos y asíncronos: 440: Control vectorial, sensorless, motor asíncrono, con tabla de posicionado. 240: Control vectorial, motor asíncrono, con tabla de posicionado. 540: Control vectorial, motor síncrono, con tabla de posicionado. Adicionalmente, se ha tomado en cuenta el cumplimiento de los siguientes estándares: CANopen DSP 4.02 PLCopen Bloques de función para motion control 1.1. Marco de referencia Con el fin de realizar la parametrización individual de desplazamientos tan fácil para el usuario, como sea posible, se utiliza un marco de referencia que convierte las entradas del usuario en notaciones internas del convertidor de frecuencia. El marco de referencia se compone de una constante de avance y un factor de reducción. Para ello, están disponibles los siguientes parámetros: No. Designación GD 5 Representación Rango Valor de CANopen fábrica DSP Unidades / revolución xxxxxxxxxx u/u u/u 2 16 u h /01 h 1116 Numerador del factor de reducción xxxxx h /01 h 1117 Denominador del factor de reducción xxxxx h /02 h Tabla 1.1: Parámetros del marco de referencia Vía el parámetro Unidades / revolución, la distancia se especifica en unidades de usuario [u] por revolución [U] del eje. El reductor instalado se tomará en cuenta especificando el numerador y el denominador del factor de reducción. De esta manera, el usuario no entra en contacto con la representación interna del valor de posición y puede trabajar con datos, generalmente conocidos, de los componentes individuales del accionamiento. Ejemplo: Controlar un eje lineal vía un reductor. El eje lineal tiene un avance de 25 mm por revolución de eje. El posicionado quiere efectuarse con una precisión de +/- 1/100 mm: Unidades / rev. [u/u] = Avance / precisión = 25 * 100 = 2500 El factor de reducción es por lo tanto programaremos: Numerador = 100 Denominador = Selección grupo de datos 6 Object index/sub-index acc.para CANopen DSP 4.02

5 Especificaciones : Motion Control 5 / 51 Con estos datos, todas las posiciones se indicarán en centésimas de mm y las velocidades y aceleraciones en centésimas de mm/s y centésimas de mm/s 2 respectivamente. Debe tenerse en cuenta que la representación del valor de posición interno está limitado a un rango de +/ Inc con una resolución de 2 16 Inc/rev., así la distancia máxima de desplazamiento s max del accionamiento depende de lo ajustado en los parámetros mencionados anteriormente según la formula: s max 31 u 2 1 Inc Feed const. u U 2 16 Inc Denominator U Numerator Ecuación 1.1 En el ejemplo anterior la distancia de desplazamiento máx. será mm -2 = m. Fig. 1.1: Ejemplo marco de referencia 1.2. Función Homing Antes de iniciar una operación de posicionado, debe determinarse el punto cero del accionamiento por medio de la operación Homing. Posteriormente, todas las cotas de posicionado harán referencia a este punto Inicio de la operación Homing Son posibles varios modos de inicio: Orden vía entrada digital. Orden vía palabra de control, si se utiliza bus de comunicaciones.

6 Especificaciones : Motion Control 6 / 51 Automático antes de iniciar la operación de posicionado si no se realizó la operación de Homing anteriormente. El modo de inicio debe ser seleccionado vía el parámetro Modo de operación. Para una orden vía entrada digital, se seleccionará una entrada, lo que nos permite la utilización de cualquier señal digital, como orden de inicio de la operación Homing. Una vez se ha iniciado el homing se produce un movimiento hasta que se alcanza una señal home o un limite y se detiene en ese punto. La dirección de este movimiento en busca del punto de referencia del posicionado depende del modo de homing escogido. No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1220 Modo de operación x automático 1235 Inicio Homing x Señales lógicas 7 - off Tabla 1.2: Parámetros inicio operación Homing CANopen DSP Modos de Homing El CANopen DSP 4.02 describe una amplia variedad de modos de Homing usando finales de carrera, una señal de Home y la señal de referencia (canal Z) de un encoder. La descripción de estos modos, en los siguientes capítulos, está extraída de la documentación CANopen. Atención: El convenio de signos acordado en CAN, define como final de carrera positivo aquel hacia el que se desplaza el accionamiento cuando se activa la entrada de Marcha horaria del convertidor Modo 0: No Homing En este modo, no se realiza la función homing y el valor de la posición actual permanece sin cambio Modo 1: Homing con el final de carrera negativo. Si el final de carrera negativo está inactivo, la dirección inicial del movimiento es hacia la izquierda usando la velocidad rápida v1. Después de detectar el flanco positivo del final de carrera, se invierte el sentido de giro del motor y se mueve, a la velocidad de aproximación v2, en dirección opuesta. La posición Home la fijará el primer pulso de referencia (canal Z) del encoder a la derecha de la posición en la cual el fin de carrera negativo quedó inactivo. 7 La posición actual se inicializa con el valor salvado durante la última desconexión.

7 Especificaciones : Motion Control 7 / 51 Fig. 1.2: Homing en el final de carrera negativo Modo 2: Homing en el final de carrera positivo Si el final de carrera positivo está inactivo, la dirección inicial del movimiento es hacia la derecha usando la velocidad rápida v1. Después de detectar el flanco positivo del final de carrera, el motor invierte el sentido de giro y se mueve, a la velocidad de aproximación v2, en dirección opuesta. La posición Home la fijará el primer pulso de referencia (canal Z del encoder) a la izquierda de la posición en la cual el fin de carrera positivo quedó inactivo. Fig. 1.3: Homing en el final de carrera positivo Modos 3 y 4: Señal Home positiva y señal de referencia En los modos de Homing 3 y 4, la dirección inicial depende del estado de la señal de Home. La posición Home se fija por el primer pulso de la señal de referencia (canal Z del encoder) a la izquierda o a la derecha de la posición en la cual la señal de Home cambio su estado. Igual a como se describe en los modos 1 y 2, la velocidad rápida v1 se utiliza para aproximarse al Home y la velocidad de aproximación v2 se utiliza para encontrar la posición Home.

8 Especificaciones : Motion Control 8 / 51 Fig. 1.4: Homing en señal Home pos. y señal de referencia Modos 5 y 6: Señal Home negativa y señal de referencia En los modos de Homing 5 y 6, la dirección inicial depende del estado de la señal de Home. La posición Home se fija por el primer pulso de la señal de referencia (canal Z del encoder) a la izquierda o a la derecha del la posición en la cual la señal de Home cambio de estado. Fig. 1.5: Homing en señal Home neg. y señal de referencia Modos 7 14: Señales Home, referencia y fin de carrera pos. Estos modos usan un señal de Home la cual está activa solo sobre una parte del recorrido. Usando los modos 7 a 10 la dirección del movimiento inicial es hacia la derecha y usando los modos 11 a 14 la dirección inicial del movimiento es hacia la izquierda excepto si la señal de Home esta activa al inicio del movimiento. En este caso la dirección inicial del movimiento depende del flanco registrado. La posición Home se fija por el primer pulso de la señal de referencia (Canal Z el encoder) a uno u otro lado de los flancos de subida o bajada de la señal, como se ve en las figuras Fig. 1.6 y Fig Si en la dirección inicial del movimiento se aleja de la señal Home, el motor invertirá el sentido de giro al encontrar el fin de carrera relevante.

9 Especificaciones : Motion Control 9 / 51 Nota: El final de carrera relevante se desactiva durante Homing! Fig. 1.6: Señal Home y señal de referencia, movimiento inicial pos. Fig. 1.7: Señal Home y señal de referencia, movimiento inicial neg Modos 17 30: Homing sin señal de referencia Estos modos son similares a los modos 1 a 14 excepto que la posición Home no depende de la señal de referencia (canal Z del encoder) sino que solo depende de las transiciones del fin de carrera relevante o de la señal de Home. Por ejemplo los modos 19 y 20 son similares a los modos 3 y 4 como se observa en la figura Fig. 1.8.

10 Especificaciones : Motion Control 10 / 51 Fig. 1.8: Homing en señal pos de Home Modos 33 34: Homing en la señal de referencia Usando los modos 33 o 34 la dirección de Homing es negativa o positiva respectivamente. La posición Home es fijada por primer pulso de referencia (canal Z del encoder) encontrado en la dirección seleccionada. Fig. 1.9: Homing en pulso de referencia Modo 35: Homing en la posición actual En este modo la posición actual del sistema se toma como posición Home. Nota: Si no se dispone de señal de referencia del encoder (canal Z), los modos de homing y 33 y 34 no están disponibles Offset Home El offset Home es la diferencia entre el punto cero del accionamiento y la posición Home evaluada durante el Homing. Después de efectuada la función Homing con éxito, la posición cero se ajusta, desde la posición Home, sumando el valor introducido en el parámetro Home Ofset a la posición Home, pudiendo introducir valores negativos si el ajuste se tiene que hacer en sentido antihorario.

11 Especificaciones : Motion Control 11 / 51 Fig. 1.10: Offset Home Parametrización El tipo de operación Homing así como la velocidad de desplazamiento y el perfil de velocidad pueden ser parametrizados vía los parámetros listados en la siguiente tabla. Para la señal Home así como para los finales de carrera por hardware puede ser seleccionada cualquier señal lógica. No. Designación GD 8 Representación Rango Valor de fábrica CANopen DSP Modo de operación x Modo Homing x h 1131 Offset Home xxxxxxxxxx u u 0 607C h 1132 Velocidad rápida xxxxxxxxxx u/s u/s u/s h /01 h 1133 Vel. de aproximación xxxxxxxxxx u/s u/s u/s 6099 h /02 h 1134 Acel. / Decel. xxxxxxxxxx u/s u/s u/s A h 1135 Rampa en S xxxx ms ms 0 ms 1139 Señal Home x Señales lógicas 75 S6IND Tabla 1.3: Parámetros para la operación Homing Mensajes de estado Para la función Homing, están disponibles dos nuevos modos de operación para las salidas digitales: Modo de operación 59: Homing realizado Modo de operación 159: Inv. Operación Homing realizado. Adicionalmente se suministra la señal 614: Homing efectuado para el control de funciones de las entradas digitales y módulos logicos 1.3. Función Jog Para la puesta en marcha y el modo teach-in, debe ser posible mover el accionamiento manualmente. Para este propósito, están previstas 2 entradas digitales, para marcha horaria y marcha antihoraria, que pueden ser asignadas, por el usuario, a cualquier entrada digital. Para especificar la velocidad de desplazamiento, están disponibles las funciones del canal de referencia de frecuencia de las configuraciones x10. A diferencia de la configuración x10, las frecuencias programables y rampas son remplazadas por nuevos parámetros con 8 Selección grupo de datos 9 corresponde a 5Hz. en el sistema de referencia por defecto y motor de 4 polos 10 corresponde a 10Hz/s en el sistema de referencia por defecto y motor de 4 polos

12 Especificaciones : Motion Control 12 / 51 valores en unidades de usuario. De este modo, se dispone de 4 velocidades fijas y también se puede especificar rampas S de aceleración y desaceleración de manera independiente. La activación del modo manual se efectúa vía la entrada elegida en Activar modo Jog. Tan pronto como una señal VERDADERA está presente, y el convertidor no está en posicionado o modo homing, se evalúan las entradas de control para la operación marcha horaria o marcha antihoraria. No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1231 Activar modo Jog x Señales lógicas 76 MFI1D 1232 Jog sentido horario x Señales lógicas 71 S2IND 1233 Jog sentido antihorario x Señales lógicas 72 S3IND 1170 Vel. programable 1 xxxxxxxxxx u/s u/s u/s 1171 Vel. programable 2 xxxxxxxxxx u/s u/s u/s 1172 Vel. programable 3 xxxxxxxxxx u/s u/s u/s 1173 Vel. programable 4 xxxxxxxxxx u/s u/s u/s 1175 Aceleración xxxxxxxxxx u/s^ u/s^ u/s^ Tiempo acel. en S xxxx ms ms 0 ms 1177 Deceleración xxxxxxxxxx u/s^ u/s^ u/s^ Tiempo desac. en S xxxx ms ms 0 ms 1179 Rampa emergencia xxxxxxxxxx u/s^ u/s^ u/s^2 Tabla 1.4: Parámetros función Jog CANopen DSP Posicionado El propósito del posicionado es permitir la aproximación a posiciones objetivo, especificadas por el usuario, con un perfil de velocidad definido. La posición objetivo se selecciona directamente, seleccionando un determinado motion block, o bien mediante una secuencia automática en la cual se efectúan una serie consecutiva de posiciones objetivo (controladas por tiempo o por evento). Los tipos y alcance de las funciones descritas a continuación, han sido seleccionadas para suministrar la mayor flexibilidad posible considerando los límites de los recursos (tiempo de cómputo, capacidad de memoria) Motion blocks Los Motion blocks se utilizan para definir los parámetros para una determinada operación de posicionado y en el caso de una secuencia de posicionado, para definir el procedimiento operacional del accionamiento una vez alcanzada la posición objetivo. Permite mezclar operaciones de posicionado absoluto con posicionado relativo usando motion blocks diferentes.

13 Especificaciones : Motion Control 13 / Estructura Cada uno de los motion block contiene las entradas de la siguiente tabla: Entrada Unidad Comentarios Posición objetivo -2^ ^31-1 u Velocidad u / s Velocidad máxima durante desplazamiento a posición objetivo, la aceleración, deceleración y tiempo en S, determinan si esta velocidad será alcanzada. Valores generales Aceleración ^31-1 u / s2 Tiempo aceleración en S 2000 ms Deceleración ^31-1 u / s2 Tiempo deceleración en S ms Modo de posicionado Pueden ajustarse, valores de aceleración independientes para cada orden de desplazamiento. Por ejemplo un transportador no cargado puede ser acelerado/decelerado más rápido que uno cargado. si es posible ajustar valores de aceleración separados. Modo de posicionado / movimiento: - modo velocidad - posicionado absoluto - posicionado relativo - positionado relativo al flanco pos./neg. de la señal touch-probe - combinaciones con reductor electrónico (Gearing) Valores modo secuencia Rango Touch-Probe Error Touch-Probe : Proximo Motion Block ^31-1 u Número de repeticiones Retardo ms Proximo motion block Evento 1 Señal digital Evento1: Proximo M. Block Si la señal touch-probe no es recibida en el rango definido, la orden de desplazamiento ajustada en Eror Touch- Probe: Próximo Motion Block se ejecuta. Repeticiones del motion block actual. Solo válido en caso de posicionado relativo. Retardo al inicio de la orden indicada en "Retardo: Próximo Motion Block" Motion Block que se iniciará finalizado el tiempo de retardo. Si la señal digital seleccionada en Evento 1 está o se activa al final del actual desplazamiento, el motion block seleccionado en Evento 1: Próximo Motion Block se inicia. Evento 2 Señal digital Evento 2: Proximo M. Block Señal digital 1 Señal digital 2 Modo de oper. sel. Señal digital 3 Señal digital 4 Tabla 1.1: Estructura del Motion block Dig. signals Si la señal digital seleccionada en Evento 2 está o se activa al final del actual desplazamiento, el motion block seleccionado en Evento 2: Próximo Motion Block se inicia. Las señales digitales pueden ser set, reset o sin cambio: 1.) Al inicio del motion block 2.) Despues de alcanzar el valor de referencia, por ejemplo posición alcanzada. 3.) Al final de un motion block Parametrización Cada motion block contiene 20 entradas. Si se quisiera crear un parámetro para cada una de las entradas de los 32 motion blocks, serían requeridos 640 parámetros. Incluso utilizando la función de selección de grupo de datos, el número de parámetros sería aún de 160. En orden a limitar el número de parámetros, se ha introducido un nuevo mecanismo lamado Indexado de parámetros :

14 Especificaciones : Motion Control 14 / 51 Para cada una de las 20 entradas de un motion block, se crea su propio parámetro. Adicionalmente se crean 2 parámetros, para la selección del motion block, con los cuales el usuario puede definir a que motion block ( ) se refieren estos parámetros. El primer parámetro se utiliza para seleccionar el motion block a escribir mientras que el segundo define el motion block a ser leído. De esta manera, es posible escribir continuamente en el motion block mediante bus de comunicaciones, y al mismo tiempo, leer los valores del motion block mediante VPlus sin colisiones. Fig. 2.11: Parámetros acceso a Motion blocks Al igual que en los parámetros estándar, es posible también escribir en todos los motion blocks con un solo comando o cambiar las entradas de los motion block solo en la RAM. Esto se realiza por medio de valores especiales para la selección de parámetros del motion block: Sel. Motion block = 0 Sel. Motion block = x (1 x 32) Sel. Motion block = 33 Sel. Motion block = 33 + x (1 x 32) Todos los motion blocks Motion block x Todos los motion blocks en RAM Motion block x in RAM Para suministrar un modo más confortable de parametrización de los motion blocks, se ha desarrollado, en la aplicación VPlus, el plug-in VTable que permite la edición de los motion bloks y otros parámetros indexados en formato tabla. En este caso, los parámetros del motion block seleccionado son totalmente accesibles mediante el plug-in.

15 Especificaciones : Motion Control 15 / 51 Figura 2.2: VTable El VPlus también ofrece la opción de implementar funciones lógicas, de esta manera existen más posibilidades de desarolar aplicaciones complejas. El VTable también tiene acceso a los parámetros de estas funciones. Para ampliar la información y conocer mejor el uso de dichas funciones, se aconseja mirar el manual de Function Table del convertidor Active Cube Modos de posicionado Están disponibles los siguientes modos de posicionado: No. Modo de posicionado 0 Absoluto 1 Relativo 2 Touch-Probe, flanco pos. 3 Touch-Probe, flanco neg. 4 Velocidad Fig. 1.12: Modos de posicionado Adicionalmente, los modos mencionados anteriormente pueden combinarse con la función reductor electrónico (Gearing). En este caso la velocidad y posición para el posicionado se obtiene, bien de un segundo encoder (necesaria placa de expansión EM-ENC.. en el esclavo) o a través de system bus, considerando el factor de reducción. Hay dos modos de Gearing disponibles que difieren en el procedimiento de arranque. En el modo designado Gearing,. el esclavo se sincroniza con el maestro al alcanzar la velocidad de este, siguiendo las rampas de aceleración/desaceleración marcadas por el respectivo motion block. En el modo de posicionado designado Gearing, sincronización directa,., el esclavo se sincroniza directamente en posición con el master en el momento en que se activa el motion block correspondiente.

16 Especificaciones : Motion Control 16 / 51 No. Modo de posicionado 10 Gearing, absoluto 11 Gearing, relativo 12 Gearing, Touch-Probe, flanco pos. 13 Gearing, Touch-Probe, flanco neg. 14 Gearing 20 Gearing, Sinc. directa, absoluto 21 Gearing, Sinc. directa, relativo 22 Gearing, Sinc. directa, Touch-Probe, flanco pos. 23 Gearing, Sinc. directa, Touch-Probe, flanco neg. 24 Gearing Sincronización directa Fig. 1.13: Modos de posicionado con gearing Modo Absoluto En el modo posicionado absoluto, la posición objetivo se indica directamente, en el parámetro Pr.1202 del motion block, en unidades de usuario. Una vez alcanzada la posición objetivo, se activa, como entrada, la señal digital 282: Posición objetivo alcanzada. Esta señal se desactivará al aplicar la señal de marcha del siguiente movimiento o cuando el accionamiento sale del rango en posición (ver capitulo Rango en posición). Posición objetivo alcanzada está disponible, como salida digital, en los modos de operación 60 y 160 (negada) Modo Relativo Se dan 2 situaciones en el caso de posicionado relativo: 1. Si el accionamiento, a través de una operación de posicionado, ha alcanzado la posición en la cual se inició la operación de posicionado relativo, los datos objetivo en el motion block se refieren a la última posición objetivo. 2. Si el accionamiento, en modo manual (Jog), ha alcanzado la posición en la cual la operación de posicionado relativo se inició, los datos objetivo en el motion block se refieren a la posición del sistema en el momento en el cual se inició la operación de posicionado.

17 Especificaciones : Motion Control 17 / Modo Touch Probe En el caso de posicionado Touch-Probe, el flanco positivo o negativo de la señal digital (S3IND), dependiendo del modo elegido, se utiliza como punto de inicio para una operación de posicionado relativo. Primero, el accionamiento acelera a la velocidad indicada, por ejemplo en el caso de velocidad positiva el sistema se moverá hacia la derecha, y en el caso de velocidad negativa hacia la izquierda. Cuando se recibe un flanco en la entrada touch-probe S3IND, la posición actual del sistema es leída, por interrupción, y utilizada como punto de origen del movimiento. Si se definió un valor positivo en Pr.1202 Posición objetivo del motion block, el sistema se moverá en la dirección especificada en Pr Si se definió un valor negativo, el sistema invertirá el sentido de giro y se moverá atrás a la posición indicada por Pr Si la distancia especificada en Pr.1202 es demasiado corta para la deceleración seleccionada, el variador iniciará la rampa seleccionada en el perfil, sobrepasará la posición objetivo y luego se aproximará a la posición objetivo en dirección opuesta. El rango touch-probe, especifica el rango dentro del cual la señal touch-probe debe ser recibida. El punto inicial del rango touch-probe es o la última posición alcanzada o la posición actual si el sistema ha alcanzado la posición actual en modo manual (Jog). El punto final del rango es siempre en la dirección del movimiento. Si se especifica cero, como anchura del rango, este se desactiva. Si la señal touch-probe no es recibida dentro del rango indicado, se activa una orden, por error touch-probe, a seguir. El usuario puede elegir entre las siguientes reacciones: Si orden a seguir > cero, el motion block correspondiente se activa. Si orden a seguir = cero, la secuencia automática programada y/o la operación de posicionado se detienen. Si orden a seguir = -1, el variador se desconecta y se visualiza el mensaje de eror F1573 Sin señal Touch-Probe. Si orden a seguir = -2, el variador se para utilizando la rampa activa actual, luego se visualiza el mensaje de eror F1573 Sin señal Touch-Probe. Si orden a seguir = -3, el variador se para utilizando la rampa de emergencia, luego se visualiza el mensaje de eror F1573 Sin señal Touch-Probe.

18 Especificaciones : Motion Control 18 / 51 Fig. 1.14: Modo de operación Touch-Probe Modo Velocidad En modo velocidad, el accionamiento acelera y se mantiene a la velocidad seleccionada en Pr. 1203, según el perfil definido en el motion block. La posición objetivo parametrizada no será evaluada Combinación con la función reductor electrónico (Gearing) Para la combinación con el reductor electrónico, están disponibles 2 modos de gearing que difieren en sus procedimientos de aranque. En los modos Gearing el esclavo se acelera hasta la velocidad del maestro y después se sincroniza con éste. En los modos gearing, sincronización directa la frecuencia de referencia es también acelerada hasta la velocidad del master pero la posición del master es directamente enviada al bucle de control de posición. Esto permite la sincronización directa desde el inicio del motion block activo. Para la reducción del jerk durante la sincronización es necesario limitar la salida del controlador de posición mediante el valor adecuado en el parámetro P.1118.

19 Especificaciones : Motion Control 19 / 51 Valor por No. Designación GD Representación Rango defecto 1118 Limitación xxxxxxxxxx u/s u/s u/s Tabla 1.2: Limitación de la salida del controlador de posición CANopen DSP 4.02 Durante el movimiento de sincronización las rampas definidas en el motion block del esclavo se desactivan y la aceleración y deceleración son controladas por el master. La sincronización se indica por la activación de la señal lógica En sincronismo que puede ser utilizada como modo de operación de las salidas digitales. Esta señal se activa después de que la desviación entre las posiciones del maestro y esclavo ha sido menor que lo indicado el parámetro P1168 Nivel en sincronismo durante el tiempo indicado en el parámetro P1169 Tiempo en sincronismo.si en P.1168 Nivel en sincronismo se programa un 0 la señal En sincronismo se activa tan pronto como la referencia de velocidad del esclavo ha alcanzado a la del maestro. Valor por No. Designación GD Representación Rango defecto 1168 Nivel en sincronismo xxxxxxxxxx u u 0 u 1169 Tiempo en sincronismo xxxxx ms ms 10 ms Tabla 1.3: Parametros para señal En sincronismo CANopen DSP 4.02 La señal En sincronismo se resetea en los siguientes casos: La desviación entre las posiciones del master y esclavo excede el nivel de P Se ha alcanzado la posición de frenado. o el esclavo decelera de acuerdo a la rampa definida en su motion block y para en la posición objetivo. La velocidad del master excede el valor del parámetro P.419 Frecuencia máxima del esclavo. o La velocidad del esclavo está limitada por la frecuencia máxima. Nota: En todos los modos de movimiento gearing la función Escalar velocidad no puede ser activada!

20 Especificaciones : Motion Control 20 / 51 Fig. 1.15: Posicionado combinado con gearing Fig. 1.15: Secuencia de sincronización en modo gearing, sincronización directa

21 Especificaciones : Motion Control 21 / 51 Para los modos de posicionado absoluto y relativo, la dirección inicial del movimiento depende de la dirección de la posición objetivo. Si la posición objetivo es en dirección positiva, el esclavo acelera hasta la velocidad del master. Para posiciones objetivo en dirección negativa, el esclavo acelera a la velocidad maestro inversa. En caso de posicionado touch-probe, la dirección inicial del movimiento es la dirección del master. Después de que el esclavo se sincroniza con el master, una inversión del master significa una inversión del esclavo independientemente del modo de posicionado. En el modo de movimiento Gearing, la dirección inicial es también dada por el master. El comportamiento operacional es comparable a la ya conocida función reductor electrónico de la configuración x Control Dependiendo de la aplicación, hay varios requerimientos a tener en cuenta según la tabla del controlador de posición. En adición al proceso secuencial automático del motion block programado, podría ser necesario, por ejemplo, ejecutar un motion block individual directamente sin procesar la siguiente orden a seguir. La selección del motion block inicial puede seleccionarse vía parámetro y vía combinación de entradas digitales. En orden a cumplir diferentes requerimientos, el comportamiento operacional puede ser definido vía un parámetro (seleccionable según grupo de datos) que ofrece las siguientes posibilidades de operación: 1. Secuencial con reinicio, selección 1 er motion block vía entradas digitales 2. Secuencial con reinicio, selección 1 er motion block vía parámetro Secuencial sin reinicio, selección 1 er motion block vía entradas digitales 4. Secuencial sin reinicio, selección 1 er motion block vía parámetro Posicionado simple, selección motion block vía entradas digitales 6. Posicionado simple, selección motion block vía parámetro Teach-in, selección motion block vía entradas digitales 8. Teach-in, selección motion block vía parámetro 1228 A continuación se describen los modos de operación y sus controles individualmente Señales de control La orden de posicionado se activa vía 2 entradas Iniciar posicionado e Interumpir posicionado. En el modo de operación Selección 1 er motion block vía entradas digitales uno de los primeros 16 motion blocks puede ser seleccionado vía la combinación de las entradas asignadas a Selección motion block 1.4, según un código binario. En modo de operación Selección 1 er motion block vía parámetro 1228 el primer motion block será el indicado en el parámetro 1228 Iniciar en motion block.

22 Especificaciones : Motion Control 22 / 51 Ejemplo combinación S. Motion Block 3 S. Motion Block 2 S. Motion Block 1 Motion block No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1221 Modo de operación x Iniciar posicionado x Señales lógicas 71 S2IND 1223 Interrumpir pos. x Señales lógicas 72 S3IND 1224 Selecc. motion Block 1 x Señales lógicas 320 EM-S1IND 1225 Selecc. motion Block 2 x Señales lógicas 321 EM-S2IND 1226 Selecc. motion Block 3 x Señales lógicas 322 EM-S3IND 1227 Selecc. motion Block 4 x Señales lógicas 7 Off 1228 Iniciar en Motion Block xx Tabla 1.5: Parámetros para el control de las funciones de posicionado CANopen DSP 4.02 En el caso de FALSO en la entrada Interumpir posicionado y un flanco positivo en la entrada Iniciar posicionado, la función de posicionado, vía el modo de operación seleccionado, se inicia. La evaluación de las entradas de selección de motion block se efectúa, a la vez que se recibe el flanco positivo. Si la señal de interrumpir posicionado se activa mientras el desplazamiento está en proceso, el accionamiento decelera, utilizando las rampas del motion block activo actual hasta velocidad cero, y mantiene la posición actual. Al desaparecer la señal, el desplazamiento interrumpido continúa. Si la orden de marcha desaparece mientras el desplazamiento está en proceso, el accionamiento también decelera hasta velocidad cero utilizando las rampas del motion block activo actual. Finalizado el tiempo indicado en Tiempo de mantenimiento función paro el variador se desconecta. Adicionalmente, la operación posicionado y/o lasecuencia automática se paran. Esto significa que la orden de desplazamiento anterior no continúa cuando se recibe el flanco de la próxima orden de marcha. En lugar de eso, la secuencia automática o la orden de desplazamiento individual se inician, de nuevo, desde el principio. El inicio de la operación de posicionado, solo es posible después de haber efectuado la operación Homing. Si la operación Homing fue programada como manual vía el parámetro 1220 Modo de operación de la función Homing, se visualizará el mensaje de eror F1570 no Homing tan pronto el usuario intente iniciar la operación de posicionado Modo secuencial Una vez iniciada la operación de posicionado en Modo secuencial, el desplazamiento a la posición objetivo del motion block seleccionado, se efectúa utilizando la velocidad, aceleración, etc. especificadas en él. Tan pronto la posición ha sido alcanzada, se evalúan las condiciones de la orden siguiente. Aquí se comprueba si se especificó tiempo de retardo o no.

23 Especificaciones : Motion Control 23 / 51 Sin tiempo de retardo, solo se evalúan las señales digitales asignadas a Evento 1 y/o Evento 2. Tan pronto como una de estas señales pasa a VERDADERO se evalúa el corespondiente Próximo motion block. Si ambas señales se activan al mismo tiempo, se ejecuta lo indicado en Evento 1: Próximo motion block. Si se especificó tiempo de retardo, las señales digitales especificadas en Evento 1 / 2 se evalúan durante este tiempo y se iniciará, si procede, la orden siguiente. Si ambas señales permanecen en FALSO al final del tiempo de retardo, se ejecuta la orden especificada en Tiempo de retardo: Próximo motion block. Motion Block 1 Motion Block 2 Motion Block 5 Delay Time 1000 ms Delay Time 3000 ms Delay Time 0 ms Next Motion Block Next Motion Block Next Motion Block Delay Time 2 Delay Time 4 Delay Time 0 Sequence stopped Event 1 Next Motion Block Event 1 S4IND 3 Event 1 Next Motion Block Event 1 S4IND 5 Event 1 Next Motion Block Event 1 S4IND 0 Power stage switched off Start Pos. Delay 1 Delay 2 In Pos. S4IND Speed Position Pos. 2 Pos. 1 Pos. 5 Fig. 3.14: Ejemplos modo secuencial Para el, definido por el usuario, manejo de errores, se pueden seleccionar los valores 1 a 3 para Próximo Motion Block de Evento 1 / 2 y Tiempo de retardo. Las reacciones del convertidor serán las siguientes: -1: Error en convertidor. -2: Paro del convertidor usando el perfil de velocidad actual. -3: Paro del convertidor usando las rampa de emergencia.

24 Especificaciones : Motion Control 24 / 51 En cada de uno de los casos, se visualizará el mensaje de eror F15xx Eror definido por el usuario en Motion Block xx donde xx es el número de motion block en el que se causo el error. Si se programan repeticiones del actual motion block, solo se evalúa, durante las repeticiones, el tiempo de retardo. La evaluación de los eventos se inicia después de la última repetición. Nota: Las repeticiones solo tiene sentido y por lo tanto solo son evaluadas en caso de posicionado relativo o Touch-Probe! Si se selecciona velocidad como modo de movimiento, la orden lógica a seguir, descrita anteriormente, se activa directamente con el inicio del movimiento. En este caso no se evalúa la posición objetivo. Tan pronto la orden lógica a seguir determina como siguiente desplazamiento el motion block 0 (que no existe) la secuencia se ha completado. Si fue seleccionado un modo de operación con reinicio, el motion block inicial se determina basándose en las entradas asignadas a Selección motion block 1. 4 o en el valor indicado en el parámetro Iniciar en motion block y la secuencia automática se reiniciará. En el modo de operación sin reinicio, el accionamiento mantiene la posición actual Modo posicionado simple Dependiendo del modo de operación seleccionado, el motion block para modo de posicionado simple se selecciona con el parámetro Iniciar en motion block o con las señales digitales de las entradas de Selección motion block Como en el caso de modo secuencial, el accionamiento se mueve a la posición objetivo con el perfil de velocidad seleccionado. Completada la orden, el accionamiento se mantiene en la posición objetivo. El motor permanece energizado tanto tiempo como la señal en la entrada Iniciar posicionado sea VERDADERA. En caso de modo velocidad o velocidad gearing, el accionamiento se mantiene en movimiento hasta que la señal usada para Iniciar posicionado pasa a FALSO Función Teach-in La función teach-in permite introducir la posición objetivo en un motion block especifico en modo Jog. En los modos de operación teach-in, la función Jog se activa automáticamente, por lo que la entrada asignada a Activar modo Jog no es necesaria. Ahora el usuario puede mover el accionamiento a la posición objetivo deseada. Tan pronto como se recibe un flanco positivo en la entrada asignada a Teach-in, la posición actual se introduce en el motion block activo como posición objetivo.

25 Especificaciones : Motion Control 25 / 51 No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1239 Señal Teach-in x Señales lógicas 76 MFI1D Tabla 1.6: Parámetros función Teach-in CANopen DSP 4.02 La selección del motion block activo, se efectúa, dependiendo del modo de operación seleccionado, vía la combinación de entradas de Selección de motion block o vía el valor del parámetro Iniciar en motion block. Antes de que la función teach-in pueda ser utilizada, debe haber sido ejecutada una operación Homing con éxito. Ya que la función Teach-in solo será, probablemente, utilizada durante la puesta en marcha, no está disponible, por razones de seguridad, la operación homing automático, como en el caso de inicio de posicionado. Por eso se visualizará el mensaje de eror F1570 No Homing tan pronto el usuariointente iniciar el accionamiento Reanudación de Motion Blocks interrumpidos La función reanudar permite la continuación de los motion blocks que han sido interumpidos o por el usuario (desactivación de la orden Iniciar posicionado ) o por falo (por ejemplo fallo de alimentación). La reanudación se iniciará si la señal conectada a la entrada Reanudar Motion Block está activa durante el inicio del posicionado. El Motion Block en el cual se reanudará se visualiza en el parámetro P Reanudar en motion Block. No. Designación DS Representación Rango Reanudar en Motion 1249 Block Tabla 1.4: Parámetros función Reanudar Valor de fábrica x Valor actual CANopen DSP 4.02 La función reanudar estará desactivada si la función Homing se inicia en un modo de operación diferente de 0: Sin homing o si la función teach-in está activada. Esto se indica con el valor -1 en P El procedimiento operacional de la función reaunudar en términos de modo de movimiento es como sigue: Para posicionado absoluto, la posición objetivo es tomada directamente del Motion Block a reaunudar. Para posicionado relativo, la posición objetivo absoluta para reaunudar se calcula mediante la posición objetivo indicada en el motion block y la posición del accionamiento al inicio del motion block interrumpido. Ejemplo: La posición actual del accionamiento es u. Se efectuará un movimiento relativo de 2000 u. Una vez el motion block se inicia, el convertidor cae en fallo y para en la posición u. Para reaunudar este motion block, se calcula una posición objetivo absoluta con

26 Especificaciones : Motion Control 26 / u (última posición de inicio) u (posición objetivo relativa) = u y el posicionado se inicia en modo absoluto. Para la reaunudación en posionados con órdenes touch-probe, la entrada touch-probe S3IND se supervisa incluso si el usuario desactiva la entrada Iniciar posicionado o si el convertidor falla. Si se detecta una señal de touch-probe durante la parada, la señal touchprobe y la dirección del movimiento se almacenan internamente. Estos datos son utilizados para calcular una posición objetivo absoluta para reaunudar la orden touch-probe. Si se detecta una pérdida de la alimentación, todos los datos necesarios para la función reaunudar, incluyendo la última posición del accionamiento, son almacenadas en la EEPROM del convertidor. Despues de recobrar la alimentación, el accionamiento se inicializa con posición actual el valor anteriormente almacenado. Esto permite al usuario reaunudar motion blocks despues de una pérdida de alimentación incluso si no se utiliza encoder absoluto en la aplicación. En este caso debe asegurarse que el accionamiento no se mueve despues de la pérdida de la alimentación Señales digitales de los Motion block Para cada uno de los motion block están disponibles 4 señales digitales (directas e inversas) las cuales pueden ser utilizadas para el control de funciones lógicas o para TxPDOs del systembus: 891: Motion Block Señal digital 1 892: Motion Block Señal digital 2 893: Motion Block Señal digital 3 894: Motion Block Señal digital 4 895: Motion Block Señal digital 1 inversa 896: Motion Block Señal digital 2 inversa 897: Motion Block Señal digital 3 inversa 898: Motion Block Señal digital 4 inversa Estas señales están disponibles para los modos de operación de las señales digitales: 62: Motion Block Señal digital 1 63: Motion Block Señal digital 2 64: Motion Block Señal digital 3 65: Motion Block Señal digital 4 162: Inv. Motion Block Señal digital 1 163: Inv. Motion Block Señal digital 2 164: Inv. Motion Block Señal digital 3 165: Inv. Motion Block Señal digital 4 Las señales digitales puede ser activadas, desactivadas o permanecer sin cambio al inicio del motion block, después de alcanzar un valor de referencia (por ejemplo posición objetivo) y fin de motion block.

27 Especificaciones : Motion Control 27 / 51 Pueden seleccionarse los siguientes modos de operación: Sel. Modo de operación 0 Inicio: Ref. alcanzada: --- Fin: Inicio: on Ref. alcanzada: --- Fin: Inicio: off Ref. alcanzada: --- Fin: Inicio: --- Ref. alcanzada: on Fin: Inicio: off Ref. alcanzada: on Fin: Inicio: --- Ref. alcanzada: off Fin: Inicio: on Ref. alcanzada: off Fin: Inicio: --- Ref. alcanzada: --- Fin: on 102 Inicio: off Ref. alcanzada: --- Fin: on 120 Inicio: --- Ref. alcanzada: off Fin: on 121 Inicio: on Ref. alcanzada: off Fin: on 200 Inicio: --- Ref. alcanzada: --- Fin: off 201 Inicio: on Ref. alcanzada: --- Fin: off 210 Inicio: --- Ref. alcanzada: on Fin: off 212 Inicio: off Ref. alcanzada: on Fin: off Table 1.5: Modo de operación señales digitales de los motion block El procedimiento de las señales digitales depende de los modos de movimiento y control. Al inicio del motion block, la señal digital se modifica de acuerdo a la condición para Inicio: seleccionada en el modo de operación. La evaluación de lo seleccionado para Ref. Alcanzada: depende del modo de movimiento. Para posicionados absoluto, relativo y touch-probe o combinación de estos modos con reductor electrónico, la señal digital reacciona según lo seleccionado en Ref. Alcanzada cuando el accionamiento alcanza la posición objetivo. Para los modos de posicionamiento velocidad y modo gearing, lo seleccionado se activa cuando la velocidad definida en el motion block o la velocidad del master, en reductor electrónico, es alcanzada. En modo secuencial, lo seleccionado para Fin: se activa cuando la orden lógica a seguir a determinado el siguiente motion block a ejecutar. En modo motion block único, lo seleccionado para Fin: es ignorado y la señal digital mantiene el estado definido para Ref. Alcanzada sin cambio

28 Especificaciones : Motion Control 28 / 51 Fig. 1.16: Ejemplo señal digital (modo secuencia) Reductor electrónico Selección Master Para la combinación de posicionado con reductor electrónico, pueden ser seleccionadas diferentes fuentes de las señales de la frecuencia y posición del master con el parámetro: No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1122 Fuente posición master x Off Tabla 1.6: Parámetros para la selección de la fuente de señal master CANopen DSP 4.02 Están disponibles las siguientes fuentes de señal: No. Fuentes de señal 0 Off 1 Encoder 1 2 Encoder 2 / Resolver 11 RxPDO1.Long1 extrapolada Tabla 1.7: Selección fuente señal Master

29 Especificaciones : Motion Control 29 / 51 En los modos de operación 1 y 2, la velocidad y posición actuales del master se toman de la correspondiente señal de encoder del maestro. En el modo de operación 11, la posición del master es suministrada mediante RxPDO1.Long1 del system bus. Adicionalmente los valores recibidos son extrapolados lo que permite un alto ratio de datos, para la posición del master, incluso con valores bajos de TxPDO-Time en el convertidor master. El valor del corespondiente TxPDO del master debe programarse a 606 Posición actual (16/16) que es la posición mecánica del accionamiento master. Si el master está operando en las configuraciones 240 o 540, es también posible seleccionar 620 Perfil movimiento Gen.: Ref. Posición que es la referencia de posición del master. La ventaja de esta señal es un menor ruido lo que permite un mayor valor para la constante de tiempo mecánica del pre-control de aceleración (P ). Para una operación apropiada de la función de extrapolación, es necesario autorizar la sincronización por system bus. Esto se realiza seleccionando en P Modo de operación de la función de sincronización 1 RxPDO1 o 10 SYNC. No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1180 Modo de operación x Off Tabla 1.8: Parámetro para sincronización por system bus CANopen DSP 4.02 No. Fuentes de señal 0 Off 1 RxPDO1 2 RxPDO2 7 3 RxPDO SYNC Tabla 1.9: Valores para sincronización por system bus 7 No recomendado para operación con reductor elect. En caso de sincronización por Telegrama SYNC (modo de operación 10 SYNC ), RxPDO1 en el esclavo y el correspondiente TxPDO en el convertidor maestro deben programarse para Operación SYNC ( ver los manuales del módulo EM). Si la función sincronización no está activada, se visualizará el mensaje de eror F1453: Sincronización Systembus- no activada al inicio del accionamiento esclavo Factor de reducción El índice de reducción del reductor electrónico puede ser introducido separadamente por medio de los parámetros numerador y denominador disponibles en los cuatro grupos de datos.

30 Especificaciones : Motion Control 30 / 51 No. Designación G D Representación Rango Valor de fábrica 1123 Numerador índice de reducción xxxxx Denominador índice de 1124 reducción xxxxx Tabla 1.10: Parámetros factor de reducción CANopen DSP Resincronización Como se describe en el capítulo , el convertidor esclavo se sincroniza con el master, más precisamente a la salida del reductor electrónico, despues de alcanzada la frecuencia del master por primera vez. Como la aceleración del esclavo es ahora controlada por el master, cambiar el indice de reducción podría ocasionar un jerk no limitado (de hecho el jerk es limitado por el par máximo del motor o por la corriente máxima del variador). Para limitar el jerk, en este caso, se dispone del parámetro P.1142 Resinc. ante cambio del factor de reducción el cual permite la resincronización a la nueva frecuencia del master si el factor de reducción cambia. Valor No. Designación DS Representación Rango fábrica Resinc. ante cambio factor 1142 x on de reducción Table 1.11: Parametro para resincronismo CANopen DSP 4.02 Si se autoriza el resincronismo programando P1142 a 1 On, la señal En sincronismo se desactiva despues de cambiar el factor de reducción. El accionamiento acelera a la nueva frecuencia de salida del reductor electrónico de acuerdo a las rampas seleccionadas en el motion block. Despues de alcanzada esta frecuencia por vez primera, la señal En sincronismo se activa de nuevo Función Phasing La función phasing puede ser utilizada para desplazar la posición master vista por el esclavo en dirección positiva o negativa. Cuando se inicia phasing, por una señal digital configurable, un perfil de velocidad separado se superpone a la salida del reductor electrónico. El perfil se calcula para trasladar la posición master al valor deseado.

31 Especificaciones : Motion Control 31 / 51 Fig : Ejemplo Phasing El offset de posición (desplazamiento) así como el perfil de velocidad y la señal de marcha pueden ser ajustadas por los siguientes parámetros: No. Designación GD Representación Rango Valor de fábrica 1125 Offset Phasing xxxxxxxxxx u -2^ ^31-1 u u 1126 Velocidad Phasing xxxxxxxxxx u/s ^31-1 u/s u/s 1127 Aceleración Phasing xxxxxxxxxx u/s^ ^31-1 u/s^ u/s^ Inicio Phasing x Señales lógicas 7 - Off Tabla 1.12: Parámetros Phasing CANopen DSP 4.02 Todos los valores se programan en unidades de usuario y se refieren al sistema de referencia del accionamiento esclavo. La función phasing se inicia con el flanco positivo de la señal de inicio. Puede ser activada en cualquier momento, incluso si la habilitación del esclavo está desactivada. La señal digital 616: Phasing efectuado se desactiva con la detección del señal de inicio. Esta señal está disponible también como modo de operación 56 (negada 156) para las salidas digitales. La función phasing puede ser abortada desactivando la señal de inicio. En este caso, la velocidad phasing actual se reduce inmediatamente de acuerdo con P.1127 y la señal Phasing efectuado se activa.

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