Konfiguration der wichtigsten Parameter

Die hier angegebenen Daten sind beispielhaft für einen Schrittmotor AS 1050-0120 aufgeführt. Bei anderen Motoren können die Werte je nach Applikation variieren.

Einstellen der CoE-Objekte

Konfiguration der wichtigsten Parameter 1:

Ausführung von Änderungen

Änderungen der CoE-Objekte werden erst ausgeführt, nachdem das Modul in den Status Init gebracht wurde. Erst danach sind die Änderungen aktiv.

Anpassung von Strom und Spannung

Hinweis

Überhitzung des Motors möglich!

Um den angeschlossenen Motor nicht zu überhitzen, ist es wichtig Strom und Spannung, die vom Stepper-Interface ausgegeben werden, an den Motor anzupassen.

Dazu müssen im CoE-Register der Index 0x8010:01Maximal current und der Index 0x8010:03Nominal voltage passend eingestellt werden (siehe Abb. Anpassung von Strom und Spannung).

Im Index 0x8010:02 kann der Reduced current eingestellt werden. Dadurch wird der Spulenstrom im Stillstand (und damit auch die Verlustleistung) reduziert. Es ist zu beachten, dass sich damit auch das Drehmoment reduziert.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 2:
Anpassung von Strom und Spannung

Auswahl der Grundfrequenz

Das Microstepping ist fest auf 1/64 eingestellt und kann nicht verändert werden. Es kann jedoch die Grundfrequenz verändert werden (default: 2000). Dazu markieren Sie das Modul und wählen die Registerkarte CoE-Online aus. Mit einem Doppelklick auf den Index 0x8012:05Speed range können Sie die Grundfrequenz verändern (Abb. Grundfrequenz einstellen).

Konfiguration der wichtigsten Parameter 3:
Grundfrequenz einstellen

Auswahl des Feedbacksystems

Das Modul mit Encoder-Anschlüssen stellt 2 Möglichkeiten für das Feedback-System zur Auswahl:

Konfiguration der wichtigsten Parameter 4:

Einstellen des Feedback-Typs

In der Grundeinstellung ist das Steppermodul auf den internen Zähler gesetzt. Wenn ein externer Encoder eingesetzt wird, muss die Einstellung mit einem Doppelklick auf den Index 0x8012:08 Feedback type im Enum-Menü geändert werden (Abb. Feedbacksystem auswählen).

Konfiguration der wichtigsten Parameter 5:
Feedbacksystem auswählen

KA-Faktor (nur EP7041-0002 und EP7041-1002)

Mit dem KA-Faktor kann der Strom in den Beschleunigungsphasen angepasst werden. Die Stromerhöhung wird wie folgt berechnet.

Stromerhöhung in mA = Geschwindigkeitsdifferenz  x  K/ 1000

Je steiler also die Geschwindigkeitsrampen sind, desto höher ist die Erhöhung des Stroms.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 6:
Geschwindigkeitsrampen

Dieser Wert lässt sich im Index 0x8011:07Ka factor (curr.) einstellen (siehe Abb. KA-Faktor einstellen).

Konfiguration der wichtigsten Parameter 7:
KA-Faktor einstellen

Einstellungen in der NC

Auswahl der Bezugsgeschwindigkeit

Die Maximalgeschwindigkeit errechnet sich anhand der Grundfrequenz und der Motorfrequenz.

vmax = Grundfrequenz / Motorfrequenz = (2000 Fullsteps / s) / (200 Fullsteps / Umdrehung) = 10 Umdrehungen / s

Multipliziert man die Maximalgeschwindigkeit mit dem Weg pro Umdrehung, erhält man die Bezugsgeschwindigkeit.

vref = 10 Umdrehungen / s  x 360° = 3600 °/ s

Konfiguration der wichtigsten Parameter 8:
Parameter Bezugsgeschwindigkeit

Totzeitkompensation

Die Totzeitkompensation sollte theoretisch 3 Zyklen der NC-Zykluszeit betragen, besser haben sich jedoch 4 Zyklen der NC-Zykluszeit erwiesen. Bei einer Zykluszeit von 2 ms sollte diese somit 0,008 s betragen. Sie finden die Totzeitkompensation unter Weitere Einstellungen der Encoder-Parameter.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 9:
Parameter Totzeitkompensation

Skalierungsfaktor

Den Skalierungsfaktor können Sie ändern, wenn Sie in der NC Achse 1_Enc und die Registerkarte Parameter auswählen (siehe Abb. Skalierungsfaktor einstellen (Beispiel mit Encoder)). Der Wert lässt sich mit den unten angegebenen Formeln berechnen.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 10:
Skalierungsfaktor einstellen (Beispiel mit Encoder)

Berechnung des Skalierungsfaktors

mit Encoder:

SF = Weg pro Umdrehung / Inkremente x 4 = 360° / 1024 x 4 = 0,087890625 mm / INC

ohne Encoder:

SF = Weg pro Umdrehung / Fullsteps x Microsteps = 360° / 200 x 64 = 0,028125 mm / INC

Schleppüberwachung Position

Die Schleppabstandsüberwachung überwacht, ob der aktuelle Schleppabstand einer Achse einen Grenzwert überschreitet. Als Schleppabstand wird die Differenz zwischen ausgegebenem Sollwert (Stellgröße) und zurückgemeldetem Istwert bezeichnet. Sind die Parameter der Klemme noch unzureichend eingestellt, kann es dazu führen, dass beim Verfahren der Achse die Schleppabstandsüberwachung einen Fehler ausgibt. Bei der Inbetriebnahme kann es deswegen eventuell von Vorteil sein, wenn man die Grenzen der Schleppüberwachung Position etwas erhöht.

Hinweis

ACHTUNG: Beschädigung von Geräten, Maschinen und Peripherieteilen möglich!

Bei der Parametrierung der Schleppüberwachung können durch Einstellen zu hoher Grenzwerte Geräte, Maschinen und Peripherieteile beschädigt werden!

Konfiguration der wichtigsten Parameter 11:
Schleppüberwachung einstellen

Kv-Faktoren (nur mit externem Encoder)

In der NC lassen sich unter Achse 1_Ctrl in der Registerkarte Parameter zwei Proportionalfaktoren Kv einstellen. Wählen Sie jedoch vorher unter der Registerkarte NC-Controller den Typ Positionsregler mit zwei P-Konstanten (mit Ka) aus. Die beiden P-Konstanten sind einmal für den Bereich Stillstand und ein weiteres Mal für den Bereich Fahren (siehe Abb. Proportionalfaktor KV einstellen). Damit hat man die Möglichkeit, im Anfahrmoment und im Bremsmoment ein anderes Drehmoment einzustellen als beim Fahren. Der Schwellwert lässt sich direkt darunter (Pos-Regelung: Geschw.schwelle V dyn) zwischen 0.0 (0%) und 1.0 (100%) einstellen. In der (Abb. Geschwindigkeitsrampe mit Grenzwerten des KV-Faktors) ist eine Geschwindigkeitsrampe mit Schwellwerten von 30% dargestellt. Im Bereich Stillstand (t1 und t3) kann dann ein unterschiedlicher Kv-Faktor eingestellt werden als im Bereich Fahren (t2). In diesem Fall ist jeweils der gleiche Faktor verwendet worden, da bei Steppermotoren diese Funktion nicht so ausschlaggebend ist, wie bei DC-Motoren.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 12:
Geschwindigkeitsrampe mit Grenzwerten des KV-Faktors
Konfiguration der wichtigsten Parameter 13:
Proportionalfaktor KV einstellen

Totzone für Positionsfehler

Mit Hilfe des Microstepping können 200 x 64 = 12800 Positionen angefahren werden. Da der Encoder nur 1024 x 4 = 4096 Positionen abfragen kann, wird unter Umständen eine Position, die sich zwischen zwei Abtastpunkten des Encoders befindet, nicht richtig erfasst und die Klemme regelt um diese Position herum. Mit Hilfe der Totzone für Positionsfehler kann eine Toleranz angegeben werden, innerhalb der die Position als "erreicht" gesehen wird (Abb. Totzone für Positionsfehler).

Konfiguration der wichtigsten Parameter 14:
Totzone für Positionsfehler

Einstellung der Hochlaufzeit

Um eventuell auftretende Resonanzen schnell zu durchfahren, sollten Hochlaufzeit und Bremszeit möglichst mit steilen Rampen gefahren werden.

Konfiguration der wichtigsten Parameter 15:
Einstellung der Hochlaufzeit