Controller per motori passo-passo

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1 Controller per motori passo-passo Descrizione Tipo SEC-ST-48-6-P01 Montaggio ed installazione Descrizione it 0310a

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3 Indice e avvertenze generali di sicurezza Autore... M. Schöttner Versione originale... de Traduzione... transline Deutschland Layout... Festo AG & Co., Abtl. KI-DT Composizione... DUCOM Edizione... it 0310a Denominazione... SEC-ST-48-6-P01-IT Cod. ord E (Festo AG & Co. KG, D-D Esslingen, 2003) Internet: service_international@festo.com È vietato consegnare a terzi o riprodurre questo documento, utilizzarne il contenuto o renderlo comunque noto a terzi senza esplicita autorizzazione. Ogni infrazione comporta il risarcimento dei danni subiti. Sono riservati tutti i diritti derivanti dalla concessione di brevetti per invenzioni industriali di utilità o di brevetti per modelli ornamentali. I

4 Indice e avvertenze generali di sicurezza II

5 Indice e avvertenze generali di sicurezza Indice Usi consentiti... Informazioni generali sui sistemi con motori passo-passo... Istruzioni per un accurata regolazione dei motori passo-passo... Destinatari... Assistenza... Istruzioni relative alla presente descrizione... Indicazioni importanti per l utilizzatore... Marchio commerciale... Istruzioni di sicurezza... VI VII XII XV XV XV VIII XVIII XVIII 1. Panoramica del sistema Descrizione generale Caratteristiche di potenza Il controller Descrizione breve Livello finale di potenza Descrizione breve Monitoraggio interno Indicatori Indicatore di pronto per il funzionamento Indicatore di errore Interfacce utente Ingresso Enable Ingresso Direction Ingresso Clock Uscita Error Impostazioni Modalità di passo Regolazione della corrente La riduzione di corrente I-Red Commutatore Enable III

6 Indice e avvertenze generali di sicurezza 2. Montaggio Dimensioni Dimensioni del SEC-ST Alimentazione elettrica del SEC-ST Elettromeccanica Veduta anteriore Installazione Materiale Produttore Connettore maschio X1 per cavo di comando Connettore maschio X2 per raccordo motore MTR-ST Connettore maschio per alimentazione elettrica Raccordo PE del SEC-ST Connettori e occupazione dei relativi pin Connettore maschio X1 per cavo di comando KSPC-SECST-1, Cavo motore e di alimentazione elettrica per il SEC-ST Collegamento del cavo di connessione Panoramica delle connessioni Sistema completo SEC-ST Collegare il motore al SEC-ST Collegare il SEC-ST all alimentazione elettrica Collegare il SEC-ST al sistema di comando (SPC200) Conduttore di terra PE e connessioni di schermaggio Istruzionidicollegamento Isolamento galvanico Misure per l osservanza di linee guida di compatibilità elettromagnetica IV

7 Indice e avvertenze generali di sicurezza 4. Messa in servizio Messa in servizio del SEC-ST Diagnosi e correzione degli errori Messaggi di errore del SEC-ST Errori di funzione del SEC-ST A. Appendice tecnica... A-1 A.1 Dati tecnici... A-3 A.1.1 Tipo SEC-ST-48-6-P01... A-3 A.1.2 Rating massimi... A-4 V

8 Indice e avvertenze generali di sicurezza Usi consentiti Il SEC-ST-48-6-P01, a cui in seguito si fa riferimento come SEC-ST, Smart Electromotor Controller Steppermotor, serve per l impiego in quadri di comando per l azionamento di motori passo-passo nella tecnica a 2 tratti. Il SEC-ST deve venire azionato in un ambiente di lavoro sicuro. All impianto deve venire installato uno stop di emergenza. Utilizzare il SEC-ST soltanto nelle condizioni ambientali consentite. Il SEC-ST deve venire impiegato esclusivamente per usi industriali e commerciali stazionari. La sicurezza dalle interferenze elettromagnetiche dei componenti elettronici di potenza non è predisposta per il funzionamento in impianti in movimento, in case e industrie collegate direttamente alla rete a bassa tensione. Installare il SEC-ST schermato in un quadro comandi dotato di messa a terra. In caso contrario non verrà garantita la compatibilità elettromagnetica dei componenti elettronici di potenza. Il SEC-ST va utilizzato esclusivamente: per gli usi consentiti nello stato originale senza apportare modifiche in condizioni tecnicamente perfette. In caso di collegamento di componenti commerciali, quali sensori e attuatori, è necessario attenersi ai valori limite indicati per pressioni, temperature, dati elettrici, momenti ecc. Attenersi alle norme indicate nei singoli capitoli e alle prescrizioni delle associazioni di categoria, dell Ente di Sorveglianza Tecnica (TÜV), del VDE (Associazione Elettrotecnica Tedesca) o alle norme nazionali equivalenti. VI

9 Indice e avvertenze generali di sicurezza Informazioni generali sui sistemi con motori passo-passo Descrizione I motori passo-passo costituiscono una forma costruttiva speciale dei motori sincroni e vengono azionati mediante impulsi di corrente generati da un apposita centralina. A ogni impulso corrisponde sempre lo stesso angolo di rotazione. Ciò rende possibile l esecuzione di istruzioni di posizionamento senza retroazione. I motori passo-passo vengono sfruttati per il loro moto rotatorio digitale per adempiere a funzioni di commutazione e all interno di sistemi di posizionamento; a questo proposito occorre tuttavia sottolineare che il sistema di comando centrale, non ricevendo nessun segnale di risposta, non può verificareseilmotoreabbiaeffettivamenteeseguitoilpasso. Precisione e risoluzione L angolo del passo varia in relazione alle caratteristiche costruttive del motore; nei motori passo-passo a 2 fasi Festo l angolo è di 1,8 (+/-5%) per la modalità di funzionamento a passo completo. Un passo singolo viene generato mediante l alimentazione elettrica alternata di due bobine all amperaggio massimo. A ogni commutazione dell alimentazione della corrente, il motore passo-passo esegue un passo di 1,8. È tuttavia possibile predisporre il motore per l alimentazione contemporanea delle due bobine con due livelli di amperaggio diversi: in tal caso, ai diversi livelli di amperaggio corrispondono mezzi passi oppure quarti, quinti, ottavi o decimi di passo, il che assicura con elevatissima accuratezza la massima risoluzione di posizionamento del motore passo-passo. La corsa incrementale minima (risoluzione) di un asse lineare viene determinata dall angolo di passo del motore (numero di passi per giro) e della costante di avanzamento dell asse lineare (determinata dal diametro del pignone motore o dal passo dell asta filettata). VII

10 Indice e avvertenze generali di sicurezza Per il calcolo procedere come segue: Numero di passi per giro = 360 Angolo di passo.del motore Risoluzione = Costante di avanzamento dell asse X Rapporto di trasmissione Esempio: Angolo di passo del motore: 0,9 (+/- 5%), nel semipasso Costante di avanzamento dell asse lineare: 120 mm/giro Rapporto di trasmissione: 1/4 (rapp. di riduzione = 4 ) Dal suddetto esempio risulta una risoluzione pari a 0,075 mm per passo. Tutte le posizioni che questa combinazione motore-gruppo di trasmissione-asse è in grado di eseguire sono divisibili per 0,075. Al contrario, in caso di funzionamento con quarti di passo, la risoluzione è addirittura di 0,0375 mm; il funzionamento con decimi di passo consentirebbe addirittura una risoluzione di 0,00375 mm per passo. Nel calcolo occorre ovviamente tenere in considerazione anche il gioco assiale, il gioco torsionale dei rotismi presenti e la tolleranza propria del motore passo-passo. Quest ultima va sempre considerata come valore assoluto del passo completo, in modo particolare negli impieghi in cui è richiesta massima precisione di posizionamento. VIII

11 Indice e avvertenze generali di sicurezza Criteri generali Per quanto si possa essere indotti a ritenere che i motori passo-passo siano di facile impiego, vale la pena ricordare che non sono in grado di adempiere a funzioni di controllo: ciò significa che il sistema di comando centrale, non ricevendo nessun segnale di risposta, non è in grado di verificare inalcunmodoseilmotoreabbiaeffettivamenteeseguitoil passo. Per questo motivo è fondamentale, ai fini della scelta di un motore, analizzarne accuratamente la curva caratteristica coppia/numerodigiriperdefinireseilmotoresiaveramente in grado di movimentare il carico previsto con parametri di velocità e di accelerazione ottimali. Nel caso in cui il motore perda un passo (in altre parole: se il carico movimentato è troppo elevato per l energia erogata dal motore), non è più possibile garantire la precisione di posizionamento dei particolari. Ne possono risultare degli errori che devono essere monitorati e rilevati all interno del sistema, ad esempio mediante interruttori di fine corsa. Posizionamento con frequenza Start- Stop Un altro parametro fondamentale per un buon utilizzo dei motori passo-passo è rappresentato dalla cosiddetta frequenza Start-Stop: è la frequenza o il numero di giri con i qualiilmotorepasso-passoèingradodifunzionareediarrestarsi in modo sicuro, ossia senza perdere il passo, erogando al contempo la coppia richiesta. I motori possono perdere il passo sia in fase di decelerazione (arresto) che in fase di accelerazione! IX

12 Indice e avvertenze generali di sicurezza Vibrazioni di risonanza Il motore passo-passo tende a vibrare per effetto dell applicazionediunacorrentecostantefinalizzataadassicurarnela coppia di mantenimento massima. Essendo come principio di funzionamento un motore sincrono, il motore passo-passo segue in modo estremamente preciso il campo di funzionamento previsto. Se non viene applicato nessun carico, il rotore, a causa del suo limitatissimo momento di inerzia, presenta vibrazioni superiori al passo prefissato. Se l impulso di eccitazione per il passo successivo viene trasmesso in un momento inopportuno, nel sistema si generano delle vibrazioni. Per limitare la possibilità di tale inconveniente, è possibile adottare le seguenti misure preventive: Dal momento che i motori passo-passo presentano vibrazionidirisonanzapiùevidenticonfrequenzebasse,è possibile cercare di spostare la frequenza Start-Stop su un intervallo superiore (ca. 200 Hz e oltre). Per porre rimedio a tale inconveniente, oltre a incrementare la frequenza Start-Stop è possibile ridurre anche la corrente di fase. Lasituazionepuòesseremigliorataanchemediantela commutazione dal passo completo al mezzo passo o al quarto di passo. È sempre efficace alimentare il motore al carico nominale proprio. Nel caso in cui questo non fosse possibile, è consigliabile ridurre la corrente di fase. X

13 Indice e avvertenze generali di sicurezza Corrente di fase Sidefiniscecorrentedifaselacorrentechescorreattraverso lafasediunavvolgimento.quandolacorrentedifaseèmassima, il motore passo-passo presenta il massimo valore di coppia di mantenimento. Per un buon funzionamento del motore, la corrente di fase dovrebbe essere preferibilmente modulata in funzione del carico e non necessariamente al valore massimo. In caso di sollecitazione del motore in assenza di carico o con un momento inferiore al suo momento nominale, questo può eseguire un numero eccessivo di passi o presentare delle vibrazioni (vedi sopra), che producono lo stesso effetto di una perdita di passi. La corrente di fase preimpostata scorre attraverso le bobine di volta in volta attive del motore, anche quando questo è fermo. Questa caratteristica presenta il vantaggio da un lato di assicurare una certa coppia di arresto del motore, che gli consente di essere sollecitato da fermo con la coppia di mantenimento propria e dall altro di mantenere il motore in temperatura anche in caso di inattività. Nel caso in cui non sia necessario avere questo valore della coppia di mantenimento quando il motore è fermo, è opportuno ridurre la corrente di faseamotorefermo.questafunzioneègiàpredispostanel controller per motori passo-passo Festo SEC-ST-48-6-P01. Utilizzando adeguatamente questa caratteristica intrinseca dei motori passo-passo, è possibile realizzare un interessante soluzione di posizionamento con un grado di precisione soddisfacente. XI

14 Indice e avvertenze generali di sicurezza Istruzioni per un accurata regolazione dei motori passo-passo Determinazione del regime consentito in funzione del carico Seènotalacoppiachevieneapplicataalgruppomotore,è possibile calcolare il numero di giri consentito del motore in base alla curva caratteristica della coppia e del numero di giri, tenendo presente che l intervallo di regime risulta utilizzabile finchéilmotoreèingradodierogarel 80%dellasuacoppia nominale. A valori superiori si registra una perdita di coppia delmotoretaledaaumentareilrischiodiperditadipassi. Nella modalità a passo completo è praticamente certa la presenza di vibrazioni di risonanza, ma dipendendo queste ultime dalle caratteristiche del sistema, non è sempre possibile determinare con precisione in che punto si possano verificare e per questo motivo è necessario eseguire delle modifiche. In generale risulta più utile impiegare il motore in modalità semipasso, per limitare la possibilità di vibrazioni. In caso di azionamento del motore senza carico, è opportuno ridurre il livello della corrente: anche la presenza di valori di corrente troppo elevati può infatti dare luogo a vibrazioni e di conseguenza a perdite di passi. XII

15 Indice e avvertenze generali di sicurezza Esempio: Fig. 0/1: Curva alto S1 - passo completo / curva basso S2 - semipasso M = Coppia, n = Numero di giri Sulla base della curva caratteristica è possibile definire quale sia la velocità massima di esercizio consentita del motore passo-passo in funzione della coppia applicata nelle modalità a passo completo o a semipasso (nell esempio: ca giri/ min con semipasso) Determinazione della frequenza Start- Stop È consigliabile mantenere valori elevati di frequenza Start- Stop, dal momento che è soprattutto in bande di frequenza limitate che si presentano vibrazioni di risonanza più evidenti che danno origine alle perdite di passi. Incrementare la frequenza Start- Stop, finché si nota una perdita di passi del gruppo motore all avviamento. Procedere quindi a ridurre ulteriormente la frequenza Start- Stop almeno del 20%, per garantire che non si verifichi nessuna perdita di passi in fase di accelerazione. Sono ammissibili valori iniziali di frequenza di 400 Hz per gruppi motore piccoli e di ca. 200 Hz per gruppi motore grandi. XIII

16 Indice e avvertenze generali di sicurezza Consigli e suggerimenti per la soppressione delle vibrazioni di risonanza S Modalitàasemipassoenonapassocompleto. In generale il semipasso è migliore del passo completo. Nella modalità semipasso il motore passo-passo a 2 fasi fornisce in generale buone prestazioni funzionali. S S S S Registrare la corrente di fase su un valore più basso (sul valore minimo indispensabile). Una corrente di fase bassa riduce la rigidità del sistema, ma d altra parte ne limita la sensibilità alle vibrazioni. La frequenza operativa è inversamente proporzionale alle vibrazioni di risonanza. La frequenza operativa presenta spesso valori analoghi a quello in cui si generano le vibrazioni di risonanza o ad un loro multiplo. Nella maggior parte dei casi, scostamenti minimi dalla frequenza dei passi critica assicurano le migliori prestazioni. Adottare rampe di accelerazione con maggiore pendenza. Questa soluzione mette il motore passo-passo in condizione di attraversare bande di frequenza critiche in tempi brevi, proteggendolo quindi almeno in un primo tempo in maniera efficace dalle vibrazioni. Incrementare l attrito (soluzione di emergenza). L attrito produce un effetto di ammortizzazione sull intero sistema,madeterminad altrapartelaperditadicoppia utile. XIV

17 Indice e avvertenze generali di sicurezza Destinatari La presente descrizione è rivolta esclusivamente a personale qualificato nelle tecnologie di controllo ed automazione, che S S si occupa per la prima volta del comando di motori passopasso ha già raccolto esperienze con motori passo-passo. Assistenza In caso di problemi tecnici rivolgersi al locale Centro Assistenza Festo. Istruzioni relative alla presente descrizione Il presente manuale La aiuterà ad eseguire correttamente la prima messa in servizio del SEC-ST. Nel presente manuale sono contenute informazioni importanti e conoscenze basilari per comandare in modo corretto il SEC-ST. La maggior parte delle fasi di lavoro descritte nel presente manuale sono strutturate in due parti distinte: S S Parte descrittiva: in questa parte sono contenute istruzioni importanti e l obiettivo delle singole fasi di lavoro. Parte istruttiva: nella presente parte l utente deve entrare in azione ed eseguire le fasi di lavoro descritte. XV

18 Indice e avvertenze generali di sicurezza Indicazioni importanti per l utilizzatore Categorie di pericolo Il presente manuale fornisce indicazioni sui pericoli che possono insorgere in caso di uso improprio del prodotto. Tali indicazioni sono evidenziate con una parola di segnalazione (avvertenza, attenzione, ecc.), stampate in caratteri ombreggiati e contrassegnate da un pittogramma. Si distinguono le seguenti indicazioni di pericolo: Avvertenza... la mancata osservanza di quanto indicato può provocare gravi danni a persone o cose. Attenzione... la mancata osservanza di quanto indicato può provocare danni a persone o cose. Nota... la mancata osservanza di quanto indicato può provocare danni a cose. Inoltre, il seguente pittogramma indica le parti di testo che descrivono le attività con componenti danneggiabili a causa di cariche elettrostatiche: Componenti danneggiabili a causa di cariche elettrostatiche. Manipolazioni improprie possono danneggiare i componenti. XVI

19 Indice e avvertenze generali di sicurezza Segnalazione di informazioni speciali I seguenti pittogrammi indicano le parti di testo contenenti informazioni speciali. Pittogrammi Informazioni: Consigli, suggerimenti e rimandi ad altre fonti di informazioni. Accessori: Indicazioni sugli accessori necessari o idonei al prodotto Festo. Ambiente: Informazioni per l impiego dei prodotti Festo nel rispetto dell ambiente. Simbologia nel testo S Il punto contraddistingue attività che possono essere eseguite seguendo qualsiasi ordine. 1. Le cifre contraddistinguono le attività che devono essere eseguite nell ordine indicato. I trattini contraddistinguono elencazioni generiche. XVII

20 Indice e avvertenze generali di sicurezza Marchio commerciale Tutti i nomi dei prodotti contenuti nel presente documento potrebbero essere coperti da marchio registrato. I marchi ivi contenuti vengono utilizzati unicamente a scopo di identificazione dei singoli prodotti. Istruzioni di sicurezza Nota Durante l installazione, messa in servizio e manutenzione devonovenireosservatelenormedisicurezzaedi prevenzione degli infortuni specifiche dei singoli casi. Sono valide inoltre le seguenti norme senza pretesa di completezza: S Lineeguidaperlacostruzionediimpiantiacorrentead alta tensione fino a 1000 Volt. S Equipaggiamento elettrico di macchine. S Equipaggiamento di impianti ad alta tensione con mezzi elettronici. XVIII

21 Panoramica del sistema Capitolo 1 1-1

22 1. Panoramica del sistema Indice 1. Panoramica del sistema Descrizione generale Caratteristiche di potenza Il controller Descrizione breve Livello finale di potenza Descrizione breve Monitoraggio interno Indicatori Indicatore di pronto per il funzionamento Indicatore di errore Interfacce utente Ingresso Enable Ingresso Direction Ingresso Clock Uscita Error Impostazioni Modalità di passo Regolazione della corrente La riduzione di corrente I-Red Commutatore Enable

23 1. Panoramica del sistema 1.1 Descrizione generale Il Controller SEC-ST per motori passo-passo serve per la semplice messa in servizio di motori passo-passo con tecnica a 2 tratti. Tramite ingressi digitali l azionamento può venire approntato per quanto riguarda il numero di passi e la direzione. 1.2 Caratteristiche di potenza S S S S S S S S S Driver bipolare modulatore meccanico Tensione di ingresso VDC Corrente di fase fino a 6 A regolabile in 8 livelli Abbassamento automatico della corrente attivabile al 30 % della corrente di fase regolata Possibili passi completi, mezzi passi, quarti, quinti, ottavi edecimidipasso Frequenza di passo massima 40 khz Possibile corsa manuale tramite tasti Funzione di sicurezza contro sovratemperatura e cortocircuito Uscita Error 1-3

24 1. Panoramica del sistema 1.3 Il controller Descrizione breve La comunicazione con i comandi di livello superiore, p.es. i comandi a logica programmabile (PLC), avviene tramite ingressi ed uscite. Gli ingressi sono ad isolamento galvanico completo. Vi è la possibilità di azionarli a 5 V o 24 V (vedere paragrafo 1.6, Interfacce utente). Tramite tasto può venire eseguito un singolo passo oppure una corsa in entrambe le direzioni di rotazione. 1.4 Livello finale di potenza Descrizione breve Il livello finale di potenza integrato è in grado di comandare finoa6adicorrentedifase.lacorrentedifasevieneregolata tramite un commutatore DIP-switch (vedere paragrafo 1.7.2) Monitoraggio interno Il livello finale dispone di un dispositivo di interruzione in caso di sovratemperatura nonché di una funzione di monitoraggio in caso di cortocircuito tra loro delle fasi motore oppure in caso di GND (per output vedere 1.6., Interfacce utente). 1-4

25 1. Panoramica del sistema 1.5 Indicatori Indicatore di pronto per il funzionamento Il LED verde Pronto per il funzionamento situato sulla parte frontale del SEC-ST indica che quest ultimo è pronto per il funzionamento Indicatore di errore Un indicazione di errore avviene tramite il LED rosso Error. 1-5

26 1. Panoramica del sistema 1.6 Interfacce utente Ingresso Enable Tramite l ingresso Enable il Controller può venire attivato. Sistema di controllo esterno (p. es. SPC200) Tipo SEC-ST-48-6-P01 Corrente all optoaccoppiatore = SEC enabled Fig. 1/1: Nota Una connessione non corretta può avere come conseguenza danni dell SEC-ST o del sistema di comando. Osservare il livello di uscita del sistema di comando! Come livello di segnale possono venire utilizzati + 24 V o +5V. 1-6

27 1. Panoramica del sistema Ingresso Direction Tramite l ingresso Direction viene definita la direzione di rotazione del motore. Sistema di controllo esterno (p. es. SPC200) Tipo SEC-ST-48-6-P01 Corrente all optoaccoppiatore = Direzione + Fig. 1/2: Nota Una connessione non corretta può avere come conseguenza danni dell SEC-ST o del sistema di comando. Osservare il livello di uscita del sistema di comando! Come livello di segnale possono venire utilizzati + 24 V o +5V. CLK 1 0 DIR 1 0 motore passo Fig. 1/3: 1-7

28 1. Panoramica del sistema Ingresso Clock Tramite l ingresso Clock il motore esegue un passo. Sistema di controllo esterno (p. es. SPC200) Tipo SEC-ST-48-6-P01 Fronte discendente = un passo Fig. 1/4: Nota Una connessione non corretta può avere come conseguenza danni dell SEC-ST o del sistema di comando. Osservare il livello di uscita del sistema di comando! Come livello di segnale possono venire utilizzati + 24 V o +5V. CLK 1 0 DIR 1 0 motore passo Fig. 1/5: 1-8

29 1. Panoramica del sistema Uscita Error Viene eseguito il monitoraggio della temperatura del Controller. In caso di cortocircuito nello stesso modo viene segnalato un errore (LED rosso). Perl interrogazionelogicaèadisposizioneun uscitaerror. Tipo SEC-ST-48-6-P01 _ Fig. 1/6: Attenzione Osservarelatensionemax.consentitadi+30VDCela corrente max. consentita di 30 ma all uscita di errore Err+. Esempio di connessione Fig. 1/7: 1-9

30 1. Panoramica del sistema 1.7 Impostazioni Modalità di passo La modalità di passo può venire regolata dall utente tramite i commutatori tipo DIP-switch 1, 2 e Passo completo /5 di passo Mezzo passo /8 di passo /4 di passo /10 di passo Fig. 1/8: Regolazione di fabbrica: Semipasso 1-10

31 1. Panoramica del sistema Denominazione del passo Numero di passi per rotazione Passo completo 200 Mezzo passo 400 Un quarto di passo 800 Un quinto di passo 1000 Un ottavo di passo 1600 Un decimo di passo 2000 Nota Nelcasodiimpiegodiquarto,quinto,ottavoodecimodi passo si ottengono altri percorsi di traslazione! Se l azionamento avviene tramite una PLC di Festo (SPC200) vengono supportati soltanto passi completi e mezzi passi. 1-11

32 1. Panoramica del sistema Regolazione della corrente Gli 8 valori di corrente regolabili si orientano ai motori passopasso di Festo MTR-ST-42..., MTR-ST e MTR-ST La regolazione viene effettuata tramite i commutatori tipo DIP-switch 4, 5 e ,25 A ,70 A ,50 A ,00 A ,80 A ,50 A ,15 A ,00 A Fig. 1/9: Attenzione Osservare la corrente di mantenimento massima consentita del motore passo-passo in dotazione. Per informazioni sulle regolazioni della corrente fare riferimento al foglio dati del relativo motore. 1-12

33 1. Panoramica del sistema La riduzione di corrente I-Red La riduzione automatica di corrente può venire attivata tramite il commutatore tipo DIP-switch 7. Se per 80 ms non vi è segnaledipasso,lacorrenteditrattovieneridottaal30% della corrente regolato. Commutatore 7 on = Riduzione di corrente attivata (Regolazione di fabbrica) Fig. 1/10: Attenzione Nel caso di riduzione di corrente attiva la coppia di mantenimento del motore si riduce. Osservare in particolare in caso di impieghi verticali Commutatore Enable Con il commutatore tipo DIP-switch 8 si può disattivare la corrente del motore. Dopo la riattivazione gli avvolgimenti motore vengono alimentati con gli stessi valori di corrente di prima della disattivazione. Commutatore 8 off = Corrente motore inserita (Regolazione di fabbrica) Fig. 1/11: 1-13

34 1. Panoramica del sistema 1-14

35 Montaggio Capitolo 2 2-1

36 2. Montaggio Indice 2. Montaggio Dimensioni Dimensioni del SEC-ST Alimentazione elettrica del SEC-ST Elettromeccanica Veduta anteriore

37 2. Montaggio 2.1 Dimensioni Dimensioni del SEC-ST Fig. 2/1: Dimensioni del SEC-ST 2-3

38 2. Montaggio Nota Le schermature possono venire fissate alle viti di messa a terra M4 previste per lo scopo. Le viti di fissaggio non devono venire utilizzate come viti di messaaterra! Gli apparecchi della serie sono previsti come apparecchi compatti per il montaggio al quadro comandi o a parete. La dispersione di potenza che si verifica durante il funzionamento e quindi il riscaldamento dell apparecchio dipendono dalle emissioni di energia. Il raffreddamento del SEC-ST avviene tramite un aerazione forzata con la ventola di serie contenuta nella fornitura. Per un raffreddamento sufficiente deve venire mantenuta su tutti i lati un area libera di almeno 3 cm. 3cm 2-4

39 2. Montaggio 2.2 Alimentazione elettrica del SEC-ST Fig. 2/2: Per le prestazioni nominali nell ambito di impiego specifico è necessario un alimentatore a 48 VDC (SVG-SEC-48-6). IlSEC-STpuòvenireazionatoanchea24VDC.Inquestocaso occorre tenere presente eventuali mancanze nella dinamica dei motori passo-passo (vedere fogli dati dei motori passopasso). Nota: Nei Controller Festo la protezione contro le scosse elettriche (protezione dal contatto diretto e indiretto) viene ottenuta mediante impiego di alimentatori PELV in conformità alle disposizioni della normativa EN /IEC 204. Per l alimentazione delle reti PELV è necessario prevedere l impiego di trasformatori di sicurezza identificati con il simbolo indicato a lato.lamessaaterradeicontrollerèfinalizzataagarantirne il funzionamento (ad es. per assicurare la protezione contro i radiodisturbi). 2-5

40 2. Montaggio 2.3 Elettromeccanica Veduta anteriore 1 Tasto 1 2 Tasto 2 3 Connettore maschio X1 4 LED 1 5 Tasto 3 6 Tasto 4 7 Commutatore Connettore maschio X2 9 Connettore maschio X Fig. 2/3: Veduta anteriore SEC-ST-508 Avvertenza Osservare l occupazione dei connettori maschio alla connessione X3. Uno scambio dei morsetti di collegamento può avere come conseguenza gravi danni all apparecchio. 2-6

41 Installazione Capitolo 3 3-1

42 3. Installazione Indice 3. Installazione Materiale Produttore Connettore maschio X1 per cavo di comando Connettore maschio X2 per raccordo motore MTR-ST Connettore maschio per alimentazione elettrica Raccordo PE del SEC-ST Connettori e occupazione dei relativi pin Connettore maschio X1 per cavo di comando KSPC-SECST-1, Cavo motore e di alimentazione elettrica per il SEC-ST Collegamento del cavo di connessione Panoramica delle connessioni Sistema completo SEC-ST Collegare il motore al SEC-ST Collegare il SEC-ST all alimentazione elettrica Collegare il SEC-ST al sistema di comando (SPC200) Conduttore di terra PE e connessioni di schermaggio Istruzionidicollegamento Isolamento galvanico Misure per l osservanza di linee guida di compatibilità elettromagnetica

43 3. Installazione 3.1 Materiale Produttore Attenzione Per il cablaggio del sistema utilizzare esclusivamente i cavi descritti in seguito. Solo in questo modo si garantisce il funzionamento regolare del sistema. Attenzione Cavi confezionati in modo non corretto possono distruggereicomponentielettronicieprodurremovimentiimprevisti del motore. Controllare tutti i cavi confezionati secondo le istruzioni di montaggio. Accertarsi che i cavi siano cablati in modo corretto e che i connettori siano montati con dado antistrappo. Consigliamo l uso dei seguenti cavi Festo per il collegamento con i nostri sistemi elettrici di posizionamento: Cavo Denominazione Cod. ident. KMTR-ST-5 Cavo motore 5 m KMTR-ST-10 Cavo motore 10 m KMTR-ST-x KSPC-SECST-1,5 Cavo motore xm (fino ad max. di 10 m) Cavo di comando per SPC

44 3. Installazione Connettore maschio X1 per cavo di comando 1connettorea11polidiWeidmüller,BLZ3.5/11SNSW, cod. ident contenuto nella fornitura Connettore maschio X2 per raccordo motore MTR-ST... 1 connettore a 4 poli di Weidmüller, BLZ 5.00/4 SN SW, cod. ident contenuto nella fornitura Connettore maschio per alimentazione elettrica 1 connettore a 2 poli di Weidmüller, BLZ 5.00/2 SN SW, cod. ident contenuto nella fornitura Raccordo PE del SEC-ST Il raccordo PE del SEC-ST (sul lato alimentazione e motore) avviene tramite un bullone filettato M4. 3-4

45 3. Installazione 3.2 Connettori e occupazione dei relativi pin Connettore maschio X1 per cavo di comando KSPC-SECST-1,5 * Connettore: Weidmüller, BLZ 3.5/11 SN SW Fig. 3/1: Pin Denominaz. breve Significato/Nota 1 En +24 Ingresso Enable + 24 V (7 ma) 2 En +5 Ingresso Enable + 5 V (10 ma) 3 En - Ingresso Enable - 4 Clk +24V Ingresso Clock + 24 V (7 ma) 5 Clk +5V Ingresso Clock + 5 V (10 ma) 6 Clk - Ingresso Clock - 7 Dir +24V Ingresso Direction + 24 V (7 ma) 8 Dir +5V Ingresso Direction + 5 V (10 ma) 9 Dir - Ingresso Direction - 10 Err + Uscita Error + (max. 30 ma) 11 Err- Uscita Error - Fig. 3/2: Occupazione del connettore X1 3-5

46 3. Installazione Cavo motore e di alimentazione elettrica per il SEC-ST D-Sub a 9 poli Veduta del connettore motore Festo per motore passo-passo MTR-ST... Tratto A Tratto A/ Tratto B Tratto B/ VDC GND Weidmüller BLZ 5.00 Veduta su SEC-ST Piattina di massa 6 mm bianco marrone verde giallo grigio rosa Tratto A Tratto A/ Tratto B Tratto B/ VDC GND Schermo GND freno +24V DC freno Fig. 3/3: Occupazione di connessione cavo motore Pin Denominazione breve Significato/Nota 1 Tratto A Conness. motore avvolgimento A inizio 2 Tratto A/ Conness. motore avvolgimento A fine 3 Tratto B Conness. motore avvolgimento B inizio 4 Tratto B/ Conness. motore avvolgimento B fine Fig. 3/4: Occupazione del connettore X2 (raccordo motore) Pin Denominazione breve Significato/Nota VDC Alimentazione elettrica VDC 2 GND Alimentazione elettrica GND Fig. 3/5: Occupazione del connettore X1 (alimentaz. elettrica) 3-6

47 3. Installazione 3.3 Collegamento del cavo di connessione Nota Il collegamento alla rete elettrica ed il montaggio dell interruttore di rete, del trasformatore, dei dispositivi di sicurezza e dei filtri di rete deve venire eseguita esclusivamente da elettricisti specializzati. Attenzione S Non collegare e scollegare cavi alle parti elettroniche finché l impianto è collegato all alimentazione elettrica. Le parti elettroniche del sistema di comando potenza e del motore potrebbero venire distrutte. S Prima dell installazione misurare assolutamente di nuovo tutti i cavi, visto che in caso di occupazione non corretta potrebbero verificarsi disturbi gravi del funzionamento. S Collegare assolutamente il SEC-ST alla messa a terra PE della rete di alimentazione elettrica. S Collegare assolutamente i cavi di schermatura del motore alla connessione di terra SEC-ST prima di mettere in funzione il motore. Attenzione S Se possibile, collocare i cavi del motore e quelli di segnalazione in posizioni separate, p.es. in canaline con parete intermedia. Per il collegamento del motore utilizzare soltanto cavi schermati e per le linee di segnalazione cavi in coppia ritorta. Con queste misure si evitano interferenze elettromagnetiche che potrebbero compromettere il funzionamento sicuro dell impianto. 3-7

48 3. Installazione Nota S Accertarsi che il cavo sia dotato di dado antistrappo. Nel caso di funzionamento a brandeggio ed a più assi i cavi sottoposti a sforzi meccanici devono venire posizionati in una catena di trascinamento Panoramica delle connessioni Fig. 3/6: Struttura completa del SEC-ST con motore e sistema di comando 3-8

49 3. Installazione Sistema completo SEC-ST Un sistema completo SEC-ST è rappresentato nella Fig. 3/6 della pagina precedente. Per il funzionamento del SEC-ST sono necessari i seguenti componenti: Alimentatore VDC (SVG-ST-48-6) / sorgente di tensione PELV Tipo SEC-ST-48-6-P01 Motore (MTR-ST...) Cavo al sistema di comando (KSPC-SECST-1,5) Cavo motore (KMTR-ST-5, 10 o x) Sistema di comando (PLC, p.es. SPC200 con scheda motore passo-passo SPC200-SMX-1) Collegare il motore al SEC-ST 1. Inserire il connettore Sub-D a 9 poli per il cavo di potenza nel relativo connettore femmina sul motore. 2. Collegareicavimotoreaimorsettiavitedelconnettore maschio. 3. Collegare il cavo PE del motore al morsetto di terra PE. 4. Collegare eventuali cavi dei freni al sistema di comando. 5. Verificare nuovamente tutte le connessioni. 3-9

50 3. Installazione Collegare il SEC-ST all alimentazione elettrica 1. Accertarsi che l alimentazione elettrica sia disinserita. 2. Inserire il connettore maschio nel connettore femmina X3 del SEC-ST. 3. Collegare il cavo PE della rete al morsetto di terra PE Collegare il SEC-ST al sistema di comando (SPC200) 1. Accertarsi che l alimentazione elettrica sia disinserita. 2. Inserire il connettore maschio X1 nel connettore femmina del SEC-ST. 3. Collegare il nastro magnetico del cavo nel morsetto di terra PE. 4. Inserire il connettore Sub-D a 15 poli nella scheda di comando del motore passo-passo. 3-10

51 3. Installazione 3.4 Conduttore di terra PE e connessioni di schermaggio Istruzionidicollegamento La schermatura del cavo motore viene inserita nel punto di connessione centrale PE del SEC-ST. Il raccordo PE sul lato della rete viene anch esso inserito in questo centro neutro. Nel caso di lunghezze maggiori, devono venire osservate misure protettive di compatibilità elettromagnetica speciali. Avvertenza Per motivi di sicurezza tutti i conduttori di terra PE devono assolutamente venire collegati prima della messa in servizio. La connessione PE sul lato della rete viene inserita nel punto di connessione centrale PE del SEC-ST. Prestare attenzione ad approntare possibilmente connessioniditerratragliapparecchielapiastradimontaggiodi grandi dimensioni per scaricare bene eventuali disturbi elettromagnetici Isolamento galvanico Durante la progettazione del SEC-ST è stata prestata particolare attenzione ad un elevata sicurezza da disturbi. Per questo motivo i singoli blocchi di funzioni sono stati isolati galvanicamente. La trasmissione dei segnali all interno del SEC-ST avviene tramite un optoaccoppiatore. 3-11

52 3. Installazione 3.5 Misure per l osservanza di linee guida di compatibilità elettromagnetica Se i cavi di collegamento sono stati installati e cablati correttamente utilizzando cavi Festo, i regolatori della gamma di prodotti SEC-ST rispondono alle specifiche delle relative norme di base EN (emissione di disturbi) e EN (immunità alle interferenze). L emissione di onde di disturbo e l immunità alle interferenze di un apparecchio dipendono sempre dalla struttura globale del sistema di comando che è composto dai seguenti componenti: alimentazione elettrica SEC-ST motore parti elettromeccaniche esecuzione e tipo di cablaggio sistema di comando di livello superiore. 3-12

53 Messa in servizio Capitolo 4 4-1

54 4. Messa in servizio Indice 4. Messa in servizio Messa in servizio del SEC-ST

55 4. Messa in servizio 4.1 Messa in servizio del SEC-ST S S Regolare la corrente di fase secondo le istruzioni al capitolo Regolazione della corrente. Prestare attenzione che la corrente regolata sia adattata al motore passo-passo. Attenzione Un valore di corrente regolato in modo troppo elevato può condurre ad un sovrariscaldamento del motore. S S Regolare l angolo di passo desiderato secondo le istruzioni al capitolo La modalità di passo. Verificare se l angolo di passo regolato può venire considerato dal sistema di comando del posizionamento in dotazione(vedereancheladescrizionedelmodulomotore passo-passo/indicizzatore per l SPC200). Dopo che tutte le connessioni sono state approntate può venire inserita l alimentazione elettrica. Durante tale operazione il motore collegato può eventualmente eseguire un passo e per questo motivo si consiglia di sottoporre il motore ad una prova di funzionamento con carico disinserito. 4-3

56 4. Messa in servizio Dopo l inserimento dell alimentazione elettrica il LED verde si accende. In caso di accensione del LED rosso di errore disinserire immediatamente l alimentazione elettrica e controllare le connessioni (vedere capitolo 5 Diagnosi e soluzione degli errori ). TramiteitastiStep+eStep-sipuòverificareilmotorepassopasso. Azionando il tasto Step+, il motore passo-passo ruota in senso orario (girato verso l albero motore nel caso di motori passo-passo Festo MTR-ST...). Eseguendo questa operazione aumenta gradualmente il numero di giri. Se si aziona il tasto Step- il motore ruota in modo corrispondente nell altra direzione. Nota Tutte le regolazioni eseguite al SEC-ST vengono attivate soltanto dopo l azionamento del tasto Reset! 4-4

57 Diagnosi e correzione degli errori Capitolo 5 5-1

58 5. Diagnosi e correzione degli errori Indice 5. Diagnosi e correzione degli errori Messaggi di errore del SEC-ST Errori di funzione del SEC-ST

59 5. Diagnosi e correzione degli errori 5.1 Messaggi di errore del SEC-ST Il SEC-ST dispone di un LED rosso che segnala la presenza di eventuali errori. Il LED Error si illumina di rosso nei seguenti casi: Temperatura troppo elevata: La fase finale è sovrariscaldata ed è stata disattivata. Cortocircuito: Si è verificato un cortocircuito tra le fasi del motore o contro il GND. 5-3

60 5. Diagnosi e correzione degli errori 5.2 Errori di funzione del SEC-ST Guasto Causa Possibilità Il LED Power non si accende Mancanza della tensione di rete Verificare il cavo di alimentazione elettrica Controllare l alimentatore Il LED rosso Error è acceso Cortocircuito all uscita motore Verificare il motore Verificare il cavo motore Il motore non esegue passi, il LED verde Power è acceso, il LED rosso Error è spento Il motore perde i passi Sovrariscaldamento della fase finale Il commutatore DIP-switch 8 è spento Il cavo motore è difettoso Il freno nonè attivato Frequenza troppo elevata. Il motore non può eseguire la coppia richiesta Resistenza avvolgimento motore troppo piccola Motore difettoso, controllare Verificare le caratteristiche di installazione del Controller Il commutatore DIP-switch 8 è acceso Verificare il cavo motore Aprire il freno alimentando con 24 VDC Verificare la curva caratteristica del motore per sapere quale coppia possa raggiungere Diminuire la frequenza (sistema di comando) Fig. 5/1: 5-4

61 Appendice tecnica Appendice A A-1

62 A. Appendice tecnica Indice A. Appendice tecnica... A-1 A.1 Dati tecnici... A-3 A.1.1 Tipo SEC-ST-48-6-P01... A-3 A.1.2 Rating massimi... A-4 A-2

63 A. Appendice tecnica A.1 Dati tecnici A.1.1 Tipo SEC-ST-48-6-P01 Cod. ident Tipo SEC-ST-48-6-P01 Denominazione fornitore CorrentenominaleI n Tensione nominale U n Modo di funzionamento SMC46-4 1,25 A ~ 6 A regolabile VDC Driver bipolare modulatore meccanico Modalità di funzionamento Passo completo = 200 passi/rotazione Metà passo = 400 passi/rotazione Quarto di passo = 800 passi/rotazione Quinto di passo = 1000 passi/rotazione Ottavo di passo = 1600 passi/rotazione Decimo di passo = 2000 passi/rotazione Regolazione dei passi Frequenza di passo Abbassamento di corrente Corsa manuale LED Tasto Tipo di connessione Tipo di fissaggio Tramite commutatore tipo DIP-switch Max. 40 khz 0 o 70 % tramite commutatore tipo DIP-switch selezionabile Tramite tastistep+ e Step- Verde (Power), rosso (Error) RESET, Step+, Step-, CLK Sim. Morsetti ad incastro a vite Guida omega TS 35 DIN Temperatura ambiente 0 C C ( con I < 4,7 A) Temperatura di stoccaggio C A-3

64 A. Appendice tecnica Tipo SEC-ST-48-6-P01 Umidità relativa dell aria (senza formazione di condensa) Grado di protezione Registrazione Proteggere dall umidità, non esporre a condensa IP20 Marchio CE Fig. A/1: A.1.2 Rating massimi Ingressi Connettore PIN U in [V DC] U in max. [V DC] I in I in max. En V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma En V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma En - 0V Clk V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma X1 Clk V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma Clk - 0V Dir V 28 V 5,4...17,2 ma 22 ma Dir V 7,5 V 4,8...8 ma 8,4 ma Dir - 0V X V 51 V 0...6,5 A 7A GND 0V A-4

65 A. Appendice tecnica Uscite Connettore PIN U out [V DC] U out max. [V DC] I out I out max. X1 Err V 30 V ma 30 ma Err V Fase A V 51 V 0...6,5 A 7A X2 Fase A/ V 51 V 0...6,5 A 7 A Fase B V 51 V 0...6,5 A 7A Fase B/ V 51 V 0...6,5 A 7 A A-5