PWM2 Manuale d uso. PWM2/P esecuzione speciale per punzonatrice, vedi pag. 4/8 ( ) Rappresentante esclusivo:

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1 PWM2 Manuale d uso Scheda di potenza per valvole proporzionali H+L Comando analogico: +/- 10 V Comando digitale: avanti / indietro Comando diretto: valvola PWM a commutazione veloce, dolce Adattabile a molteplici azionamenti / controlli Scheda formato europa per rack da 19 Ident.-Nr.: PWM2/P esecuzione speciale per punzonatrice, vedi pag. 4/8 ( ) Rappresentante esclusivo: H Y D E A S.r.l. Idraulica+Elettronica=Automazione Viale Faenza, 10 I MILANO Tel.: Fax: Pagina 1/8

2 Versioni /Bra /Bra prima versione comando diretto traduzione PWM2/P Indice 1. Premessa 1. Premessa 2 2. Fornitura 2 3. Introduzione 3 4. Principio di funzionamento 3 5. Collegamenti e selezione funzione (PWM2/P) Alimentazione e protezione Funzione Comando analogico Comando digitale Comando diretto Collegamento valvola e direzione comando 5 6. Inpostazione dei parametri funzionali Punti di misura Parametri 6 7. Dati tecnici 7 8. Appendice Vedute Schema componenti 8 L utilizzo corretto di questa scheda è descritto in questo documento. L uso diverso da quello descritto non è consentito o lo è solamente dopo aver fatto richiesta al costruttore. L installazione, l avviamento e l utilizzo della scheda devono essere affidati a personale specializzato. Sono altresì da rispettare le normative vigenti riguardo: - antinfortunistica - compatibilità elettromagnetica (E.M.C.) Rispettare i dati tecnici, in particolare condizioni d esercizio e valori di collegamento, della scheda. La scheda può essere spedita o tenuta a magazzino solo in un imballo con protezione elettrostatica. Durante l installazione o qualsiasi manutenzione bisogna rispettare le abituali disposizioni sulla protezione elettrostatica. La scheda rappresenta un componente nel senso delle direttive sulla compatibilità elettromagnetica. La conformità alla compatibilità elettromagnetica e alla normativa per bassa tensione deve essere realizzata con opportuni schermi e filtri. 2. Fornitura Denominazione: scheda di potenza PWM2 Ident.-Nr.: Nella fornitura della PWM2 è compreso: scheda di potenza PWM2 questo manuale d uso La fornitura non comprende connettori. Pagina 2/8

3 3. Introduzione La scheda PWM2 serve come driver per il funzionamento di valvole proporzionali H+L del tipo PWM. Il comando può essere, a scelta, analogico (+/-10V), digitale (segnale commutazione 24V) o analogico diretto (2,5..17,5V). La scheda PWM2 genera, dal segnale di comando, le correnti rispettive per il funzionamento delle valvole proporzionali H+L. Con un sistema di misura applicato all azionamento idraulico (cilindro o motore idraulico), un posizionatore, la PWM2 e valvole PWM H+L, è possibile realizzare piccoli azionamenti economici. 4. Principio di funzionamento La valvola PWM comprende due elettromagneti (1-2 e 1-3) per comandare in direzione negativa e rispettivamente positiva. Comandando i due magneti con una corrente adeguata viene stabilizzata la posizione del pistone. Il pistone agisce in una valvola 4/3 vie. Un segnale dither sovrapposto, evita che nella valvola si creino effetti negativi dovuti ad attriti o incollaggio, e permette di raggiungere una risoluzione di segnale ottimale PE A P B T Compito della scheda PWM2 è quello di generare il corretto comando in corrente per i magneti della valvola dal comando analogico o digitale in ingresso. Questa funzione è rappresentata nello schema a blocchi. Schema a blocchi della PWM2: PWM2 P5 gain X11 analog / digital / direct 6 a +/-10V 6 c 0V(+/-10V) 3 a DIRECT + - P6 offset Multiplexer analog direct OUT digital Pos. Slope 2 a RAMP-UP 2 c RAMP-DN Digital Control Positiv ZERO Negativ P9 pos. slope P10 neg. slope J9 fast / slow P1 pos. limit P2 neg. limit Integrator Neg. Slope Limiter Valve A B 8,9,10 a+c +24V 30,31,32 a+c 0V(+24V) DC Supply 24V +/-10% 3 A / 5 A peak P11 dither frequency P12 max. current 0..5A Power Stage 14,15,16 a+c COMMON 18,19,20 a+c COIL-A 22,23,24 a+c COIL-B PE P T L alimentazione è di 24V +/-10%, 5A di picco. Internamente vengono suddivisi ulteriori circuiti di alimentazione per parte di comando e potenza. E possibile scegliere fra tre tipi di comando: Analogico: la tensione nominale analogica (+/-10V) viene preparata da un amplificatore d ingresso e normalizzata con un segnale di riferimento interno. Offset e guadagno possono essere adattati all azionamento ed al controllo attraverso i potenziometri P6 e P5. Pagina 3/8

4 Digitale: il comando digitale avviene con i segnali RAMP-UP rispettivamente RAMP-DN (segnali 24V). Avviene un comando digitale con le funzioni: indietro-stop-avanti. La massima velocità positiva e negativa viene regolata con l aiuto del limiter. Il tempo di accelerazione e frenatura viene regolato con l integratore. RAMP-UP = 0 e RAMP-DN = 0 -> valvola in posizione 0, RAMP-UP = 1 e RAMP-DN = 0 -> valvola mossa positivamente, RAMP-UP = 0 e RAMP-DN = 1 -> valvola mossa negativamente, RAMP-UP = 1 e RAMP-DN = 1 -> valvola in posizione 0, azionamento fermo azionamento avanti azionamento indietro azionamento fermo Diretto: il segnale DIRECT ha un campo d ingresso valido di 2,5V..17,5V riferito allo 0V d alimentazione. L ingresso è protetto da sovraeccitazione da 0..24V. Questo tipo di comando può essere p.e. utilizzato per comandare una valvola PWM come valvola a commutazione veloce (ON-OFF 24V). Sul comando analogico, rispettivamente digitale, segue l integratore (formazione rampe) per impostare le accelerazioni e i tempi di frenata, regolazione con P9, rispettivamente P10. In pratica P9 e P10 vengono tarati allo stesso modo (Tacc.=Tfren.). Segue un limitatore con cui si possono regolare la velocità massima positiva (P1) e negativa (P2). Le regolazione dell integratore e del limitatore sono valide per tutte le funzioni. Lo stadio di potenza seguente trasforma il segnale di comando presente in rispettive correnti per comandare i magneti A e B. Si tratta di un regolatore chopper in tecnologia MOS-FET. 5. Collegamenti e selezione funzione Per la configurazione e la messa in funzione si necessita: scheda di potenza PWM2 rack da 19 o portascheda corrispondente alimentazione controllo (PLC, CNC,..) azionamento idraulico: sorgente, valvola PWM, cilindro, sistema di misura. La posizione dei potenziometri e dei ponticelli è rilevabile dallo schema componenti (appendice). Tutti i collegamenti per il funzionamento della PWM2 sono portati al connettore S1, connettore secondo norma DIN 41612, forma C (file a+c). Lo schema di collegamento è rilevabile dallo schema a blocchi al paragrafo Alimentazione e protezione La scheda è alimentata attraverso il connettore S1. Si raccomanda di rispettare tutti i valori indicati nei dati tecnici. Per l alimentazione bisogna collegare tutti i pin indicati nello schema a blocchi. 5.2 Funzione La PWM2 distingue tra comando digitale e comando analogico. L impostazione avviene tramite il collegamento rispettivo dei ponticelli su X11, X12 ed X13. * Nella versione speciale per Funzione Analogico Digitale Diretto PWM2/P * punzonatrice, resta valida una unica X Aperto Aperto funzione (come in tabella), il generatore di rampe (integratore) non è attivo. 3-4 Aperto Aperto Aperto X X Aperto Aperto Aperto Aperto Aperto Tabella funzionale: RAMP-DN RAMP-UP Funzione 0 0 Analogico 0 1 Analogico 1 0 Digitale (su) 1 1 Digitale (giù) * In base ai segnali digitali (24 Vcc) posti agli ingressi 2a e 2c (RAMP- UP /RAMP-DN), si selezione se lavorare in analogico o digitale. - Analogico = posizionamento. - Digitale = punzonatura. Pagina 4/8

5 5.3 Comando analogico Il comando analogico avviene con -10V..+10V ai pin 6a e 6c. La PWM2 ha un ingresso differenziale galvanico riferito a 0V. -10V comando massimo negativo della valvola, +10V comando massimo positivo. Rispettate le indicazioni sull impedenza d ingresso ed il campo d errore indicate nei dati tecnici. L offset può essere regolato con P6, il guadagno con P Comando digitale Il comando digitale avviene con segnali 24V ai pin 2a (RAMP-UP) rispettivamente 2b (RAMP-DN). Nella seguente tabella è indicata la funzione di comando. Rispettate le indicazioni sull impedenza d ingresso ed il livello di commutazione indicate nei dati tecnici. RAMP-UP RAMP-DN Funzione Regolazione Low Low Stop P6 = offset High Low Valvola apertura pos. P1 = limite positivo Low High Valvola apertura neg. P2 = limite negativo High High Stop P6 = offset 5.5 Comando diretto Il comando avviene con un segnale analogico di 2,5..17,5V al pin 3a (DIRECT). 2,5V significa comando massimo negativo; 17,5V significa comando massimo positivo. E anche possibile, p.e. con un segnale a 24V, sovraeccitare l ingresso e regolare l apertura della valvola con il limitatore (P1 e P2). In questo caso la valvola lavora come valvola a commutazione veloce. 5.6 Collegamento valvola e direzione comando La valvola viene collegata come indicato nello schema a blocchi (paragrafo 4). Devono essere collegati tutti i pin indicati. Di seguito è indicato il verso di funzionamento: Flusso d olio/ Analogico Digitale Diretto funzione P -> B e A ->T +10V RAMP-UP 17,5V (24V) P -> A e B -> T -10V RAMP-DN 2,5V (0V) Desiderando un verso di funzionamento contrario, è sufficiente invertire il collegamento della valvola (pin 2 con pin 3). 6. Impostazione dei parametri funzionali 6.1 Punti di misura Per alcune impostazioni si consiglia di verificare diversi segnali con l ausilio di un oscilloscopio. Questi segnali sono rilevabili a bordo scheda dai punti di misura X1..X10. Questi sono protetti con 10K contro il cortocircuito. Punto di misura Segnale Descrizione X6 ANALOG Segnale analogico interno Punto zero (offset) = 7,5V Max. apertura positiva = 12,5V Max. apertura negativa = 2,5V X8 PWMSIG Segnale PWM, 15Vpp Frequenza base: Tasso di pulsazione -> 1,6% max. negativo 50% punto zero frequenza dither comando apertura valvola X9 SENSE Per misurare la corrente istantanea nel magnete A rispettivamente B. Scala: 100mV <-> 1A Pagina 5/8

6 6.2 Parametri La seguente tabella mostra i parametri regolabili, il loro effetto e l impostazione di base eseguita durante il collaudo della scheda. Parametri Pot. Funzione Impostazione base Corrente valvola P12 Corrente 0..5A 2,5A 0A = destra, 5A = sinistra Frequenza dither P11 Frequenza 280Hz.. 500Hz 280Hz = destra, 500Hz = sinistra 400Hz Punto di misura X8 Offset P6 Regolazione offset per comando analogico, rispettivamente azzeramento valvola con comando digitale Offset interno = 7,5 V Guadagno P5 1..3,5 volte 1 = sinistra, 3,5 = destra Velocità max. positiva P1 Limitazione % 0% = sinistra, 100% = destra 1 > tensione misurabile = 2,5..12,5V con ingresso = V 100% = destra Velocità max. negativa P2 Limitazione % 0% = destra, 100% = sinistra 100% = sinistra Rampa positiva P9 Tempo per accelerazione % 0 = P9 sinistra, 100% = P9 destra J9 = aperto -> 0ms..30ms J9 = chiuso -> 35ms..3s Rampa negativa P10 Tempo per accelerazione % 0 = P10 sinistra, 100% = P10 destra J9 = aperto -> 0ms..30ms J9 = chiuso -> 35ms..3s 0ms = J9 aperto e P9 sinistra e P10 sinistra Pagina 6/8

7 7. Dati tecnici Denominazione Scheda di potenza PWM2 Ident.-Nr (PWM2/P -> ) Formato Scheda Euro, connettore 64 pol secondo DIN 41612, forma C (file a+c) Dimensioni 167,5 x 100 x 35 mm Peso 350g (scheda), 550g (scheda + imballo) Tipo protezione IP 00 Ambiente: magazzinaggio -25 C..+70 C umidità: 5%..95% senza condensa Ambiente: funzionamento 5 C.. 40 C umidità: 5%..95% senza condensa Montaggio senza areazione forzata Lateralmente 10 mm spazio libero Sopra e sotto: 60 mm spazio libero per convezione Montaggio con areazione Possibile senza spazi liberi. min 20 m³/h Fusibile Esterno 6,3A veloce Potenza assorbimento 50VA nom. / 120VA max. Alimentazione 24V (21,6V.. 26,4V), ondulazione residua max. 2Vpp, 2A nom. / 5A max. Ingressi logici 24V 24V/5mA 0..2V '0' logico = low V '1' logico = high Ingresso +/-10V +/-10V / 1mA errore max. verso 0V: +/- 2V Ingresso DIRECT 2,5..17,5V, protetto da sovraeccitazione 0..24V, Re = 4K Corrente valvola Nom. 2,5A, regolabile 0A.. 5A Pagina 7/8

8 8. Appendice 8.1 Vedute 8.2 Schema componenti S1 Pagina 8/8