Sterowanie analogowe serwonapędem serii B3

Niniejszy artykuł opisuje w jaki sposób przygotować serwo-wzmacniacz serii B3 do sterowania za pomocą komend analogowych.

Oprogramowanie:
ASDA Soft w wersji 6.4 lub wyższej

Domyślnie wzmacniacz po wyjęciu z pudełka powinien mieć zdefiniowane ustawienia fabryczne. Jeżeli urządzenie było wcześniej parametryzowane i używane, a chcemy rozpocząć konfigurację od nowa to w pierwszej kolejności zalecamy przywrócić wszystkie parametry do wartości domyślnych. W tym celu naciskamy dwa razy przycisk „MODE” na panelu wzmacniacza, następnie dwa razy przycisk „SHIFT”. Teraz za pomocą strzałki w górę ustawiamy wartość „8”  na wyświetlaczu i zatwierdzamy ją przyciskiem „SET”. Następnie zmieniamy wartość na wyświetlaczu za pomocą strzałek na wartość „10” i ponownie wciskamy „SET”.  Na wyświetlaczu ujrzymy komunikat: „busy” a następnie „done”. Ustawienia fabryczne zostały przywrócone, teraz wystarczy zresetować zasilanie wzmacniacza.

Do konfiguracji wzmacniacza potrzebny jest przewód USB zakończony z jednej strony wtyczką USB typu A, a z drugiej wtyczką typu USB mini. Podłączamy przewód do komputera i uruchamiamy aplikację ASDA Soft. Po uruchomieniu aplikacji powinno wyświetlić się okno pozwalające na wyszukanie urządzenia. Wybieramy interesującą nas serię urządzenia z rozwijanego menu a następnie port komunikacyjny pod którym zgłasza się urządzenie.

Jeżeli mamy już wybrany port i urządzenie klikamy przycisk „Add”. Program połączy się z wzmacniaczem i wyświetli podstawowe informacje o urządzeniu oraz zestawienie ustawionych parametrów.

Nowy wzmacniacz ma fabrycznie zdefiniowane wejścia krańcówek oraz awaryjnego zatrzymania jako styki NC, w związku z czym jeżeli do wejść cyfrowych wzmacniacza nie zostały podłączone te sygnały, na ekranie wyświetlacza oraz w programie ujrzymy alarmy związane właśnie z najechaniem napędu na czujniki krańcowe pozycji oraz alarm związany z awaryjnym zatrzymaniem. Jeżeli nie możemy w danej chwili podłączyć tych sygnałów, możemy zmienić ich logikę w programie ASDA Soft, zmieniając odpowiednie parametry.

W celu zmiany logiki tych wejść cyfrowych, klikamy w zakładkę „Digital IO / Jog Control” a następnie zaznaczamy opcję „Edit DI/O Item”. Otwarte zostanie nowe okno, w którym widać  aktywne krańcówki oraz załączone wejście awaryjnego zatrzymania (podświetlone są na żółto). Teraz możemy zmienić ich logikę na NO. W tym celu klikamy interesujący nas wiersz odnoszący się do danego wejścia cyfrowego i zaznaczamy przy nim literkę „A” ,a następnie klikamy przycisk „OK” . Analogicznie postępujemy z drugą krańcówką i zatrzymaniem awaryjnym.

Teraz możemy zresetować alarmy na wzmacniaczu. W tym celu klikamy na aktywny alarm po lewej stronie a następnie kasujemy alarm przyciskiem „Alarm Reset” .

Wzmacniacz przyjmuje komendy w postaci sygnału napięciowego. Oznacza to, że musimy podać na odpowiednie wejście analogowe sygnał z zakresu +/- 10V DC. Mamy dwie możliwości sterowania za pomocą sygnału analogowego: tryb prędkościowy lub tryb momentowy. W zależności od potrzeb podajemy sygnał na odpowiednie wejście serwo-napędu.

3.1 Tryb prędkościowy

W tym trybie sygnał napięciowy interpretowany jest jako komenda prędkości obrotowej silnika. Wartość -10 V DC to inaczej najniższa wartość prędkości w odwrotnym kierunku czyli na przykład -3000 RPM, natomiast wartość +10 V DC to najwyższa wartość prędkości w prawidłowym kierunku obrotu czyli przykładowo 3000 RPM. Przed zmianą parametrów, podłączamy sygnał do odpowiedniego wejścia w łączu CN1 wzmacniacza w zależności od modelu. Poniżej zaprezentowano podłączenie sterownika PLC serii AS200 do wzmacniacza serii B3 w zależności od wersji.

Przechodzimy teraz do zmiany parametrów wzmacniacza. Lista podstawowych parametrów potrzebnych do poprawnej pracy serwo-napędu to:

• P 01-001 na wartość 0x0002 – jest to tryb prędkościowy wzmacniacza w którym komenda zadawana jest z wejścia analogowego lub wejść cyfrowych; zmiana tego parametru wymaga resetu zasilania wzmacniacza;
• P 01-038 – jest to parametr który definiuje minimalną prędkość z jaką ma poruszać się silnik w obu kierunkach, jeżeli komenda jest poniżej tej prędkości silnik nie wykonuje obrotu, funkcja ta przydaje się wówczas gdy zadana wartość napięcia nie jest równa idealnemu 0 V DC;
• P 01-040 – maksymalna wartość prędkości dla komendy analogowej, jest to prędkość z jaką będzie kręcić się silnik dla wartości maksymalnej z zakresu +/- 10 V DC czyli na przykład: ustawiona została wartość 2000 RPM, komenda napięciowa to 10V DC, silnik będzie się kręcić z prędkością 2000 RPM;

W celu dokonania zmiany parametrów przechodzimy do zakładki „Parameter Editor”.

Teraz pobieramy parametry ze wzmacniacza klikając w otwartym oknie ikonę serwo-napędu z zieloną strzałką.

Po pobraniu parametrów, przechodzimy do ich zmiany. Zmiany dokonujemy poprzez wybranie grupy parametrów a następnie wiersza z odpowiednim numerem parametru. Możemy wpisać bezpośrednio wartość w kolumnie „Value” lub kliknąć dwukrotnie na komórkę i wspomóc się podpowiedziami z okna. W zależności od parametru, w okienku pojawią się informacje odnośnie zakresu wartości lub krótkie objaśnienia danego parametru.

Zmienione parametry możemy wgrywać po kolei pojedynczo lub zbiorczo po zmianie wszystkich parametrów. W celu wgrania parametrów klikamy na ikonę wzmacniacza z pomarańczową strzałką w oknie zmiany parametrów. Ukaże nam się okno, w którym będziemy mieli opcję jakie parametry chcemy wgrać. Do wyboru mamy: wgranie tylko zmienionych parametrów, wgranie wszystkich parametrów, wgranie parametrów tylko z grupy PM lub wgranie standardowych grup parametrów bez grupy PM. Najlepiej wybrać opcję wgrania tylko zmienionych parametrów. Niektóre parametry po zmianie wymagają resetu zasilania, jeżeli nie jesteśmy pewnie które z nich tego wymagają, a które nie, profilaktycznie po zmianie wszystkich parametrów możemy zresetować zasilanie. Wtedy będziemy mieli pewność, że wszystkie ustawienia zapisały się w pamięci wzmacniacza.

3.2 Tryb momentowy

Ten tryb pozwala na kontrolę momentu obrotowego silnika. Wartość -10 V DC to inaczej maksymalny moment obrotowy w kierunku przeciwnym natomiast +10 V DC to maksymalna wartość momentu w kierunku prawidłowym. Prędkość obrotowa silnika zależy od tego jakie obciążenie zostało przyłożone do wału silnika. Wzmacniacz będzie utrzymywał dany moment obrotowy odpowiednio regulując prąd silnika utrzymując go na stałym poziomie. W tej sytuacji obroty silnika będą ulegały zmianie w zależności od przyłożonego obciążenia. Przed zmianą parametrów podłączamy sygnał komendy do odpowiedniego wejścia analogowego wzmacniacza w złączu CN1. Poniżej przedstawione zostało podłączenie sygnału analogowego ze sterownika serii AS200 do serwo-napędu.

Po podłączeniu przewodów w trybie momentowym przechodzimy do zmiany odpowiednich parametrów:

• P 01-001 ustawiamy na wartość 3 czyli tryb momentowy w którym komenda momentu zadawana jest z wejścia analogowego lub wejść cyfrowych wzmacniacza, zmiana tego parametru wymaga resetu zasilana serwo-napędu
• P 01-041 – maksymalna wartość komendy momentu w procentach; odnosi się ona do wartości zmianowej prądu wzmacniacza czyli wartość 100% to inaczej znamionowy prąd wzmacniacza;

Zmiany parametrów dokonujemy w analogiczny sposób jak w przypadku trybu prędkościowego.

Po wybraniu trybu i wprowadzeniu parametrów do wzmacniacza możemy wykonać test działania. W tym celu musimy załączyć obwód mocy wzmacniacza. Możemy to zrobić na dwa sposoby: załączyć go poprzez podanie stanu wysokiego na odpowiednio zdefiniowane wejście cyfrowe lub zmienić logikę jednego z wejść cyfrowych na taką, że po włączeniu wzmacniacza obwód mocy zostanie od razu załączony.

Zmiany funkcji oraz logiki wykonujemy we wcześniej już wspomnianej zakładce
„Digital IO / Jog Control”.  Zaznaczamy opcję „Edit DI/O Item” a następnie w interesującym nas wejściu cyfrowym klikamy pierwsza funkcję czyli 0x01, zmieniamy logikę na „B” i klikamy przycisk „OK” .

4.1 W celu sprawdzenia jaka komenda trafia na wzmacniacz oraz jakie są wartości momentu czy prędkości, możemy wykorzystać oscyloskop zabudowany w programie ASDA Soft. Wybieramy w tym celu zakładkę „Scope”. Po otwarciu nowego okna mamy do wyboru 8 kanałów. Możemy włączać lub wyłączać każdy kanał z osobna za pomocą okienka przy nazwie kanału. Wykres na monitorze będzie rysowany w kolorze przypisanym do danego kanału. W każdym kanale dostępna jest zakładka z parametrami jakie możemy śledzić. Wybieramy przykładowo prędkość silnika, komendę analogową oraz prąd silnika w %. Wartości zostaną zebrane dopiero w momencie gdy naciśniemy przycisk „RUN” w górnej części okna. Jeżeli chcemy zatrzymać zbieranie danych, klikamy w tym samym miejscu przycisk „STOP”. Zebrane dane możemy powiększać zaznaczając interesujący nas obszar lub skalując do rozmiaru okna za pomocą funkcji w górnej części okna po lewej stronie.

Opublikowano: 15 lipca 2024