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<H1>www.aud24.net : K. Wunderlich: "Sigma-II-Indexer-Applikationsmodul"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>21.01.2002</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>Yaskawa Electric Europe GmbH:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>K. Wunderlich: "Sigma-II-Indexer-Applikationsmodul"</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Einfache Funktionserweiterung der Sigma-II-Servosysteme durch die Einachs-Indexerkarte NS600</TD>
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<TD CLASS=detailBildunterschrift>Sigma-II-Indexerkarte JUSP-NS600</TD>
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Yaskawa bietet mit der Sigma-II-Indexerkarte JUSP-NS600 ein leistungsstarkes Einachs- Indexermodul, mit dem alle Servosysteme der Baureihe Sigma II (30 W bis 55 kW) mit geringem zusätzlichen Verdrahtungsaufwand in ihrem Funktionsspektrum erweitert werden können. Die NS600 ist so konzipiert, dass der Anwender sie über serielle Schnittstellen unkompliziert an eine übergeordnete Steuerung (PC oder SPS) anbinden kann. Zudem wird dem Anwender zur NS600 eine leicht verständliche und zu bedienende Programmiersoftware ‚IndexWorks‘ zur Verfügung gestellt,welche die Inbetriebnahme und die Programmierung einfacher Punkt -zu-Punkt-Anwendungen sehr stark vereinfacht.<BR><BR>Der ständig ansteigenden Nachfrage des Marktes nach intelligenten und kompakten Einachssteuerungen wurde schon vor geraumer Zeit mit der ‚1,5 Achsen-Steuerung‘ MP940 entsprochen. Um auch den Marktanforderungen für einfache Punkt-zu-Punkt-Anwendungen gerecht zu werden, wurde Anfang diesen Jahres anlässlich der Hannover Messe die Sigma-II-Indexerkarte ‚JUSP-NS600‘ vorgestellt. Die nur 20 mm breite Indexerkarte läßt sich raumsparend an jeden Sigma-II-Servo durch seitliches aufstecken an die Optionskartenschnittstelle (Dual-Port-Ram) des Verstärkers anschließen. Der zusätzlich benötigte Verdrah tungsaufwand beschränkt sich bei Bedarf, je nach Anwendung, lediglich auf den Anschluss der E/A-Schnittstelle des Indexers. Die zusätzliche Bereitstellung einer Versorgungsspannung entfällt, denn die Leistungsversorgung wie auch die Kommunikation zwischen Servoverstärker und Indexermodul erfolgt über den Dual-Port- Ram (DPR). Sämtliche weiteren Optionskarten zur Sigma-II-Serie lassen sich am DPR anschließen und bieten so vielseitige Möglichkeiten zur Erweiterung der Funktionalität des SGDH. Der Servo kann so mittels einer NSOptionkarte für eine Busanbindung, wie z.B. JUSP-NS500 an Profibus oder JUSP-NS300 an DeviceNet, in bestehende Systeme integriert werden, oder wie im Falle des Indexers in seiner Funktion erweitert werden.<BR><BR>Hardware<BR><BR>Die Hardware der NS600 bietet dem Anwender über eine 36-polige Schnittstelle (CN4) neben 5 frei programmierbaren Ausgängen (Pout0 - Pout4) und einem festen Ausgang (/Inpostion), auch 5 Eingänge (SI0 - SI4). Die können wahlweise für die Positionierung oder je nach Betriebsmode zur Referenzfahrt oder zum Jog-Betrieb in beide Richtungen, benutzt werden. In Kombination mit dem Sigma-II-Verstärker können weitere 5 Eingänge der E/A-Verstärkerschnittstelle 1CN wie u. a. die beiden Begrenzungsschalter der Referenzschalter oder der Registrierungseingang in die Anwendung eingebunden werden. Hinzu kommen zwei weitere Eingänge, die als SI5 und SI6 benutzt werden können und somit die Möglichkeit besteht, jede der 128 verfügbaren Positionen binär codiert anzusprechen. Somit stehen dem Anwender 15 Eingänge und 13 Ausgänge pro Achse zur Verfügung. Die Funktionen der verfügbaren Ausgänge des Servoverstärkers bleiben erhalten und stehen somit für die Anwendung zur Verfügung. Für den Fall, dass mehrere Indexer miteinander über RS422 verbunden werden (bis zu 16 Indexer-Achsen), kann über einen Drehschalter die entsprechende Achsadresse ausgewählt werden (0 bis F).<BR><BR>Programmier-Software<BR><BR>Die für das Indexer-Applikationsmodul entwickelte auf Windows basierende Software ‚IndexWorks‘ stellt bei der Programmierung dem Anwender 5 verschiedene mechanische Systeme zur Auswahl bereit, die er entsprechend der Anwendung u.a. für Drehtischanwendungen, Materialzuführungen Förderbänder usw. auswählen kann. Für jede diese mechanischen Vorgaben können rotatorische (deg, rad) oder lineare (mm, cm, inch usw.) Maschinen- Einheiten gewählt werden und erleichtern somit die Programmierung und den Abgleich.Die hier ausgewählte Maßeinheit ist im weiteren Verlauf der Programmerstellung maßgebend für alle anwendungsrelevanten Daten. In einer weiteren Tabelle kann aus 3 Möglichkeiten der Referenzierung (Homing) gewählt werden, die entsprechend der vorgegebenen Anforderungen angepasst werden kann. Auch die Beschaltung aller nutzbaren Ein- und Ausgänge und deren Spezifikation (positive oder negative Logik und aktiv oder inaktiv) können mittels Einstellung über eine Tabelle im Vorfeld festgelegt werden. Ein weiteres Leistungsmerkmal der NS600 sind die 128 speicherbaren Verfahrprofile pro Achse, die in jeder Indexerkarte abgelegt werden können. Diese 128 Programmschritte können in Tabellenform programmiert werden und einzeln über binäre Codierung durch die sieben Eingänge abgearbeitet werden oder zu komplexen Verfahrprofilen verknüpft werden. Alle Positionen können absolut oder relativ mit verschiedenen Geschwindigkeiten angefahren werden. In diese Positionsfahrten können die vorhandenen Ein- und Ausgänge des kompletten Indexersystems eingebunden werden oder bei Bedarf kann eine Verzögerungzeit von bis zu 10 Sekunden als Ereignisse (Events) aufgerufen werden. Weitere Events wie die Funktionen ‚in position‘ oder ‚near position‘ ermöglichen die Nutzungs eines Zielfensters, das über die zu erreichende Position gelegt werden kann, um die Ausgänge entsprechend zu aktivieren. Per Definition der Ausgänge in der Positioniertabelle (Index table), können diese z.B. bei Drehtischanwendungen den vorgesehenen Bereichen zugeordnet werden. Bei diesen Anwendungen, können pro Umdrehung 32 Bereiche (Zonen) im Vorfeld festgelegt werden. Diese Bereichsdefinition geschieht wiederum in einer Tabelle (Zone table), in der dem Anwender grafisch dargestellt wird, welche Ausgänge in welchem Bereich aktiv oder deaktiv sind. Die verfügbaren Events können natürlich auch hier eingesetzt werden. Eine weitere Kernfunktion, die dem Anwender die Inbetriebnahme erleichtert, ist die Möglichkeit, über die Software einen Abgleich des Systems durchzuführen. Neben einer Monitorfunktion, die es ermöglicht, den Status aller im System eingebundenen Ein- und Ausgänge, sowie die aktuelle Position und Geschwindigkeit das aufgebrachte Drehmoment u.v.m. zu überwachen, besteht außerdem die Option, mögliche Alarmmeldungen und die letzten 10 Alarmzustände (Alarm history) anzuzeigen. Mit dem ‚Parameter Editor‘ kann auf die Parameter des Servoverstärkers zugegriffen werden und z.B.: die Steifigkeit der Maschine eingestellt werden. Um mögliche Resonanzfrequenzen und eventuell auftretende Schwingungen zu unterdrücken bzw. auszublenden, kann der Anwender den ‚Notch-Filter‘ aktivieren und somit auftretenden Störungen entgegen wirken.<BR><BR>Serielle Programmierung<BR><BR>Neben der Programmierung des Indexermoduls mit IndexWorks hat der Anwender die Möglichkeit, die Optionskarte über serielle Kommunikation (RS232/ RS422/485) zu programmieren und zu vernetzen. Über eine in das Programm eingebundene Terminal-Funktion, kann auf alle Tabellen-Einträge zugegriffen werden und so der Indexer programmiert werden. Die Indexerkarte speichert alle programmierten Daten, die zur Applikation benötigt werden, wie die Positionen und die zugehörigen Geschwindigkeiten, die Daten des Mechanischensystem, Referenzverfahrprofile usw. in dafür vorgesehene Parameter bzw. Register ab. Für die Programmierung via Terminal stehen dem Anwender 114 Befehle zur Verfügung, mit denen sämtliche Paramterinhalte der NS600 und des Servoverstärkers dargestellt und beschrieben werden können. Die Flexibilität der Handhabung und Programmierung auf diesem Weg, zeigt sich darin, dass der Sigma-II-Indexer über jedes erhältliche Terminalprogramm in Betrieb genommen und programmiert werden kann. Die Programmierung kann mit einer Excel-Tabelle erleichtert werden, in dem sämtliche applikationsrelevanten Daten in das Terminal kopiert und in die NS600 übertragen werden. Mittels der Kommunikation über RS422 und RS485 besteht darüber hinaus die Möglichkeit, unter Berücksichtigung der Achs-Adresse, bis zu 16 Indexer-Module zu verketten (daisychain). Jede der angeschlossenen Achsen kann so gezielt angesprochen und abgeglichen werden. Bei einem über RS422 zusammengeschlossenen Achsensystem ist keine Interpolation möglich. Die Bedienung und der Einsatz vom MMI zusammen mit dem Indexer-Applikationsmodul kann ebenfalls über die bereits erwähnten Schnittstellen realisiert werden und runden das flexible und praxisnahe Funktionsspektrum des NS600 ab. Inzwischen sind bei namhaften Herstellern von MMIs entsprechende Treiber verfügbar, die Steuerung und Programmierung des Indexers ermöglichen und so dem Bediener vor Ort alle Möglichkeiten offen lässt.<BR><BR>Fazit<BR><BR>Mit dem Sigma-II-Appliktionsmodul JUSP-NS600 wird dem Anwender eine vielseitig bedienbare und programmierbare Indexerkarte zur Verfügung gestellt, die für zahlreiche Punktzu- Punkt-Anwendungen von Einachs- und Multiachs-Anwendungen eingesetzt werden kann. Der geringe zusätzliche Verdrahtungsaufwand und die schnelle Montage der NS600 an die Sigma-II-Servoverstärker kommen dem allgemeinen Trend zu Plug&Play entgegen. Die zahlreichen Möglichkeiten, das System über einen PC zu steuern und zu programmieren, können in den meisten Fällen die zusätzliche übergeordnete Steuerung überflüssig werden lassen und so zu einer Kostenreduzierung beitragen.<BR><BR>Abb. 1: Programmierung und Tuning von bis zu 16 Achsen über RS232 und RS422/485 erleichtern die Inbetriebnahme.<BR>Abb. 2: Bis 128 Programmschritte können in Tabellenform programmiert werden.<BR>Abb. 3: IndexWorks stellt dem Anwender insgesamt 5 Mechanische-System zur Verfügung.<BR>Abb. 4: Bei Drehtischanwendungen können 5 Ausgänge freizugeordnet werden. Die Zuordnungen werden vom Programm grafisch dargestellt.</TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:55 Uhr aktualisiert</I></P>
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