C200HW-NC113/213/413 CS1W-NC113/213/413 CS1W-NC133/233/433 CJ1W-NC113/213/413 CJ1W-NC133/233/433 Application Unit (Mechatronics) 1
Application Unit (Mechatronics) 2
Nuevas tarjetas Posicionadoras C200HW-NCx13 Application Unit (Mechatronics) 3
CARACTERÍSTICAS Modelos: C200HW-NC113 1 eje C200HW-NC213 2 eje C200HW-NC413 4 eje Interpolación lineal de hasta 4 ejes Aplicable a los automatas: C200H/HS (10 / 5 unidades máximo) C200HX/HG/HE (16 / 8 unidades máximo) Y Z X U Application Unit (Mechatronics) 4
CARACTERÍSTICAS Las Position Control Units (unidades de control de posición) trabajan con trenes de pulsos a su salida por lo que se pueden aplicar a: - Servodrivers entrada de pulsos - Drivers de motor paso a paso Lazo de control abierto/semicerrado, es decir, la posición se controla por el número de pulsos de entrada al driver /servodriver y NO por la realimentación a la tarjeta de la posición actual. Application Unit (Mechatronics) 5
CARACTERÍSTICAS Tarjetas posicionadoras para control de posición y velocidad de 1, 2 y 4 ejes (NC113/213/413) (interpolación lineal de hasta 4 ejes) 32 ejes máximo. Salida pulsos: Pulso/Dirección o Adelante/atrás Alta velocidad de respuesta: 10ms ante instrucción PLC. Datos de posición, velocidad y configuración en memoria propia de la tarjeta. Área IR y DM de interface con el PLC (Área de control y de expansión). Memoria Flash RAM (backup). Software de programación y monitorización SYSMAC-NCT (windows95, C200Hα). Application Unit (Mechatronics) 6
CARACTERÍSTICAS Dispone de 2 modos de operación: Operación directa: (posicionados directos desde DMs) Operación de memoria (posicionados almacenados tarjeta) 100 posicionados / eje -9 999 999 a 9 999 999 pulsos 100 velocidades / eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos aceleración / eje 0 a 250 segundos 9 tiempos deceleración / eje 0 a 250 segundos 7 tipos de posicionado: Terminal (Independiente), Automático (Pausa), Continuo, Fin de banco, Control velocidad (Extendido), Interrupt feeding forward (Extendido con posicionado) e interrupt feeding reverse (Extendido con posicionado en dirección opuesta) Otras operaciones: Jogging, Teaching (sin salida pulsos), Cambio de posición, Búsqueda y retorno a origen, Override, Stop y Transferencias. Application Unit (Mechatronics) 7
LEDS Y SWITCHES RUN ERR SENS Operación normal Error de hardware Ha ocurrido un error Sin error ON OFF ON OFF Señal externa activada Error en los parámetros Ninguna de las anteriores ON OFF NC413 RUN ERR SENS DATA X Y Z U DATA Datos incorrectos Datos corruptos Ninguna de las anteriores ON OFF 0 MACHINE No. X Y Z U Salida de pulsos Error en el eje X Ninguno Lo mismo en los ejes X, Y y Z ON OFF C200HE/HS/H y NC113/213 0 a 9 C200HX/G-CPU3x/4x NC413 0 a 8 C200HX/G-CPU5x/6x NC113/213 0 a 9, A a F NC413 0 a 8, A a E C200HW-NC413 ocupa como 2 unidades especiales Application Unit (Mechatronics) 8
CONEXIONADO Conectores C200HW-NC413 CN1 CN2 B24 A24 Conexionado mínimo CW CCW 24V 0V NCx13 A6 A8 A1 A2 Servo U/UE 2 -CW 4 -CCW 1 +CW 3 +CCW 0V 24V B1 Y X U Z A1 FILA CONECTOR EJE X A CN1 EJE Y B CN1 EJE Z A CN2 EJE U B CN2 NCx13 Común A24 Límite CCW A23 Límite CW A22 Origen A21 Emergencia A20 + 24V Application Unit (Mechatronics) 9
MODOS DE OPERACIÓN MODO 0: MOTORES PASO A PASO Cableado mínimo. Señal de origen externa (fotocélula u otro..) MODO 1: MODO 2: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT Además del cableado mínimo se realimenta la fase Z del encoder desde el driver a la NC como señal de origen. También se cablea el reset del contador de error para borrarlo en caso de reset de alarma. SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT Como el modo 1 pero añadiendo la señal INP del driver al posicionado completo de la NC. MODO 3: SERVOMOTORES SERIE M (No disponibles en Europa) Application Unit (Mechatronics) 10
FUNCIONES OPERACIONES CONTROL DE POSICIÓN OPERACIÓN MEMORIA OPERACIÓN DIRECTA INTERRUPT FEEDING - INDEPENDIENTE - AUTOMÁTICO - CONTÍNUO CONTROL DE VELOCIDAD OTRAS OPERACIONES - BÚSQUEDA DE ORIGEN - JOGGING - TEACHING - OVERRIDE - CAMBIO POSICIÓN ACTUAL - COMPENSACIÓN BACKLASH - ZONAS - DECELERACIÓN A STOP Application Unit (Mechatronics) 11
POSICIONADOS Velocidad VELOCIDAD DESTINO VELOCIDAD INICIAL ACCELERACIÓN DECELERACIÓN #0 #1 Start POSICIÓN TIEMPO ESPERA Pulsos Nº Concepto Rango 100 posiciones por eje -9 999 999 a 9 999 999 pulsos 100 velocidades por eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos de acceleración 0 a 250 segundos 9 tiempos de deceleración 0 a 250 segundos 19 tiempos de espera 0 a 9.999 segundos 3 zonas por ejes -9 999 999 a 9 999 999 pulsos Application Unit (Mechatronics) 12
POSICIONADOS HAY 6 TIPOS DISTINTOS DE POSICIONADO: CONTROL DE POSICIÓN velocidad #0 #1 Start Start Pulsos velocidad #0 #1 Start velocidad Dwell time #0 #1 Start Pulsos Pulsos INDEPENDIENTE (terminating) Ejecutado el posicionado #0, se para hasta que START ejecuta el posicionado siguiente. AUTOMÁTICO Se ejecuta el posicionado #0, se para durante el tiempo de espera y continua con el posicionado siguiente. CONTÍNUO Se ejecuta el posicionado #0, y sin parar se continua con el posicionado siguiente. Application Unit (Mechatronics) 13
POSICIONADOS CONTROL POSICIÓN velocidad #0 #0 Start Start Pulsos velocidad #0 Start Stop Pulsos BANCO FINAL Ejecutado el posicionado #0, se para. Al pulsar Start se ejecutará el primer posionado de la secuencia. CONTROL DE VELOCIDAD La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Para parar debemos ejecutar Stop. velocidad INTERRUPT FEEDING La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Cuando se activa la entrada de interrupción, se posiciona un nº de pulsos y se para. velocidad Start #0 E. interrupción nº pulsos Pulsos #0 Start nº pulsos E. interrupción Pulsos Application Unit (Mechatronics) 14
ESTRUCTURA MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 15
MEMORIAS ÁREA IR: (área de memoria de operación) Área de refresco inmediato donde comandar ordenes a la PCU y mostrar su estado n: 100 + 10 x (Nºunidad [<A(10)]) 400 + 10 x (Nºunidad[>9]-10) E/S Dirección Eje Salidas n+00 a n+01 X n+02 a n+03 Y n+04 a n+05 Z n+06 a n+07 U Entradas n+08 a n+10 X n+11 a n+13 Y n+14 a n+16 Z n+17 a n+19 U C200HW-NC413 En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados: NC113 5 palabras NC213 10 palabras Salidas: (bits de INSTRUCCIONES) OPERACIÓN MEMORIA: (Start) OPERACIÓN DIRECTA: (absoluta, relativa, interrupt feeding) Búsqueda y retorno a origen Jog, Teach, Override, Cambiar posición actual, Stop. TRANSFERENCIA (escritura, lectura, salvar) Entradas: (bits de ESTADO) POSICIÓN ACTUAL (2 canales) CÓDIGO DE SALIDA (1 dígito) Flags de Zona, Origen, Posicionado completo, Error, Ocupado, Transferencia, Stop, Teaching completo, Espera. Application Unit (Mechatronics) 16
MEMORIAS ÁREA DM: (área de parámetros) Área de configuración de parámetros comunes y de ejes. Sólo se lee al alimentar la tarjeta PCU. m: DM 1000 + 100 x Nºunidad Dirección Parámetros m+00 a m+03 COMÚN m+04 a m+27 Eje X m+28 a m+51 Eje Y m+52 a m+75 Eje Z m+76 a m+99 Eje U C200HW-NC413 PARÁMETROS COMUNES m Área de expansión 000E:EM / 000D:DM m+1 Dirección expansión m+2 Posición montaje y parámetros (tipo rack y flash/dm) PARÁMETROS EJES Definición de las señales de E/S, operación y búsqueda. Velocidades inicial, máxima y alta y baja de búsqueda Compensación de búsqueda y backlash Aceleración, deceleración y curva Límites software Application Unit (Mechatronics) 17
MEMORIAS ÁREA EXPANSIÓN: C200HW-NC413 En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados: NC113 13 palabras NC213 20 palabras Application Unit (Mechatronics) 18 (área datos de operación) Área complementaria al área de memoria de operación donde comandar y visualizar estado (refresco cada 3 ó 4 ciclos de scan). E/S Dirección Eje Salidas l+00 a l+05 COMÚN l+06 a l+10 X l+11 a l+15 Y l+16 a l+20 Z l+21 a l+25 U Entradas l+26 a l+27 COMÚN l+28 a l+29 X l+30 a l+31 Y l+32 a l+33 Z l+34 a l+35 U l: m 000D: DM ó 000E: EM m+1 Primera dirección Salidas: (TRANSFERENCIA y OPERACIÓN DIRECTA) TRANSFERENCIA: (Escritura y lectura) OPERACIÓN DIRECTA:(Posición, velocidad, override, nº acceleración, nº deceleración, dirección de teaching) Entradas: (bits de ESTADO) CÓDIGO DE ERROR (1 canal) NÚMERO SECUENCIA (1 dígito) Flags de estado de E/S (límite CW y CCW, proximidad origen, origen, parada emergencia, posicionado completo, reset contador de error).
MEMORIAS MEMORIA INTERNA Memoria de trabajo de la PCU. Aquí se encuentran los datos de configuración del sistema y de los posicionados a realizar (OPERACIÓN MEMORIA) Para programar esta memoria, se hace a través de TRANSFERENCIA o del software SYSMAC-NCT. MEMORY FLASH El contenido de toda la memoria interna de la PCU se pierde con la caida de la alimentación de la tarjeta. Salvando su contenido en la memory flash queda almacenada en la unidad: - Parámetros de ejes - Tiempos de acceleración y deceleración - Posicionados - Tiempos de espera (Dwell time) - Velocidades - Zonas Al alimentar la PCU, la memory flash se carga en la memoria interna. Se pueden escribir hasta 100000 veces Application Unit (Mechatronics) 19
SOFTWARE SYSMAC-NCT Este software hace posible programar, tranferir, salvar e imprimir los parámetros de una PCU y además monitorizar su estado. PCUs C200HW-NC113 C200HW-NC213 C200HW-NC413 C500-NC113 C500-NC211 Requisitos: C200HE/HG/HX -WINDOWS 95-486sx o mayor -16Mbytes RAM -10Mbytes disco duro -VGA Application Unit (Mechatronics) 20
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO PASOS A REALIZAR Application Unit (Mechatronics) 21
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO 1.- INSTALACIÓN Y CABLEADO DE LA TARJETA 2.- CONFIGURACIÓN DEL AREA DE PARÁMETROS: - DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN - DEFINICIÓN DE PARÁMETROS 3.- EJECUCIÓN OPERACIÓN - OPERACIÓN DIRECTA - OPERACIÓN DE MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 22
PARÁMETROS UNIDAD (Pulsos,mm, pulgadas) PULSE RATE (relación entre UNIDAD y pulsos) PULSOS SALIDA (adelante/atras ó pulsos/dirección) SEÑAL LIMITE (Señal NC o NO) LIMITES SOFTWARE (valor máximo PV) COMPENSACIÓN DEL BACKLASH (Pulsos de compensación y su velocidad para compensar el backlash, holgura de los mecanismos) Application Unit (Mechatronics) 23
PARÁMETROS MODO DE OPERACIÓN BÚSQUEDA DE ORIGEN - Operación búsqueda de origen - Método búsqueda de origen - Dirección búsqueda de origen - Señal proximidad de origen - Señal de origen - Compensación origen Application Unit (Mechatronics) 24
PARÁMETROS VELOCIDADES -máxima - inicial - rápida búsqueda origen - lenta búsqueda origen ACC/DEC Trapezoidal /curva S y tiempo por defecto de aceleración y tiempo de deceleración. PARADA EMERGENCIA Parar la salida de pulsos o parar la salida de pulsos y resetear el contador de error NO HAY ORIGEN Ante parada de emergencia o activación señal límites: mantener origen / origen indefinido (habrá que realizar otra búsqueda de origen) Application Unit (Mechatronics) 25
OPERACIÓN DIRECTA Application Unit (Mechatronics) 26
OPERACIÓN DIRECTA Después de configurar los parámetros comunes (m a m+2) Se puede llevar a cabo un control de posición escribiendo las posiciones, velocidades y demás parámetros en el área de datos de operación del PLC. POSICIÓN DESTINO 15 00 Sign x10 6 x10 5 x10 4 Signo: 0: + (CW), 1: - (CCW) VELOCIDAD 15 14 13 12 00 Factor x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000 15 00 x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+7, l+6 l+12, l+11 l+17, l+16 l+22, l+21 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+8 l+13 l+18 l+23 TIEMPO ACCELERACIÓN / DECELERACIÓN 15 12 11 08 00 Dec Acc 0 0 Acc/Dec: 0-9. Si 0, parámetro tiempo Acc/dec Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+10 l+15 l+20 l+25 Application Unit (Mechatronics) 27
OPERACIÓN DIRECTA Siendo los únicos parámetros de ejes que se ven afectados: Velocidad inicial 15 14 13 12 00 Factor x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000 Tiempo aceleración / deceleración 15 00 0 0 x10 5 x10 4 15 00 x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Con la operación directa podemos realizar: No se puede hacer interpolación Application Unit (Mechatronics) 28 Eje X Eje Y Eje Z Eje U m+7 m+31 m+55 m+79 Eje X Eje Y Eje Z Eje U ACC m+16,m+15 m+40,m+39 m+64,m+63 m+88, m+87 DEC m+18,m+17 m+42,m+41 m+66,m+65 m+90,m+89 Eje X Eje Y Eje Z Eje U Movimiento ABSOLUTO n.03 n+2.03 n+4.03 n+6.03 Movimiento RELATIVO n.04 n+2.04 n+4.04 n+6.04 INTERRUPT FEEDING n.05 n+2.05 n+4.05 n+6.05
OPERACIÓN DIRECTA Si se modifica el posicionado online (mientras se ejecuta): El CAMBIO de velocidad es inmediato mientras que el de posición y aceleración/deceleración toma efecto en el siguiente comando. Ejemplos de distintas operaciones: P1 P2 P4 P0 P0' P3 P3' OPERACIÓN MEMORIA P0-P1-P2-P3-P0 Si en P2-P3 se ejecuta OPERACIÓN DIRECTA a (P4) Si ABSOLUTA P4-P3-P0 Si RELATIVA P4-P3'-P0' OPERACIÓN DIRECTA - Si nueva OPERACIÓN DIRECTA ABSOLUTA - Si nueva OPERACIÓN DIRECTA RELATIVA También se puede realizar como OPERACIÓN DIRECTA: CAMBIAR DE POSICIÓN (PRESET) JOGGING OVERRIDE Application Unit (Mechatronics) 29
EJEMPLO Nº Unidad 0 n = 100 / m = 1000 DM1000 = 000D DM1001 = 0000 DM1002 = 0000 Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (SYSMAC-NCT) 1º. DEFINIR ORIGEN Búsqueda de origen: n.06 (100.06) ----------------- o ----------------- Definir posición actual Posición l+7, l+6 DM0007 = 0000, DM0006 = 0000 Cambio PV n.08 100.08 = ON 2º. DEFINIR POSICIONADO Movimiento relativo de 123456 pulsos en sentido CCW a una velocidad de 1500rpm 1500 rpm = 1500/60 rps = 25 rps 25 rps x 2048 ppr = 51200 pps = 512 x 100 pps Posición l+7, l+6 DM0007 = 1012, DM0006 = 3456 Velocidad l+8 DM0008 = 8512 Movimiento relativo n.04 100.04 = ON Si se necesita un tiempo de aceleración o deceleración distinto del definido en parámetros por defecto, debe definirse con el software y escribirse en I+10, antes de ejecutar el posicionado (n.04). Application Unit (Mechatronics) 30
OPERACIÓN MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 31
OPERACIÓN DE MEMORIA Se rellenan las tablas con las velocidades en pps, tiempos de aceleración y deceleración en ms, tiempos de espera (dwell time) en s, y las zonas para cada uno de los ejes con el software SYSMAC-NCT. Application Unit (Mechatronics) 32
OPERACIÓN DE MEMORIA Se rellena la tabla con los posicionados. Application Unit (Mechatronics) 33
OPERACIÓN DE MEMORIA Los datos necesarios para definir un posicionado son: X, Y, Z, U Posición final (c.absolutas) o desplazamiento (c.relativas) * Indica c.relativas Axis set Juego de ejes Ejes que intervienen en el posicionado Out code Código salida Código 0 a Fque se activa cuando termina el posicionado End pat Tipo posicionado 0:Sing (INDEPENDIENTE) 1: Auto (AUTOMÁTICO) 2:Cont (CONTINUO) 3:Bank (FINAL DE BANCO) 4:Speed (CONTROL VELOCIDAD) 5 / 6: Interrpt (prg/rev) (INTERRUPT FEEDING F/R) Dwell No. Tiempo espera (el nº del t. de espera almacenado en la tabla DWELL) Acc No. Aceleración (el nº del t. de aceleración almacenado en la tabla ACC/DEC) Dec No. Deceleración (el nº del t. de deceleración almacenado en la tabla ACC/DEC) Start Spd Velocidad inicial (el nº de la velocidad almacenada en la tabla SPEEDS) Targe Spd Velocidad destino (el nº de la velocidad almacenada en la tabla de SPEEDS) Application Unit (Mechatronics) 34
EJEMPLO Secuencia a realizar START 15000pulsos #0 5000bps START 4000bps 1500bps #1 #2 14725pulsos 9175pulsos Estudio de los posicionados Posicionado #0: INDEPENDIENTE 15000 pulsos incrementales CCW a 5000bps Posicionado #1: CONTINUO 14725 pulsos incrementales CW a 4000bps Posicionado #2: FIN DE BANCO 9175 pulsos incrementales CCW a 1500bps Datos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleración Velocidades Acceleraciones Deceleraciones 1: 5000pps 1: 100ms 1: 100ms 2: 4000pps 2: 25000ms 2: 25000ms 3: 1500pps Application Unit (Mechatronics) 35
EJEMPLO Application Unit (Mechatronics) 36
EJEMPLO Nº Unidad 0 n = 100 / m = 1000 DM1000 = 000D DM1001 = 0000 DM1002 = 0000 Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (SYSMAC-NCT) 1º. DEFINIR ORIGEN Búsqueda de origen: n.06 (100.06) ----------------- o ----------------- Definir posición actual Posición l+7, l+6 DM0007 = 0000, DM0006 = 0000 Cambio PV n.08 100.08 = ON 2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADO Eje X Eje Y Eje Z Eje U n+1 n+3 n+5 n+7 Secuencia a ejecutar (ej seq = 0 eje X; n+1 = xx00) n.00 n+2.00 n+4.00 n+6.00 Activar lectura secuencia (ej n.00 = 0N) 3º. EJECUTAR POSICIONADOS Eje X Eje Y Eje Z Eje U n.01 n+2.01 n+4.01 n+6.01 START. Ejecuta la secuencia especificada (n.01 = ON) n.02 n+2.02 n+4.02 n+6.02 Ejecuta la secuencia especificada PASO A PASO Application Unit (Mechatronics) 37
Application Unit (Mechatronics) 38
BÚSQUEDA DE ORIGEN Si se ejecuta un movimiento ABSOLUTO es necesario definir un origen para conocer cuál es la posición actual. Esto se puede hacer mediante: - PRESET POSICIÓN - BÚSQUEDA DE ORIGEN La búsqueda de origen consiste en la adquisición de la posición origen fijada por las señales físicas procedentes de sensores de posición. Esta posición se fija con la señal de proximidad de origen y el pulso Z de realimentación del encoder del servomotor. El procedimiento estándar consiste en: Aceleración y busqueda a velocidad rápida de la señal proximidad origen, en la dirección de búsqueda Una vez detectada la señal proximidad origen, deceleración a velocidad lenta de búsqueda de origen Si no se detecta la señal proximidad origen, sino un límite, se produce un error o cambio de dirección Estando en velocidad lenta, se para cuando se detecta el primer flanco de bajada de la señal de origen ( fase Z ) que se define como origen. Si hay definida una compensación de origen se ejecuta la compensación a la velocidad de compensación Application Unit (Mechatronics) 39
BÚSQUEDA DE ORIGEN Variables: Velocidad inicial Velocidad rápida búsqueda de origen Velocidad lenta búsqueda de origen Tiempo de aceleración Tiempo de deceleración Compensación de origen Parámetros de E/S (def. NC/NO) Parámetros de búsqueda: Modo operación Modo búsqueda origen Método detección origen Dirección de búsqueda Bit activación: Búsqueda origen (n.06, n+2.06, n+4.06, n+6.06) Velocidad rápida t. aceleración t. deceleración Velocidad inicial Velocidad lenta Flags de estado: No origen (n+8.06, n+11.06, n+14.06, n+17.06) Parado en origen (n+8.07, n+11.07, n+14.07, n+17.07) Compensación Application Unit (Mechatronics) 40
BÚSQUEDA DE ORIGEN Parámetros de búsqueda (m+5, m+29,m+53 y m+77) 15 00 Dirección de búsqueda 0: CW 1: CCW Modo búsqueda origen Modo operación (0-3) Afectan a las señales físicas que intervienen. 0: Reverso 1 (Cambia de dirección si detecta límite) 1: Reverso 2 (Cambia de dirección si se ejecuta en proximidad de origen) Método de deceleración 2: Una dirección (En una sóla dirección) 0: Con señal reversa de origen proximidad (1º pulso Z tras flanco bajada señal origen proximidad) 1: Sin señal reversa de origen proximidad (1º pulso Z tras flanco subida señal origen proximidad) 2: Origen proximidad no usada (Primer pulso Z) 3: Señal de límite usada en lugar de origen proximidad Application Unit (Mechatronics) 41
Application Unit (Mechatronics) 42
TRANSFERENCIAS Métodos de transferencia Transferencia mediante E/S SYSMAC-NCT Application Unit (Mechatronics) 43 C200HE/G/X Transferencia inteligente 672 palabras 128 palabras Una transferencia consiste en escribir información (datos) directamente en la memoria RAM de la unidad especial (en este caso de la PCU). Datos posibles de Transferir/Salvar Parámetros de ejes Secuencias posicionado Velocidades Posiciones destino Aceleraciones Deceleraciones Dwell times Zonas Formato de los datos a transferir 4 dígitos con distinto formato según el dato Ver Pág 64-72 manual W334-E1-1. SALVAR DATOS Consiste en copiar la memoria RAM en la memoria EEPROM (Memory Flash) para evitar su pérdida tras un corte de alimentación - Bit de Salvar datos n+1.14 - Software SYSMAC-NCT
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/S Velocidades #0 y #1 a 1000 y 15500pps. Definir el área de datos de expansión. (PARÁMETROS COMUNES (m, m+1, m+2)) Creamos una tabla con los datos a transferir. 15 14 13 12 00 Factor x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000 1000pps = 1000 15500pps =5550 Programar las instrucciones siguientes: LD Escribir DIFU(13) AUX LD AUX AND NOT n+2.14 MOV Nº datos l+0 MOV Dirección datos l+1 MOV Dirección PCU l+2 OUT n+1.12 ESCRIBIR AUX n+8.14 DIFU MOV MOV MOV n+1.12 AUX Nº DATOS l + 0 DIREC. DATOS l + 1 DIRECCIÓN PCU l + 2 Ejm: m+0 = 000D m+1 = 0500 m+2 = 0000 >> l = DM0500 DM0200 1000 DM0201 5550 #0002 #0200 #1300 velocidades #0=1000pps #1=15500pps Application Unit (Mechatronics) 44
INSTRUCCIONES IOWR/IORD Las instrucciones de lectura y escritura inteligente ( IORD / IOWR ) se usan para transferir datos desde o hacia la memoria de la unidad especial de E/S especificada. IOWR Función C DIRECCIÓN memoria de destino de la unidad PCU (BCD) S Primera DIRECCIÓN origen de DATOS Nº unidad destino (MSD) D Nº DATOS a enviar ( 0-128) IORD Función C DIRECCIÓN memoria de la unidad PCU (BCD) Nº unidad destino (MSD) D Nº DATOS a recibir ( 0-128) S Primera DIRECCIÓN destino de DATOS 128 DATOS Application Unit (Mechatronics) 45
TRANSFERENCIA INTELIGENTE Comp. BACKLASH (eje Z): 100 pulsos, 500 pps. Creamos una tabla con los datos a transferir. 15 00 x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 15 14 13 12 00 Factor x10 3 x10 2 x10 1 x10 0 Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000 100pulsos = 100 500pps = 500 Programar las instrucciones siguientes: LD Escribir DIFU(13) AUX LD AUX OR TRANSF AND NOT FIN SIN ERROR IOWR Dirección PCU Dirección Datos Nº Datos y unidad OUT TRANSF AND 255.06 OUT FIN SIN ERROR ESCRIBIR AUX TRANSF FIN SIN ERROR DIFU IOWR 255.06 TRANSF AUX DIRECCIÓN PCU DIREC. DATOS NºDATOS/UNIDAD FIN SIN ERROR DM3015 0100 DM3016 0500 #0060 DM 3015 #0002 Compensación BACKLASH Eje Z Valor=100 pulsos Velocidad=500 pps Application Unit (Mechatronics) 46
TIEMPOS DE TRANSFERENCIA El cálculo del tiempo de transmisión es complicado y depende del modelo del PLC, el programa Ladder y de la unidad PCU. Transferencia E/S Nº Datos READ DATA WRITE DATA 3 27ms 47ms 15 29 ms 47 ms 30 31 ms 49 ms 300 85 ms 142 ms 672 185 ms 293 ms NC413 Transferencia Inteligente Nº Datos IORD IOWR 3 2,5 ms 3,7 ms 15 3,7 ms 9,8 ms 30 5,3ms 17ms 126 15 ms 62 ms C200H-NC112 0,1s + k (ciclo scan) 0,2s + k (ciclo scan) Nº k 01-06 1 07-13 2 14-20 3 21-26 4 EFECTO EN EL CICLO DE SCAN OPERACIÓN NC113 NC213 NC413 MONTAR 2,6 ms 2,9 ms 4,5 ms ESCRITURA 2,9 ms 3,2 ms 5,5 ms LECTURA 2,9 ms 3,2 ms 5,5 ms OPERACIÓN C200H-NC112 MONTAR 3 ms LECTURA 5ms ESCRITURA Application Unit (Mechatronics) 47
Application Unit (Mechatronics) 48
Application Unit (Mechatronics) 49
Unidades Posicionadoras para CS1 y CJ1 Application Unit (Mechatronics) 50
MODELOS ysegún el número de ejes a controlar: 1 eje CJ1W-NC1x3 CS1W-NC1x3 2 ejes CJ1W-NC2x3 CS1W-NC2x3 4 ejes CJ1W-NC4x3 CS1W-NC4x3 ysegún el circuito de salida de pulsos: Colector abierto CJ1W-NCx13 CS1W-NCx13 (estándar) Line driver CJ1W-NCx33 CS1W-NCx33 ysegún el PLC a utilizar Application Unit (Mechatronics) 51
MODELOS y Colector abierto y Line driver Salida transistor Señales no diferenciales Ruido Distancia depende tensión, impedancias, tipo de carga Salida RS485 (Am26LS31) Señales diferenciales Distancia 500m Application Unit (Mechatronics) 52
DEFINICIÓN Las Position Control Units (unidades de control de posición) trabajan con trenes de pulsos a su salida por lo que se pueden aplicar a: - Servodrivers entrada de pulsos - Drivers de motor paso a paso Lazo de control semicerrado, es decir, la posición se controla por el número de pulsos de entrada al driver /servodriver y NO por la realimentación a la tarjeta de la posición actual. Application Unit (Mechatronics) 53
TIPOS DE LAZO DE CONTROL Control en lazo abierto Posicionador Comando Driver Motor El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motor que produce el desplazamiento. Ni el driver ni el posicionador tienen realimentación de motor. Application Unit (Mechatronics) 54
TIPOS DE LAZO DE CONTROL Control en lazo semicerrado Posicionador Comando Driver Motor Encoder Realimentación El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motor que produce el desplazamiento. El motor mueve el encoder acoplado a su eje y realimenta al driver cerrando el lazo en el driver. El posicionador no tiene realimentación de motor. Application Unit (Mechatronics) 55
TIPOS DE LAZO DE CONTROL Control en lazo cerrado Posicionador Comando Driver Motor Application Unit (Mechatronics) 56 Encoder Realimentación El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motor que produce el desplazamiento. El motor mueve el encoder acoplado a su eje y realimenta al driver cerrando el lazo en el driver y al posicionador, cerrando el lazo en el posicionador. El posicionador tiene realimentación de motor.
DEFINICIÓN Las PCUs no son más que generadores de trenes de pulsos Velocidad = 16000000 round 16000000 Consigna Application Unit (Mechatronics) 57
CARACTERÍSTICAS ytarjetas posicionadoras para control de posición y velocidad de 1, 2 y 4 ejes (interpolación lineal de hasta 4 ejes) y 80 ejes máximo. (CJ1 permite 40u. máximo(0 a 95)) y 192 ejes máximo (CS1 permite 96 unidades (0 a 95)) y Salida pulsos: Pulso/Dirección o Adelante/atrás y Alta velocidad de respuesta: 2ms ante instrucción PLC. y Datos de posición, velocidad y configuración en memoria propia de la tarjeta. y Memoria Flash RAM (backup). y CX-Position. Software de programación/monitorización. (CS1 /CJ1) Application Unit (Mechatronics) 58
CARACTERÍSTICAS yinterpolación Cuando se combinan dos movimientos de ejes distintos Eje Y Eje X + Eje Y Eje X Puede dar como resultado dos tipos distintos de posicionado Eje Y Eje X Control PTP: Ejes Independientes Control CP: Ejes Interpolados Application Unit (Mechatronics) 59
CARACTERÍSTICAS Dispone de 2 modos de operación: Operación directa: (posicionados directos desde DMs) Operación de memoria (posicionados almacenados tarjeta) 100 posicionados / eje -1 073 741 823 a 1 073 741 823 pulsos 100 velocidades / eje 1 a 500 Kpps 9 t. aceleración / eje 0 a 250 segundos 9 t. deceleración / eje 0 a 250 segundos 7 tipos de posicionado: Terminal (Independiente), Automático (Pausa), Continuo, Fin de banco, Control velocidad (Extendido), Interrupt feeding forward (Extendido con posicionado) e interrupt feeding reverse (Extendido con posicionado en dirección opuesta) Otras operaciones: Jogging, Teaching (sin salida pulsos), Cambio de posición, Búsqueda y retorno a origen, Override, Stop y Transferencias. Application Unit (Mechatronics) 60
MODOS DE FUNCIONAMIENTO Operación directa» Directamente desde el PLC, simplemente escribiendo en DMs se define el posicionado que se va a ejecutar.» Esto es muy útil en aplicaciones donde no están definidos los posicionados de antemano sino que se deciden justo antes de ejecutarlos.» Tanto la posición como la velocidad se puede modificar durante la operación (es decir, on-line) Application Unit (Mechatronics) 61
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación directa Ejemplo: Posicionado incremental de 640000pulsos a velocidad 6400pps con aceleración 100ms y deceleración 10s en el eje X. I+8 C400 Posición I+9 0009 I+10 1900 Velocidad I+11 0000 I+12 0064 Aceleración I+13 0000 I+14 2710 Deceleración I+15 0000 n+4 a ON para Posicionado Incremental START 640000pulsos 6400bps 640000d hex 9C400h 6400d hex 1900h 100d hex 64h 10000d hex 2710h Application Unit (Mechatronics) 62
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación directa Posicionado (pulsos): -1073741823d a 1073741823d (C0000001h a 3FFFFFFFh) Los valores negativos se calculan como el complemento a 2 del valor decimal Velocidad(pulsos por segundo): 0 a 500000d (0 a 7A120h) Aceleración / deceleración (milisegundos) 0 a 250000d (0 a 3D090h) Tiempo desde velocidad 0 a velocidad máxima o de velocidad máxima a 0 La velocidad cambia instantáneamente mientras la posición y los tiempos de aceleración deceleración son efectivos en el siguiente operación Application Unit (Mechatronics) 63
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación memoria Los posicionados se encuentran almacenados de antemano en la memoria interna de la unidad PCU 100 posicionados / eje 100 velocidades / eje 9 aceleraciones / eje y 9 deceleraciones / eje 19 tiempos de espera / eje Tipos de posicionado Application Unit (Mechatronics) 64
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación memoria Ejemplo: 1 secuencia de 3 posicionados en el eje X. Posicionado #0: INDEPENDIENTE 15000 pulsos incrementales CCW a 5000bps Posicionado #1: CONTINUO 14725 pulsos incrementales CW a 4000bps Posicionado #2: FIN DE BANCO 9175 pulsos incrementales CW a 1500bps 4000bps 1500bps START #1 15000pulsos #2 14725pulsos 9175pulsos #0 START 5000bps Hay que crear las tablas con las velocidades, aceleración / deceleración y secuencias de posicionado. (Usando el software de programación CX-Position o mediante transferencia) Application Unit (Mechatronics) 65
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación memoria Tablas de velocidad, acc/dec, etc... Arbol de Proyecto Tabla de secuencias Application Unit (Mechatronics) 66
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Operación memoria Creadas las tablas, se han de realizar los siguiente pasos: Seleccionar el posicionado inicial de la secuencia a ejecutar l+22 = 0 (en nuestro caso y con NC1x3) Habilitar el número de secuencia (confirmar el valor anterior) n.00 = ON Ejecutar el posicionado n.01 = ON Sólo se puede realizar Interpolación lineal de hasta 4 ejes en operación de memoria Estos datos sólo se pueden modificar con el software CX-Position o mediante transferencia PLC-NC Application Unit (Mechatronics) 67
MODOS DE FUNCIONAMIENTO y Otras operaciones Interrupt feeding (operación directa y de memoria) Jog (movimiento manual) Teaching (almacenar la posición actual como dato) Búsqueda de origen Override (escalado velocidad) Cambio posición actual (redenominación) Transferencias (escritura/lectura entre PLC y NC) Application Unit (Mechatronics) 68
LEDS Y SWITCHES (CS1) RUN Operación normal ON Error de hardware OFF ERC Ha ocurrido un error ON Sin error OFF ERH Error en la CPU de unidad ON Sin error OFF SENS Señal externa activada ON Error en los parámetros *.*.* Ninguna de las anteriores OFF DATA Datos incorrectos ON Datos corruptos *.*.* Ninguna de las anteriores OFF X Salida de pulsos ON Error en el eje X *.*.* Ninguno OFF Y, Z, U igual que el eje X NC413 RUN ERC SENS X Y MACH No. 0 ERH DATA Z U CS x10 0 1 x10 0 y96 unidades máximo (0 a 95) y192 ejes máximo ycs1w-nc1x3 / NC2x3 ocupan como unasólaunidad ycs1w-nc4x3 ocupa como 2. Application Unit (Mechatronics) 69
LEDS Y SWITCHES (CJ1) RUN ERC ERH X Operación normal Error de hardware ON OFF Ha ocurrido un error ON Sin error OFF Error en la CPU de unidad ON Sin error OFF Salida de pulsos ON Error en el eje X *.*.* Ninguno OFF NC413 X Y Z U RUN ERC ERH MACH No. 0 0 x10 1 x10 0 Y, Z, U igual que el eje X y40 unidades máximo (0 a 95) y80 ejes máximo ycj1w-nc1x3 / NC2x3 ocupan como unasólaunidad ycj1w-nc4x3 ocupa como 2. Application Unit (Mechatronics) 70
CONEXIONADO (CS1) Conectores A1 CS1W-NC413 CN1 CN2 B1 NCx13 CW A6 CCW A8 24V A1 0V A2 Conexionado mínimo 0V 24V Servo W 8 -CW 12 -CCW 7 +CW 11 +CCW Colector abierto NCx13 +CW -CW A5 A6 +CCW A7 -CCW A8 Line driver Servo W 7 +CW 8 -CW 11 +CCW 12 -CCW A24 X Y Z U B24 FILA CONECTOR EJE X A CN1 EJE Y B CN1 EJE Z A CN2 EJE U B CN2 C500-CE481 NCx13 Común Límite CCW Límite CW Origen Emergencia A24 A23 A22 A21 A20 + 24V Application Unit (Mechatronics) 71
CONEXIONADO (CJ1) Conectores CJ1W-NC413 B20 CN1 CN2 A20 NCx13 CW A6 CCW A8 24V A1 0V A2 Conexionado mínimo 0V 24V Servo W 8 -CW 12 -CCW 7 +CW 11 +CCW Colector abierto NCx13 +CW -CW A5 A6 +CCW A7 -CCW A8 Line driver Servo W 7 +CW 8 -CW 11 +CCW 12 -CCW B1 Y X U Z A1 FILA CONECTOR EJE X A CN1 EJE Y B CN1 EJE Z A CN2 EJE U B CN2 C500-CE401 NCx13 Común Límite CCW Límite CW Origen Emergencia A20 A19 A18 A17 A16 + 24V Application Unit (Mechatronics) 72
MODOS DE OPERACIÓN MODO 0: MOTORES PASO A PASO Cableado mínimo. Señal de origen externa (fotocélula u otro..) MODO 1: MODO 2: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT/W Además del cableado mínimo se realimenta la fase Z del encoder desde el driver a la NC como señal de origen. También se cablea el reset del contador de error para borrarlo en caso de reset de alarma. SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT/W Como el modo 1 pero añadiendo la señal INP del driver al posicionado completo de la NC. MODO 3: SERVOMOTORES SERIE M/H (No disponibles en Europa) Application Unit (Mechatronics) 73
FUNCIONES OPERACIONES CONTROL DE POSICIÓN OPERACIÓN MEMORIA OPERACIÓN DIRECTA INTERRUPT FEEDING - INDEPENDIENTE - AUTOMÁTICO -CONTÍNUO CONTROL DE VELOCIDAD OTRAS OPERACIONES - BÚSQUEDA DE ORIGEN -JOGGING -TEACHING - OVERRIDE - CAMBIO POSICIÓN ACTUAL - COMPENSACIÓN BACKLASH -ZONAS - DECELERACIÓN A STOP Application Unit (Mechatronics) 74
POSICIONADOS Velocidad VELOCIDAD DESTINO VELOCIDAD INICIAL ACCELERACIÓN DECELERACIÓN #0 #1 Start POSICIÓN TIEMPO ESPERA Pulsos Nº Concepto Rango 100 posiciones por eje -1073741823 a 1073741823 (2^31)pulsos 100 velocidades por eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos de acceleración 0 a 250 segundos 9 tiempos de deceleración 0 a 250 segundos 19 tiempos de espera 0 a 9.999 segundos 3 zonas por ejes -1073741823 a 1073741823 (2^31)pulsos Application Unit (Mechatronics) 75
POSICIONADOS HAY 6 TIPOS DISTINTOS DE POSICIONADO: CONTROL DE POSICIÓN velocidad #0 #1 Start Start Pulsos velocidad #0 #1 Start velocidad Dwell time #0 #1 Start Pulsos Pulsos INDEPENDIENTE (terminating) Ejecutado el posicionado #0, se para hasta que START ejecuta el posicionado siguiente. AUTOMÁTICO Se ejecuta el posicionado #0, se para durante el tiempo de espera y continua con el posicionado siguiente. CONTÍNUO Se ejecuta el posicionado #0, y sin parar se continua con el posicionado siguiente. Application Unit (Mechatronics) 76
POSICIONADOS CONTROL POSICIÓN velocidad #0 #0 Start Start Pulsos velocidad #0 Start Stop Pulsos BANCO FINAL Ejecutado el posicionado #0, se para. Al pulsar Start se ejecutará el primer posionado de la secuencia. CONTROL DE VELOCIDAD La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Para parar debemos ejecutar Stop. velocidad INTERRUPT FEEDING La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Cuando se activa la entrada de interrupción, se posiciona un nº de pulsos y se para. velocidad Start #0 E. interrupciónnº pulsos Pulsos #0 Start nº pulsos E. interrupción Pulsos Application Unit (Mechatronics) 77
ESTRUCTURA MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 78
MEMORIAS ÁREA IR: (área de memoria de operación) Área de refresco inmediato donde comandar ordenes a la PCU y mostrar su estado n: 2000 + 10 x (Nºunidad) E/S Dirección Eje Salidas n+00 a n+01 X n+02 a n+03 Y n+04 a n+05 Z n+06 a n+07 U Entradas n+08 a n+10 X n+11 a n+13 Y n+14 a n+16 Z n+17 a n+19 U CS1W-NC413 CJ1W-NC413 En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados: Salidas: (bits de INSTRUCCIONES) OPERACIÓN MEMORIA: (Start) OPERACIÓN DIRECTA: (absoluta, relativa, interrupt feeding) Búsqueda y retorno a origen Jog, Teach, Override, Cambiar posición actual, Stop. TRANSFERENCIA (escritura, lectura, salvar) Entradas: (bits de ESTADO) Flags de Zona, Origen, Posicionado completo, Error, Ocupado, Transferencia, Stop, Teaching completo, Espera. Estado E/S (límites, origen, emergencia,inp, ECRST, Z, entrada interrupción) CÓDIGO DE ERROR Application Unit (Mechatronics) 79
MEMORIAS ÁREA DM: (área de parámetros) Área de configuración de parámetros comunes y de ejes. Sólo se lee al alimentar la tarjeta PCU. m: DM 20000 + 100 x Nºunidad Dirección Parámetros m+00 a m+03 COMÚN m+04 a m+31 Eje X m+32 a m+59 Eje Y m+60 a m+87 Eje Z m+88 a m+115 Eje U CS1W-NC413 CJ1W-NC413 PARÁMETROS COMUNES m Área expansión 0000/000D:DM/0x0E:EM (bank x) m+1 Dirección expansión m+2 Parámetros (DMs o memoria flash / eje) PARÁMETROS EJES (28DMs) Definición de las señales de E/S, operación y búsqueda. Velocidades inicial, máxima y alta y baja de búsqueda Compensación de búsqueda y backlash Aceleraciones, deceleraciones y curva Límites software Tiempo monitorización señal posicionado completo Designación inicial de pulsos Application Unit (Mechatronics) 80
MEMORIAS ÁREA EXPANSIÓN: (área datos de operación) Área complementaria al área de memoria de operación donde comandar y visualizar estado (refresco cada ciclo de scan). l: m 000D: DM ó 0x0E: EM (banco x) m+1 Primera dirección o si m=0000 l = m+32 (NC1x3), m+60 (NC2x3), m+116 (NC4x3) E/S Dirección Eje Salidas l+00 a l+07 COMÚN l+08 a l+19 X l+20 a l+31 Y l+32 a l+43 Z l+44 a l+55 U Entradas l+56 a l+59 X l+60 a l+63 Y l+64 a l+67 Z l+68 a l+71 U CS1W/CJ1W-NC413 En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados: Salidas: TRANSFERENCIA: (Escritura y lectura) OPERACIÓN DIRECTA:(Posición, velocidad, acceleración, deceleración) OPERACIÓN MEMORIA: (número secuencia) OTRAS OPERACIONES: (Override, dirección teaching) Entradas: (bits de ESTADO) POSICIÓN ACTUAL (2 canal) NÚMERO SECUENCIA CÓDIGO SALIDA. Application Unit (Mechatronics) 81
MEMORIAS MEMORIA INTERNA Memoria de trabajo de la PCU. Aquí se encuentran los datos de configuración del sistema y los posicionados a realizar (OPERACIÓN MEMORIA) Para programar esta memoria, se hace a través de TRANSFERENCIA o del software CX-POSITION. MEMORY FLASH El contenido de toda la memoria interna de la PCU se pierde con la caida de la alimentación de la tarjeta. Salvando su contenido en la memory flash queda almacenada en la unidad: - Parámetros de ejes - Tiempos de acceleración y deceleración - Posicionados - Tiempos de espera (Dwell time) - Velocidades - Zonas Al alimentar la PCU, la memory flash se carga en la memoria interna. Se pueden escribir hasta 100000 veces Application Unit (Mechatronics) 82
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN y CX-Position Compatible con Win95/98/2000 y NT4.0 Basado en el formato CX-Automation Suite Comunicaciones serie y Ethernet via FinsGateway driver Aplicable para las tarjetas: CS1W-NCx13/NCx33 CJ1W-NCx13/NCx33 Software para: la programación de posicionados la monitorización del estado de la tarjeta la transferencia entre PC NC la escritura en Memoria flash la monitorización de la configuración NC en PC Application Unit (Mechatronics) 83
CJ1W-NC213(PLC1) Tablas de parámetros, secuencias, ac/dec SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN y CX-Position Proyecto Estructura de árbol Application Unit (Mechatronics) 84
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN y CX-Position Monitorización: Estado NC (E/S), posición actual y estado (error) Histórico de errores (20) Application Unit (Mechatronics) 85
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN y CX-Position Monitorización: Área memoria operación (n) (5 canales por eje) Área datos operación (l) (16 canales por eje) Sólo monitorización Application Unit (Mechatronics) 86
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO PASOS A REALIZAR Application Unit (Mechatronics) 87
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO 1.- INSTALACIÓN Y CABLEADO DE LA TARJETA 2.- CONFIGURACIÓN DEL AREA DE PARÁMETROS: - DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN - DEFINICIÓN DE PARÁMETROS 3.- EJECUCIÓN OPERACIÓN - OPERACIÓN DIRECTA - OPERACIÓN DE MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 88
- DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN Application Unit (Mechatronics) 89
PARÁMETROS (CX-POSITION) Parámetro Proyecto Dirección memoria interna PCU Valor del parámetro Application Unit (Mechatronics) 90
PARÁMETROS I UNIDAD (Pulsos, mm, pulgadas) CX-Position PULSE RATE (relación entre UNIDAD y pulsos) PULSOS SALIDA (0:adelante/atras o 1:pulsos/dirección) SEÑAL ENTRADA LIMITE (Señal 0:NC o 1:NO) SEÑAL ENTRADA ORIGEN (Señal 0:NC o 1:NO) SEÑAL PULSO Z (Señal 0:NC o 1:NO) PLC ENTRADA PARADA EMERGENCIA (0:Sólo parar salida de pulsos o 1:salida de pulsos y reset del contador de error) DESIGNACIÓN ORIGEN INDEFINIDO (0:Se mantiene la posición o 1:se pasa a origen indefinido tras emergenciaó límite) Application Unit (Mechatronics) 91 15 08 04 00 X: m+4 Y: m+32 Z: m+60 U: m+88
PARÁMETROS II MODO DE OPERACIÓN (0:Mode0, 1:mode1, 2:mode2 ó 3:mode3) CX-Position TIPO BÚSQUEDA ORIGEN (0:Reverse1, 1:reverse2, 2:1dirección) MÉTODO DETECCIÓN ORIGEN (0:1ºZ, 1:1ºZ, 2:1ºZ, 3:límite) DIRECCIÓN BÚSQUEDA (0:CW, 1:CCW) VELOCIDAD MÁXIMA VELOCIDAD INICIAL VELOCIDAD RÁPIDA BÚSQUEDA DE ORIGEN VELOCIDAD LENTA BÚSQUEDA DE ORIGEN COMPENSACIÓN DE ORIGEN Application Unit (Mechatronics) 92 PLC X: m+5 Y: m+33 15 12 11 0807 0403 00 15 0015 00 (Mayor / menor peso) Z: m+61 U: m+89 X: m+7,6... Y: m+35,34... Z: m+63,62... U: m+91,90...
PARÁMETROS II BÚSQUEDA DE ORIGEN La búsqueda de origen consiste en la adquisición de la posición origen fijada por las señales físicas procedentes de sensores de posición. Esta posición se fija con la señal de proximidad de origen (ORG) y el pulso Z de realimentación del encoder del servomotor. El procedimiento estándar consiste en: Aceleración y busqueda a velocidad rápida de la señal proximidad origen, en la dirección de búsqueda. Una vez detectada la señal proximidad de origen (ORG), deceleración a velocidad lenta de búsqueda de origen. Si no se detecta la señal proximidad origen, sino el límite (CCWL o CWL según la dirección de búsqueda), se produce un error o cambio de dirección dependiendo del tipo búsqueda origen. (1dirección o reverse respectivamente) Estando en velocidad lenta, se para cuando se detecta el primer flanco de bajada de la señal de origen (fase Z) (depende del método detección de origen) que se define como origen. Si hay definida una compensación de origen se ejecuta la compensación a la velocidad lenta de búsqueda. Application Unit (Mechatronics) 93
PARÁMETROS II TIPO BÚSQUEDA ORIGEN (0:Reverse1) MÉTODO DETECCIÓN ORIGEN (0:1ºZ ) DIRECCIÓN BÚSQUEDA CCWL ORG CWL Velocidad rápida PULSO Z Velocidad lenta ORIGEN INICIO BÚSQUEDA Compensación INICIO BÚSQUEDA Application Unit (Mechatronics) 94
BÚSQUEDA DE ORIGEN Parámetros de búsqueda (m+5, m+33,m+61 y m+89) 15 00 Dirección de búsqueda 0: CW 1: CCW Método de deceleración Modo búsqueda origen Modo operación (0-3) Afectan a las señales físicas que intervienen. 0: Reverso 1 (Cambia de dirección si detecta límite) 1: Reverso 2 (Cambia de dirección si se ejecuta en proximidad de origen) 2: Una dirección (En una sóla dirección) 0: Con señal reversa de origen proximidad (1º Z tras flanco bajada señal origen proximidad) 1: Sin señal reversa de origen proximidad (1º Z tras flanco subida señal origen proximidad) 2: Origen proximidad no usada (Primer pulso Z) 3: Señal de límite usada en lugar de origen proximidad Application Unit (Mechatronics) 95
PARÁMETROS III COMPENSACIÓN BACKLASH VELOCIDAD COMPENSACIÓN BACKLASH (Backlash es la holgura del mecanizado, para compensar este error mecánico se ejecutan unos pulsos a una velocidad) CURVA ACELERACIÓN/DECELERACIÓN (0: Trapezoidal, 1: Curva en S) TIEMPO ACELERACIÓN (BÚSQUEDA) TIEMPO DECELERACIÓN (BÚSQUEDA) TIEMPO MONITORIZACIÓN POSICIONADO Tiempo máximo entre salida de pulsos completa y activación señal INP LIMITES DE SOFTWARE CCW y CW (Valor máximo de la posición actual PV) DESIGNACIÓN INICIAL DE PULSOS (velocidad de salida del primer pulso) Application Unit (Mechatronics) 96
OPERACIÓN DIRECTA Application Unit (Mechatronics) 97
OPERACIÓN DIRECTA y Se puede llevar a cabo un control de posición escribiendo las posiciones, velocidades y demás parámetros en el área de datos de operación del PLC. POSICIÓN DESTINO 15 00 15 00 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+9, l+8 l+21, l+20 l+33, l+32 l+45, l+44 Rango: C000 0001h a 3FFF FFFFh (-1 073 741 823 a 1 073 741 823) Valor hexadecimal (complemento a 2 ) del número de pulsos. VELOCIDAD 15 00 15 00 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+11, l+10 l+23, l+22 l+35, l+34 l+47, l+46 Rango: 0000 0001h a 0007 A120h (1 a 500 000) Valor hexadecimal de la velocidad (número de pulsos por segundo). Application Unit (Mechatronics) 98
OPERACIÓN DIRECTA TIEMPO ACCELERACIÓN 15 00 15 00 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+13, l+12 l+25, l+24 l+37, l+36 l+49, l+48 Rango: 0000 0000h a 003 D090h (0 a 250 000) Valor hexadecimal del tiempo en ms desde velocidad inicial a velocidad máxima. TIEMPO DECELERACIÓN 15 00 15 00 Eje X Eje Y Eje Z Eje U l+15, l+14 l+27, l+26 l+39, l+38 l+51, l+50 Rango: 0000 0000h a 003 D090h (0 a 250 000) Valor hexadecimal del tiempo en ms desde velocidad máxima a velocidad inicial. Application Unit (Mechatronics) 99
OPERACIÓN DIRECTA y Con la operación directa podemos realizar: Movimiento ABSOLUTO n.03 n+2.03 n+4.03 n+6.03 Movimiento RELATIVO n.04 n+2.04 n+4.04 n+6.04 INTERRUPT FEEDING n.05 n+2.05 n+4.05 n+6.05 No se puede hacer interpolación Application Unit (Mechatronics) 100 Eje X Eje Y Eje Z Eje U y Movimiento absoluto, es el posicionado respecto al origen, es decir el origen es tomado como coordenada 0. y Movimiento relativo, es el posicionado respecto a la posición actual, es decir, la posición actual es tomada como coordenada 0. y Interrupt feeding consiste en un control de velocidad hasta que se activa una interrupción que ejecuta un posicionado desde el mismo punto donde se activó la interrupción.
EJEMPLO (EJE X) Nº Unidad 0 n = 2000 / m = 20000 DM20000 = 000D DM20001 = 0000 DM20002 = 0000 Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (CX-Position) 2º. DEFINIR POSICIONADO 1º. DEFINIR ORIGEN y Búsqueda de origen: n.06 (2000.06) ----------- o ----------- y Definir posición actual Posición l+9, l+8 DM0009 = 0000, DM0008 = 0000 Cambio PV n.08 2000.08 = ON Movimiento relativo de 123456 pulsos sentido CCW a velocidad de 1500rpm POSICIÓN l+9, l+8-123456 FFFE1DC0h DM0009 = FFFE, DM0008 = 1DC0 VELOCIDAD l+11, l+10 1500rpm (encoder 2048ppr) 512000pps C800h DM0011 = 0000, DM0010 = C800 TIEMPOS ACELERACIÓN/DECELERACIÓN por defecto (DM0015,14,13,12 = 0000) MOVIMIENTO RELATIVO n.04 2000.04 = ON Application Unit (Mechatronics) 101
OPERACIÓN DIRECTA y Si se modifica el posicionado online (mientras se ejecuta): El CAMBIO de velocidad es inmediato mientras que el de posición y aceleración/deceleración toma efecto en el siguiente comando. Ejemplos de distintas operaciones: P1 P2 P4 P0 P0' P3 P3' OPERACIÓN MEMORIA P0-P1-P2-P3-P0 Si en P2-P3 se ejecuta OPERACIÓN DIRECTA a (P4) Si ABSOLUTA P4-P3-P0 Si RELATIVA P4-P3'-P0' OPERACIÓN DIRECTA - Si nueva OPERACIÓN DIRECTA ABSOLUTA - Si nueva OPERACIÓN DIRECTA RELATIVA y También se puede realizar como OPERACIÓN DIRECTA: y CAMBIAR DE POSICIÓN (PRESET) y JOGGING y OVERRIDE Application Unit (Mechatronics) 102
OPERACIÓN MEMORIA Application Unit (Mechatronics) 103
OPERACIÓN DE MEMORIA y Se rellenan las tablas con las velocidades en pps, tiempos de aceleración y deceleración en ms, tiempos de espera (dwell time) en s, y las zonas para cada uno de los ejes con el software CX-Position. Application Unit (Mechatronics) 104
OPERACIÓN DE MEMORIA y Se rellena la tabla con los posicionados. Application Unit (Mechatronics) 105
OPERACIÓN DE MEMORIA y Los datos necesarios para definir un posicionado son: X, Y, Z, U Posición final (c.absolutas) o desplazamiento (c.relativas) Axis set Output code Position desig. End code Juego de ejes que intervienen en el posicionado Código salida (0 a 16) que se activa tras terminar el posicionado Tipo de posicionado (0: absoluto, 1: relativo) Tipo posicionado 0:Sing (INDEPENDIENTE), 1: Auto (AUTOMÁTICO), 2:Cont (CONTINUO), 3:Bank (FINAL DE BANCO), 4:Speed (CONTROL VELOCIDAD), 5 / 6: Interrpt (prg/rev) (INTERRUPT FEEDING F/R) Dwell No. Tiempo espera (nº t. espera almacenado en tabla DWELL) Acc No. Aceleración (nº t. aceleración en la tabla ACC/DEC) Dec No. Deceleración (el nº t. deceleración en la tabla ACC/DEC) Start Spd Target Spd Velocidad inicial (el nº velocidad en la tabla SPEED) Velocidad destino(el nº velocidad en la tabla de SPEED) Application Unit (Mechatronics) 106
EJEMPLO Secuencia a realizar START 15000pulsos #0 5000bps START 4000bps 1500bps #1 #2 14725pulsos 9175pulsos Estudio de los posicionados Posicionado #0: INDEPENDIENTE 15000 pulsos incrementales CCW a 5000bps Posicionado #1: CONTINUO 14725 pulsos incrementales CW a 4000bps Posicionado #2: FIN DE BANCO 9175 pulsos incrementales CCW a 1500bps Datos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleración Velocidades Acceleraciones Deceleraciones 1: 5000pps 1: 100ms 1: 100ms 2: 4000pps 2: 25000ms 2: 25000ms 3: 1500pps Application Unit (Mechatronics) 107
EJEMPLO Application Unit (Mechatronics) 108
EJEMPLO Nº Unidad 0 n = 2000 / m = 20000 DM20000 = 000D DM20001 = 0000 DM20002 = 0000 Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (CX-Position) 1º. DEFINIR ORIGEN y Búsqueda de origen: n.06 (2000.06) ----------- o ----------- y Definir posición actual Posición l+9, l+8 DM0009 = 0000, DM0008 = 0000 Cambio PV n.08 2000.08 = ON 2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADO Eje X Eje Y Eje Z Eje U n+1 n+3 n+5 n+7 Secuencia a ejecutar (ej seq = 0 eje X; n+1 = xx00) n.00 n+2.00 n+4.00 n+6.00 Activar lectura secuencia (ej n.00 = 0N) 3º. EJECUTAR POSICIONADOS Eje X Eje Y Eje Z Eje U n.01 n+2.01 n+4.01 n+6.01 START. Ejecuta la secuencia especificada (n.01 = ON) n.02 n+2.02 n+4.02 n+6.02 Ejecuta la secuencia especificada PASO A PASO Application Unit (Mechatronics) 109
TRANSFERENCIAS Application Unit (Mechatronics) 110
TRANSFERENCIAS Métodos de transferencia Transferencia mediante E/S CX-POSITION Application Unit (Mechatronics) 111 C200HE/G/X Transferencia inteligente 772 palabras 128 palabras Una transferencia consiste en escribir información (datos) directamente en la memoria RAM de la unidad especial (en este caso de la PCU). Datos posibles de Transferir/Salvar y Parámetros de ejes y Secuencias posicionado y Velocidades y Posiciones destino y Aceleraciones y Deceleraciones y Dwell times y Zonas Formato de los datos a transferir 4 ó 8 dígitos con distintos formato. Consultar el manual W376-E1-1 (CS1) o W397-E1-1 para ver las direcciones SALVAR DATOS Consiste en copiar la memoria RAM en la memoria EEPROM (Memory Flash) para evitar su pérdida tras un corte de alimentación - Bit de Salvar datos n+1.14 - Software CX-POSITION
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/S Velocidades #0 y #1 a 1000 y 66000pps (eje X). y Definir el área de datos de expansión. (PARÁMETROS COMUNES (m, m+1, m+2)) Ejm: m+0 (DM20000) = 000D m+1 (DM20001) = 01F4 m+2 (DM20002) = 0000 >> l = DM0500 y Creamos una tabla con los datos a transferir. Las velocidades se indican en hexadecimal y en 2 canales cada una y las direcciones son 112D/112C y 112F/112E respectivamente para #0 y #1. 1000pps = 03E8 66000pps = 101D0 DM0200 03E8 DM0201 0000 DM0202 01D0 DM0203 0001 Application Unit (Mechatronics) 112
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/S y Programar las instrucciones siguientes: LD Escribir DIFU(13) AUX LD AUX AND NOT n+2.14 MOV Nº datos l+0 MOV Dir.dat.(DM/EM) l+1 MOV Dirección datos l+2 MOV Dirección PCU l+3 OUT n+1.12 ESCRIBIR AUX n+8.14 DIFU MOV MOV MOV MOV n+1.12 AUX Nº DATOS #0004 l + 0 DIR.DAT. DM/EM #000D l + 1 DIREC. DATOS #0128 l + 2 DIRECCIÓN PCU l + 3 #112C #0004 #000D #0128 #112C 4 palabras (2 datos) de la dirección DM200 a la dirección #112C (velocidad 0) Application Unit (Mechatronics) 113
INSTRUCCIONES IOWR/IORD Las instrucciones de lectura y escritura inteligente ( IORD / IOWR ) se usan para transferir datos desde o hacia la memoria de la unidad especial de E/S especificada. IOWR Función C DIRECCIÓN memoria DESTINO de la unidad PCU (HEX) S Primera DIRECCIÓN origen de DATOS W DIRECCIÓN donde se encuentran datos UNIDAD destino W Nº unidad destino (HEX) W+1 Nº palabras a enviar ( 0 80h) 128 DATOS IORD Función C DIRECCIÓN memoria ORIGEN de la unidad PCU (HEX) W DIRECCIÓN donde se encuentran datos UNIDAD destino S Primera DIRECCIÓN destino de DATOS Application Unit (Mechatronics) 114
TRANSFERENCIA INTELIGENTE Comp. BACKLASH (eje Z): 100 pulsos, 500 pps. y Creamos una tabla con los datos a transferir. COMPENSACIÓN DE BACKLASH Eje X Eje Y Eje Z Eje U 0010 002C 0048 0064 15 00 Rango: 0000 a 270Fh (0 a 9999) VELOCIDAD COMP. BACKLASH 15 00 15 00 Eje X Eje Y Eje Z Eje U 0011 002D 0049 0065 Rango: 0000 0001h a 0007 A120h (1 a 500 000) 100pulsos = 0064 500pps = 0000 01F4 DM3015 0064 DM3016 01F4 DM3017 0000 Compensación de backlash Velocidad comp. backlash Application Unit (Mechatronics) 115
TRANSFERENCIA INTELIGENTE y Programar las instrucciones siguientes: LD DIFU(13) LD OR AND NOT IOWR OUT Escribir AUX AUX TRANSF FIN SIN ERROR Dirección PCU Dirección datos Dirección auxiliar TRANSF ESCRIBIR AUX TRANSF FIN SIN ERROR DIFU IOWR 255.06 AND 255.06 OUT FIN SIN ERROR IOWR #0048 DM03015 DM00200 TRANSF AUX DIRECCIÓN PCU DIREC. DATOS DIR.AUXILIAR FIN SIN ERROR NºUNIDAD DM00200 = 0000 NºPALABRAS DM00201 = 0003 Application Unit (Mechatronics) 116
TIEMPOS DE TRANSFERENCIA El cálculo del tiempo de transmisión es complicado y depende del modelo del PLC, el programa Ladder y de la unidad PCU. Transferencia E/S Transferencia Inteligente Nº Datos READ DATA WRITE DATA 3 13ms 13ms 15 13 ms 13 ms 30 15 ms 15 ms 300 45 ms 50 ms 772 100 ms 120 ms Transferencia E/S Nº READ Datos DATA WRITE DATA 3 27ms 47ms 15 29 ms 47 ms 30 31 ms 49 ms 300 85 ms 142 ms 672 185 ms 293 ms NC413 Nº Datos IORD IOWR 3 0,6 ms 0,6 ms 15 0,6 ms 0,6 ms 30 0,6 ms 0,6 ms 126 0,6 ms 0,6 ms Transferencia Inteligente Nº Datos IORD IOWR 3 2,5 ms 3,7 ms 15 3,7 ms 9,8 ms 30 5,3 ms 17 ms 126 15 ms 62 ms Application Unit (Mechatronics) 117 NC413 EFECTO EN EL CICLO DE SCAN OPERACIÓN NC113 NC213 NC413 MONTAR 0,29 ms 0,32 ms 0,41 ms ESCRITURA 0,7 ms 0,7 ms 0,6 ms LECTURA 0,7 ms 0,7 ms 0,6 ms
EJEMPLOS Application Unit (Mechatronics) 118
EJEMPLOS DE APLICACIONES y Sistema de inspección Los datos de la imagen capturada por el sensor de visión, son introducidos en la CPU del CJ1 que envía los comandos de posicionado a la PCU Mediante operación directa, se puede posicionar sin hacer ninguna transferencia de datos a la PCU, lo que nos ofrece un sistema de inspección relativamente sencillo. Application Unit (Mechatronics) 119
EJEMPLOS DE APLICACIONES y Sistema de ensamblado Hasta 100 posicionados por eje pueden estar almacenados en la memoria de la PCU que se irán ejecutando por operación de memoria. (interpolación lineal) Cualquier respuesta de emergencia se puede programar mediante una interrupción forzada y una operación directa. Application Unit (Mechatronics) 120
EJEMPLOS DE APLICACIONES y Alimentador Usando la función interrupt feeding, el eje se desplazará una posición fija después de detectar la marca. Con la aceleración/deceleración en curva en S se suprime el deslizamiento entre material y alimentador con lo que se mejora la precisión del alimentador. Application Unit (Mechatronics) 121
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA CJ1 CJ1W-NCxx3 Entradas Externas Límite CCW Límite CW Origen Emergencia SMARTSTEP Application Unit (Mechatronics) 122