Weitere Parameter

Lastwinkel

Der Lastwinkel gibt dem Anwender eine Aussage über die aktuelle mechanische Last, welche an der Achse des Motors herrscht. Er wird als 3-Bit Wert (SB.1-SB.3) dargestellt und nach jedem Vollschritt aktualisiert. Da der Lastwinkel mit Hilfe des Motorstroms ermittelt wird, ist er von den folgenden Faktoren direkt abhängig:

• Geschwindigkeit - Eine mittlere Geschwindigkeit ist für einen auswertbaren Lastwinkel von Vorteil, hohe und niedrige Geschwindigkeiten ergeben einen hohen Lastwinkel.
• Resonanzen - Motorresonanzen erzeugen eine hohe mechanische Last am Motor und verfälschen das Messergebnis.
• Beschleunigung - Beschleunigungsphasen erzeugen ebenfalls eine hohe Last am Motor.
• Mixed Decay - Da bei eingeschaltetem Mixed Decay der Motorstrom aktiv eingeprägt wird, wirkt sich eine Deaktivierung durch CW.9 positiv auf die Auflösung des Lastwinkels aus.
• Motorstrom - der eingestellte Spulenstrom hat direkten Einfluss auf die Auflösung des Lastwinkels, d. h. je kleiner der Strom, desto kleiner die Auflösung.

Für jede Applikation sollte der Anwender eine optimale Geschwindigkeit ermitteln, bei der der Lastwinkel eine befriedigende Auflösung erhält.

Stromtabelle

Es ist denkbar, dass es in einigen Anwendungen notwendig ist, den normalerweise sinusförmigen Stromverlauf an den Schrittmotor anzupassen. Dazu muss das Feature-Bit R32.7 aktiviert werden. Die angepasste Stromtabelle ist in der Registerpage 1 vom Anwender abzuspeichern.

Mixed Decay

Die Mixed Decay Eigenschaft dient dazu, den Spulenstrom zu präzisieren und zu reduzieren. Dies wird dadurch erreicht, dass der Komplementärtransistor einer Halbbrücke in der zweiten Hälfte der Microstep-Phase durch Pulsen, aktiv den Spulenstrom einprägt. Im Mikroschrittbetrieb hat dies positiven Einfluss auf die Motorbewegung. Der Motor dreht ruhiger und kann präziser positioniert werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten und im Stillstand sollte Mixed Decay ausgeschaltet werden.

Mixed Decay kann durch das Control-Bit CW.9 deaktiviert werden.

VORSICHT

Positionsverschiebung bei der Deaktivierung von Mixed Decay möglich

Die Position kann sich, bei der Deaktivierung von Mixed Decay, im ungünstigsten Fall um einige Mikrosteps verschieben, weil sich dadurch die Spulenströme verändern!

Automatische und manuelle Stromreduzierung

Die Schrittmotorklemme bietet dem Anwender die Möglichkeit der Stromreduzierung, um eine unnötige Erwärmung des Motors zu vermeiden:

• automatisch, Vorgabe durch Register R44
• manuell, Vorgabe durch Register R45

Ist der Motor im Stillstand (v=0), wird automatisch der Haltestrom aus R44 eingestellt. Dieser Wert bezieht sich auf den eingestellten Spulenstrom der Klemme, nicht auf den maximal möglichen Nennstrom der Klemme!

Um eine größtmögliche Kontrolle für den Anwender zu erreichen, kann dieser Wert auf 100% eingestellt werden und nur R45 auf z. B. 50% gesetzt werden. Durch Setzen der Control-Bits CB.3 oder CW.11 wird manuell ein Haltestrom in die Motorwicklungen eingeprägt. Dies kann im Stillstand und beim Fahren des Motors erfolgen.

Soll-Position vorgeben (über Register)

Der Anwender kann den Soll-Positionswert setzen oder löschen. Die Register R2 und R3 dienen hierbei als Bezug:

• eine steigende Flanke von CW.13 löscht die vorgegebene Soll-Position (höhere Priorität als CW.10 bei gleichzeitig gesetzten CW.10 und CW.13)
• eine steigende Flanke von CW.10 setzt die Soll-Position auf den Wert aus Register R2 und R3

Die Quittierung erfolgt durch das Status-Bit SW.2.

Fahrwegsteuerung

Für Positionierungen, die von einer SPS übernommen werden, ist die Fahrwegsteuerung die optimale Lösung. In dieser Betriebsart wird der Klemme ein 32 Bit Positionswert und verschiedene Parameter, solche wie Geschwindigkeit und Beschleunigung, vorgegeben. Die Klemme fährt nach der Freigabe selbsttätig auf die Zielposition.

Erkennung von Positionsfehlern

Über einen an den digitalen Eingang 2 angeschlossenen externen Sensor (z. B. induktiver Näherungsschalter) bestimmt die Klemme den relativen Positionsfehler des Motors (nur bei interner Positionierung). Durch Register RP0.R51 wird die Anzahl der Impulse pro Umdrehung vorgegeben (wenn z. B. ein Ritzel verwendet wird). Durch Setzen von Bit CW.7 des Control-Worts kann der Anwender den Fehler in die Prozessdaten einblenden und anschließend mit der SPS auswerten.

Die Klemme berechnet mit diesen Parametern ein Positionsdelta:

Legende:

Der relative Positionsfehler muss vom Anwender individuell ausgewertet werden. Er gibt keine direkten Rückschlüsse auf die reale Anzahl der verloren gegangenen Microsteps. Dies ist dadurch bedingt, dass die Klemme den Anfangsfehler (Anzahl Microsteps vom Start des Motors bis zum ersten Sensorimpuls) nicht einrechnet. Ebenfalls kann die Toleranz bzw. die Verzögerung nicht erfasst werden, mit der der Sensor die 24 V schaltet.

Aus diesen Vorüberlegungen ergibt sich eine Geschwindigkeitsabhängigkeit, die bei der Auswertung zu beachten ist. Bei einer konstanten Geschwindigkeit schwankt der Fehler um einige Microsteps, bleibt im Mittel aber gleich. In der Praxis ist die kleine Schwankung unerheblich sein, da der Motor im Fehlerfall

• entweder viele Schritte auf einmal verlieren wird (dies kann eindeutig durch einen sprunghaft steigenden Fehler nachgewiesen werden) oder
• ganz stehen bleibt, was dann durch einen stetig steigenden Positionsfehler erkennbar ist.

Enkoder-Interface

Der Enkoder arbeitet mit einer vierfachen Auswertung.

Latch-Funktionen

Der interne Enkoder bietet die Möglichkeit der Erfassung eines oder mehrerer Latch-Ereignisse. Ein Latch-Ereignis kann durch die Einganssignale C, Latch/Gate, Eingang 1 oder Eingang 2 erzeugt werden. Standardmäßig speichert die Klemme nur einen Latch-Wert. Durch Setzen des Feature-Bits R32.9 und parametrieren von Register R37 kann das Latch-Array aktiviert und die Anzahl der Latch-Werte erhöht werden, so das mehrere Latch-Werte gespeichert werden können.

Die Reaktion der Klemme auf Latch-Ereignisse wird wie folgt aktiviert:

• Setzen des Control-Bits CW.0 aktiviert die steigende Flanke am C-Eingang (höchste Priorität bei mehreren, gleichzeitig gesetzten Control-Bits)
• Setzen des Control-Bits CW.3 aktiviert die steigende Flanke am Latch/Gate-Eingang (zweithöchste Priorität)
• Setzen des Control-Bits CW.4 aktiviert die fallende Flanke am Latch/Gate-Eingang (dritthöchste Priorität)
• Setzen des Control-Bits CW.1 aktiviert die steigende Flanke am digitalen Eingang E1 (vierthöchste Priorität)
• Setzen des Control-Bits CW.2 aktiviert die steigende Flanke am digitalen Eingang E2 (niedrigste Priorität)

Durch Aktivierung von R32.8 kann ein Latch-Ereignis auch dazu genutzt werden, um die aktuelle Position zu löschen. Hierzu muss zuerst eines der oben genannten Ereignisse freigeschaltet werden und danach das Control-Bit CW.13 gesetzt werden. Beim nächsten Latch-Ereignis wird die aktuelle Position gelöscht.

Nachdem die Freigabe durch den Anwender erfolgt ist, speichert die Klemme beim nächsten Latch-Ereignis den aktuellen Positionswert und signalisiert dies durch Setzen des Status-Bits SW.4. Bei aktiviertem Latch-Array tut sie dies erst, nachdem die durch R37 gegebene Anzahl an Latch-Ereignissen aufgetreten ist. Das Auslesen der Latch-Werte muss durch Setzen von CW.5 begonnen werden, hierdurch wird das niederwertige Wort in den Prozessdaten DataIN eingeblendet (die Klemme signalisiert dies durch das Status-Bit SW.5). Das höherwertige Wort kann nur aus Register R5 per Registerkommunikation ausgelesen werden. Die folgenden Latch-Werte können durch Wechseln des Control-Bits CW.6 abgerufen werden. Die Klemme quittiert dies, indem sie das Status-Bit SW.6 ebenfalls wechselt. Der nächste Latch-Wert ist jetzt gültig und wird in DataIN angezeigt. Der letzte Latch-Wert ist erreicht, wenn die Klemme SW.6 nicht mehr analog zum CW.6 wechselt.

Freigabe muss erhalten bleiben! Beim Auslesen der Latch-Werte muss die vorher gesetzte Freigabe erhalten bleiben. Die Latch-Werte gehen verloren, wenn die Freigabe weggenommen wird!

Digitale Eingänge

Die digitalen Eingänge können individuell für Öffner konfiguriert werden. Hierzu wird für Eingang 1 das Bit RP0.R52.14 und für Eingang 2 das Bit RP0.R52.15 des Feature-Registers 2 auf 1_bin gesetzt. Im Auslieferungszustand sind beide Eingänge für Schließer konfiguriert.