Technische Dokumentation - BERGER
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Technische Dokumentation Twin Line Drive 01x Leistungselektronik für Schrittmotoren TLD01x Betriebssystem: 1.1xx Bestellnr.: 9844 1113 101 Ausgabe: d107, 09.02 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 ACHTUNG! Wichtige Informationen siehe Kapitel “Ergänzungen” am Ende der Dokumentation. -2 Twin Line Drive 01x TLD01x Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Verzeichnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V-4 Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V-4 Produktnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V-4 Fachbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V-5 Schreibkonventionen und Hinweiszeichen . . . . . . . . . . . V-6 1 Die Leistungselektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1 Lieferumfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.2 Dokumentationen und Literaturhinweise . . . . . . 1-3 1.3 Gerätefamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4 Geräteübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1.5 Betriebsfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7 1.6 1.6.1 1.6.2 Richtlinien und Normen . . . . . . . . . . . . . . . 1-8 Konformitätserklärung und CE-Kennzeichnung . 1-8 Vorschriften und Normen . . . . . . . . . . . 1-10 2 Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1 Gefahrenklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.2 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.3 2.3.1 2.3.2 Bestimmungsgemäßer Einsatz . . . . . . . . . . . Umgebungsbedingungen . . . . . . . . . . . . Bestimmungsgemäße Verwendung . . . . . . . 2-2 2-2 2-2 2.4 Qualifikation des Personals . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.5 Sicherheitseinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . 2-3 3 Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.1 3.1.1 3.1.2 Mechanische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . Leistungselektronik TLD01x . . . . . . . . . . . Zubehör . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3-1 3-2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 Elektronische Daten . . Leistungselektronik UL 508C-Zulassung Zubehör . . . . . . 3-3 3-3 3-5 3-5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9844 1113 101, d107, 09.02 . . . . Twin Line Drive 01x V-1 Inhaltsverzeichnis TLD01x 4 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1 Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV . . . . . 4-1 4.2 Anlagenkomponenten . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 Mechanische Installation . . . . . Leistungselektronik montieren Geräteschild anbringen . . . . Zubehörteile montieren . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4 . . 4-4 . . 4-5 . . 4-6 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.7 Elektrische Installation . . . . . . . . . . . . Netzanschluß . . . . . . . . . . . . . . . Motoranschluß . . . . . . . . . . . . . . Anschluß der 24 V-Versorgungsspannung Anschluß einer Haltebremse . . . . . . . Anschluß an die Schnittstelle PULSE-C . Anschluß an die Schnittstelle zur Drehüberwachung Anschluß von Zubehör . . . . . . . . . . 4.5 4.5.1 Verdrahtungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . 4-23 Schrittmotorsteuerung ohne Drehüberwachung 4-23 4.6 Verdrahtung prüfen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-24 4.7 Fehlerdiagnose der Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7 . 4-8 . 4-9 4-11 4-12 4-13 4-19 . . . 4-21 . . . . . . . . . . 4-25 5 Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1 Schritte zur Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . 5-1 5.2 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 Leistungselektronik in Betrieb nehmen . Phasenstrom einstellen . . . . . . . DIP-Schalter einstellen . . . . . . . Funktion der Endschalter prüfen . . Funktion der Haltebremse prüfen . . Testbetrieb des Motors . . . . . . . Fahrverhalten des Motors optimieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5-2 5-3 5-5 5-5 5-6 5-7 6 Betriebsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.1 Positionierbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.2 6.2.1 6.2.2 Funktionen der Leistungselektronik . . . . . . . . 6-2 Überwachungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . 6-2 Bremsenfunktion mit TL HBC . . . . . . . . . . . 6-3 7 Diagnose und Fehlerbehebung . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 Betriebsanzeigen und -übergänge . . . . . . . . . 7-1 7.2 Fehleranzeige und -behebung . . . . . . . . . . . 7-2 7.3 Fehlfunktionen im Fahrbetrieb . . . . . . . . . . . 7-3 9844 1113 101, d107, 09.02 7.1 V-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Inhaltsverzeichnis 8 Service, Wartung und Garantie . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 8.1 Serviceadresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 8.2 Versand, Lagerung und Entsorgung . . . . . . . . 8-2 9 Zubehör und Ersatzteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1 9.1 Zubehörliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1 9.2 Ersatzteilliste 9-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Geräteschild. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1 10.1 Darstellung des Geräteschilds . . . . . . . . . . 10-1 9844 1113 101, d107, 09.02 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1 Twin Line Drive 01x V-3 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Inhaltsverzeichnis V-4 Twin Line Drive 01x TLD01x Verzeichnisse Verzeichnisse Abkürzungen Abkürzung Bedeutung AC Alternating current (engl.), Wechselstrom DC Direct current (engl.), Gleichstrom E Encoder (engl.); inkrementaler Drehgeber E/A Ein-/Ausgänge EMV Elektromagnetische Verträglichkeit EG Europäische Gemeinschaft EU Europäische Union FI Fehlerstrom Inc Inkremente IT-System I: isolated (engl.), isoliert; T: terre (franz.), Erde Netz ohne Erdpotentialbezug, nicht geerdet LED Light Emitting Diode (engl.), Leuchtdiode M Motor PELV Protected Extra Low Voltage (engl.), Funktionskleinspannung mit sicherer Trennung ZK Zwischenkreis Abkürzung Produktbezeichnung Benutzter Begriff TLD01x Twin Line Drive 01x Leistungselektronik TL HBC Twin Line Holding Brake Controller Haltebremsenansteuerung 9844 1113 101, d107, 09.02 Produktnamen Twin Line Drive 01x V-5 Verzeichnisse TLD01x Fachbegriffe Antriebslösung Die Antriebslösung umfaßt das Antriebssystem mit Twin Line Gerät und Motor und die fest in der Bewegungskette eingebundene Anlagenmechanik. Antriebssystem Das Antriebssystem besteht aus dem Twin Line-Gerät und dem Motor. Drehrichtung Drehung der Motorwelle in positive oder negative Drehrichtung. Positive Drehrichtung gilt bei Drehung der Motorwelle im Uhrzeigersinn, wenn man auf die Stirnfläche der herausgeführten Motorwelle blickt. Drehüberwachung Erkennt Positionsabweichungen einer Motorbewegung. Die vom Drehgeber gemeldete Istposition wird mit der Sollposition verglichen. Überschreitet die Abweichung einen definierten Wert, wird ein Schleppfehler gemeldet. Encoder Endschalter Sensor zur Erfassung der Winkelposition eines rotierenden Elements. Im Motor eingebaut gibt der Encoder die Winkellage des Rotors an. Schalter, die das Verlassen des zulässigen Verfahrbereichs melden. Endstufe Hierüber wird der Motor angesteuert. Die Endstufe erzeugt entsprechend den Positioniersignalen der Steuerung Ströme zur Ansteuerung des Motors. High/open Signalzustand eines Ein- oder Ausgangssignals, im Ruhezustand ist die Signalspannung hoch, High-Pegel. Index-Impuls Inkrementelle Signale Istposition des Antriebssystems Istposition des Motors IT-System Leistungsteil Signal eines Drehgebers zur Referenzierung der Rotorposition im Motor. Pro Umdrehung liefert der Drehgeber einen Index-Impuls. Winkelschritte eines Drehgebers als Rechteck-Pulsfolgen. Die Pulse geben die Änderung von Positionen an. Die Istposition des Antriebssystems gibt eine absolute oder relative Position der bewegten Komponenten im System an. Siehe Winkelstellung des Motors Netz ohne Erdpotentialbezug, da nicht geerdet I: isolation (eng.) Isolierung; T: terre (franz.): Erde Siehe Endstufe Low/open Signalzustand eines Ein- oder Ausgangssignals, im Ruhezustand ist die Signalspannung niedrig, Low-Pegel PULSE-C Puls-Richtungsschnittstelle zur Erfassung externer Positionsvorgaben über Puls-Richtungs- oder Pulsvorwärts/Pulsrückwärts-Signale für die Motorpositionierung Puls-Richtungssignale Digitale Signale mit variabler Pulsfrequenz, die die Änderung von Position und Drehrichung über separate Signalleitungen ausgeben. RS422-Pegel Der Signalzustand wird aus der Differenzspannung eines positiven und eines invertiert aufgelegten, negativen Signals ermittelt. Für ein Signal müssen deshalb zwei Signalleitungen angeschlossen sein. Senseregelung Der Spannungsabfall auf den Versorgungsleitungen wird so kompensiert, daß die Ausgangsspannung an den Senseanschlüssen den richtigen Spannungswert hat. Die Ausgangsspannung wird erst mit Anschluß der Senseleitungen aktiviert. Watchdog V-6 Siehe Encoder Einrichtung, die auf Fehler im Gerät überwacht. Das Twin Line Gerät schaltet im Fehlerfall Endstufe und Ausgänge ab. Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Drehgeber TLD01x Verzeichnisse Winkelstellung des Motors Die Winkelstellung des Motors entspricht der Winkellage des Rotors im Motorgehäuse und bezieht sich auf die Nullposition, auch Indexposition des Positionssensors. Zwischenkreis Der Zwischenkreis erzeugt die notwendige Gleichspannung zum Betrieb des Motors und versorgt die Endstufe mit der erforderlichen Energie. Der Zwischenkreis puffert vom Motor zurückgespeiste Energie. Schreibkonventionen und Hinweiszeichen Aktionszeichen „왘“ Das Aktionszeichen kennzeichnet schrittweise Anleitungen, die sie wie angegeben ausführen können. Wenn es zu einem Anleitungsschritt eine erkennbare Reaktion des Geräts gibt, wird sie nach der Aktionsbeschreibung angegeben. Sie erhalten so eine direkte Rückmeldung über das korrekte Ausführen eines Handlungsschritts. Aufzählungszeichen „•“ Unter dem Aufzählungszeichen werden Einzelpunkte einer beschriebenen Informationsgruppe zusammengefaßt aufgelistet. Wird eine Folge von Handlungsschritten oder Abläufen dargestellt, steht an erster Stelle der zuerst auszuführende Schritt. Das Zeichen markiert themenübergreifende Hinweise, die zusätzliche Informationen zum Gerät geben. 9844 1113 101, d107, 09.02 Zu den Texten, denen dieses Zeichen voransteht, kann es erforderlich sein, weiterführende Informationen mit dem Service Ihres lokalen Vertriebspartners zu besprechen. Twin Line Drive 01x V-7 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Verzeichnisse V-8 Twin Line Drive 01x TLD01x Die Leistungselektronik 1 Die Leistungselektronik 1.1 Lieferumfang 왘 Prüfen Sie die Lieferung auf Vollständigkeit. Bewahren Sie die Originalverpackung auf, falls das Gerät für eine Erweiterung oder eine Reparatur zum Hersteller gesandt werden muß. Lieferumfang Leistungselektronik Zum Lieferumfang der Leistungselektronik TLD01x gehören: Pos. Stück Bezeichnung Bestellnummer 1 1 TLD011, TLD012 Typenschlüssel 2 1 Haube zur Frontabdeckung - 3 1 oder Schirmklemme SK14 für Motoranschluß 2 (zwei Schirmklemmen bei Geräten ohne internen Netzfilter) 6250 1101 400 4 1 Steckeraufsätze für Klemmenleisten - 5 1 Dokumentation zur TLD01x auf CD-ROM, mehrsprachig 9844 1113 138 9844 1113 101, d107, 09.02 Optionale Ausstattung der Leistungselektronik: Twin Line Drive 01x Pos. Stück Bezeichnung Bestellnummer 1 1 TLD01x...RM mit Drehüberwachung Typenschlüssel 1, 6 1 TLD01xNF... ohne internen Netzfilter Typenschlüssel Bild 1.1 TLD01x ohne und mit Drehüberwachung 1-1 Die Leistungselektronik Zubehör TLD01x Zubehörteile für die Leistungselektronik sind: Pos. Stück Bezeichnung 1 Bestellnummer 1 Steckersatz für Komplettbestückung 2 1 Motorkabel 1,5 mm2 6250 1519 001 - 1 Puls-Richtungskabel für Schnittstelle PULSEC 2 x Buchse, 15-pol. 6250 1447 yyy 2) 6250 1452 yyy 2) 1 x Buchse, 15-pol., ein Ende offen 3 1 Encoderkabel für Drehgeberschnittstelle 6250 1440 xxx 1) 4 1 Haltebremsenansteuerung TL HBC 6250 1101 606 5 1 Externer Netzfilter für Geräte ohne internen Filter für TLD011 NF, 4 A für TLD012 NF, 10 A 5905 1100 200 6250 1101 900 6250 1317 xxx 1) 1) Kabellänge xxx: 003, 005, 010, 020: 3 m, 5 m, 10 m, 20 m, größere Leitungslängen auf Anfrage; 2) Kabellänge yyy: 005, 015, 030, 050: 0,5 m, 1,5 m, 3 m, 5 m; Zubehör zur TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 1.2 1-2 Twin Line Drive 01x TLD01x 1.2 Die Leistungselektronik Dokumentationen und Literaturhinweise Handbücher zur Leistungselektronik Mit Schrittmotoren steuern, regeln und antreiben Schrittmotorarten, Betriebsverhalten, Auswahlrichtlinien Schörlin, Felix; Franzis Verlag, Feldkirchen, 1996 ISBN 3-7723-6723-2 9844 1113 101, d107, 09.02 Literaturhinweise Twin Line HMI, Handbuch zum Handbediengerät HMI, deutsch Bestellnr.: 9844 1113 091 Twin Line Drive 01x 1-3 Die Leistungselektronik 1.3 TLD01x Gerätefamilie Die Leistungselektronik TLD01x ist Teil der Twin Line Gerätefamilie zur Steuerung von Schrittmotoren und AC-Servomotoren. Die Leistungselektronik arbeitet als Standalone-Endstufe mit integriertem Steuerungs- und Leistungsteil. Die Leistungselektronik gibt es in zwei Leistungsstufen mit gleichem Gehäuseaufbau. Die elektrischen Anschlüsse und der Funktionsumfang sind für beide Geräte identisch. Bild 1.3 Die Leistungsklasse der Leistungselektronik wird mit der letzten Zahl im Gerätenamen „TLD01x“ des Typenschlüssels angegeben. Bild 1.4 1-4 Typenschlüssel der Leistungselektronik TLD01x Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Typenschlüssel Leistungselektronik TLD011 und TLD012 TLD01x 1.4 Die Leistungselektronik Geräteübersicht Bild 1.5 Netzanschluß 9844 1113 101, d107, 09.02 Motoranschluß Leistungselektronik TLD01x Am Netzanschluß wird die Versorgungsspannung für die Endstufe angeschlossen. Geräte mit eingebautem Netzfilter können netzseitig ohne weitere Entstörmaßnahmen betrieben werden. Über den Dreiphasen-Anschluß liefert das Gerät den Strom für einen Schrittmotor. Die maximale Leistungsabgabe wird vom Gerät überwacht. Der Motoranschluß ist kurzschlußfest und wird bei Endstufenfreigabe auf Erdschluß geprüft. Zwischenkreisanschluß Am Zwischenkreisanschluß wird die Zwischenkreisspannung des Geräts herausgeführt. Zur kurzzeitigen Aufnahme überschüssiger Bremsenergie kann die Kapazität der eingebauten Zwischenkreiskondensatoren am Zwischenkreisanschluß durch externe Kondensatoren erweitert werden. Schnittstelle PULSE-C Über diese Schnittstelle wird die Sollposition inkremental als Pulssignal vorgegeben. Zusätzlich werden über die Schnittstelle Steuersignale zur Freigabe der Endstufe und zur Veränderung der Schrittauflösung sowie des Stromsollwertes geleitet. Ausgangssignale an der Schnittstelle PULSE-C melden eine Störung und die Betriebsbereitschaft des Geräts. Drehüberwachung Über die Drehüberwachung empfängt die Leistungselektronik A/BSignale zur Positionsüberwachung des Schrittmotors und ein Signal zur Kontrolle der Motortemperatur. Die Drehgeberelektronik im Motor erhält die erforderliche Betriebsspannung über den Anschluß zur Drehüberwachung. Die Drehüberwachung ist optional im Gerät eingebaut. Twin Line Drive 01x 1-5 Die Leistungselektronik TLD01x Spannungswahlschalter Über den Spannungswahlschalter kann das Gerät an 115 V oder 230 V Netzspannung angeschlossen werden. Der Spannungswahlschalter ist nur bei Geräten ohne Netzfilter (Option NF) vorhanden. Signal-Schnittstelle Die Stromversorgung für Regelung und Lüfteransteuerung muß über die Signal-Schnittstelle von einer externen 24 VDC-Stromversorgung bereitgestellt werden. Am Bremsenanschluß werden die Leitungen für eine Haltebremse oder die Steuerleitungen für die Haltebremsenansteuerung TL HBC angeschlossen. Zustandsanzeige Eine 7-Segmentanzeige informiert über den Betriebszustand der Leistungselektronik. Bei einer Betriebsstörung blinkt die Anzeige und zeigt den Fehlercode an. DIP-Schalter Mit dem 8-fach-DIP-Schalter wird die Schrittauflösung konfiguriert und die Funktion von Steuersignalen eingestellt. Drehschalter Mit dem Drehschalter wird der maximale Motoreffektivstrom begrenzt. Der Einstellwert für den maximalen Motorstrom ist auf dem Typenschild des Motors angegeben. LED für Zwischenkreisspannung Luftaustritt und Lüfter Die LED leuchtet, wenn Spannung auf dem Zwischenkreis liegt. Ein eingebauter Lüfter saugt Kaltluft von unten ins Gerät und führt die Prozeßwärme des Geräts durch die oberen Luftaustrittsöffnungen ab. Temperatursensoren auf dem Kühlkörper der Endstufe schützen das Gerät vor Überhitzung. Blockschaltbild Signale und Funktionsblöcke der Leistungselektronik mit Drehüberwachung 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 1.6 1-6 Twin Line Drive 01x TLD01x 1.5 Die Leistungselektronik Betriebsfunktion Die Leistungselektronik bewegt einen Schrittmotor entsprechend einer Sollwertvorgabe. Das Sollwertsignal wird von einer Positionier- oder NC-Steuerung generiert und als Pulssignal an der Schnittstelle PULSE-C eingespeist. 9844 1113 101, d107, 09.02 Ist zusätzlich eine Drehüberwachung eingebaut, erfaßt die Leistungselektronik die Position des Motors und meldet Schrittverluste, die z. B. durch Blockieren oder Überlastung des Motors entstehen können. Twin Line Drive 01x 1-7 Die Leistungselektronik TLD01x 1.6 Richtlinien und Normen 1.6.1 Konformitätserklärung und CE-Kennzeichnung Die EG-Richtlinien formulieren die Mindestanforderungen, insbesondere die Sicherheitsanforderungen an ein Produkt und müssen von allen Herstellern und Händlern beachtet werden, die das Produkt in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU) auf den Markt bringen. Die EG-Richtlinien beschreiben die wesentlichen Anforderungen an ein Produkt. Die technischen Details sind in den harmonisierten Normen festgelegt, für Deutschland umgesetzt in den DIN-EN-Normen. Liegt noch keine EN-Norm für einen Produktbereich vor, gelten die bestehenden technischen Normen und Vorschriften. CE-Kennzeichnung Mit der Konformitätserklärung und der CE-Kennzeichnung des Produkts bescheinigt der Hersteller, daß sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG-Richtlinien entspricht. Das Gerät kann weltweit eingesetzt werden. Maschinen-Richtlinie Das Twin Line Gerät ist im Sinne der EG-Richtlinie Maschinen (89/392/ EWG) keine Maschine. Es hat keine zweckgerichtet beweglichen Teile. Das Gerät kann aber Bestandteil einer Maschine oder Anlage sein. Soweit die übrige Maschine der Maschinenrichtlinie entspricht und ein Aufbau gemäß den EMV-Prüfbedingungen von des Herstellers vorliegt, kann die Konformität mit der Maschinenrichtlinie bescheinigt werden. EMV-Richtlinie Die EG-Richtlinien Elektromagnetische Verträglichkeit (89/336/EWG) gilt für Geräte, die elektromagnetische Störungen verursachen können oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann. Die Übereinstimmung mit der EMV-Richtlinie darf für das Twin Line Gerät erst nach korrektem Einbau in die Maschine vermutet werden. Die unter „Installation“ beschriebenen Angaben zur Sicherstellung der EMV müssen beachtet werden, damit die EMV-Sicherheit des Twin Line Geräts in der Maschine oder Anlage gewährleistet ist und das Gerät in Betrieb genommen werden darf. Niederspannungs-Richtlinie Die EG-Richtlinie Niederspannung (73/23/EWG) stellt Sicherheitsanforderungen für „elektrische Betriebsmittel“ zum Schutz vor Gefahren auf, die von solchen Geräten ausgehen können und die durch äußere Einwirkung entstehen können. Das Twin Line Gerät ist gemäß der Niederspannungs-Richtlinie mit der Norm EN 50178 und folgenden Randbedingungen konform: Schutzklasse 1 • Verschmutzungsgrad 2. Die Konformitätserklärung bescheinigt die Übereinstimmung des Geräts mit der angegebenen EG-Richtlinie. Für das Twin Line Gerät wird eine Konformitätserklärung nach der EG-Niederspannungsrichtlinie ausgestellt. 9844 1113 101, d107, 09.02 Konformitätserklärung • 1-8 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 TLD01x Die Leistungselektronik Bild 1.7 Twin Line Drive 01x Konformität gemäß EG-Niederspannungs-Richtlinie 1-9 Die Leistungselektronik 1.6.2 TLD01x Vorschriften und Normen Normen zum sicheren Betrieb der Twin Line Geräte DIN EN 60204-1 (VDE 0113 Teil1: 1998): Elektrische Ausrüstung von Maschinen, Allgemeine Anforderungen DIN VDE 0100, Bestimmungen für das Errichten von Starkstromanlagen mit Spannungen bis 1000 V DIN VDE 0106-100, 1983, Schutz gegen elektrischen Schlag; Anordnung von Betätigungselementen in der Nähe berührungsgefährdeter Betriebsmittel DIN VDE 0470-1,1992, IP-Schutzarten DIN EN 954-1: Sicherheit von Maschinen, sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen, Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze Normen zur Einhaltung der EMV-Grenzwerte DIN EN 61000-4-1 (IEC 1000-4-1: 1992): Prüf- und Meßverfahren, Hauptabschnitt 1: Übersicht über Störfestigkeitsprüfverfahren 9844 1113 101, d107, 09.02 DIN EN 61800-3:1996 und prA11:1999: Drehzahlveränderbare elektrische Antriebe 1-10 Twin Line Drive 01x TLD01x 2 Sicherheit 2.1 Gefahrenklassen Sicherheit Sicherheitshinweise und themenübergreifende Informationen sind im Handbuch mit Symbolen gekennzeichnet. Zusätzlich finden Sie Symbole und Hinweise an Ihrem Twin Line-Gerät, die Sie vor möglichen Gefahren warnen und Ihnen helfen, das Gerät sicher zu betreiben. Abhängig von der Schwere einer Gefahrensituation werden Gefahrenhinweise in drei Gefahrenklassen unterteilt. Die dargestellten Symbole verdeutlichen die Gefahrensituation, vor der gewarnt wird. GEFAHR! Hinweis auf eine unmittelbare Gefahr für den Menschen. Kann bei Nichtbeachten zu schweren Verletzungen mit Todesfolge führen. WARNUNG! Hinweis auf eine erkennbare Gefahr. Wird der Hinweis nicht beachtet, kann die Gefahr zu schweren Verletzungen mit Todesfolge führen und das Gerät oder Anlagenteile zerstören. VORSICHT! Hinweis auf eine Gefahr. Kann bei Nichtbeachtung zu leichten Verletzungen und zu einem Schaden am Gerät oder an der Anlage führen. 2.2 Sicherheitshinweise GEFAHR! Stromschlag durch hohe Spannung! Sicherheitsregeln bei Arbeiten an elektrischen Anlagen beachten: • Gerät spannungsfrei schalten • Gerät gegen Wiedereinschalten sichern • Spannungsfreiheit feststellen • Benachbarte, unter Spannung stehende Anlagenteile abdecken oder abschranken. 9844 1113 101, d107, 09.02 GEFAHR! Stromschlag durch hohe Spannung! Vor Arbeiten an den Anschlüssen des Leistungsteils oder an den Motorklemmen Entladezeit von 4 Minuten abwarten und dann Restspannung an den Zwischenkreisklemmen „DC+“ und „DC-“ messen. Die Restspannung vor Arbeiten an den Anschlüssen darf maximal 48 VDC betragen. Sind zusätzliche Zwischenkreiskondensatoren angeschlossen, erhöht sich die Entladezeit auf bis zu 10 Minuten. Warten Sie diese Zeit ab und messen Sie danach die Restspannung. Twin Line Drive 01x 2-1 Sicherheit TLD01x 2.3 Bestimmungsgemäßer Einsatz 2.3.1 Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur 0°C bis + 50°C Transport- und Lagerungstemperatur Relative Luftfeuchtigkeit -40°C bis +70°C 15% bis 85% (keine Betauung zulässig) Aufstellhöhe, Betrieb ohne Leistungsreduzierung h <1000 m üNN Schwingbeanspruchung im Betrieb gemäß DIN IEC 68-2-6 Anzahl der Zyklen: Frequenzbereich: Amplitude der Beschleunigung: 10 10Hz bis 500Hz 20m/s2 Dauerschocken gemäß DIN IEC 68-2-29 Zahl der Schocks: 1000/Richtung (Richtungen: X,Y,Z je pos. und neg. Richtung, ges. 6000) Spitzenbeschleunigung: 150m/s2 Schutzart 2.3.2 IP20 Bestimmungsgemäße Verwendung Die Leistungselektronik ist ein elektrisches Betriebsmittel zur Ansteuerung eines drehzahlveränderbaren Antriebs mit Schrittmotor. Mit der Leistungselektronik darf nur ein 3-Phasen-Schrittmotor betrieben werden. Der Motor muß von Ihrem lokalen Vertriebspartner für den Betrieb mit dem Gerät freigegeben sein. Die Motoranschlüsse mehrerer Geräte dürfen nicht miteinander verbunden werden. Über den Zwischenkreisausgang dürfen mehrere Geräte nicht parallel geschaltet werden. Die Leistungselektronik darf in der beschriebenen Systemkonfiguration nur mit festem Anschluß im Industriebereich eingesetzt werden. Die Leistungselektronik darf erst nach EMV-gerechter Montage in Betrieb genommen und betrieben werden. Die Leistungselektronik muß in einen Schaltschrank eingebaut und fest montiert werden. Sie darf nur mit den von Ihrem lokalen Vertriebspartner spezifizierten Kabeln und Zubehörteilen eingesetzt werden. 9844 1113 101, d107, 09.02 Die Leistungselektronik darf nicht in IT-Netzen eingesetzt werden, da dort der Erdpotentialbezug fehlt. Entstörfilter zur EMV-gerechten Montage arbeiten nur mit Erdpotentialbezug funktionsgerecht. 2-2 Twin Line Drive 01x TLD01x 2.4 Sicherheit Qualifikation des Personals Parametrierung, Inbetriebnahme und Bedienung des TL-Gerätes dürfen nur von Elektro- und Steuerungsfachkräften nach IEV 826-09-01 (modifiziert) vorgenommen werden, die den Inhalt dieses Handbuches kennen. Die Fachkräfte müssen in der Lage sein, mögliche Gefahren zu erkennen, die durch Parametrierung, Änderung der Parameterwerte und allgemein durch die mechanische, elektrische und elektronische Ausrüstung entstehen können. Qualifiziertes Personal kann die übertragenen Arbeiten aufgrund der fachlichen Ausbildung, der Kenntnisse und Erfahrungen beurteilen und mögliche Gefahren erkennen und vermeiden, oder hat aufgrund einer mehrjährigen Tätigkeit auf vergleichbarem Gebiet den gleichen Kenntnisstand wie nach einer fachlichen Ausbildung. Qualifizierten Personen müssen die gängigen Normen, Bestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften, die bei Arbeiten am Gerät beachtet werden müssen, bekannt sein. 2.5 Sicherheitseinrichtungen Die Leistungselektronik überwacht eine Vielzahl von Signalen der System- und Anlagenkomponenten. Sicherheitseinrichtungen, gekoppelt mit dem Gerät, schützen die Anlage und das Bedienpersonal. Überwacht werden folgende Komponenten und Grenzwerte: Überwachung Aufgabe und Schutzfunktion Kurzschluß Motorleitung auf Kurzschluß zwischen den Motorphasen überwachen, Funktionssicherheit und Geräteschutz Über- und Unterspannung Zwischenkreisüberwachung auf Über- und Unterspannung, Funktionssicherheit und Geräteschutz Temperatur Endstufe und Motor 1) mit Sensoren auf Übertemperatur überwachen, Geräteschutz Drehfehler Bei Geräten mit Drehüberwachung Schleppfehlermeldung bei zu großer Positionsabweichung, Funktionssicherheit 9844 1113 101, d107, 09.02 1) Motorüberwachung nur bei Geräten mit optionaler Drehüberwachung Twin Line Drive 01x 2-3 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Sicherheit 2-4 Twin Line Drive 01x TLD01x Technische Daten 3 Technische Daten 3.1 Mechanische Daten 3.1.1 Leistungselektronik TLD01x Gewicht Geräteschutz TLD011 und TLD012 mit Drehüberwachung Schutzart nach DIN EN 60529: 1991 Abmessungen 2,2 kg IP 20 TLD01x Breite [mm] 81 Höhe [mm] 212,5 Tiefe [mm] 184,5 Abmessungen TLD011 und TLD012 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 3.1 Twin Line Drive 01x 3-1 Technische Daten 3.1.2 TLD01x Zubehör Haltebremsenansteuerung TL HBC Abmessungen (H x B x T) Montage auf Hutschiene 55 mm Haltebremsenansteuerung 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 3.2 107 mm x 104 mm x 76 mm 3-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Technische Daten 3.2 Elektronische Daten 3.2.1 Leistungselektronik Netzanschluß TLD011/TLD011P TLD012/TLD012P 1x 230 -20%/+15% 1x 115 -20%/+15% 1x 230 -20%/+15% 1x 115 -20%/+15% Netzfrequenz [Hz] 47 - 63 47 - 63 Stromaufnahme [A] 2 (230 V) 4 (115 V) 5 (230 V) 10 (115 V) Einschaltstrom [A] < 60 < 60 Leistungsfaktor cosϕ > 0,6 > 0,6 Verlustleistung [W] ≤ 40 ≤ 60 Netzausfallüberbrükkung [ms] <5 <5 Netzspannung [VAC] nur bei TLD01xNF: Überspannungsfestig- Zwischen den Phasen: 1 kV, Phasen nach Erde: 1 kV keit (DIN EN 61800-3) Ableitströme 1) [mA] < 30 < 30 Sicherung, extern [A] / Charakteristik bei 230 V 10 C, K oder ähnliche bei 115 V 10 C, K oder ähnliche 10 C, K oder ähnliche 10 C, K oder ähnliche 1) Die Ableitströme sind entsprechend IEC60990 mit einer RC-Schaltung gemessen. Bei direkter Messung kann der Wert höher liegen. Hinweise zur Verwendung von FI-Schaltern auf Anfrage. Motoranschluß TLD011/TLD011P TLD012/TLD012P 0,35 0,75 Schaltfrequenz [kHz] 16 16 Nennstrom [Arms], Effektivwert 3 7 Maximale Drehzahl [U/min] 3000 3000 Kabellänge 2) 20 20 1,5 1,5 Leistungsklasse 1) [kW] [m] Kabelquerschnitt [mm2] 9844 1113 101, d107, 09.02 1) Max. elektrische Wirkleistung des Geräts bei Nennstrom und 115 V AC oder 230 VAC Netzspannung 2) Längere Motorkabellängen auf Anfrage Twin Line Drive 01x 3-3 Technische Daten 24 V-DC-Versorgung TLD01x PELV, DIN 19240, verpolungssicher Eingang Spannungsbereich Welligkeit 20 V bis 30 V < 2 VSS ≤ 1,5 A Stromaufname Spannungsausfall-Überbrückungszeit (bei 24 V) ohne Bremsenanschluß Schnittstelle PULSE-C Signaleingänge symmetrisch asymmetrisch Eingangswiderstand RS422-spannungskompatibel 4,5V bis 30 V galvanisch mit 24VGND verbunden 5 kΩ Eingangsfrequenzen: Schrittfrequenz (PULSE/PV, DIR/PR) Motorstromsteuerung (PWM) Schrittzahl Drehüberwachung (optional) Open-Collector-Ausgänge, kurzschlußfest, ≤ 30 V 50 mA Signaleingänge (A, B) RS422-Pegel galvanisch mit 24VGND verbunden Eingangsfrequenz ≤ 400 kHz 1 600 000 Inc/s Teilung des Drehgebers Ausgang Drehgeberversorgung (SENSE) 1000 Striche 5 V ± 5%, ≤ 300 mA sensegeregelt kurzschluß- und überlastsicher Signalausgang (ACTIVE_CON) Ausgangsspannung Ausgangsstrom, maximal Spannungsabfall bei 0,5 A kurzschlußfest ≤ 30 V 1,7 A ≤1V Bezugspotential (ACTIVE_GND) GND von 24 V 9844 1113 101, d107, 09.02 Bremsenansteuerung ≤ 200 kHz 6 kHz bis 25 kHz 200, 400, 500, 1000, 2000, 4000, 5000, 10000 Signalausgänge (ACTIVE, FUNCT_OUT) Ausgangsspannung Ausgangsstrom, maximal ≥ 20 ms 3-4 Twin Line Drive 01x TLD01x 3.2.2 Technische Daten UL 508C-Zulassung Die Leistungselektronik TLD01x ist mit den folgenden Daten gemäß UL 508C zugelassen. Netzanschluß Gerät Netzspannung [V] Netzfrequenz [Hz] Stromstärke [A] Phasen TLCX11 230 115 47-63 2 4 1 TLCX12 230 115 47-63 5 7.5 1 Gerät Motorspannung [V] Motorfrequenz Motorstrom [A] Phasen [Hz] TLCX11 0-230 0-2500 3 3 TLCX12 0-230 0-2500 7 3 Motordaten Zubehör 3.2.3 • Haltebremsenansteuerung, TL HBC Versorgungsspannung 24 V Zubehör Haltebremsenansteuerung TL HBC Versorgungsspannung, Eingang 20 V bis 30 V Eingangsstrom Eingangsstrom = 0,5 A + Bremsenstrom Ausgang, Bremse DC-Spannung Strom bei 24 V für 100 ms Dauerstrom DC-Spannung mit Spannungsabsenkung Strom bei 12 V 20 V bis 30 V 0,5 A bis 2,5 A 0,5 A bis 1,25 A 9,5 V bis 15 V 0,5 A bis 2 A 9844 1113 101, d107, 09.02 Sichere elektrische Trennung zwischen 24 V-Eingang, Steuereingang und Bremsenausgang. Twin Line Drive 01x 3-5 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Technische Daten 3-6 Twin Line Drive 01x TLD01x Installation 4 Installation 4.1 Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Bei der Leistungselektronik entstehen starke elektromagnetische Störstrahlungen im Leistungsbereich, die ohne geeignete Schutzmaßnahmen die Signale von Steuerleitungen und Anlagenteilen beeinflussen und die Betriebssicherheit der Anlage gefährden können. Die Leistungselektronik erfüllt die Anforderungen der EG-Richtlinien zur EMV-Störfestigkeit und zur Störaussendung nach EN 61800-3, falls die folgenden Maßnahmen bei der Installation berücksichtigt werden. Schaltschrankaufbau Maßnahmen zur EMV Auswirkung Verzinkte oder verchromte Montageplatten verwen- Gute Leitfähigkeit durch den, metallische Teile großflächig verbinden, an flächigen Kontakt Auflageflächen Lackschicht entfernen. Schaltschrank, Tür und Montageplatte über Masse- EMV-Emission verrinbänder oder Kabel mit Querschnitt über 10 mm2 gern. erden. Leistungs- und Steuerungskomponenten getrennt Gegenseitige Störeinmontieren, Mindestabstand 25 cm, Störeinkopplung kopplung verringern. beider Komponenten durch mehrfach geerdete Trennbleche verringern. Schalteinrichtungen wie Schütze, Relais oder Gegenseitige StöreinMagnetventile mit Entstörkombinationen oder Fun- kopplung verringern. kenlöschgliedern ergänzen (z. B. Dioden, Varistoren, RC-Glieder). Verkabelung Maßnahmen zur EMV Auswirkung Kabel so kurz wie möglich, keine „Sicherheitsschlei- Kapazitive und indukfen“ einbauen, kurze Kabelführung vom Sternpunkt tive Störeinkopplungen im Schaltschrank zum außenliegenden Erdungsan- vermeiden. schluß. 9844 1113 101, d107, 09.02 Den Schirm aller geschirmten Leitungen am Schalt- EMV-Emission verrinschrankaustritt über Kabelschellen großflächig mit gern. Montageplatte verbinden. Kabel räumlich getrennt verlegen: - Signal- und Leistungskabel - Netz- und Motorkabel - Ein- und Ausgangskabel des Netzfilters. Gegenseitige Störeinkopplung verringern, Emissionen verringern, Störfestigkeit erhöhen. Kabelschirme flächig auflegen, Kabelschellen und Bänder verwenden. Geringe Schirmwirkung bei nicht flächiger Verbindung, Emissionen verringern. Schirme von digitalen Signalleitungen beidseitig großflächig oder über Sub-D-Gehäuse erden. Störeinwirkung auf Steuerkabel vermeiden, Emissionen verringern. Analoge Signalleitungen nur einseitig an der Leistungsansteuerung schirmen, anderes Ende über Kondensator erden, z. B. 10nF/100V MKT. Brummschleifen durch niederfrequente Störungen vermeiden. Nur geschirmte Motorkabel mit Kupfergeflecht und Störströme definiert mindestens 85% Überdeckung verwenden, Schirm ableiten, Emissionen beidseitig großflächig erden. verringern. Von Ihrem lokalen Vertriebspartner empfohlene Motor- und Drehgeberkabel verwenden. Twin Line Drive 01x 4-1 Installation TLD01x Maßnahmen zur EMV Auswirkung Falls Motor und Maschine nicht leitend verbunden sind, z. B. durch isolierten Flansch oder nicht flächige Verbindung, Motor über Erdungslitze (> 10 mm2) oder Masseband erden. Emissionen verringern, Störfestigkeit erhöhen. Nicht benutzte Kabellitzen der Steuerleitungen an Zusätzliche Schirmwirbeiden Kabelenden erden (nicht beim Motorkabel). kung EMV-Maßnahmen WARNUNG! Fehlfunktion und Verletzungsgefahr! Für die Funktionssicherheit und den störungsfreien Betrieb des Geräts muß die EMV der Kabel gewährleistet sein. Die Verwendung ungeeigneter, nicht EMV-sicherer Kabel kann zur Beschädigung des Geräts und zu Fehlfunktionen führen. Besonders kritische Signalleitungen sind Motor- und Drehgeberkabel. Verwenden Sie dafür die von Ihrem lokalen Vertriebspartnerempfohlene kabel. Diese sind auf EMV-Sicherheit geprüft.Zusätzlich sind diese Kabel schlepptauglich. Informationen zu den Kabeln finden Sie im Kapitel „Zubehör und Ersatzteile“ auf Seite 9-1. 4-2 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 4.1 TLD01x 4.2 Installation Anlagenkomponenten Zum Anschluß der Leistungselektronik sind neben den Systemkomponenten aus dem Lieferumfang weitere Anlagenkomponenten erforderlich: Dreiphasen-Schrittmotor • Motorkabel • Signalkabel • Drehgeberkabel bei Geräteausstattung mit Drehüberwachung • Netzkabel und Netzsicherungen • Externes Netzteil, 24 VDC mit sicherer Trennung - PELV • Externer Netzfilter bei Geräten ohne eingebauten Netzfilter • Schaltschrank • Zusätzliche Filter und Drosseln für Netz- und Motoranschluß nach Anlagenkonstellation • NC-Steuerung oder SPS für den automatisierten Betrieb. 9844 1113 101, d107, 09.02 • Twin Line Drive 01x 4-3 Installation TLD01x 4.3 Mechanische Installation 4.3.1 Leistungselektronik montieren Vor der Installation... 왘 Prüfen Sie das Gerät auf äußerlich sichtbare Beschädigungen wie eingedrückte Bleche oder defekte Anschlußklemmen. Bauen Sie beschädigte Geräte nicht ein. GEFAHR! Gefahr durch hohe Spannung, Zerstörung der Geräteelektronik! Achten Sie bei der Installation darauf, daß keine losen Teile wie Drahtstücke oder Montageteile in das Gerät fallen können. Lose, leitende Teile im Gerät können Personen durch Spannungsverschleppung gefährden und das Gerät durch Kurzschluß zerstören. Schaltschrank Der Schaltschrank muß so dimensioniert sein, daß Gerät und Zubehör wie Ballastwiderstands- und Haltebremsenansteuerung fest montiert und EMV-gerecht verdrahtet werden können. Über die Schaltschrankbelüftung muß die Betriebswärme des Geräts und der Komponenten abgeführt werden können. Montageabstände Das Gerät ist mit einem eingebauten Lüfter ausgestattet. Die Lüftungsöffnungen auf und unter dem Gerät müssen mit einem Abstand von 70 mm zu benachbarten Geräten oder Wänden frei bleiben. Bild 4.2 Montageabstände, Maße in mm 왘 Positionieren Sie das Gerät so im Schaltschrank, daß der erwärmte Luftstrom anderer Geräte, z. B. der eines externen Ballastwiderstands, nicht zu einer unerwünschten Erwärmung der Gerätekühlluft führt. 왘 Befestigen Sie das Gerät auf einer verzinkten Metallplatte. Die Rückwand des Geräts muß flächig mit gutem Kontakt zur Metallplatte aufliegen. Lackierte Flächen wirken isolierend. Bevor Sie das Gerät auf einer lakkierten Montageplatte befestigen, kratzen Sie den Lack an den Montagestellen großflächig ab, so daß das Gerät eine gute Kontaktverbindung zur geerdeten Montageplatte hat. 4-4 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 왘 Montieren Sie das Gerät senkrecht mit dem Netzanschluß oben. TLD01x 4.3.2 Installation Geräteschild anbringen Das Geräteschild informiert über die Bedeutung aller Betriebszustände – angezeigt über die 7-Segment-Anzeige – und über die Belegung der Signal-Schnittstelle. Eine Kopiervorlage des Geräteschilds finden Sie im Kapitel „Geräteschild“, Seite 10-1. 왘 Kleben Sie das Geräteschild auf der Anschlußseite der Signalstekker von innen in die Gerätehaube des Twin Line Geräts. Bild 4.3 Geräteschild seitlich in die Haube kleben 9844 1113 101, d107, 09.02 Nach der elektrischen Montage und nach Anbringen der Gerätehaube werden die Kabel für den Netzanschluß und für die beiden oberen Signalanschlüsse nach oben aus der Haube geführt, das Motorkabel und die übrigen Signalkabel nach unten. Twin Line Drive 01x 4-5 Installation 4.3.3 TLD01x Zubehörteile montieren Netzfilter Die Leistungselektronik wird in der Standardausführung mit eingebautem Netzfilter geliefert. Als Sonderausführung kann das Gerät auch ohne Netzfilter bestellt werden. Setzen Sie Geräte mit externen Netzfiltern nur ein, wenn Sie die Möglichkeit haben, die Funktion und EMV eines gewählten Netzfilters meßtechnisch am Gerät zu prüfen. Bei der Verwendung eines Standardgerätes ohne eingebauten Netzfilter ist ein externer Netzfilter erforderlich. Die Einhaltung der EMV-Richtlinien ist in diesem Fall vom Anwender zu gewährleisten. Auf dem Frontplattentypenschild sehen Sie, ob im Gerät ein Netzfilter eingebaut ist: • „F“: Mit Netzfilter, z. B. TLD01x F • „NF“: Ohne Netzfilter, z. B. TLD01x NF. Wählen Sie einen zweistufigen Netzfilter, z. B. Netzfilter für Umrichter. Die Dimensionierung und Auswahl eines geeigneten Filters liegt im Ermessen des Anlagenbauers. 9844 1113 101, d107, 09.02 왘 Montieren Sie den Netzfilter in der Nähe des Netzanschlusses auf der gleichen Montageplatte. Die Kabellänge zur Leistungselektronik sollte nicht länger als 50 cm sein. Das Kabel muß geschirmt und der Schirm beidseitig geerdet sein. 4-6 Twin Line Drive 01x TLD01x 4.4 Installation Elektrische Installation WARNUNG! Fehlfunktion und Verletzungsgefahr durch Störung anderer Geräte! Gerät EMV-gerecht anschließen. Gestörte Steuersignale können unvorhergesehene Signalzustände erzeugen, die das Gerät fehlsteuern können. GEFAHR! Stromschlag durch hohe Spannung! Sicherheitsregeln bei Arbeiten an elektrischen Anlagen beachten: • Gerät spannungsfrei schalten • Gerät gegen Wiedereinschalten sichern • Spannungsfreiheit feststellen • Benachbarte, unter Spannung stehende Anlagenteile abdecken oder abschranken. GEFAHR! Stromschlaggefahr durch hohe Spannung! Arbeiten am Stromnetz dürfen nur bei abgeschalteter Versorgungsspannung ausgeführt werden. Hauptschalter verriegeln und abschließen. 9844 1113 101, d107, 09.02 Der Anschluß an das Stromnetz und die Montage der Leistungselektronik und der Komponenten darf nur von Elektrofachkräften ausgeführt werden. Twin Line Drive 01x 4-7 Installation Netzanschluß Netzkabel anschließen 왘 Netzleitungen an die Schraubklemmen PE, N und L anschließen Bild 4.4 Aderendhülsen FI-Schutzschalter 4-8 Netzanschluß • Anschlußquerschnitt für Netzkabel ist 1,5 mm2 bis 2,5 mm2. • Netzphase absichern: bei 230 V-Anschluß: 10 A (C, K-Charakteristik oder ähnliche) bei 115 V-Anschluß: 10 A (C, K-Charakteristik oder ähnliche). • Bei Geräten ohne integrierten Netzfilter, NF-Typen, muß das Netzkabel ab 20 cm Länge zwischen Filter und Geräteanschluß geschirmt und beidseitig geerdet werden. • Das Drehmoment für die Klemmenschrauben beträgt 0,4 Nm bis 0,5 Nm. • Adern des Kabels können ohne Aderendhülsen am Gerät angeschlossen werden. • Bei Geräten mit Haube muß das Kabel nach oben vom Anschluß weggeführt werden. Wenn Sie Aderendhülsen verwenden, beachten Sie: • Bei Adern mit 2,5 mm2-Kabelquerschnitt keine Aderendhülsen mit Kunststoffkragen verwenden. • Nur Aderendhülsen mit Viereckverpressung verwenden, damit sie sich nach der Verschraubung nicht vom Gerät lösen. • Die Litze auf eine Länge von 10 mm abisolieren. Im Fehlerfall können Gleichfehlerströme fliessen. Bei einphasigen Geräten kann ein FI-Schutzschalter für pulsierende Gleichfehlerströme vorgeschaltet werden. Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 4.4.1 TLD01x TLD01x 4.4.2 Installation Motoranschluß GEFAHR! Hochspannungsgefahr durch Induktionsspannung! Litzen und Kontaktstellen der Motorkabel bei drehendem Motor nicht berühren. Motoren bauen auch ohne Verbindung zur Leistungselektronik gefährliche Induktionsspannungen auf, wenn die Motorwelle gedreht wird.Stellen Sie sicher, daß der Motor während der Installationsarbeiten nicht fremdangetrieben wird. 9844 1113 101, d107, 09.02 Motorkabel anschließen Twin Line Drive 01x 왘 Motorleitungen und Schutzleiter an die Klemmen U, V, W und PE anschließen. Die Kabelbelegung muß motor- und geräteseitig übereinstimmen. Klemme Anschluß Farbe U Motorleitung braun (bn) V Motorleitung blau (bl) W Motorleitung schwarz (bk) PE Schutzleiter (Beilauflitze der Schirmung) - Bild 4.5 Anschluß des Motorkabels am Gerät Bild 4.6 Anschluß des Motorkabels an Motor mit Klemmkasten oder Stecker 4-9 Installation TLD01x • Kabelquerschnitt: 1,5 mm2 • Maximale Kabellänge: 20 m • Das Anzugsmoment für die Klemmenschrauben beträgt 0,4 Nm 0,5 Nm. • Adern des Kabels können ohne Aderendhülsen angeschlossen werden. • Bei Geräten mit Haube muß das Kabel nach unten vom Anschluß weggeführt werden. Bild 4.7 EMV-Maßnahmen 4-10 Wenn Sie Aderendhülsen verwenden, beachten Sie: • Nur Aderendhülsen mit Viereckverpressung verwenden, damit sie sich nach der Verschraubung nicht vom Gerät lösen. • Die Litze muß die Aderendhülse auf der ganzen Länge ausfüllen. Nur dann ist der Anschluß sicher auf maximale Strombelastbarkeit und Rüttelfestigkeit ausgelegt. Das Motorkabel ist eine Störquelle und muß sorgfältig verlegt werden: • Das Schirmgeflecht des Motorkabels muß am Motor- und Gerätegehäuse sowie am Schaltschrankausgang großflächig aufgelegt werden. Benutzen Sie die beiliegende Schirmklemme für den Gehäuseanschluß. • Motorkabel und Signalleitungen müssen soweit möglich mit einem Abstand von mindestens 20 cm zueinander verlegt werden, bei geringerem Abstand müssen Motorkabel und Signalleitungen durch geerdete Schirmbleche getrennt werden. Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Aderendhülsen Motorkabel konfektionieren TLD01x 4.4.3 Installation Anschluß der 24 V-Versorgungsspannung 왘 Führen Sie 24 V-Versorgungsleitungen über einen geerdeten 24 VDC-Transformator (PELV) zum Gerät. Bild 4.8 24 V-Anschluß Signal aktiv Bedeutung E/A 1 24VDC - 24 VDC-Versorgungsspannung, intern verbunden mit Pin 2 - 2 24VDC - 24 VDC-Versorgungsspannung - 3 24VGND - GND für 24 VDC-Spannung, intern verbunden mit Pin 4 und Pin 6 (ACTIVE_GND) - 4 24VGND - GND für 24 VDC-Spannung - 9844 1113 101, d107, 09.02 Pin Twin Line Drive 01x • Der zweite 24 VDC-und GND-Anschluß kann als 24 V-Ausgang für weitere Verbraucher oder zur Kaskadierung mehrerer Twin Line Geräte benutzt werden, der maximale Klemmenstrom beträgt 7,5 A. • Berücksichtigen Sie bei der Dimensionierung des 24 V-Netzteils zusätzliche Verbraucher, wie die Haltebremse und die Haltebremsenansteuerung. • Damit die Position des Motors bei abgeschalteter Spannungsversorgung der Endstufe erhalten bleibt, muß vor Wegnahme der Versorgungsspannung das Eingangssignal ENABLE auf Low stehen. Die externe 24 V-Spannungsversorgung muß eingeschaltet bleiben und es darf kein externes Drehmoment auf den Motor wirken. • Verlegen Sie die 24 V-Versorgungsleitung zum EMV-Schutz mit einem Abstand von mindestens 20 cm zu anderen Leitungen. Verdrillen Sie 0 V- und 24 V-Versorgungsleitung bei Leitungslängen über 2 m miteinander. • Das Drehmoment der Klemmenschrauben 1-34 beträgt 0,22 Nm bis 0,25 Nm. 4-11 Installation 4.4.4 TLD01x Anschluß einer Haltebremse Die Bremse bei Motoren mit Haltebremse kann direkt oder über die Haltebremsenansteuerung TL HBC an die Signal-Schnittstelle angeschlossen werden. Der Anschluß der Haltebremsenansteuerung wird unter „Anschluß von Zubehör“ auf Seite 4-21 beschrieben. Setzen Sie bei direkter Ansteuerung der Bremse die folgende Schaltung ein, um den Motor vor Überhitzung zu schützen. Die Schaltung reduziert kurz nach Öffnen der Bremse den Erregerstrom. Die Werte für R1 und C1 sind für die Motoren VRDM 39... und VRDM311.. des Herstellers angegeben. Motor VRDM 36... VRDM 39... VRDM 311.. Widerstand R1 72 Ω, min. 4 W 24 Ω, min. 6 W 18 Ω, min. 8 W Kondensator C1 4700 µF / 25 V 4700 µF / 25 V 6800 µF / 25 V Bild 4.9 Anschluß der Haltebremsenansteuerung Nähere Informationen entnehmen Sie dem Kapitel „Anschluß von Zubehör“ auf Seite 4-21. Zur sicheren Funktion der Haltebremse bei vertikalen Lasten darf das statische Lastmoment maximal 25% des Motorhaltemoments betragen. Verwenden Sie nur Kabel mit folgender Spezifikation: TLD011 TLD012 1,5 1,5 Max. Kabellänge 1) [m] 20 20 Kabelquerschnitt [mm2] 9844 1113 101, d107, 09.02 1) größere Kabellängen auf Anfrage 4-12 Twin Line Drive 01x TLD01x 4.4.5 Installation Anschluß an die Schnittstelle PULSE-C Anschluß Die Schnittstelle PULSE-C ist mit einem Sub-D-Stecker, 15-polig mit M3-Verschraubung ausgestattet. Bild 4.10 Schnittstelle PULSE-C Pin Signal Farbe 1) Paar Bedeutung E/A 1 PULSE (PV) weiß 1 Motor-Schritt „Pulse“ oder Motor-Schritt vorwärts „PV“ E 9 PULSE (PV) braun 1 Motor-Schritt „Pulse“ oder Motor-Schritt vorwärts „PV“, invertiert E 2 DIR (PR) grün 2 Drehrichtung „Dir“ oder Motor-Schritt rückwärts E „PR“ 10 DIR (PR) gelb 2 Drehrichtung„Dir“ oder Motor-Schritt rückwärts „PR“, invertiert E 3 ENABLE (GATE) grau 3 Freigabesignal E 11 ENABLE (GATE) rosa 3 Freigabesignal, invertiert E 4 PWM blau 4 Phasenstromwert E 12 PWM rot 4 Phasenstromwert, invertiert E 5 STEP2_INV schwarz 5 Umschaltung Winkelauflösung E 6 STEP2_INV violett 5 Umschaltung Winkelauflösung, invertiert E 7 GND grau/rosa 6 Masse, Signal liegt intern über Widerstand auf 24VGND - 8 ACTIVE rot/blau 6 Antrieb bereit A 13 FUNCT_OUT weiß/grün 7 Schleppfehlermeldung A 14 GND braun/grün 7 Masse, Signal liegt intern über Widerstand auf 24VGND - 15 GND weiß/gelb 8 Masse, Signal liegt intern über Widerstand auf 24VGND - 9844 1113 101, d107, 09.02 1) Angaben zur Farbe beziehen sich auf das als Zubehör erhältliche Kabel. Twin Line Drive 01x 4-13 Installation TLD01x Kabelspezifikation Funktion • Geschirmtes Kabel • Mindestquerschnitt der Signaladern 0,14 mm2 • Twisted-pair-Leitungen • Beidseitige Erdung des Schirms • Maximale Länge bei RS422-Anschluß 100 m bei Open Collector-Anschluß bis 10 m. Sollwertvorgabe über extern eingespeiste Puls-Richtungssignale Über die Schnittstelle PULSE-C werden Führungssignale zur schrittweisen Positionierung des Motors und Steuersignale für Motorstrom, Winkelauflösung und Endstufenfreigabe geleitet. Gleichzeitig meldet die Leistungselektronik über die Schnittstelle Betriebsbereitschaft und eine mögliche Betriebsstörung. PULSE (PV), DIR (PR) Die Rechtecksignale PULSE (PV) und DIR (PR) können für zwei Betriebsmodi kombiniert werden. Die Einstellung von DIP-Schalter 6 legt den Betriebsmodus fest: • PULSE/DIR: Pulse-Richtungs-Signal mit DIP 6 ON • PV/PR: Pulsevorwärts - Pulserückwärts-Signal mit DIP 6 OFF PV/PR-Signale können nur bei Geräten mit Drehüberwachung eingesetzt werden. Informationen zu den DIP-Schaltern finden Sie unter „DIP-Schalter einstellen“ auf Seite 5-4. Betriebsmodus Puls-Richtung Mit steigender Flanke des Signals PULSE führt der Motor einen Winkelschritt aus. Die Drehrichtung wird mit dem Signal DIR gesteuert. Bild 4.11 Pulse-Richtungs-Signal Signal Funktion Wert 1, 9 PULSE Motor-Schritt low -> high 2, 10 DIR positive Drehrichtung negative Drehrichtung low / open high 9844 1113 101, d107, 09.02 Pin 4-14 Twin Line Drive 01x TLD01x Installation Betriebsmodus Pulsvorwärts - Pulsrückwärts Mit dem Signal PV (PULSE) wird eine Motorbewegung in positive Drehrichtung, mit dem Signal PR (DIR) eine Bewegung in negative Drehrichtung ausgeführt. Bild 4.12 Pulsvorwärts - Pulsrückwärts-Signal Pin Signal Funktion Wert 1, 9 PULSE(PV) PV: Schritt in positive Drehrichtung low -> high 2, 10 DIR(PR) PR: Schritt in negative Drehrichtung low -> high Die maximale Frequenz von PULSE (PV) und DIR (PR) beträgt 200 kHz. ENABLE (GATE) Der Eingang ENABLE (GATE) übernimmt zwei Funktionen, die über DIP-Schalter 5 eingestellt werden: • ENABLE- Funktion: Endstufe freigeben und sperren, DIP 5 = OFF • GATE-Funktion: Pulseingang freigeben und sperren, DIP 5 = ON Informationen zu den DIP-Schaltern finden Sie unter „DIP-Schalter einstellen“ auf Seite 5-4. ENABLE-Funktion Das Signal ENABLE(GATE) gibt die Endstufe frei, so daß der Motor angesteuert werden kann. Voraussetzung ist DIP-Schalter 5 auf OFF. Pin Signal Funktion Wert 3, 11 ENABLE Endstufe sperren Endstufe freigeben low / open high Zusätzlich wird mit einer negativen Flanke am ENABLE-Eingang eine Fehlermeldung quittiert. Liegt keine Betriebsstörung vor, zeigt der Ausgang ACTIVE ca. 100 ms nach Freigabe der Endstufe Betriebsbereitschaft an. Bei Geräten ohne Drehüberwachung und Bremse können danach Pulse eingespeist werden. 9844 1113 101, d107, 09.02 Bei Geräten mit Bremse oder Drehüberwachung müssen vor der Einspeisung von Pulsen Wartezeiten eingehalten werden, um eine vorhandene Haltebremse zu lösen oder den Drehgeber zu initialisieren. Twin Line Drive 01x 4-15 Installation TLD01x Bild 4.13 Freigabe und Sperren der Enstufe mit Wartezeit TW Twin Line Gerät... ohne Bremse mit Bremse ohne Drehüberwachung TW= 0 ms TW= 100 ms mit Drehüberwachug TW= 300 ms TW= 300 ms Wird das Signal ENABLE weggenommen, bleibt die Endstufe noch 150 ms aktiv, damit eine vorhandene Haltebremse schließen kann. Tritt ein Fehler auf, der zum Abschalten der Endstufe führt, wird der Motorstrom gleichzeitig mit ACTIVE weggenommen. Eine Darstellung der ENABLE-Funktion im Motorbetrieb finden Sie auf Seite 5-7. GATE-Funktion Das GATE-Signal sperrt die Pulse am Sollwerteingang, ohne die Betriebsbereitschaft abzuschalten. In einem Mehrachssystem kann die GATE-Funktion zum Auswählen einzelner Achsen verwendet werden. Für die GATE-Funktion muß DIP-Schalter 5 auf ON stehen. Pin Signal Funktion Wert 3, 11 ENABLE (GATE) Endstufe freigeben Endstufe sperren low/open high Bild 4.14 Signalfolgen beim Einschalten des Geräts bei GATE-Funktion 4-16 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Die folgende Grafik zeigt die Motorbewegung bei aktivierter GATEFunktion. Vor und nach dem Wechsel des GATE-Signals darf für 1,5 ms kein Puls anliegen. TLD01x Installation STEP2_INV Die Auflösung der Motor-Schrittzahl kann um den Faktor zehn vergrößert werden, wenn diese Funktion über DIP-Schalter 1 freigegeben und mit dem Signal STEP2_INV aktiviert wurde. STEP2_INV kehrt die DIPSchalter-Einstellung um. Pin Signal Funktion Wert 5, 6 STEP2_INV Winkelauflösung: - wie mit DIP 1 eingestellt - DIP 1 Einstellung invertiert low/open high Bei Betrieb der Schnittstelle zusammen mit einer SIG Berger Lahr Positioniersteuerung WPxxx liegt STEP2_INV auf Low-Pegel. Die folgende Grafik zeigt die Motorbewegung bei aktiviertem STEP2_INV-Signal. Vor und nach dem Wechsel des STEP2_INVSignals darf für 1,5 ms kein Puls anliegen. Bild 4.15 Signalfolgen beim Wechsel der Schrittzahl PWM Mit dem pulsweitenmodulierten Signal kann der voreingestellte Motorphasenstrom und damit das Drehmoment des Motors zwischen 0% und 100% abgesenkt werden. Pin Signal Funktion Wert 4, 12 PWM maximaler Motorphasenstrom abgesenkter Motorphasenstrom low/open high Bei konstantem High-Pegel am PWM-Eingang fließt kein Phasenstrom, der Motor ist stromlos. Bei konstantem Low-Pegel arbeitet der Motor mit dem eingestellten, maximalen Phasenstrom. Setzen Sie die PWM-Steuerung nur zusammen mit der ENABLE-Funktion ein, nicht mit der GATE-Funktion. Mit der GATE-Funktion erhält der Motor den vollen Motorstrom, falls die PWM-Steuerung abgeschaltet wird oder ausfällt. 9844 1113 101, d107, 09.02 ACTIVE Der Ausgang zeigt die Betriebsbereitschaft der Leistungselektronik an. Pin Signal Funktion Wert 8 ACTIVE Endstufe ist gesperrt Endstufe ist freigegeben high low ACTIVE ist ein offener Kollektorausgang gegen GND. Twin Line Drive 01x 4-17 Installation TLD01x FUNCT_OUT Der Ausgang signalisiert einen Schleppfehler, wenn ein Drehgeber angeschlossen und die Drehüberwachung aktiviert ist. Pin Signal Funktion Wert 13 FUNCT_OUT Normaler Betriebszustand Schleppfehlermeldung low high Signalisiert FUNCT_OUT einen Schleppfehler, muß das Signal vor dem weiteren Betrieb zurückgesetzt werden. Informationen dazu finden Sie unter „Fehleranzeige und -behebung“ auf Seite 7-2. FUNCT_OUT ist ein offener Kollektorausgang gegen GND. Schaltung der Signaleingänge Es wird empfohlen, die Signaleingänge über die RS422-Schnittstelle zu schalten. Dargestellt ist die Schaltung der Signaleingänge PULSE (PV), DIR (PR) und ENABLE. An einen RS422-Sender können bis zu 10 Eingänge des PULSE-C-Moduls angeschlossen werden. Bild 4.16 Schaltung der Signaleingänge, L: Kabellänge 9844 1113 101, d107, 09.02 Bei Leitungslängen ≤10 m und Frequenzen ≤50 kHz können Open collector-Ausgänge verwendet werden, falls die Anforderungen an die Störfestigkeit niedrig sind. 4-18 Twin Line Drive 01x TLD01x 4.4.6 Installation Anschluß an die Schnittstelle zur Drehüberwachung Die optionale Drehgeber-Schnittstelle ist nur bei Geräten mit Drehüberwachung eingebaut. Anschluß Die Schnittstelle ist mit einer Sub-D-Buchse, 15-polig mit M3-Verschraubung ausgestattet. Bild 4.17 Schnittstelle zur Drehüberwachung, Ansicht Motorstecker: Lötseite Pin Signal Farbe 1) Paar Bedeutung E/A 1 A weiß 1 Drehgebersignal Kanal A E 9 A braun 1 Kanal A, invertiert E 12 B grün 2 Kanal B E 5 B gelb 2 Kanal B, invertiert E 2 5VDC rot 3 Geberversorgung, 5 V, max. 300 mA A 3 5VGND blau 3 Geberversorgung, Masse A 10 +SENSE violett 4 Senseleitung positiv 2) E negativ 2) E 11 -SENSE schwarz 4 Senseleitung 7 TEMP_MOT grau/rosa 6 Temperaturfehler, invertiert E 4 - rot/blau 6 nicht belegt - 6 - - 5 nicht belegt - 8 - - 5 nicht belegt - 13 - - - nicht belegt - 14 - - - nicht belegt - 15 - - - nicht belegt - 1) Angaben zur Farbe beziehen sich auf das als Zubehör erhältliche Kabel. 2) Senseleitungen müssen angeschlossen sein, damit die 5VDC aktiv wird. 9844 1113 101, d107, 09.02 Kabelspezifikation Twin Line Drive 01x • Geschirmtes Kabel • Mindestquerschnitt der Signaladern 0,25 mm2, 5VDC und 5VGND 0,5 mm2 • Twisted-pair-Leitungen • Beidseitige Erdung des Schirms • Maximale Länge 100 m. 4-19 Installation TLD01x Funktion Über den Anschluß wird die Winkelposition des Motors inkrementell mit A/B-Rechtecksignalen übertragen. Durch Vergleich mit der Sollposition erkennt das Gerät Schrittfehler und meldet einen Schleppfehler, wenn der Grenzwert von 6,4° überschritten wird. Indexpulse wertet die Leistungselektronik nicht aus. Bild 4.18 Zeitdiagramm mit positivem A/B Signal, vor- und rückwärtszählend Temperaturüberwachung Pin Signal Funktion 7 TEMP_MOT Temperaturbereich OK Überhitzung des Motors oder Kabelbruch Wert high low Zur Benutzung der Drehüberwachung muß ein Drehgeber mit 1000 Strichen angeschlossen sein. 9844 1113 101, d107, 09.02 Drehgebertyp Die Wicklungstemperatur des Motors wird mit dem Signal TEMP_MOT überwacht. Zusätzlich zeigt das Signal an, ob der Drehgeber angeschlossen ist. 4-20 Twin Line Drive 01x TLD01x 4.4.7 Installation Anschluß von Zubehör Haltebremsenansteuerung Die Bremse bei Motoren mit Haltebremse kann direkt oder über die Haltebremsenansteuerung TL HBC angeschlossen werden. Mit der Haltebremsenansteuerung wird das Steuersignal ACTIVE_CON der Positioniersteuerung verstärkt, so daß die Bremse schnell schaltet und möglichst wenig Wärme erzeugt. Bild 4.19 Anschluß der Haltebremsenansteuerung TL HBC Anschluß Der Anschluß des Motorkabels ist auf 4-9 beschrieben. 왘 Schließen Sie die Steueranschlüsse Klemmen B+ und B- der Haltebremse an. 왘 Verbinden Sie die Steueranschlüsse ACTIVE_CON und ACTIVE_GND von Bremsenansteuerung und Signal-Schnittstelle miteinander. 왘 Schließen Sie die 24 VDC-Spannungsversorgung an der Haltebremsenansteuerung an. Der Leistungsbedarf der Haltebremsenansteuerung richtet sich nach dem Schaltstrom für die Haltebremse: Eingangsstrom Bremsenansteuerung [A]= 0,5 A + Schaltstrom [A] 왘 Stellen Sie den Schalter für die Spannungsabsenkung auf „1“. 9844 1113 101, d107, 09.02 Die Funktion der Spannungsabsenkung ist im „Bremsenfunktion mit TL HBC“, Seite 6-3 beschrieben. Twin Line Drive 01x 4-21 Installation TLD01x Externe Kondensatoren Die Leistungsansteuerung kann überschüssige Bremsenergie über den Zwischenkreisanschluß auf einem externen Elektrolytkondensator zwischenspeichern. Damit kann bei häufigen Bremsvorgängen eine Erhöhung der Zwischenkreisspannung verringert werden. Verwenden Sie nur Kondensatoren mit folgender Spezifikation: Kabelspezifikation Anschluß TLD011 TLD012 Spannungsfestigkeit ≥ 450 V ≥ 450 V externe Kapazität < 500 µF < 1000 µF • Geschirmtes Kabel • Beidseitige Erdung des Schirms • Maximale Kabellänge 3 m • Mindestquerschnitt: 1,5 mm2. 왘 Verbinden Sie die Kabel vom Zwischenkreisanschluß mit den Anschlüssen des Kondensators. Achten Sie auf richtige Polung: DC+ an „+“ und DC- an „-“. Gerät und Kondensator können sonst zerstört werden. 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 4.20 Anschluß eines externen Kondensators 4-22 Twin Line Drive 01x TLD01x Installation 4.5 Verdrahtungsbeispiel 4.5.1 Schrittmotorsteuerung ohne Drehüberwachung Bild 4.21 Verdrahtungsbeispiel zur Schrittmotorsteuerung Signal-Schnittstelle: Pin 1/9 2/10 Signal PULSE DIR aktiv (PV) 1) (PR) 1) 3/11 ENABLE (GATE) 4/12 PWM 5/6 STEP2_INV 1) 1) Bedeutung E/A high/low Puls-Signal oder Pulsvorwärts-Signal E high/low Richtungs-Signal oder Pulsrückwärts-Signal E high/low Freigabesignal für Endstufe, DIP-Schalter 5 auf OFF E high/low Phasenstromwert E high/low Winkelauflösung, Invertierung der DIP-Schalterstellung E - Masse E 7,14,15 GND 8 ACTIVE low Antrieb bereit A 13 FUNCT_OUT low Schleppfehlermeldung A 1) Mindestbelegung der Signal-Schnittstelle für die Inbetriebnahme 9844 1113 101, d107, 09.02 Versorgungs- und Bremsenanschluß: Pin Signal 1.2 24VDC 1) 1) aktiv Bedeutung E/A - + 24 VDC-Versorgungsspannung E - GND für 24 VDC-Versorgungsspannung E 3.4 24VGND 5 ACTIVE_CON high Antrieb bereit, Steuersignal Bremse/Relais A 6 ACTIVE_GND - GND für Bremsen-/Relais-Steuerspannung A 1) Mindestbelegung der Signal-Schnittstelle für die Inbetriebnahme Twin Line Drive 01x 4-23 Installation 4.6 TLD01x Verdrahtung prüfen 왘 Kontrollieren Sie: Systemcheck und Initialisierung • Sind alle Kabel und Stecker sicher verlegt und angeschlossen? • Liegen keine stromführenden Kabelenden offen? • Sind die Steuerleitungen richtig angeschlossen? Der Motor darf für den Verdrahtungstest nicht angesteuert werden. WARNUNG Zerstörung des Motors! Der Motor darf nur mit dem richtig eingestellten Phasenstrom betrieben werden. Ansteuern des Motors mit zu hohem Phasenstrom zerstört den Motor sofort. 왘 Ziehen Sie zur Prüfung der Verdrahtung den Stecker der Schnittstelle PULSE-C ab. 왘 Wählen Sie die ENABLE(GATE)-Funktion mit DIP-Schalter 5 auf OFF. Bild 4.22 Verdrahtungstest ohne PULSE-C-Stecker; DIP 5 ENABLE auf OFF 왘 Schalten Sie die primäre Versorgungsspannung ein. 왘 Schalten Sie die 24 V-Spannungsversorgung ein. Gerät OK Die Zustandsanzeige wechselt erst von „1“ auf „2“, dann auf „3“. Das Gerät führt dabei einen Selbsttest durch, prüft die Betriebsdaten, die interne Überwachungseinrichtungen und die angeschlossene Sensorik. Der Zwischenkreis wird geladen. Die Zwischenkreis-LED D2 leuchtet. 왘 Schalten Sie die Versorgungsspannungen wieder aus. 9844 1113 101, d107, 09.02 왘 Schließen Sie für die Inbetriebnahme den Stecker für PULSE-C wieder an. 4-24 Twin Line Drive 01x TLD01x Fehlerdiagnose der Installation Betriebsanzeige „2“ Verharrt die Leistungselektronik im Einschaltzustand „2“, liegt ein geräteinterner Fehler vor, der nur von Ihrem lokalen Vertriebspartner analysiert und behoben werden kann. Betriebsanzeige „3“ Wechselt die Anzeige nicht von „3“ auf „4“, prüfen Sie, ob die Netzspannung eingeschaltet ist und die Netzspannungsanschlüsse richtig verdrahtet sind. Betriebsanzeige blinkt Das Gerät hat eine Störung erkannt. Im Kapitel „Diagnose und Fehlerbehebung“ ab Seite 7-1 finden Sie eine Liste mit Fehlerursachen. 9844 1113 101, d107, 09.02 4.7 Installation Twin Line Drive 01x 4-25 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Installation 4-26 Twin Line Drive 01x TLD01x Inbetriebnahme 5 Inbetriebnahme 5.1 Schritte zur Inbetriebnahme Führen Sie die folgenden Inbetriebnahmeschritte auch durch, wenn Sie ein bereits konfiguriertes Gerät unter veränderten Betriebsbedingungen einsetzen. Falsch eingestellte Werte können Leistungselektronik, Motor und Anlagenteile zerstören. Was ist zu tun ... Infos Korrekte Montage und Verkabelung des Twin Line Kapitel„InstallaGeräts prüfen. tion“ ab Seite 4-1 Benutzen Sie zur Prüfung die Schaltpläne der Anlagenkonstellation oder die Schaltungsbeispiele im „Verdrahtungsbeispiel“, Seite 4-23. Seite 5-3 DIP-Schalter einstellen Seite 5-4 Funktion der Haltebremse prüfen, wenn verdrahtet Seite 5-6 Testfahrt Seite 5-7 Fahrverhalten des Motors optimieren Seite 5-8 9844 1113 101, d107, 09.02 Phasenstrom einstellen Twin Line Drive 01x 5-1 Inbetriebnahme 5.2 TLD01x Sicherheitshinweise Die Inbetriebnahme darf nur von Elektrofachkräften ausgeführt werden. WARNUNG! Quetschgefahr und Beschädigung der Anlage durch unerwartetes Anlaufen des Motors bei falsch eingestellten Parametern! Gefahrenbereich absichern und Motor ohne mechanische Verbindung zur Anlage und ohne Last in Betrieb nehmen. WARNUNG! Verletzungsgefahr und Zerstörung von Anlagenteilen durch ungebremsten Motor! Bei Fehlerklasse 3 oder 4 oder Ausfall des Geräts wird der Motor nicht mehr aktiv gebremst und läuft mit hoher Geschwindigkeit auf einen mechanische Anschlag. WARNUNG! Zerstörung der Leistungsansteuerung! Ändern Sie die Einstellungen für den Phasenstrom und die DIP-Schalter-Einstellungen nur bei abgeschalteter Netzspannung. WARNUNG! Verletzungsgefahr und Zerstörung von Anlagenteilen durch ungebremsten Motor bei Ausfall des Geräts oder Fehlerklasse 3 oder 4! 9844 1113 101, d107, 09.02 WARNUNG! Verletzungsgefahr und Beschädigung der Anlage durch rotierende Teile infolge unerwarteten Anlaufens des Motors bei falsch eingestellten Parametern! Gefahrenbereich absichern und Motor ohne mechanische Verbindung zur Anlage und ohne Last in Betrieb nehmen. 5-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Inbetriebnahme 5.3 Leistungselektronik in Betrieb nehmen 5.3.1 Phasenstrom einstellen Die Leistungselektronik regelt das Motordrehmoment über den Phasenstrom. Ein großer Phasenstrom erzeugt ein hohes Motordrehmoment. Damit der Motor nicht beschädigt wird, muß der maximal zulässige Phasenstrom am Gerät begrenzt werden. WARNUNG! Beschädigung oder Zerstörung des Motors durch zu hoch eingestellten Phasenstrom! Der Phasenstrom am Gerät darf nicht höher als der Phasennennstrom des Motors eingestellt werden. Ist für den Nennstrom kein Wert angegeben, wählen Sie den nächstkleineren Phasenstrom am Gerät. Drehschalter Phasenstrom Bild 5.1 Phasenstrom einstellen 왘 Wählen Sie die Drehschalter-Stellung für den maximalen Phasenstrom aus der Tabelle. 9844 1113 101, d107, 09.02 Drehschalter Twin Line Drive 01x Effektivwert des max. Phasenstroms [A] TLD011 TLD012 0 0,40 1,75 1 0,50 2,00 2 0,60 2,25 3 0,70 2,50 4 0,80 2,75 5 0,90 3,00 6 1,00 3,25 7 1,20 3,50 8 1,40 3,75 9 1,60 4,00 A 1,80 4,25 B 2,00 4,50 C 2,25 4,75 D 2,50 5,00 E 2,75 6,00 F 3,00 7,00 5-3 Inbetriebnahme 5.3.2 TLD01x DIP-Schalter einstellen Mit dem DIP-Schalter werden Steuersignale für Stromabsenkung, Endstufenfreigabe, Pulse und Drehüberwachung eingestellt. DIP 1, 2 und 3 Schrittzahl Bild 5.2 Schrittzahl einstellen Schrittzahl einstellen 왘 Stellen Sie die Schrittzahl mit den DIP-Schaltern 3, 2 und 1ein. Die Schrittzahl, die Sie mit STEP0 und STEP1 gewählt haben, kann mit STEP2 auf das Zehnfache erhöht werden. Die STEP2-Einstellung kann über das Eingangssignal STEP2_INV der Schnittstelle PULSE-C invertiert werden. Die Signaleinstellungen dazu finden Sie auf 4-17. DIP 4 und 5 Stromabsenkung und ENABLE-/GATE-Funktion Bild 5.3 Stromabsenkung Stromabsenkung und ENABLE/GATE einstellen Die Stromabsenkung reduziert den Motorstrom 100 ms nach Eintreffen der letzten Pulsflanke auf etwa 70%. Der Motor kann damit während der Stillstandzeit abkühlen. 9844 1113 101, d107, 09.02 Treibt der Motor eine vertikale Achse an, kann die Stromabsenkung zu einem Absacken von Lasten führen, da entsprechend dem Phasenstrom das Drehmoment auf etwa 70% reduziert wird. 5-4 Twin Line Drive 01x TLD01x Inbetriebnahme ENABLE (GATE) Das Signal ENABLE (GATE) an der Signal-Schnittstelle kann zwei Funktionen übernehmen: • ENABLE- Funktion: Endstufe freigeben und sperren, DIP 5 = OFF • GATE-Funktion: Pulseingang freigeben und sperren, DIP 5 = ON Zusätzlich wird mit einer positiven Flanke am ENABLE/GATE-Eingang eine Fehlermeldung quittiert. Die GATE-Funktion ermöglicht in einem Mehrachssystem den Wechsel zwischen einzelnen Achsen, indem die Pulse für die aktive Achse freigegeben werden und für die übrigen Achsen gesperrt bleiben. DIP 6 und 8 Pulse-Modus und Drehüberwachung Bild 5.4 Pulse-Modus Funktion der PULSE/DIR-Signale und Drehüberwachung einstellen Die Positions-Sollwerte können an der Signal-Schnittstelle als PulsRichtungssignal oder als Pulsvorwärts- Pulsrückwärts-Signal eingespeist werden. Eingangssignale setzt die Leistungselektronik entsprechend der DIP-Schalterstellung in eine Motorbewegung um. Bei der Gerätevariante ohne Drehüberwachung werden nur Puls-/Richtungssignale ausgewertet. Die DIPSchalterstellung ist nicht relevant. Drehüberwachung Die Drehüberwachung kann mit dem DIP-Schalter deaktiviert werden. Das Gerät überwacht dann auch bei anliegenden Encodersignalen nicht mehr auf Schleppfehler. 9844 1113 101, d107, 09.02 Bei der Gerätevariante ohne Drehüberwachung ist die DIP-Schalterstellung nicht relevant. Twin Line Drive 01x 5-5 Inbetriebnahme 5.3.3 TLD01x Funktion der Endschalter prüfen Der Verfahrbereich des Motors kann durch Endschalter gesichert werden. Die Signale der Endschalter müssen von der externen Steuerung überwacht werden und bei Auslösen die Sollwertpulse zur Leistungsansteuerung unterbrechen. 왘 Prüfen Sie die Funktion der Endschalter vor Inbetriebnahme des Motors in der Anlage. 5.3.4 Funktion der Haltebremse prüfen Führen Sie diesen Test durch, wenn Sie einen Motor mit Haltebremse einsetzen. WARNUNG! Verletzungsgefahr beim Ausfall der Bremsfunktion! Gefahrenbereich vor Inbetriebnahme absichern und Funktionstest ohne Lasten durchführen. Prüfen Sie die Bremsenfunktion mit dem Taster auf der Haltebremsenansteuerung. Damit die Haltebremsenansteuerung den Taster freigibt, darf die Ansteuerung nicht von der Leistungselektronik geschaltet werden: 왘 Lösen Sie die Steuerleitung ACTIVE_CON an der Leistungselektronik oder schalten Sie die 24 V-Versorgung der Leistungselektronik ab. 왘 Betätigen Sie den Taster der Haltebremsenansteuerung mehrmals, um die Bremse im Wechsel zu lösen und wieder zu schließen. Die LED auf dem Controller leuchtet, wenn die Bremse aktiviert und damit gelöst wird. 9844 1113 101, d107, 09.02 왘 Prüfen Sie die Bremswirkung: Im ungebremsten Zustand kann die Achse mit der Hand bewegt werden, im gebremsten nicht. 5-6 Twin Line Drive 01x TLD01x 5.3.5 Inbetriebnahme Testbetrieb des Motors WARNUNG! Verletzungsgefahr und Beschädigung von Anlagenteilen durch unerwartete Beschleunigung des Motors Führen Sie die erste Testfahrt ohne angekoppelte Lasten durch. Ist der Motor bereits in der Anlage eingebaut, stellen Sie sicher, daß durch unerwartete Bewegungen des Motors kein Schaden entsteht. Drehrichtung des Motors prüfen 왘 Schalten Sie die externe 24 VDC-Versorgungssspannung und die 230 V-Spannung für das Leistungsteil ein. 왘 Aktivieren Sie das Signal ENABLE, wenn die ENABLE-Funktion mit DIP-Schalter 5=OFF gewählt wurde. Die Betriebsanzeige wechselt auf „4“. Die Endstufe ist freigegeben. 왘 Starten Sie den ersten Test mit kleiner Pulsfrequenz. Wenn das Signal DIR deaktiviert ist, muß sich der Motor im Uhrzeigersinn, in positive Richtung drehen. Bild 5.5 Drehrichtung des Motors Bei der Variante ohne Drehgeber kann die Drehrichtung des Motors durch Vertauschen von zwei Motorphasen umgekehrt werden. Folgt der Motor den Puls-Signalen, ist die Ansteuerung des Motors korrekt. 9844 1113 101, d107, 09.02 왘 Schalten Sie die Spannungsversorgung aus und bauen Sie den Motor in die Anlage ein. Twin Line Drive 01x 5-7 Inbetriebnahme 5.3.6 TLD01x Fahrverhalten des Motors optimieren Grenzfrequenzen ermitteln und testen Für den optimierten Betrieb des Motors mit der Leistungselektronik müssen die Grenzfrequenzen für die Start/Stop- und die Beschleunigungsphase an der NC-Steuerung eingestellt werden. Die Grenzfrequenzen eines Motors werden abhängig vom Drehmoment des Motors und von den externen Massenträgheitsmomenten aus dem Kennliniendiagramm des Schrittmotors bestimmt. 왘 Berechnen Sie das auf die Achse reduzierte Trägheitsmoment der Anlage. 왘 Ermitteln Sie mit dem Kennliniendiagramm des Motors und dem Drehmoment des Motors die Werte für die Start- Stop- Frequenz • maximale Start-Stop-Frequenz • die Steigung der Frequenzrampe. Der unbelastete Motor beschleunigt ohne Schrittfehler aus dem Stillstand mit der Start-Stop-Frequenz. Wirken externe Trägheitskräfte auf den Motor, muß eine niedrigere Frequenz als Start-Stop-Frequenz gewählt werden. Gleiches gilt für die Grenzfrequenz zum Abbremsen des Motors auf Drehzahl 0. Bild 5.6 Kennlinien der linearen Rampe mit und ohne externe Trägheitsmomente Vor Drehrichtungsumkehr muß die Pulsfrequenz auf die Start-StopFrequenz begrenzt sein, damit der Richtungswechsel ohne Schrittverlust ausgeführt wird. Im Beschleunigungs- und Bremsbereich oberhalb der Start-StopFrequenz muß die Steuerfrequenz kontinuierlich entsprechend der Frequenzrampe verändert werden. Die Steigung der Frequenzrampe ist vom externen Massenträgheitsmoment und vom Motortyp abhängig. 왘 Programmieren Sie die Frequenzdaten in der NC- oder Positioniersteuerung und starten Sie einen Testbetrieb unter realen Belastungsbedingungen. 5-8 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Frequenzrampe TLD01x Betriebsfunktionen 6 Betriebsfunktionen 6.1 Positionierbetrieb Die Leistungselektronik bewegt einen Schrittmotor entsprechend einer Sollwertvorgabe. Das Sollwertsignal wird von einer Positionier- oder NC-Steuerung generiert und als Puls-Signal an der Schnittstelle PULSE-C eingespeist. Ist zusätzlich eine Drehüberwachung eingebaut und über DIP-Schalter aktiviert, erfaßt die Leistungselektronik die Position des Motors und meldet Schrittverluste, die z. B. durch Blockieren oder Überlastung des Motors entstehen können. Bild 6.1 Der Sollwert wird als Puls-Richtungssignal „P/R“ bereitgestellt. Ist ein Drehgeberanschluß eingebaut, kann der Sollwert auch als Pulsvor/ Pulsrück-Signal „PV/PR“ vorgegeben werden. 9844 1113 101, d107, 09.02 Sollwert Positioniersteuerung eines Schrittmotors mit Drehüberwachung Twin Line Drive 01x 6-1 Betriebsfunktionen TLD01x 6.2 Funktionen der Leistungselektronik 6.2.1 Überwachungsfunktionen Verschiedene Überwachungssysteme schützen Motor und Endstufe vor Überlastung und Überhitzung und erfassen Positionsabweichungen des Antriebs. Eine Übersicht aller Überwachungsfunktionen finden Sie unter „Sicherheitseinrichtungen“ auf Seite 2-3. Fehlermeldungen und Warnungen zeigt die 7-Segmentanzeige der Leistungselektronik als blinkenden Wert an. Temperaturüberwachung Sensoren in der Leistungselektronik messen die Temperatur der Endstufe. Bei eingebautem Drehgeberanschluß kann über das Drehgeberkabel die Betriebstemperatur des Motors erfaßt und überwacht werden. Überschreitet die Temperatur von Motor oder Endstufe die zulässige Grenztemperatur für mehr als fünf Sekunden, schaltet die Leistungselektronik die Endstufe ab und meldet einen Temperaturfehler. Bei eingebauter Drehüberwachung wird die Winkelposition des Motors inkrementell mit A/B-Rechtecksignalen übertragen. Durch Vergleich mit der Sollposition erkennt das Gerät Schrittfehler und meldet einen Schleppfehler, wenn der Grenzwert von 6,4° überschritten wird. Fehlermeldung über die Schnittstelle PULSE-C Über den Ausgang FUNCT_OUT der Schnittstelle PULSE-C kann ein Schleppfehler an eine NC-Steuerung gemeldet werden. Gleichzeitig wird die Endstufe gesperrt und das Signal ACTIVE wechselt auf High. 9844 1113 101, d107, 09.02 Schleppfehler 6-2 Twin Line Drive 01x TLD01x 6.2.2 Betriebsfunktionen Bremsenfunktion mit TL HBC Bei Motoren mit Haltebremse verhindert die Haltebremse ein ungewolltes Bewegen des stromlosen Motors. Die Leistungselektronik steuert die Haltebremse entweder direkt oder über die Haltebremsenansteuerung TL HBC an, die als Zubehör erhältlich ist. Haltebremsenansteuerung Die Haltebremsenansteuerung TL HBC verstärkt das Steuersignal ACTIVE_CON der Signal-Schnittstelle und steuert die Bremse so an, daß sie schnell schaltet und möglichst wenig Wärme erzeugt. Zur Inbetriebnahme und Funktionsprüfung kann die Haltebremse mit dem Taster, der auf der Haltebremsenansteuerung angebracht ist, gelöst werden. Bremsensignale Spannungsabsenkung ACTIVE_CON wechselt auf „high“ und öffnet die Bremse, sobald die Endstufe freigegeben ist und der Motor Haltemoment hat. E/A Signal Funktion Wert ACTIVE_CON Bremse wird geöffnet oder ist geöffnet high ACTIVE_CON Bremse wird geschlossen oder ist geschlossen low Die Ansteuerspannung von der Haltebremsenansteuerung ist variabel, wenn die Spannungsabsenkung eingeschaltet ist. Die Spannung beträgt dann für ca. 100 ms 24 V und fällt danach auf 12 V Haltespannung ab. Bild 6.2 Zeitdiagramm, Bremsenfunktion mit Spannungsabsenkung ein 9844 1113 101, d107, 09.02 Beim Einschalten der Versorgungsspannung werden Haltebremsenansteuerung und Funktion des Tasters zurückgesetzt. Es liegt keine Spannung an den Steuerklemmen der Bremse an und die LED der Ansteuerung ist ausgeschaltet. Twin Line Drive 01x 6-3 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Betriebsfunktionen 6-4 Twin Line Drive 01x TLD01x Diagnose und Fehlerbehebung 7 Diagnose und Fehlerbehebung 7.1 Betriebsanzeigen und -übergänge Zustandsanzeige am Gerät Die LED D2 am Motorstecker leuchtet, wenn Spannung auf dem Zwischenkreis liegt. Die 7-Segmentanzeige stellt die Betriebszustände der Leistungselektronik in kodierter Form dar. Anzeige Betriebszustand 0 24-V eingeschaltet 1 Initialisierung der Geräteelektronik 2 Endstufe ist nicht einschaltbereit 3 Einschalten der Endstufe ist gesperrt 4 Endstufe ist einschaltbereit 6 Gerät arbeitet in der eingestellten Betriebsart 7 Quick-Stop wird ausgeführt 8,9 Fehler erkannt und Fehlerreaktion aktiviert 0...A Anzeige eines Fehlerwertes blinkend 9844 1113 101, d107, 09.02 Betriebsübergänge Die Bedingungen für den Wechsel zwischen angezeigten Betriebszuständen und die Reaktionen der Leistungselektronik auf einen Fehler folgen einem festen Ablauf. Bild 7.1 Twin Line Drive 01x Betriebszustände und -übergänge der Leistungselektronik 7-1 Diagnose und Fehlerbehebung 7.2 TLD01x Fehleranzeige und -behebung Fehleranzeige Fehlermeldung rücksetzen Die Ursache einer Betriebsstörung wird angezeigt • mit blinkender Ziffer in der 7-Segmentanzeige • durch die Fehlerreaktion von Leistungselektronik und Motor Wenn die Störung behoben ist, kann die Meldung durch Rücknahme des Signals ENABLE an der Signal-Schnittstelle quittiert werden. DIPSchalter 5 muß dazu auf OFF stehen. Steht DIP-Schalter 5 auf ON, so ist die GATE-Funktion aktiviert. Eine Fehlermeldung kann dann nur durch kurzes Abschalten der 24 V-Spannungsversorgung quittiert werden. Fehlerreaktion Die Leistungselektronik löst bei einer Störung eine Fehlerreaktion aus. Je nach Schwere der Störung reagiert das Gerät entsprechend einer der folgenden Fehlerklassen: Fehler- Reaktion klasse Bedeutung 0 Warnung Nur Meldung, keine Unterbrechung des Fahrbetriebs 3 Fataler Fehler Endstufe und Regelung schalten ab Das Gerät kann erst nach Fehlerbehebung aktiviert werden. 4 Unkontrollierter Endstufe und Regelung schalten ab. Betrieb Fehlerreaktion kann nur durch Ausschalten des Geräts rückgesetzt werden. Anzeige Fehler Fehler- Ursache klasse Fehlerbehebung dunkel Anzeige dunkel - Versorgungsspannung fehlt Versorgungsspannung und Sicherungen prüfen Anzeige dunkel - Versorgungsspannung falsch angeschlossen Richtig anschließen 1 Unterspannung 3 ZK-Spannung unter Schwellwert zur Abschaltung des Antriebs Netzspannung prüfen / Anschlüsse zum Gerät prüfen 2 Schleppfehler 3 Antrieb blockiert; Start-Stop-Frequenz zu hoch; Fahrfrequenz oder Beschleunigung zu hoch Last oder Motormoment reduzieren Einstellungen für Motorstrom prüfen Start-Stop-Frequenz niedriger einstellen Fahrfrequenz oder Beschleunigung reduzieren 2 Maximale Motordrehzahl 3 Überschreiten der maximalen Motordrehzahl Pulsfrequenz reduzieren 3 Motorleistung 3 Kurzschluß oder Erdschluß in der Motorleitung Anschlüsse prüfen, Motorkabel austauschen 4 Lagesensor 3 Nur bei TLD01x mit DrehüberwaGeberkabel und Geber prüfen. Kabel tauchung: Drehgeber oder Drehgeberka- schen, Motor tauschen bel defekt 5 Überspannung 3 ZK Überspannung Externen Kondensator einsetzen 7 Übertemperatur Endstufe 3 Endstufe überhitzt Last reduzieren, Stromabsenkung zur Leistungsreduzierung einsetzen 7-2 Twin Line Drive 01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Fehlerbehebung TLD01x Diagnose und Fehlerbehebung Anzeige Fehler Fehler- Ursache klasse Fehlerbehebung 7 Übertemperatur Motor 3 Nur bei TLD01x mit Drehgeberanschluß: Motor überhitzt Temperatursensor nicht angeschlossen oder defekt Motor abkühlen lassen, Motor mit größerer Nennleistung einsetzen, Stromabsenkung zur Leistungsreduzierung einsetzen Drehgeberkabel prüfen/tauschen 8 Watchdog 4 interner Systemfehler Gerät aus-/einschalten, Gerät austauschen C Timingfehler 4 Timing von GATE, STEP2_INV oder PULSE nicht eingehalten Zeitverhalten der Signale an Schnittstelle PULSE-C prüfen. 7.3 Fehlfunktionen im Fahrbetrieb Störungen Ursache Motor dreht Signaleingang nicht und hat PWM: high kein HalteSignaleingang moment ENABLE: low Beseitigung Stromsteuerung (PWM) deaktivieren Endstufenfreigabe (ENABLE) aktivieren Motor falsch angeschlossen Motor richtig anschließen Signaleingang GATE: high Bei GATE-Funktion Signal GATE deaktivieren, um Pulse freizugeben Puls-Frequenz Timing und Signalspannungspegel der Puls-Signale (PULSE, DIR) prüfen Motor dreht Puls-Frequenz ungleichmäßig Überlast Timing und Signalspannungspegel der Puls-Signale (PULSE, DIR) prüfen Motor dreht nicht, hat aber Haltemoment Last reduzieren Motor tauschen Motor dreht in falsche Richtung Motorphasen vertauscht Motoranschluß prüfen, ändern +DIR/-DIR falsch angeschlossen PV/PR-Signale vertauscht Signale prüfen, richtig anschließen Motordrehmoment zu niedrig Phasenstrom falsch eingestellt Motorphasenstrom nach Angabe auf Motortypenschild und Phasenstromtabelle der Inbetriebnahme einstellen 9844 1113 101, d107, 09.02 Motor defekt Twin Line Drive 01x 7-3 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Diagnose und Fehlerbehebung 7-4 Twin Line Drive 01x TLD01x Service, Wartung und Garantie 8 Service, Wartung und Garantie 8.1 Serviceadresse Wenden Sie sich bei Fragen und Problemen an Ihren SIG PositecAnsprechpartner oder direkt an SIG Positec. SIG Positec wird Ihnen auf Wunsch gern einen Kundendienst in Ihrer Nähe nennen. Hardware-Hotline Fragen zu Gerät, Service, Inbetriebnahme vor Ort Telefon: +49 (0) 7821 - 946 - 257 Fax: +49 (0) 7821 - 946 - 430 Lotus Notes: Hotline, Hardware Internet e-mail: [email protected] Software-Hotline Fragen zur Software, Feldbus Telefon: +49 (0) 7821 - 946 - 360 Fax: +49 (0) 7821 - 946 - 430 Lotus Notes: Hotline, Software Internet e-mail: [email protected] RED-Büro Reparatur- und Ersatzteildienst Telefon: +49 (0) 7821 - 946 - 606 Fax: +49 (0) 7821 - 946 - 202 Lotus Notes: RED, Büro Internet, e-mail: [email protected] Wartung Das Twin Line Gerät ist wartungsfrei 왘 Prüfen Sie regelmäßig den Filterzustand der Schaltschrankbelüftung. Das Prüfintervall hängt von den Umgebungsbedingungen am Einsatzort ab. Lassen Sie Reparaturarbeiten am Gerät nur von Ihrem lokalen Vertriebspartner ausführen, damit ist die Sicherheit des Geräts im Betrieb auch weiterhin gewährleistet. Mit dem Öffnen des Geräts erlischt der Garantieanspruch. 9844 1113 101, d107, 09.02 Garantie Twin Line Drive 01x 8-1 Service, Wartung und Garantie 8.2 TLD01x Versand, Lagerung und Entsorgung GEFAHR! Stromschlag durch hohe Spannung! Schalten Sie die Stromversorgung am Hauptschalter ab, bevor Sie das Gerät demontieren. GEFAHR! Stromschlag durch hohe Spannung! Vor Arbeiten an den Anschlüssen des Leistungsteils oder an den Motorklemmen Entladezeit von 4 Minuten abwarten und dann Restspannung an den Zwischenkreisklemmen „DC+“ und „DC-“ messen. Die Restspannung vor Arbeiten an den Anschlüssen darf maximal 48 VDC betragen. Sind zusätzliche Zwischenkreiskondensatoren angeschlossen, erhöht sich die Entladezeit auf bis zu 10 Minuten. Warten Sie diese Zeit ab und messen Sie danach die Restspannung. Versand Lagerung Das Gerät darf nur stoßgeschützt transportiert werden. Benutzen Sie für den Versand die Originalverpackung. Lagern Sie das Gerät nur unter den angegebenen, zulässigen Umgebungsbedingungen für Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit. Schützen Sie das Gerät vor Staub und Schmutz. Entsorgung Die Leistungselektronik besteht aus verschiedenen Materialien, die wiederverwendet werden können oder separat entsorgt werden müssen. Zur Wiederverwendung trennen Sie das Gerät in folgende Teile • Gehäuse, Schrauben und Klemmen zur Eisenverwertung • Kabel zur Kupferverwertung • Stecker, Haube zur Kunststoffverwertung 9844 1113 101, d107, 09.02 Separat entsorgt werden müssen Leiterplatten und Elektronik entsprechend den geltenden Umweltschutzgesetzen. Führen Sie diese Teile der Sonderabfallverwertung zu. 8-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Zubehör und Ersatzteile 9 Zubehör und Ersatzteile 9.1 Zubehörliste Zubehörteile für die Leistungselektronik sind: Stück Bezeichnung Bestellnummer 1 Steckersatz für Komplettbestückung 1 Motorkabel 1,5 mm2 6250 1519 001 1 Puls-Richtungskabel für Schnittstelle PULSE-C 2 x Buchse, 15-pol. 1 x Buchse, 15-pol., ein Ende offen 6250 1447 yyy 2) 6250 1452 yyy 2) 1 Encoderkabel für Drehüberwachung 6250 1440 xxx 1) 1 Haltebremsenansteuerung TL HBC 6250 1101 606 1 Externer Netzfilter für Geräte ohne internen Filter für TLD011 NF, 4 A 5905 1100 200 für TLD012 NF, 10 A 6250 1101 606 6250 1317 xxx 1) 1) Kabellänge xxx: 003, 005, 010, 020, 3 m, 5 m, 10 m, 20 m, größere Leitungslängen auf Anfrage; 2) Kabellänge yyy: 005, 015, 030, 050: 0,5 m, 1,5 m, 3 m, 5 m; 9.2 Ersatzteilliste Stück Bezeichnung Bestellnummer 1 TLD011, TLD012 Typenschlüssel 1 Schirmklemme SK14 6250 1101 400 1 Dokumentation TLD01x auf CD-ROM, mehrspra- 9844 1113 138 chig 9844 1113 101, d107, 09.02 Leistungselektronik Twin Line Drive 01x 9-1 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Zubehör und Ersatzteile 9-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Geräteschild 10 Geräteschild 10.1 Darstellung des Geräteschilds 왘 Kopieren Sie das Geräteschild und kleben Sie es innen in die Gerätehaube des Twin Line Geräts. 9844 1113 101, d107, 09.02 Bild 10.1 Geräteschild Twin Line Drive 01x 10-1 TLD01x 9844 1113 101, d107, 09.02 Geräteschild 10-2 Twin Line Drive 01x TLD01x Stichwortverzeichnis Stichwortverzeichnis A Ausbau 8-2 B Bestimmungsgemäße Verwendung 2-2 Betriebsfehler beheben 7-3 Betriebszustände und -übergänge 7-1 Bremsencontroller, siehe Haltebremsenansteuerung Bremsenfunktion 6-3 C CE-Kennzeichnung 1-8 E EG-Richtlinien 1-8 EMV-Richtlinie 1-8 Entsorgung 8-2 F Fehlerklasse 7-2 Fehlerreaktion Bedeutung 7-2 Fehlfunktionen im Fahrbetrieb 7-3 FI-Schutzschalter anschließen 4-8 G Garantie 8-1 Gefahrenklassen 2-1 Gerätehaube anbringen 4-5 Geräteschild anbringen 4-5 Kopiervorlage 10-1 H Haltebremse, Funktion prüfen 5-5 Haltebremsenansteuerung Abmessungen 3-2 Funktion 6-3 Technische Daten 3-5 Handbediengerät HMI Handbuch 1-3 I IT-Netz, Einsatz in 2-2 9844 1113 101, d107, 09.02 K Konformitätserklärung 1-8 L Lagerung 8-2 M Montageabstände 4-4 Motoranschluß 1-5 Motorkabel verlegen 4-9 Twin Line Drive 01x A-1 Stichwortverzeichnis TLD01x N Netzanschluß 24 V-Versorgung anschließen 4-11 Netzfilter, Gerätekennzeichnung 4-6 O Open Collector-Schaltung 4-18 Q Qualifikation des Personals 2-3 S Schaltschrank 4-4 Schnittstellensignal ACTIVE_CON 6-3 Serviceadresse 8-1 Sicherheitshinweise 2-1 Signaleingänge Schaltungsbild 4-18 Spannungsabsenkung 6-3 T TLC53x, siehe Twin Line-Gerät Twin Line-Gerät 24 V-Anschluß verdrahten 4-11 Leistungsklassen 1-4 Montageabstände 4-4 Typenschlüssel 1-4 Übersicht 1-5 Typenschild, Netzfilterinformation 4-6 Typenschlüssel 1-4 U Umgebungsbedingungen 2-2 V Versand 8-2 W Wartung 8-1 9844 1113 101, d107, 09.02 Z Zeitdiagramm Bremsenfunktion 6-3 Puls vorwärts/rückwärts-Signal 4-15 Puls-Richtungssignal 4-14 Zubehör Bestellnummern 9-1 Zustandsanzeige 7-1 A-2 Twin Line Drive 01x TLD 01x Ergänzungen Ergänzungen Sicherheitshinweis Twin Line Geräte sind allgemein verwendbare Antriebe, die dem Stand der Technik entsprechen und so gestaltet sind, dass sie Gefährdungen weitest gehend ausschließen. Trotzdem sind Antriebe und Antriebssteuerungen, die nicht ausdrücklich Funktionen der Sicherheitstechnik erfüllen, nach allgemeiner technischer Auffassung nicht für Anwendungen zugelassen, die Personen durch die Antriebsfunktion gefährden können. Unerwartete oder ungebremste Bewegungen sind ohne zusätzliche Sicherheitseinrichtungen nie vollständig auszuschließen. Deshalb dürfen sich nie Personen im Gefahrenbereich der Twin Line Antriebe aufhalten, wenn nicht zusätzliche geeignete Schutzeinrichtungen die Personengefährdung ausschließen. Dies gilt sowohl für den Produktionsbetrieb der Maschine, wie auch für alle Wartungs- und Inbetriebnahmearbeiten an Antrieben und Maschine. Die Personensicherheit ist durch das Maschinenkonzept zu gewährleisten. Zur Vermeidung von Sachschäden sind ebenfalls geeignete Vorkehrungen zu treffen. Bei Einsatz entsprechend UL508C sind folgende Randbedingungen zu beachten Überspannungskategorie III (UL840): Die Twin Line Produktfamilie wurde gemäß den Anforderungen von UL840 entwickelt. Ein von UL anerkannter Überspannungsableiter, gemäß UL 1449, mit einer max. Begrenzungsspannung von 4kV, soll in allen Phasen des Netzanschlusses für den Antrieb bei der Endinstallation vorhanden sein. Benutzen Sie einen Square D SDSA3650 Überspannungsableiter oder ein entsprechendes Produkt. • Verwendung von Schmelzsicherungen Klasse CC 600V gemäß UL248 • Max. Temperatur der Umgebungsluft 50°C 9844 1113 154, d107, 09.02 • Twin Line Drive 01x E-1 TLD 01x 9844 1113 154, d107, 09.02 Ergänzungen E-2 Twin Line Drive 01x