S Motion Control V13 Update 3 SIMATIC. S S Motion Control V13 Update 3. Prólogo. Guía de la documentación S7-1500/ET 200MP

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1 Prólogo Guía de la documentación S7-1500/ET 200MP 1 SIMATIC S S Motion Control V13 Update 3 Manual de funciones Introducción 2 Principios básicos 3 Guía 4 Utilizar versiones 5 Configurar 6 Programar 7 Cargar en CPU 8 Puesta en servicio 9 Diagnóstico 10 Instrucciones 11 A Anexo 07/2014 A5E AC

2 Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. ATENCIÓN Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG ALEMANIA A5E AC P 07/2014 Sujeto a cambios sin previo aviso Copyright Siemens AG Reservados todos los derechos

3 Prólogo Finalidad de la documentación La presente documentación proporciona información importante para configurar y poner en servicio las funciones Motion Control integradas del sistema de automatización S Conocimientos básicos necesarios Para una mejor comprensión de la presente documentación se precisan los siguientes conocimientos: Conocimientos generales de automatización Conocimientos generales de accionamientos y control de movimientos Ámbito de validez de la documentación La presente documentación es válida para la familia de productos S Convenciones Para indicar rutas en el árbol del proyecto se presupone que en el árbol parcial de la CPU está abierto el objeto "Objetos tecnológicos". El comodín "Objeto tecnológico" representa el nombre del objeto tecnológico correspondiente. Ejemplo: "Objeto tecnológico > Configuración > Parámetros básicos". Al especificar variables, el comodín <TO> representa el nombre del objeto tecnológico correspondiente. Ejemplo: <TO>.Actor.Type La presente documentación contiene figuras de los dispositivos descritos. Las figuras pueden diferir del dispositivo suministrado en algunos detalles. Preste atención también a las notas marcadas del modo siguiente: Nota Una indicación contiene datos importantes acerca del producto descrito en la documentación, del manejo de dicho producto o de la parte de la documentación a la que debe prestarse especial atención. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 3

4 Prólogo Soporte adicional Encontrará nuestra oferta en documentación técnica para los diferentes productos y sistemas SIMATIC en Internet ( Encontrará el catálogo online y el sistema de pedidos online en Internet ( Información de seguridad Siemens suministra productos y soluciones con funciones de seguridad industrial que contribuyen al funcionamiento seguro de instalaciones, soluciones, máquinas, equipos y redes. Dichas funciones son un componente importante de un sistema global de seguridad industrial. En consideración de lo anterior, los productos y soluciones de Siemens son objeto de mejoras continuas. Por ello, le recomendamos que se informe periódicamente sobre las actualizaciones de nuestros productos Para el funcionamiento seguro de los productos y soluciones de Siemens, es preciso tomar medidas de protección adecuadas (como el concepto de protección de células) e integrar cada componente en un sistema de seguridad industrial integral que incorpore los últimos avances tecnológicos. También deben tenerse en cuenta los productos de otros fabricantes que se estén utilizando. Encontrará más información sobre seguridad industrial en ( Si desea mantenerse al día de las actualizaciones de nuestros productos, regístrese para recibir un boletín de noticias específico del producto que desee. Encontrará más información en ( 4 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

5 Índice Prólogo Guía de la documentación S7-1500/ET 200MP Introducción Funcionalidad Motion Control integrada de la CPU S Funcionamiento de S Motion Control Principios básicos Funciones Capacidad Objeto tecnológico Eje de velocidad de giro Objeto tecnológico Eje de posicionamiento Objeto tecnológico Eje sincronizado Objeto tecnológico Encóder externo Tipos de eje Ajustes de módulo Unidades de medida Conexión de accionamientos y encóders Descripción breve Telegramas Ajustar magnitudes de referencia Variables Funciones Safety en el accionamiento Descripción breve Safe Torque Off (STO) Safe Stop 1 (SS1) Safe Stop 2 (SS2) Valores reales Descripción breve Valor real incremental Valor real absoluto Variables Mecánica Descripción breve Variables Referenciado Descripción breve Términos Modo de referenciado Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 5

6 Índice Referenciado activo con marca cero y detector de proximidad Referenciado activo con marca cero Referenciado activo con entrada digital Referenciado pasivo con marca cero y detector de proximidad Referenciado pasivo con marca cero Referenciado pasivo con entrada digital Inversión de sentido en final de carrera por hardware (leva de inversión) Referenciado directo Reajuste del encóder absoluto Desactivación del estado "referenciado" Variables Regulación Descripción breve Estructura de regulación Variables Vigilancias relacionadas con la posición Descripción breve Vigilancia de posicionamiento Vigilancia de errores de seguimiento Variables Limitación del rango de desplazamiento Descripción breve Final de carrera por hardware Final de carrera por software Variables Control de movimiento y límites dinámicos Descripción breve Perfil de velocidad Deceleración de parada de emergencia Variables Sincronismo Descripción breve Sincronismo de reductor relativo Acoplamiento de valores maestros Variables Comportamiento de ejecución Bloques de organización para Motion Control Memoria imagen parcial de proceso "IPP OB Servo" Comportamiento de ejecución y desbordamientos Estados operativos Guía Guía para utilizar Motion Control Utilizar versiones Visión global de la versión Cambio de versión de la tecnología Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

7 Índice 6 Configurar Agregar y configurar accionamientos en la configuración de dispositivos Agregar y configurar accionamientos PROFINET IO Agregar y configurar accionamientos PROFIBUS DP Agregar y configurar accionamientos con conexión analógica del accionamiento Agregar objeto tecnológico Trabajar con el editor de configuración Comparar valores Configurar el objeto tecnológico Eje de velocidad Configuración - parámetros básicos Interfaz de hardware Configuración - accionamiento Configuración - Intercambio de datos Parámetros avanzados Configuración - Mecánica Configuración - límites de dinámica Configuración - preajustes de dinámica Configuración - parada de emergencia Configurar el objeto tecnológico Eje de posicionamiento/eje sincronizado Configuración - parámetros básicos Interfaz de hardware Configuración - accionamiento Configuración - encóder Configuración - Intercambio de datos Configuración - Interconexiones de valores maestros (solo eje sincronizado) Parámetros avanzados Configuración - Mecánica Configuración - Límites de posición Configuración - límites de dinámica Configuración - preajustes de dinámica Configuración - parada de emergencia Referenciación Monitorización de posición Configuración - lazo de regulación Configurar el objeto tecnológico Encóder externo Configuración - parámetros básicos Interfaz de hardware Configuración - Encóder Configuración - Intercambio de datos Parámetros avanzados Configuración - Mecánica Referenciado Vista de parámetros Introducción a la vista de parámetros Estructura de la vista de parámetros Barra de herramientas Navegación Tabla de parámetros Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 7

8 Índice Abrir la vista de parámetros Trabajar con la vista de parámetros Sinopsis Filtrar la tabla de parámetros Ordenar la tabla de parámetros Aplicar datos de parámetros en otros editores Mostrar errores Editar valores de arranque en el proyecto Observar online los valores en la vista de parámetros Forzar valores Comparar valores Programar Introducción Bloque de datos tecnológico Introducción Evaluación del bloque de datos tecnológico Evaluar StatusWord, ErrorWord y WarningWord Cambiar datos relevantes para la reinicialización Instrucciones de Motion Control Parámetros de las instrucciones de Motion Control Inserción de instrucciones de Motion Control Inicio de peticiones de Motion Control Seguimiento de peticiones en curso Introducción Instrucciones de Motion Control con el parámetro "Done" Instrucciones de Motion Control sin el parámetro "Done" Instrucción "MC_MoveJog" de Motion Control Finalización de peticiones de Motion Control Reinicialización de objetos tecnológicos Cargar en CPU Puesta en servicio Introducción Guía de puesta en servicio Panel de mando del eje Función y estructura del panel de mando del eje Utilizar el panel de mando del eje Optimización Función y estructura de la optimización Optimizar el regulador de posición Modo de simulación Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

9 Índice 10 Diagnóstico Introducción Concepto de diagnóstico Alarmas tecnológicas Errores en las instrucciones de Motion Control Objeto tecnológico Eje de velocidad de giro Bits de estado y de error Estado del movimiento Telegrama PROFIdrive Objeto tecnológico Eje de posicionamiento/eje sincronizado Bits de estado y de error Estado del movimiento Telegrama PROFIdrive Objeto tecnológico Encóder externo Bits de estado y de error Estado del movimiento Telegrama PROFIdrive Instrucciones S Motion Control V MC_Power MC_Power: Habilitar y bloquear objetos tecnológicos V MC_Power: Diagrama de función V MC_Home MC_Home: Referenciar objetos tecnológicos, ajustar el punto de referencia V MC_MoveJog MC_MoveJog: Mover ejes en modo Jog V MC_MoveJog: Diagrama de función V MC_MoveVelocity MC_MoveVelocity: Mover ejes con especificación de velocidad V MC_MoveVelocity: Diagrama de función V MC_MoveRelative MC_MoveRelative: Posicionar ejes de forma relativa V MC_MoveRelative: Diagrama de función V MC_MoveAbsolute MC_MoveAbsolute: Posicionar ejes de forma absoluta V MC_MoveAbsolute: Diagrama de función V MC_MoveSuperimposed MC_MoveSuperimposed: Posicionar ejes de forma superpuesta V MC_MoveSuperimposed: Diagrama de función V MC_GearIn MC_GearIn: Iniciar sincronismo de reductor V MC_GearIn: Diagrama de función V MC_Halt MC_Halt: Parar ejes V MC_Halt: Diagrama de función V MC_Reset MC_Reset: Acusar alarmas, reiniciar objetos tecnológicos V Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 9

10 Índice 11.2 S Motion Control V MC_Power MC_Power: Habilitar y bloquear objetos tecnológicos V MC_Power: Diagrama de función V MC_Home MC_Home: Referenciar objetos tecnológicos, ajustar el punto de referencia V MC_MoveJog MC_MoveJog: Mover ejes en modo Jog V MC_MoveJog: Diagrama de función V MC_MoveVelocity MC_MoveVelocity: Mover ejes con especificación de velocidad V MC_MoveVelocity: Diagrama de función V MC_MoveRelative MC_MoveRelative: Posicionar ejes de forma relativa V MC_MoveRelative: Diagrama de función V MC_MoveAbsolute MC_MoveAbsolute: Posicionar ejes de forma absoluta V MC_MoveAbsolute: Diagrama de función V MC_Halt MC_Halt: Parar ejes V MC_Halt: Diagrama de función V MC_Reset MC_Reset: Acusar alarmas, reiniciar objetos tecnológicos V A Anexo A.1 Variables del objeto tecnológico Eje de velocidad de giro A.1.1 Leyenda A.1.2 Valores reales y consignas (eje de velocidad de giro) A.1.3 Variable Simulation (eje de velocidad de giro) A.1.4 Variables Actor (eje de velocidad de giro) A.1.5 Variables LoadGear (eje de velocidad de giro) A.1.6 Variables DynamicLimits (eje de velocidad de giro) A.1.7 Variables DynamicDefaults (eje de velocidad de giro) A.1.8 Variables Override (eje de velocidad de giro) A.1.9 Variables StatusDrive (eje de velocidad de giro) A.1.10 Variable StatusWord (eje de velocidad de giro) A.1.11 Variable ErrorWord (eje de velocidad de giro) A.1.12 Variables ErrorDetail (eje de velocidad de giro) A.1.13 Variable WarningWord (eje de velocidad de giro) A.1.14 Variables ControlPanel (eje de velocidad de giro) A.1.15 Variables InternalToTrace (eje de velocidad de giro) A.2 Variables del objeto tecnológico Eje de posicionamiento/eje sincronizado A.2.1 Leyenda A.2.2 Valores reales y consignas (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.3 Variable Simulation (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.4 Variables Actor (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.5 Variables Sensor[n] (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.6 Variables LoadGear (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.7 Variables Mechanics (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.8 Variables Properties (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.9 Variables Módulo (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.10 Variables DynamicLimits (eje de posicionamiento/eje sincronizado) Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

11 Índice A.2.11 Variables DynamicDefaults (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.12 Variables PositionLimits_SW (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.13 Variables PositionLimits_HW (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.14 Variables Homing (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.15 Variables Override (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.16 Variables PositionControl (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.17 Variables FollowingError (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.18 Variables PositioningMonitoring (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.19 Variables StandstillSignal (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.20 Variables StatusPositioning (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.21 Variables StatusDrive (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.22 Variables StatusSensor[n] (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.23 Variables StatusSensor[n] (eje sincronizado) A.2.24 Variable StatusWord (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.25 Variable ErrorWord (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.26 Variables ErrorDetail (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.27 Variable WarningWord (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.28 Variables ControlPanel (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.2.29 Variables InternalToTrace (eje de posicionamiento/eje sincronizado) A.3 Variables del objeto tecnológico Encóder externo A.3.1 Leyenda A.3.2 Valores reales y consignas (encóder externo) A.3.3 Variables Sensor (encóder externo) A.3.4 Variables Mechanics (encóder externo) A.3.5 Variables LoadGear (encóder externo) A.3.6 Variables Properties (encóder externo) A.3.7 Variables Modulo (encóder externo) A.3.8 Variables Homing (encóder externo) A.3.9 Variables StatusSensor (encóder externo) A.3.10 Variable StatusWord (encóder externo) A.3.11 Variable ErrorWord (encóder externo) A.3.12 Variables ErrorDetail (encóder externo) A.3.13 Variable WarningWord (encóder externo) A.3.14 Variables InternalToTrace (encóder externo) A.4 Alarmas tecnológicas A.4.1 Sinopsis A.4.2 Alarmas tecnológicas A.4.3 Alarmas tecnológicas A.4.4 Alarmas tecnológicas A.4.5 Alarmas tecnológicas A.4.6 Alarmas tecnológicas A.4.7 Alarma tecnológica A.5 Identificación de error A.6 Diagramas de funcionamiento MC_Power A.6.1 Conexión del accionamiento con PROFIdrive A StopMode A StopMode A Reacción a alarma "Parada con valores dinámicos máximos" A Reacción a alarma "Retirar habilitación" A.6.2 Conexión analógica del accionamiento Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 11

12 Índice A StopMode A StopMode A Reacción a alarma "Parada con valores dinámicos máximos" A Reacción a alarma "Retirar habilitación" A.7 Accionamientos SINAMICS A.7.1 Referenciado en accionamientos SINAMICS con marca cero externa Glosario Índice alfabético Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

13 Guía de la documentación S7-1500/ET 200MP 1 La documentación del sistema de automatización SIMATIC S y del sistema de periferia descentralizada SIMATIC ET 200MP se divide en tres partes. Esta división le permite acceder específicamente al contenido que desee. Información básica En el manual de sistema y en Getting Started (primeros pasos) se describen detalladamente la configuración, el montaje, el cableado y la puesta en marcha de los sistemas SIMATIC S y ET 200MP. La ayuda en pantalla de STEP 7 le presta asistencia a la hora de configurar y programar. Información de dispositivos Los manuales de producto contienen una descripción sintética de la información específica de los módulos, como características, esquemas de conexiones, curvas características o datos técnicos. Información general En los manuales de funciones encontrará descripciones exhaustivas sobre temas generales relacionados con los sistemas SIMATIC S y ET 200MP, p. ej. diagnóstico, comunicación, control de movimiento, servidor web. La documentación se puede descargar gratuitamente de Internet ( En la información del producto se documentan los cambios y ampliaciones de los manuales. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 13

14 Guía de la documentación S7-1500/ET 200MP Manual Collection S7-1500/ET 200MP La Manual Collection contiene la documentación completa del sistema de automatización SIMATIC S y del sistema de periferia descentralizada ET 200MP recogida en un archivo. Encontrará la Manual Collection en Internet ( My Documentation Manager Con My Documentation Manager se combinan manuales enteros o partes de ellos para elaborar un manual propio. Este manual se puede exportar como archivo PDF o en un formato editable. Encontrará My Documentation Manager en Internet ( Aplicaciones & Tools Aplicaciones & Tools le proporciona herramientas y ejemplos para resolver tareas de automatización. Las soluciones se representan como combinación de varios componentes del sistema; se evita centrarse en productos concretos. Encontrará Aplicaciones & Tools en Internet ( Cesta de Compra CAx La Cesta de Compra CAx permite acceder a datos de producto actuales para el sistema CAx o CAe. Con solo unos clics configurará su propio paquete para descargar. Puede elegir lo siguiente: Imágenes de producto, croquis acotados 2D, modelos 3D, esquemas de conexiones, archivos de macros EPLAN Manuales, curvas características, instrucciones de uso, certificados Datos característicos de productos Encontrará la Cesta de Compra CAx en Internet ( 14 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

15 Introducción Funcionalidad Motion Control integrada de la CPU S S Motion Control soporta el posicionamiento y desplazamiento regulados de ejes y forma parte de todas las CPU S7-1500, así como de todas las CPU S7-1500SP. La funcionalidad Motion Control soporta los objetos tecnológicos Eje de velocidad de giro, Eje de posicionamiento, Eje sincronizado y Encóder externo. Los accionamientos aptos para PROFIdrive y los accionamientos con interfaz de consigna analógica son controlados mediante instrucción de Motion Control estandarizada conforme a PLCopen. El panel de mando del eje y las numerosas funciones online y de diagnóstico facilitan la puesta en marcha y la optimización sencillas de los accionamientos. S Motion Control está integrado totalmente en el diagnóstico de sistema de la CPU S Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 15

16 Introducción 2.2 Funcionamiento de S Motion Control 2.2 Funcionamiento de S Motion Control Sinopsis El TIA Portal permite crear un proyecto, configurar objetos tecnológicos y cargar la configuración en la CPU. La funcionalidad Motion Control se procesa en la CPU. Los objetos tecnológicos se controlan desde el programa de usuario con las instrucciones de Motion Control. El TIA Portal dispone de funciones adicionales para la puesta en marcha, la optimización (Página 203) y el diagnóstico (Página 218). La figura siguiente muestra en forma de esquema las interfaces de usuario y la integración de Motion Control en la CPU S Los conceptos se aclaran brevemente a continuación: 16 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

17 Introducción 2.2 Funcionamiento de S Motion Control TIA Portal El TIA Portal le ayuda a configurar y poner en marcha la funcionalidad Motion Control: Integración y configuración del hardware Creación y configuración de objetos tecnológicos Creación del programa de usuario Cargar en CPU Puesta en marcha de los ejes Optimización de los accionamientos Diagnóstico Con el TIA Portal se configuran el hardware, los objetos tecnológicos y el programa de usuario. El proyecto creado se carga en la CPU. Con las funciones online y de diagnóstico del TIA Portal se prueba el programa de usuario y se diagnostica el hardware. Objetos tecnológicos Los objetos tecnológicos representan objetos reales (p. ej. un accionamiento) en el controlador. Las funciones de los objetos tecnológicos se llaman desde las instrucciones de Motion Control en el programa de usuario. Los objetos tecnológicos controlan o regulan el movimiento de objetos reales y notifican información de estado (p. ej. la posición actual). La configuración de los objetos tecnológicos representa las propiedades de los objetos reales. Los datos de configuración se guardan en un bloque de datos tecnológico. Para Motion Control están disponibles los siguientes objetos tecnológicos: Objeto tecnológico Eje de velocidad de giro El objeto tecnológico Eje de velocidad de giro ("TO_SpeedAxis") sirve para especificar la velocidad de giro de un accionamiento. El movimiento del eje se programa con instrucciones de Motion Control. Objeto tecnológico Eje de posicionamiento El objeto tecnológico Eje de posicionamiento ("TO_PositioningAxis") sirve para posicionar un accionamiento con regulación de posición. Con las instrucciones de Motion Control se envían peticiones de posicionamiento al eje desde el programa de usuario. Objeto tecnológico Eje sincronizado El objeto tecnológico Eje sincronizado ("TO_SynchronousAxis") contiene todas las funciones del objeto tecnológico Eje de posicionamiento. Además, puede interconectar el eje con un valor maestro de modo que el eje siga la variación de posición de un eje maestro en sincronismo. Objeto tecnológico Encóder externo El objeto tecnológico Encóder externo ("TO_ExternalEncoder") captura una posición y la proporciona al controlador. La posición determinada puede evaluarse en el programa de usuario. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 17

18 Introducción 2.2 Funcionamiento de S Motion Control Bloque de datos tecnológico Las propiedades de objetos reales se configuran mediante los objetos tecnológicos y se guardan en un bloque de datos tecnológico. El bloque de datos tecnológico contiene todos los datos de configuración, consignas y valores reales, además de información de estado del objeto tecnológico. El TIA Portal genera automáticamente el bloque de datos tecnológico al crear el objeto tecnológico. A los datos del bloque de datos tecnológico se accede desde el programa de usuario. Instrucciones de Motion Control Con las instrucciones de Motion Control se ejecutan las funciones deseadas en los objetos tecnológicos. Las instrucciones de Motion Control están disponibles en el TIA Portal en "Instrucciones > Tecnología > Motion Control > S Motion Control". Las instrucciones de Motion Control cumplen la norma PLCopen (versión 2.0). Programa de usuario Las instrucciones de Motion Control y el bloque de datos tecnológico representan las interfaces de programación de los objetos tecnológicos. Con las instrucciones de Motion Control se inician peticiones de Motion Control para objetos tecnológicos desde el programa de usuario. Mediante los parámetros de salida de las instrucciones de Motion Control se hace un seguimiento del estado de las peticiones en curso. Mediante el bloque de datos tecnológico se consulta la información de estado del objeto tecnológico y se modifican determinados parámetros de configuración durante la ejecución. 18 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

19 Introducción 2.2 Funcionamiento de S Motion Control Accionamientos y encóders Los accionamientos hacen que el eje se mueva. Se integran en la configuración hardware. Al ejecutar una petición de Motion Control en el programa de usuario, el objeto tecnológico se encarga de controlar el accionamiento y leer los valores de los captadores de posición. Los accionamientos y encóders aptos para PROFIdrive se conectan mediante tramas (también denominados telegramas) PROFIdrive. Son posibles las siguientes conexiones: PROFINET IO PROFIBUS DP Módulo tecnológico (TM) Los accionamientos con interfaz de consigna analógica se conectan a través de una salida analógica (AQ) y una señal de habilitación opcional. Por medio de módulos E/S se ponen a disposición entradas y salidas analógicas. Un accionamiento también se denomina actuador y un encóder, sensor. La figura siguiente muestra un ejemplo de configuración en el que todos los componentes están conectados a la CPU a través de PROFINET IO: Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 19

20 Principios básicos Funciones Las funciones de Motion Control se ejecutan en el programa de usuario o el TIA Portal (bajo Puesta en servicio) mediante instrucciones de Motion Control. La tabla siguiente muestra las funciones soportadas por los objetos tecnológicos: Función Eje de velocidad de giro Eje de posicionamiento Eje sincronizado Encóder externo Instrucciones de Motion Control (programa de usuario) "MC_Power (Página 238)" X X X X Habilitar y bloquear objetos tecnológicos "MC_Home (Página 243)" - X X X Referenciar objetos tecnológicos, ajustar el punto de referencia "MC_MoveJog (Página 249)" X X X - Mover ejes en modo Jog "MC_MoveVelocity (Página 254)" X X X - Mover ejes con especificación de velocidad "MC_MoveRelative (Página 260)" - X X - Posicionar ejes de forma relativa "MC_MoveAbsolute (Página 265)" - X X - Posicionar ejes de forma absoluta "MC_MoveSuperimposed (Página - X X - 270)" Posicionar ejes de forma superpuesta "MC_GearIn (Página 275)" - - X - Iniciar sincronismo de reductor "MC_Halt (Página 280)" X X X - Parar ejes "MC_Reset (Página 285)" X X X X Acusar alarmas, reinicializar objetos tecnológicos TIA Portal "Panel de mando de eje (Página 206)" X X X - Desplazamiento y referenciado de ejes mediante el TIA Portal "Optimización (Página 211)" Optimización de la regulación de posición (factor "Kv") - X X - 20 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

21 Principios básicos 3.2 Capacidad 3.2 Capacidad El número de objetos tecnológicos utilizables se indica en los datos técnicos de la CPU empleada. Un eje sincronizado requiere el doble de recursos que un eje de velocidad de giro o un eje de posicionamiento. Por cada eje sincronizado configurado pueden configurarse dos ejes de velocidad de giro o de posicionamiento menos. 3.3 Objeto tecnológico Eje de velocidad de giro El objeto tecnológico Eje de velocidad de giro calcula consignas de velocidad de giro teniendo en cuenta las especificaciones dinámicas y las transfiere al accionamiento. Todos los movimientos del eje de velocidad de giro están controlados por la velocidad de giro. El sistema tiene en cuenta la existencia de un reductor de carga. A cada eje de velocidad de giro se le asigna un accionamiento mediante una trama PROFIdrive o mediante una interfaz de consigna analógica. La velocidad de giro se expresa en vueltas por unidad de tiempo. La figura siguiente muestra el principio de funcionamiento del objeto tecnológico Eje de velocidad de giro: Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 21

22 Principios básicos 3.4 Objeto tecnológico Eje de posicionamiento 3.4 Objeto tecnológico Eje de posicionamiento El objeto tecnológico Eje de posicionamiento calcula consignas de posición teniendo en cuenta las especificaciones dinámicas y transfiere al accionamiento las consignas de velocidad de giro correspondientes. Todos los movimientos del eje de posicionamiento están regulados por la posición. Para el posicionamiento absoluto, el objeto tecnológico Eje de posicionamiento debe conocer la posición física. A cada eje de posicionamiento se le asignan un accionamiento mediante una trama PROFIdrive o mediante una interfaz de consigna analógica y un encóder mediante una trama PROFIdrive. La relación de los valores del encóder con una posición definida se establece por parametrización de las propiedades mecánicas y los ajustes del encóder, así como por un proceso de referenciado. El objeto tecnológico ejecuta también movimientos sin relación de posición y movimientos de posicionamiento relativos en estado no referenciado. Según sea la mecánica, un eje de posicionamiento está diseñado como eje lineal o eje rotativo (Página 26). La figura siguiente muestra el principio de funcionamiento del objeto tecnológico Eje de posicionamiento: 22 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

23 Principios básicos 3.5 Objeto tecnológico Eje sincronizado 3.5 Objeto tecnológico Eje sincronizado El objeto tecnológico Eje sincronizado sigue la variación de posición de un eje maestro en sincronismo relativo. Un sincronismo de reductor relativo corresponde p. ej. a dos rodillos acoplados mecánicamente que son accionados por un motor: Eje maestro (eje accionado) Eje esclavo Relación de posición relativa El cambio de la consigna de posición del eje maestro se multiplica por un factor de transmisión especificable y se transfiere como consigna al eje esclavo. El objeto tecnológico Eje sincronizado transfiere esa consigna de posición al accionamiento bajo limitación a la velocidad de giro máxima del accionamiento (<TO>.Actor.DriveParameter.MaxSpeed) como consigna de velocidad de giro. El objeto tecnológico Eje sincronizado contiene todas las funciones del objeto tecnológico Eje de posicionamiento. Todos los movimientos del eje sincronizado están regulados por posición. Si el eje sincronizado se utiliza sin función de sincronismo, se aplican los límites dinámicos configurados en el objeto tecnológico. Si el eje sincronizado se opera como eje esclavo en sincronismo, se aplican los siguientes límites dinámicos en función del estado del sincronismo: Sincronización Al realizar la sincronización se aplican en cada caso los límites dinámicos configurados en los objetos tecnológicos para el eje maestro y el eje esclavo. Movimiento síncrono ("MC_GearIn.InGear" = TRUE) Si el eje sincronizado se desplaza como eje esclavo en sincronía con el eje maestro, se aplican los límites dinámicos configurados del eje maestro multiplicados por el factor de transmisión. Los límites dinámicos configurados del eje esclavo no se tienen en cuenta. La dinámica del eje esclavo se limita a la velocidad de giro máxima del accionamiento. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 23

24 Principios básicos 3.5 Objeto tecnológico Eje sincronizado A cada eje sincronizado se le asignan los siguientes componentes de hardware: Un accionamiento mediante un telegrama PROFIdrive o mediante una interfaz de consigna analógica Un encóder mediante un telegrama PROFIdrive Según sea la mecánica, un eje sincronizado está diseñado como eje lineal o eje rotativo (Página 26). La figura siguiente muestra el principio de funcionamiento del objeto tecnológico Eje sincronizado: 24 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

25 Principios básicos 3.6 Objeto tecnológico Encóder externo 3.6 Objeto tecnológico Encóder externo El objeto tecnológico Encóder externo registra una posición y la pone a disposición del controlador. La relación de los valores del encóder con una posición definida se establece por parametrización de las propiedades mecánicas y los ajustes del encóder, así como por un proceso de referenciado. La figura siguiente muestra el principio de funcionamiento del objeto tecnológico Encóder externo: La posición se indica de acuerdo con el sistema de unidades seleccionado: Sistema de unidades lineal La posición se indica como medida de longitud, p. ej. milímetros (mm). Sistema de unidades rotativo La posición se indica como medida angular, p. ej. grados ( ). Nota Los objetos tecnológicos Eje de posicionamiento/eje sincronizado y Encóder externo son independientes y no pueden acoplarse entre sí. La posición real de un encóder externo no puede utilizarse en la regulación de posición de un eje de posicionamiento o eje sincronizado. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 25

26 Principios básicos 3.7 Tipos de eje 3.7 Tipos de eje Los ejes pueden configurarse con diferentes tipos de eje: Los ejes de posicionamiento y ejes sincronizados pueden configurarse como ejes rotativos o lineales. Los ejes de velocidad de giro siempre son ejes rotativos. Según sea la mecánica, un eje está diseñado como eje lineal o rotativo: Eje lineal En los ejes lineales, la posición del eje se indica como medida de longitud, p. ej. milímetros (mm). Eje rotativo En los ejes rotativos, la posición del eje se indica como medida angular, p. ej. grados ( ). 3.8 Ajustes de módulo Para los objetos tecnológicos Eje de posicionamiento, Eje sincronizado y Encóder externo puede activarse el ajuste "Módulo". Si se desplaza un eje en un único sentido de giro, el valor de posición se incrementa de manera continua. Para limitar el valor de posición a un sistema de referencia repetitivo, puede activarse el ajuste "Módulo". Si "Módulo" está activado, el valor de posición del objeto tecnológico se reproduce en un rango de módulo repetitivo. El rango de módulo está definido por el valor inicial y la longitud. Para limitar el valor de posición de un eje rotativo a un movimiento circular completo, p. ej., el rango de módulo puede definirse con el valor inicial = 0 y la longitud = 360. Con una resolución de encóder de 0,1 /número de incrementos, el valor de posición se reproduce en el rango de módulo de 0 a 359,9. 26 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

27 Principios básicos 3.9 Unidades de medida 3.9 Unidades de medida La tabla siguiente muestra las unidades de medida soportadas para posición y velocidad: Posición Velocidad nm, μm, mm, m, km mm/s, mm/min, mm/h, m/s, m/min, m/h, km/min, km/h in, ft, mi in/s, in/min, ft/s, ft/min, mi/h, rad /s, /min, rad/s, rad/min La aceleración se ajusta en correspondencia como unidad de medida de la posición/s². El tirón se ajusta en correspondencia como unidad de medida de la posición/s³. La velocidad de giro se ajusta como vuelta por unidad de tiempo: 1/s, 1/min, 1/h Nota Al ajustar o modificar unidades de medida, tenga en cuenta su repercusión en la representación y en el programa de usuario: representación en el bloque de datos tecnológico asignación de parámetros en el programa de usuario entrada e indicación de la posición y velocidad en el TIA Portal Especificaciones de consigna mediante ejes maestros en marcha síncrona Todos los datos y todas las indicaciones se muestran conforme a la unidad de medida seleccionada. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 27

28 Principios básicos 3.10 Conexión de accionamientos y encóders 3.10 Conexión de accionamientos y encóders Descripción breve A un eje de velocidad de giro se le asigna un accionamiento. A un eje de posicionamiento/eje sincronizado se le asignan un accionamiento y un encóder. A un encóder externo se le asigna un encóder. La consigna para el accionamiento se especifica mediante telegramas PROFIdrive o mediante una salida analógica. Para un encóder existen las posibilidades de conexión siguientes: encóder con accionamiento encóder con módulo tecnológico encóder PROFIdrive directamente con PROFIBUS DP/PROFINET IO El valor del encóder se transfiere exclusivamente vía telegramas PROFIdrive. PROFIdrive PROFIdrive es el perfil estándar normalizado para tecnología de accionamiento a la hora de conectar accionamientos y encóders vía PROFIBUS DP y PROFINET IO. Los accionamientos que soportan el perfil PROFIdrive se conectan conforme a la norma PROFIdrive. La comunicación entre el controlador y el accionamiento o el encóder se realiza a través de diferentes tramas PROFIdrive. Cada telegrama tiene una estructura normalizada. En cada caso se selecciona el telegrama adecuado a cada aplicación. En los telegramas PROFIdrive se transfieren palabras de control y estado así como consignas y valores reales. El perfil PROFIdrive soporta también el concepto de regulación "Dynamic Servo Control" (DSC). DSC utiliza la regulación de posición rápida del accionamiento. De este modo es posible solventar tareas de posicionamiento altamente dinámicas. 28 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

29 Principios básicos 3.10 Conexión de accionamientos y encóders Telegramas El valor del encóder se transfiere bien en un telegrama junto con la consigna (telegrama 3 o telegrama 5) bien en un telegrama de encóder separado (telegrama 81 o telegrama 83). La figura siguiente representa la relación entre los objetos tecnológicos y los accionamientos y encóders: Explicación de la figura: La consigna de un eje de velocidad de giro se transfiere a un accionamiento por medio del telegrama PROFIdrive 1, 2, 3 o 5. El valor de un encóder externo se transfiere por medio del telegrama PROFIdrive 81 o 83. La consigna de un eje de posicionamiento/eje sincronizado se transfiere a un accionamiento por medio del telegrama PROFIdrive 1, 2, 3 o 5. Valor de encóder del eje de posicionamiento/eje sincronizado El valor del encóder puede transferirse en los siguientes telegramas PROFIdrive: Transferencia en el mismo telegrama PROFIdrive en el que se transfiere la consigna. P. ej. con el telegrama PROFIdrive 3 o 5 Transferencia en el telegrama PROFIdrive 81 o 83. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 29

30 Principios básicos 3.10 Conexión de accionamientos y encóders Tipos de telegrama La tabla siguiente muestra los tipos de telegramas PROFIdrive soportados para la asignación de accionamientos y encóders: Telegrama Descripción breve Telegramas estándar 1 Consigna de velocidad de giro 16 bits (NSOLL) Valor real de velocidad de giro 16 bits (NIST) 2 Consigna de velocidad de giro 32 bits (NSOLL) Valor real de velocidad de giro 32 bits (NIST) Señal de vida 3 Consigna de velocidad de giro 32 bits (NSOLL) Valor real de velocidad de giro 32 bits (NIST) Valor real del encóder Señal de vida 5 Consigna de velocidad de giro 32 bits (NSOLL) Valor real de velocidad de giro 32 bits (NIST) Dynamic Servo Control (DSC) Valor real del encóder Señal de vida Telegramas estándar del encóder 81 Valor real del encóder Señal de vida 83 Valor real de velocidad de giro 32 bits (NIST) Valor real del encóder Señal de vida En caso de conexión a través de una trama PROFIdrive, los accionamientos y encóders se manejan y conectan de acuerdo con el perfil PROFIdrive Ajustar magnitudes de referencia Las magnitudes de referencia para la conexión de accionamientos y encóders deben estar ajustadas de forma idéntica tanto en el controlador como en el accionamiento o encóder. La consigna de velocidad de giro NSOLL y el valor real de velocidad de giro NIST se transfieren en el telegrama PROFIdrive como valor porcentual en relación a la velocidad de giro de referencia. El valor de referencia para la velocidad de giro debe estar ajustada de forma idéntica tanto en el controlador como en el accionamiento. La resolución del valor real en el telegrama PROFIdrive también debe estar ajustada de forma idéntica tanto en el controlador como en el accionamiento o módulo encóder. 30 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

31 Principios básicos 3.10 Conexión de accionamientos y encóders Ajuste de telegramas Los ajustes del controlador se realizan en el TIA Portal en "Objeto tecnológico > Configuración > Interfaz de hardware > Transferencia de datos". Los ajustes del accionamiento y el encóder se realizan en la configuración del hardware correspondiente. La tabla siguiente compara los ajustes del controlador con los correspondientes parámetros PROFIdrive (<TO> significa objeto tecnológico): Ajuste en el TIA Portal Controlador Variable del bloque de datos tecnológico Parámetro PROFIdrive Telegrama <TO>.Actor.Interface.Telegram P922 Velocidad de giro de referencia en [rpm] <TO>.Actor.DriveParameter.ReferenceSpeed (Accionamientos SINAMICS: P2000) Velocidad de giro máxima del motor en [1/min] <TO>.Actor.DriveParameter.MaxSpeed (Accionamientos SINAMICS: P1082) Telegrama del encóder <TO>.Sensor[n].Interface.Telegram P922 Sistema del encóder <TO>.Sensor[n].System P979[1] Bit0 (encóder lineal o rotativo) Tipo de encóder <TO>.Sensor[n].Type P979[5] 0: incremental 1: absoluto 2: cíclico absoluto Resolución (encóder lineal) <TO>.Sensor[n].Parameter.Resolution P979[2] La división de la retícula está indicada en la placa de características del encóder como distancia entre rayas en el sistema de medición lineal. Incrementos por vuelta <TO>.Sensor[n].Parameter.StepsPerRevolution P979[2] (encóder rotativo) Número de bits para la resolución fina XIST1 <TO>.Sensor[n].Parameter.FineResolutionXist1 P979[3] (valor real cíclico del encóder, encóder lineal o rotativo) Número de bits para la resolución fina XIST2 <TO>.Sensor[n].Parameter.FineResolutionXist2 P979[4] (valor absoluto del encóder, encóder lineal o rotativo) Vueltas distinguibles del encóder <TO>.Sensor[n].Parameter.DeterminableRevolutions P979[5] (encóder absoluto rotativo) Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 31

32 Principios básicos 3.10 Conexión de accionamientos y encóders Variables Las variables siguientes del objeto tecnológico son relevantes para la conexión de accionamientos y encóders: Telegrama del accionamiento <TO>.Actor.Interface.Telegram <TO>.Actor.DriveParameter.Reference Speed <TO>.Actor.DriveParameter.MaxSpeed Telegrama del encóder <TO>.Sensor[n].Interface.Telegram <TO>.Sensor[n].System <TO>.Sensor[n].Type <TO>.Sensor[n].Parameter.StepsPer Revolution <TO>.Sensor[n].Parameter.Determinable Revolutions <TO>.Sensor[n].Parameter.Resolution Resolución fina <TO>.Sensor[n].Parameter.Fine ResolutionXist1 <TO>.Sensor[n].Parameter.Fine ResolutionXist2 Número de telegrama Velocidad de referencia / velocidad de giro de referencia para la velocidad / velocidad de giro NSOLL transferida como valor porcentual Valor máximo de la consigna de velocidad de giro del accionamiento (NSOLL) (PROFIdrive: MaxSpeed 2 ReferenceSpeed consigna analógica: MaxSpeed 1.17 ReferenceSpeed) Número de telegrama Sistema de encóder lineal o rotativo Tipo de encóder incremental, absoluto o cíclico absoluto Incrementos por vuelta para encóders rotativos Número de vueltas distinguibles del encóder en un encóder absoluto multivuelta Resolución para encóders lineales La división de la retícula equivale a la distancia entre dos rayas. Número de bits para la resolución fina XIST1 (valor real cíclico del encóder) Número de bits para la resolución fina XIST2 (valor absoluto del encóder) 32 Manual de funciones, 07/2014, A5E AC

33 Principios básicos 3.11 Funciones Safety en el accionamiento 3.11 Funciones Safety en el accionamiento Descripción breve Las funciones Safety son funciones internas del accionamiento y se describen con detalle en la documentación de cada accionamiento concreto. En el siguiente capítulo se describen las respuestas del controlador a las funciones Safety soportadas. Las funciones Safety solo están soportadas en caso de conexión del accionamiento mediante PROFIdrive. S Motion Control soporta las siguientes funciones Safety: Safe Torque Off (STO) Safe Stop 1 (SS1) Safe Stop 2 (SS2) Las funciones Safety activas pueden evaluarse además mediante el Safety Info Channel (SIC). Dado que el SIC no forma parte de S Motion Control, es necesario evaluarlo por separado en el programa del usuario Safe Torque Off (STO) La función Safe Torque Off (STO) es la más usual y básica de las funciones Safety internas del accionamiento. La misión de STO consiste en impedir que siga ejerciéndose energía generadora de par en un accionamiento. Con ello se impide un arranque imprevisto del accionamiento. Los impulsos del accionamiento se eliminan. El accionamiento queda sin par de manera segura. Este estado se vigila internamente en el accionamiento. Puede utilizarse STO cuando el accionamiento se detiene por sí mismo en un plazo suficientemente corto debido al par de carga o a la fricción. También puede usarse en todos aquellos casos en que la parada natural del accionamiento resulta irrelevante desde el punto de vista de la seguridad. Comportamiento con S Motion Control Cuando se dispara STO en el accionamiento, se emite la alarma tecnológica 421 y se bloquea el objeto tecnológico (reacción a alarma: retirar habilitación). Cuando la señal STO ya no está presente en el accionamiento, puede volver a habilitarse el objeto tecnológico después de acusar la alarma. Manual de funciones, 07/2014, A5E AC 33