Smart Positioning Controller SPC200 Carte d indexation pour moteur pas-à-pas

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1 Smart Positioning Controller SPC200 Carte d indexation pour moteur pas-à-pas Type SPC200-SMX-1

2 Auteur : Rédacteur : Maquette : Traduction : Mise en page : P. Mauch H.-J. Drung, M. Holder Festo, Dépt. KI-TD transline Deutschland, Dr.-Ing. Sturz GmbH KI-TD Edition : 9904NH Imprimé sur papier 100 % recyclable (Festo AG & Co., D Esslingen, 1999) Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou communication de son contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer des modèles d utilité ou des modèles de présentation. SPC200-SMX NH I

3 Référence : Titre : Manuel d utilisation Désignation : P.BE-SPC200-SMX-1-F II SPC200-SMX NH

4 Sommaire Utilisation conforme à l usage prévu V Utilisateurs VI Instructions importantes d utilisation VII Catégories de dangers VII Remarques concernant ce manuel IX Concepts spécifiques au produit et abréviations X 1. Présentation du système 1.1 Conception du système Structure de base pour le fonctionnement d un axe à moteur pas-à-pas Eléments de connexion et éléments de signalisation de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas Modules d entraînement Commande de puissance Entraînement linéaire électromécanique Accessoires Programme d ARRET D URGENCE Montage 2.1 Montage et démontage de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas Montage du vérin électrique et de la commande de puissance Installation 3.1 Généralités Connexion des capteurs Connexion de la commande de puissance et du moteur pas-à-pas Connexion du câble de commande SPC200-SMX NH III

5 4. Mise en service 4.1 Procédure de mise en service Opérations préliminaires à la mise en service Mise en service avec WinPISA Configuration des paramètres d axe Configuration des paramètres d application Chargement de la configuration de l axe dans le SPC Test fonctionnel des axes à moteur pas-à-pas Mise en service à l aide du pupitre de commande Réglage des paramètres spécifiques au projet Test fonctionnel sur les axes à moteur pas-à-pas Exemple de programmation Remarques sur le fonctionnement Diagnostic et traitement des erreurs 5.1 Remarques générales concernant le diagnostic Diagnostic local Diagnostic avec WinPISA Diagnostic sur le pupitre de commande Course d urgence A. Annexe technique A.1 Caractéristiques techniques A-3 A.2 Circuit interne A-4 A.3 Index A-6 IV SPC200-SMX NH

6 Utilisation conforme à l usage prévu La carte d indexation pour moteurs pas-à-pas de type SPC200-SMX-1 sert, selon l usage prévu, à connecter au SPC200 une commande de puissance pour moteurs pas-à-pas adaptée. A l aide de cette commande de puissance, le SPC200 peut commander un axe à moteur pas-à-pas. Il est possible d installer au maximum 3 cartes d indexation pour moteurs pas-à-pas dans un boîtier. Les cartes de base et les modules spécifiques au SPC200 sont décrits dans le manuel d utilisation type P.BE-SPC Respecter impérativement les consignes de sécurité qui y sont énoncées ainsi que les instructions d utilisation conforme à l usage prévu fournies pour chacun(e) des cartes et des modules. Consulter également les consignes de sécurité figurant dans les manuels d utilisation des composants utilisés. Le SPC200 ainsi que les modules et câbles qui lui sont raccordés doivent toujours être utilisés de la manière suivante : conformément à l usage prévu, dans l état d origine, sans modifications non autorisées, dans un état fonctionnel irréprochable. En cas de raccordement d autres composants courants du commerce comme des capteurs et des actionneurs, les valeurs limites de pressions, de températures, de caractéristiques électriques et de couples doivent être respectées. Respecter les directives des organismes professionnels, les règlements des services de contrôle technique ainsi que la législation nationale en vigueur. SPC200-SMX NH V

7 Utilisateurs Ce manuel d utilisation s adresse exclusivement aux spécialistes des techniques de commande et d automatisation possédant une expérience du montage, de la mise en service, de la programmation et du diagnostic des axes à moteurs pas-à-pas. VI SPC200-SMX NH

8 Instructions importantes d utilisation Catégories de dangers Ce manuel comporte des instructions sur les divers dangers pouvant résulter d une utilisation non conforme du SPC200. Ces instructions, imprimées en italique, sont encadrées et de surcroît répérées par un pictogramme. On distingue les indications suivantes : DANGER :... Tout non-respect de ces instructions peut avoir des conséquences graves (blessures de personnes ou dommages matériels). ATTENTION :... Tout non-respect de ces instructions peut présenter des risques (blessures de personnes ou dommages matériels). NOTE :... Tout non-respect de ces instructions peut occasionner des dommages matériels. SPC200-SMX NH VII

9 Pictogrammes Les pictogrammes et les légendes complètent les instructions en attirant l attention sur les divers dangers et leurs conséquences. Les pictogrammes utilisés sont les suivants : Mouvements incontrôlés des tuyaux débranchés Mouvements incontrôlés des actionneurs. Tension électrique dangereuse pour l homme ou : Etats de tension non définis de l électronique avec conséquences dans le circuit électrique raccordé. Composants sensibles aux charges électrostatiques. La manipulation des contacts peut les endommager. Les recommandations ou les conseils sont signalés par ce pictogramme. Signes d énumération Les points d énumération accompagnent une liste d opérations qui peuvent se dérouler dans un ordre quelconque. 1. Les chiffres sont utilisés lorsque les opérations doivent s effectuer dans un ordre défini, de haut en bas. Les tirets précèdent des énumérations d ordre général. VIII SPC200-SMX NH

10 Remarques concernant ce manuel Ce manuel d utilisation contient des généralités de base concernant le montage ainsi que le mode de fonctionnement, l installation et la mise en service du SPC200 en tant que commande pour moteurs pas-à-pas. Il fait référence au contrôleur de position Smart SPC200 avec la version V 3.x du système d exploitation ainsi qu à WinPISA à partir de la version 3.x. Manuels utiles pour le Smart Positioning Controller SPC200 Type Titre Contenu Manuel système Manuel Logiciel Aide Manuels d utilisation Smart Positioning Controller SPC200, Manuel type P.BE-SPC Progiciel WinPISA type P.SW-WIN-PISA-.. Aide pour WinPISA (intégrée dans WinPISA) Carte de bus de terrain de type P.BE-SPC200-COM-.. Carte d indexation pour moteur pas-à-pas type P.BE-SPC200-SMX-1-.. Système de positionnement électrique type P.BE-ATP-.. Installation, mise en service et diagnostic du contrôleur SPC200 ; cartes et modules standard Fonctions du progiciel WinPISA Aide à l utilisation du progiciel WinPISA Installation, mise en service et diagnostic de la carte de bus de terrain appropriée Installation, mise en service et diagnostic en cas d utilisation d un moteur pas-à-pas Informations complémentaires sur le système de positionnement électrique. Des informations spécifiques sur la mise en service, la programmation et le diagnostic du SPC200 utilisé avec le progiciel WinPISA sont fournies dans le manuel d utilisation de WinPISA. Les informations concernant les vérins électriques, modules d entraînement et capteurs figurent dans la documentation fournie avec le produit. SPC200-SMX NH IX

11 Concepts spécifiques au produit et abréviations Les concepts et abréviations suivants sont utilisés dans ce manuel : Concept/abréviation Module d entraînement Cartes E/S Vérin électrique Entraînement linéaire électromécanique I Q Mode Sélection de blocs Mode Marche/Arrêt Signification Commande de puissance avec moteur pas-à-pas, le cas échéant, avec réducteur. Cartes à enficher sur le rack du SPC200. Entrées et sorties TOR. Combinaison d un moteur, d un accouplement (carter de l accouplement avec accouplement et bride), d un vérin linéaire électromécanique, ainsi que des câbles et capteurs nécessaires. Guidage linéaire avec entraînement à vis ou courroie crantée. Entrée TOR (Input). Sortie TOR. Mode de fonctionnement du SPC200 permettant un couplage étroit avec un API/PC INDUSTRIEL de niveau supérieur. Mode de fonctionnement du SPC200 permettant aussi bien un fonctionnement autonome que la commande par un SPC/PC INDUSTRIEL de niveau supérieur. X SPC200-SMX NH

12 1. Présentation du système Chapitre 1 Présentation du système SPC200-SMX NH 1-1

13 1. Présentation du système Sommaire 1. Présentation du système 1.1 Conception du système Structure de base pour le fonctionnement d un axe à moteur pas-à-pas Eléments de connexion et éléments de signalisation de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas Modules d entraînement Commande de puissance Entraînement linéaire électromécanique Accessoires Programme d ARRET D URGENCE SPC200-SMX NH

14 1. Présentation du système 1.1 Conception du système Le couplage d entraînements de moteurs pas-à-pas au contrôleur SPC200 est effectué par l intermédiaire de cartes d indexation spéciales pour moteurs pas-à-pas. Chaque carte d indexation pour moteur pas-à-pas de type SPC200-SMX-1 permet le couplage d un axe à moteur pas-à-pas Programmateur/PC pour la mise en service SPC200 avec carte d indexation pour moteur pas-à-pas Commande de puissance Armoire électrique Entraînement linéaire électromécanique Fig. 1/1 : Présentation du système Contact de fin de course/de référence Accouplement et bride Moteur, le cas échéant, avec réducteur Vérin pneumatique (en option) SPC200-SMX NH 1-3

15 1. Présentation du système 1.2 Structure de base pour le fonctionnement d un axe à moteur pas-à-pas Avec les cartes suivantes, le SPC200 est désormais un automate opérationnel pour la connexion d une commande de puissance pour un moteur pas-à-pas Fig. 1/2 : Carte d alimentation Carte de diagnostic Carte d E/S (Carte de bus de terrain en option) Carte d indexation pour moteur pas-à-pas Structure de base pour commande de moteur pas-à-pas 1-4 SPC200-SMX NH

16 1. Présentation du système Carte Carte d alimentation Carte de diagnostic Carte E/S ou de bus de terrain Carte d indexation pour moteur pas-à-pas Description Permet le branchement de l alimentation et de l interface d axe en tant que module de terrain. Permet l installation du pupitre de commande et la connexion d un PC. Permet la commande par l intermédiaire d E/S ou la communication par l intermédiaire du bus de terrain. Permet la connexion d une commande de puissance pour moteur pas-à-pas. Un système comportant tous les éléments mentionnés ci-dessus offre les possibilités suivantes : Commande de 2 axes pneumatiques max. Commande d un axe à moteur pas-à-pas Programmation et diagnostic par l intermédiaire d un PC ou d un pupitre de commande Coordination par l intermédiaire d E/S ou d un bus de terrain. Dans la mesure où des emplacements de branchement sont disponibles en nombre suffisant, il est possible de monter jusqu à 3 cartes d indexation pour moteur pas-àpas pour la commande de 3 vérins électriques dans le contrôleur SPC200. Le SPC200 peut être commandé par l intermédiaire d E/S ou d un bus de terrain en mode de fonctionnement Marche/Arrêt ou en mode Sélection de blocs. C est la carte d E/S ou la carte de bus de terrain qui dispose de l espace d adresses. SPC200-SMX NH 1-5

17 1. Présentation du système Pour assembler un axe à moteur pas-à-pas avec le contrôleur SPC200, les composants suivants sont nécessaires : Le contrôleur de positionnement Smart SPC200 avec carte pour moteur pas-à-pas type SPC200-SMX-1 Des câbles de commande du SPC200 pour la commande de puissance, p. ex., pour les modules d entraînement Festo type KSMX-SM5-... Un module d entraînement pour moteur pas-à-pas Festo, composé d une commande de puissance, d un moteur pas-à-pas et le cas échéant, d un réducteur. D autres commandes de puissance sont possibles dans la mesure où leurs branchements sont compatibles. Filtre secteur, fusible etc. pour la commande de puissance. Câble moteur servant à relier la commande de puissance au moteur pas-à-pas Bride moteur et accouplement Vérin linéaire (p. ex. DGE(L)-...), avec accessoires Capteurs adaptés pour contacts de fin de course et de référence. Lors du choix des capteurs, tenir compte du fait que le degré de précision du point de commutation des capteurs détermine le degré de précision du point de référence. Il est nécessaire de garantir que le point de commutation se trouve toujours dans les limites de la résolution d un pas. 1-6 SPC200-SMX NH

18 1. Présentation du système Eléments de connexion et éléments de signalisation de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas La figure suivante montre les éléments de connexion et de signalisation de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas de type SPC200-SMX Connecteur de commande (AMPLIFIER, X30), 15 pôles LED d erreur (rouge) LED d état (verte) Connecteur de signaux (SIGNALS, X31) Fig. 1/3 : Eléments de connexion et de signalisation SPC200-SMX NH 1-7

19 1. Présentation du système 1.3 Modules d entraînement Pour les vérins électriques, sont proposées des unités d entraînement Festo. Elles se composent des éléments suivants : Commande de puissance Moteur pas-à-pas (le cas échéant, avec frein) Réducteur (si nécessaire) Commande de puissance L unité d entraînement doit être adaptée aux exigences du système de positionnement (masse déplacée, temps de positionnement, etc.) ainsi qu à l axe linéaire électromécanique utilisé. Pour travailler sur le SPC200, utiliser une commande de puissance avec un niveau de signal de 5 V (voir caractéristiques techniques). La commande de puissance fait le lien entre le SPC200 en tant que commande de positionnement et un moteur pas-à-pas. Les signaux de la commande de positionnement sont exécutés par la commande de puissance conformément aux réglages dépendant du moteur et de l entraînement (par exemple, le courant de phase). 1-8 SPC200-SMX NH

20 1. Présentation du système Signaux de commande (PULSE, DIRECT., ENABLE, F/H STEP) READY Fig. 1/4 : SPC200 (commande de positionnement) Commande de puissance Moteur pas-à-pas Raccordement de commande pour la commande de puissance Le raccordement de commande de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas de type SPC200-SMX-1 est optimisé pour les commandes de puissance proposées avec les modules d entraînement Festo. Il n est possible d utiliser d autres commandes de puissance que si les entrées et sorties nécessaires sont compatibles avec la sortie de commande de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas (Connexion AMPLI- FIER, voir caractéristiques techniques). SPC200-SMX NH 1-9

21 1. Présentation du système Le raccordement de commande de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas possède les entrées et sorties suivantes pour la connexion d une commande de puissance. Sorties (RS 485, commande symétrique) : Impulsion (IMPULSION) Direction (DIRECT.) Tor/Enable (ENABLE) Pas entier/demi pas (F/H STEP) Entrée (Relais dans la commande de puissance) : Prêt (READY) 1-10 SPC200-SMX NH

22 1. Présentation du système 1.4 Entraînement linéaire électromécanique Pour les vérins électriques, on utilise des entraînements linéaires. Ils transforment le mouvement de rotation du moteur pas-à-pas en un mouvement linéaire du chariot. Dans la mesure où les vérins linéaires ne disposent pas d un guidage intégré, un guidage supplémentaire est à prévoir. Deux constructions au choix sont possibles : Vérins avec entraînement par vis DGE(L)-...-SP Vérins avec entraînement par courroie crantée DGE(L)-...-ZR NOTE : La longueur maximale des entraînements linéaires dépend de facteurs techniques. C est pourquoi à partir d une certaine longueur, les entraînements par vis ne doivent fonctionner qu à une vitesse limitée et les entraînements par courroie crantée qu avec un couple limité. 1.5 Accessoires Avec les systèmes de positionnement, Festo propose des accessoires adaptés aux modules d entraînement et aux entraînements linéaires (voir gamme ou catalogue Festo). SPC200-SMX NH 1-11

23 1. Présentation du système 1.6 Programme d ARRET D URGENCE NOTE : Dans le cadre du programme d ARRET D UR- GENCE, vérifier quelles mesures sont nécessaires pour la machine/l installation afin de pouvoir mettre le système en sécurité en cas d ARRET D UR- GENCE (p. ex. interruption de l alimentation des actionneurs, tension d alimentation pour la commande de puissance, mise hors pression). L état des contacts de fin de course reliés au connecteur de capteur est traité par le système d exploitation du SPC200. DANGER : Les contacts de fin de course reliés au connecteur de capteur ne sont pas destinés à remplir une fonction d ARRET D URGENCE. Dans la mesure où l application a besoin d un circuit d ARRET D URGENCE, utiliser des contacts de fin de course de sécurité supplémentaires SPC200-SMX NH

24 2. Montage Chapitre 2 Montage SPC200-SMX NH 2-1

25 2. Montage Sommaire 2. Montage 2.1 Montage et démontage de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas Montage du vérin électrique et de la commande de puissance SPC200-SMX NH

26 2. Montage DANGER : Avant de commencer tous travaux d entretien et de montage, couper les alimentations suivantes dans l ordre indiqué : 1. Alimentation en air comprimé, 2. Toutes les tensions de puissance et de commande sur le SPC200 ainsi que sur les composants connectés du système de positionnement. On évite ainsi : des mouvements incontrôlés des actionneurs, des mouvements incontrôlés des tuyaux débranchés, des états de commutation non définis. SPC200-SMX NH 2-3

27 2. Montage 2.1 Montage et démontage de la carte d indexation pour moteur pas-à-pas ATTENTION : Des mauvaises manipulations peuvent endommager les cartes. Ne toucher aucun composant. Respecter les consignes concernant la manipulation des composants sensibles aux charges électrostatiques. Avant le montage ou le démontage de cartes, se décharger électrostatiquement pour se protéger contre toute décharge d électricité statique. Lors du montage de la carte, tenir compte des indications suivantes : La carte d indexation pour moteur pas-à-pas peut être branchée au choix sur les emplacements de connexion 2 à 6. Chaque carte est identifiée automatiquement. Les identificateurs d axes sont attribués aux modules ou aux axes connectés sans interruption, en ordre croissant, de gauche à droite. Il est possible d installer au maximum 3 cartes d indexation pour moteur pas-à-pas. Si la carte d indexation pour moteur pas-à-pas est montée directement à côté de la carte de diagnostic, le connecteur du câble de puissance empêche l installation du pupitre de commande. Les cartes sont fixées sur le boîtier par l intermédiaire d un levier de blocage. Aucun outil n est nécessaire pour le montage ou le démontage. 2-4 SPC200-SMX NH

28 2. Montage DANGER : Si des cartes sont ajoutées ou supprimées sans que l alimentation soit coupée, des actionneurs peuvent être activés et le SPC200 endommagé. Avant tous travaux d installation et d entretien, couper les sources d énergie suivantes dans l ordre indiqué : 1. Alimentation en air comprimé 2. Toutes les tensions de puissance et de commande sur le SPC200 et sur les composants connectés du système de positionnement. Montage des cartes Pour le montage des cartes sur les boîtiers, procéder de la manière suivante : 1. Couper l alimentation en air comprimé et l alimentation de l électronique. 2. Retirer si nécessaire la plaque d obturation. 3. Saisir la carte par la face avant et l introduire dans le rail de guidage. Veiller à ne pas coïncer la carte en la mettant en place et à ne pas endommager les composants sur la carte. 4. Veiller à ce que les contacts des connecteurs soient bien positionnés l un sur l autre. Enfoncer complètement la carte en appliquant une légère pression. Ensuite, les leviers de blocage se verrouillent automatiquement (voir figure suivante). SPC200-SMX NH 2-5

29 2. Montage Sens de déverrouillage Verrouillage automatique Levier de blocage Fig. 2/1: Montage de cartes Face avant de la carte Connecteurs à contacts Rail de guidage Démontage des cartes Pour démonter une carte, procéder comme suit : 1. Couper la tension d alimentation et l alimentation en air comprimé. 2. Débrancher le câble de connexion à l avant de la carte. 3. Déverrouiller les deux leviers de blocage (voir fig.) et retirer la carte avec précaution. 4. Le cas échéant, protéger les emplacements libres à l aide de plaques d obturation. 2-6 SPC200-SMX NH

30 2. Montage 2.2 Montage du vérin électrique et de la commande de puissance Des remarques concernant le montage du vérin électrique et la commande de puissance sont fournies dans les documentations suivantes : La documentation fournie avec la commande de puissance, Le manuel d utilisation du système de positionnement de type P.BE-ATP-..., Le manuel d utilisation du vérin linéaire électrique de type DGE(L)-..., Les notices des composants utilisés. NOTE : Veiller à ce que l axe se trouve toujours dans la plage de déplacement délimitée par les contacts de fin de course matérialisés en positionnant de façon appropriée les contacts de fin de course ainsi que des butées mécaniques supplémentaires. Utiliser pour les contacts de référence et de fin de course nécessaires le type de capteur adapté : Capteur Contact de référence Contact de fin de course Contact N.O. = contact à fermeture (normalement ouvert) N.F. = contact à ouverture (normalement fermé) SPC200-SMX NH 2-7

31 2. Montage Disposition des capteurs Tenir compte du fait que : l axe doit se trouver dans la plage de déplacement pour la prise de référence, l ensemble des plages en dehors de la plage de déplacement sont habituellement protégées par des contacts de fin de course, La plage de commutation des contacts de fin de course matérialisés doit permettre un freinage sans dommage en cas, p. ex., d erreur de programmation. La figure suivante montre une disposition habituelle des capteurs sur le vérin électrique avec les contacts de fin de course de sécurité (circuit d ARRET D URGENCE). LIM - REF LIM Raccordements des capteurs pour la commande Raccordements des capteurs pour l ARRET D URGENCE-Commutation Plage de déplacement Plage de commutation du contact de référence Fig. 2/2 : Disposition des capteurs 5 6 Plages de commutation des contacts de fin de course matérialisés (Plage de freinage) Plages de commutation des contacts de fin de course de sécurité (Plage d ARRET D URGENCE) 2-8 SPC200-SMX NH

32 3. Installation Chapitre 3 Installation SPC200-SMX NH 3-1

33 3. Installation Sommaire 3. Installation 3.1 Généralités Connexion des capteurs Connexion de la commande de puissance et du moteur pas-à-pas Connexion du câble de commande SPC200-SMX NH

34 3. Installation 3.1 Généralités DANGER : Avant tous travaux d entretien et d installation, couper les sources d énergie suivantes dans l ordre indiqué : 1. Alimentation en air comprimé, 2. Toutes les tensions de puissance et de commande sur le SPC200 et sur les composants connectés du système de positionnement. Tensions de puissance et de commande : Alimentation de puissance pour modules de terrain et distributeurs proportionnels (connecteurs X2, broche 1) Alimentation de puissance pour sorties (connecteurs X6/X8, broche 8) Le cas échéant, alimentation de puissance des actionneurs sur la branche d interface d axe Alimentation des composants électroniques du SPC200 et des modules de terrain (connecteurs X2, broche 2) Alimentation des capteurs sur la carte d indexation pour moteur pas-à-pas (Connecteur SIGNALS, broche 4) Alimentation de la commande de puissance. On évite ainsi : des mouvements incontrôlés des actionneurs, des mouvements incontrôlés des tuyaux débranchés, des états de commutation non définis, l endommagement des composants électroniques. SPC200-SMX NH 3-3

35 3. Installation NOTE : Le branchement sur le secteur et le montage d un interrupteur de principal, d un transformateur, d un dispositif de sécurité et de filtres ne doivent être réalisés que par un électricien. ATTENTION : Poser les câbles de moteurs et les câbles de commandes séparés les uns des autres, p. ex. dans des goulottes de câbles avec cloisons. N utiliser que des câbles blindés pour la connexion du moteur. Torsader les câbles de commande par paires. Ces mesures permettent d éviter les perturbations d ordre électromagnétique pouvant nuire à la sécurité de fonctionnement de l installation. NOTE : Poser tous les câbles de moteurs et de capteurs sans plis et sans contraintes mécaniques, le cas échéant, sur une chaîne porte-câbles. 3-4 SPC200-SMX NH

36 3. Installation Aperçu de l installation électrique ! Interrupteur principal Fusible Filtre Commande de puissance Câble de moteur Moteur ! Fig. 3/1 : Aperçu de l installation électrique Entraînement linéaire électromagnétique Câble de capteurs (contact de référence et de fin de course) SPC200 avec carte d indexation pour moteur pas-à-pas Armoire électrique Câble de commande SPC200-SMX NH 3-5

37 3. Installation 3.2 Connexion des capteurs DANGER N utiliser que les alimentations assurant une isolation électrique convenable de la tension de fonctionnement selon CEI 742 / EN / VDE 0551 avec une tension d isolement de 4 kv au minimum (très basse tension, TBT). Les alimentations à découpage sont admissibles lorsqu ils garantissent une isolation sûre selon EN / VDE Remarque : L utilisation d alimentation TBT permet d assurer l isolation (protection contre la manipulation directe et indirecte) selon EN / CEI 204. Pour l alimentation du réseau TBT, utiliser des transformateurs pourvus du repère ci-contre. La mise à la terre du SPC200 permet de garantir son bon fonctionnement (p. ex. CEM). 3-6 SPC200-SMX NH

38 3. Installation Fig. 3/2 : LIM+ : Contact de fin de course positif REF : Contact de référence LIM- : Contact de fin de course négatif V : Alimentation 0 V : Alimentation Borne de terre Affectation des broches connecteur de capteur (SIGNALS, X31) Utiliser les connecteurs appropriés pour les contacts de fin de course et de référence (voir paragraphe Montage). Lors du choix des capteurs, tenir compte du fait que la précision du point de commutation est déterminante pour la précision du point de référence. Il est nécessaire de garantir que le point de commutation se trouve toujours dans les limites de la résolution d un pas. SPC200-SMX NH 3-7

39 3. Installation La figure suivante montre en exemple la connexion des capteurs au connecteur de capteurs. LIM+ REF LIM- 24 V 0 V 24 V 0 V DC AC Fig. 3/3 : Schéma de connexion des capteurs 3-8 SPC200-SMX NH

40 3. Installation 3.3 Connexion de la commande de puissance et du moteur pas-à-pas Monter la commande de puissance et le câble de moteur selon les descriptions ci-jointes. NOTE : Afin d assurer la CEM, un filtre doit être installé entre le secteur et la commande de puissance. 3.4 Connexion du câble de commande Une connexion sub-d (AMPLIFIER, X30) se trouve sur la carte d indexation pour moteur pas-à-pas pour la connexion du SPC200 à la commande de puissance. Pour la connexion de la commande de puissance, par exemple, pour les unités d entraînement Festo, utiliser le câble de type KSMX-SM5-... En cas d utilisation d une autre commande de puissance, préparer un câble selon les recommandations du fabricant. Dans ce cas, relier le blindage du cable aux deux côtés du boîtier du connecteur. SPC200-SMX NH 3-9

41 3. Installation % PULSE (Impulsion) + DIRECT. (Direction) + ENABLE (Tor/Enable) n.c., non relié + F/H STEP (Pas entier/demi pas) - F/H STEP (Pas entier/demi pas) n.c., non relié 8 9 0! " # $ % + READY (Disponibilité) - PULSE (Impulson) - DIRECT. (Direction) - ENABLE (Tor/Enable) n.c., non relié n.c., non relié n.c., non relié - READY (Disponibilité) Fig. 3/4 : Affectation des broches connecteur de commande (AMPLIFIER, X30) Signification des signaux sur le connecteur de commande : Signal Signification +/- READY Entrée: Disponibilité de la commande de puissance par l intermédiaire du contact relais. +/- PULSE Sortie : Commande pas-à-pas pour le moteur; chaque front montant correspond à à un pas. +/- DIRECT. Sortie : détermine le sens de rotation du moteur. +/- ENABLE Sortie : Signal d autorisation pour la commande de puissance. +/- F/H STEP Sortie : détermine si le moteur est commandé par pas entiers ou par demi pas SPC200-SMX NH

42 4. Mise en service Chapitre 4 Mise en service SPC200-SMX NH 4-1

43 4. Mise en service Sommaire 4. Mise en service 4.1 Procédure de mise en service Opérations préliminaires à la mise en service Mise en service avec WinPISA Configuration des paramètres d axe Configuration des paramètres d application Chargement de la configuration de l axe dans le SPC Test fonctionnel des axes à moteur pas-à-pas Mise en service à l aide du pupitre de commande Réglage des paramètres spécifiques au projet Test fonctionnel sur les axes à moteur pas-à-pas Exemple de programmation Remarques sur le fonctionnement SPC200-SMX NH

44 4. Mise en service 4.1 Procédure de mise en service Pour une mise en service et une programmation aisées d un SPC200 avec carte d indexation pour moteur pasà-pas, le progiciel WinPISA à partir de la version 3.x est nécessaire. Toutefois, en principe, la mise en service est également possible à l aide du pupitre de commande. La liste suivante donne un aperçu des étapes de la mise en service : 1. Vérifier la commande de puissance. Régler des paramètres indispensables de la commande de puissance. Vérifier la fonction et la disposition des contacts de fin de course. Mettre à disposition sur le SPC200 les entrées système nécessaires (voir Opérations préliminaires à la mise en service). Mise en service générale SPC200 : 2. Contrôler et enregistrer la configuration du SPC200 (voir manuels WinPISA ou SPC200). Mise en service des axes à moteur pas-à-pas : 3. Régler les paramètres d axe et d application concernant les axes à moteur pas-à-pas disponibles 4. Contrôler le fonctionnement des axes à moteur pasà-pas : Entrées (contacts de référence et de fin de course) Sens de rotation du moteur pas-à-pas Déplacement de l axe Prise de référence 5. Contrôler la mise en service correcte de chaque axe au moyen d un programme de test simple. SPC200-SMX NH 4-3

45 4. Mise en service 4.2 Opérations préliminaires à la mise en service Contrôle de la connexion au secteur S assurer que la commande de puissance et le SPC200 sont hors tension. Vérifier la tension pour la commande de puissance et de l alimentation 24 V. Le câble secteur ne doit pas être connecté à la commande de puissance. Contrôle de l installation de la commande de puissance. Contrôler l installation de la commande de puissance en se reportant à la documentation jointe. Réglage des paramètres de la commande de puissance ATTENTION : Des préréglages incorrects peuvent entraîner la destruction du moteur pas-à-pas et de la commande de puissance. Laisser l interrupteur principal ouvert jusqu à ce que tous les paramètres soient réglés correctement. Sur la commande de puissance, régler les paramètres suivants : Courant de phase Pas Sens de rotation Réduction du courant. 4-4 SPC200-SMX NH

46 4. Mise en service Les réglages du courant de phase maximal dépendent du moteur pas-à-pas connecté. Le courant de phase maximal est indiqué sur la plaque signalétique du moteur pas-à-pas. ATTENTION : Des intensités trop fortes peuvent endommager le moteur. Ne pas régler une intensité supérieure à celle indiquée pour le moteur car sinon, le moteur serait surchargé. Choisir la valeur immédiatement inférieure lorsque celle indiquée ne peut être réglée. Les préréglages adéquats et les remarques concernant l optimisation des réglages figurent dans la documentation de la commande de puissance. Mettre sous tension l alimentation du SPC200. NOTE : Veiller à ce que l axe se trouve toujours dans la plage de déplacement délimitée par les contacts de fin de course matérialisés lors de la mise en service et de la prise de référence. Après avoir contrôlé l installation et le paramétrage de la commande de puissance, mettre en marche l alimentation du SPC200. SPC200-SMX NH 4-5

47 4. Mise en service Axe linéaire électrique Procéder comme décrit dans le manuel d utilisation de l axe linéaire électrique. Contrôler en particulier la position et la fonction des contacts de fin de course. Effectuer les tests de la manière suivante : avec l alimentation en air comprimé fermée (dans la mesure où des vérins pneumatiques sont raccordés au SPC200), sans charge utile, avec l accouplement desserré. Si, après avoir mis sous tension l alimentation pour la commande de puissance, le moteur se met en marche immédiatement, mettre immédiatement l alimentation hors tension et contrôler les connexions de signaux ainsi que les câbles d alimentation et de mise à la terre. Entrées système lors de la mise en service Durant certaines phases de la mise en service, les signaux ENABLE (autorisation), START et STOP, par exemple, sont nécessaires pour la commande des axes. Pour la mise en service d axes à moteur pas-àpas, par exemple durant les phases suivantes : prise de référence, le cas échéant, course d urgence (Diagnostic et traitement des erreurs), tester et lancer le programme. Des remarques sur la préparation des signaux se trouvent également dans les manuels SPC200 ou WinPISA, et le cas échéant, dans le manuel d utilisation de la carte de bus de terrain. 4-6 SPC200-SMX NH

48 4. Mise en service 4.3 Mise en service avec WinPISA Pour la mise en service avec WinPISA, il est indispensable de reproduire la configuration du matériel nécessaire dans WinPISA. Les étapes de cette opération sont expliquées dans le manuel WinPISA. Dans les cas où une carte d indexation pour moteur pas-à-pas est disponible, un ou plusieurs coupleurs pour moteur pas-à-pas se trouvent dans la fenêtre de projet sous SPC200. A chaque coupleur pour moteur pas-à-pas est affecté un axe à moteur pas-à-pas. Fig. 4/1 : Coupleur pour moteur pas-à-pas Configuration de l axe Pour configurer un axe à moteur pas-à-pas, sélectionner le symbole de l axe dans la fenêtre de projet. Le menu [Edition] [Configurer] ou un double-clic sur le symbole de l axe permettent d ouvrir la boîte de dialogue "Bloc de paramètres pour l axe-.... SPC200-SMX NH 4-7

49 4. Mise en service ATTENTION : Des paramètres réglés de façon incorrecte peuvent entraîner une réaction incontrôlée des axes connectés Configuration des paramètres d axe Contrôler ou corriger les réglages dans l onglet "Paramètres d axe" suivant le système. Fig. 4/2 : Paramètres d axe 4-8 SPC200-SMX NH

50 4. Mise en service Description des paramètres sous "Paramètres d axe" Les paramètres d axe sont des données de configuration qui décrivent la structure, les propriétés et les composants de l axe utilisé. Dans les champs d affichage, les informations correspondantes sur l entraînement linéaire sont affichées a- près l ajout d un axe. Après un déchargement, ces champs apparaissent vides car ces informations ne sont pas enregistrées dans le SPC200. Dés. Longueur Diamètre Moteur Pas par tour Réducteur Désignation de l entraînement linéaire utilisé pour le vérin électrique (champ d affichage) Longueur de l entraînement linéaire utilisé pour le vérin électrique (voir plaque signalétique) Valeurs possibles : [mm] Diamètre de l entraînement linéaire utilisé pour le vérin électrique (voir plaque signalétique, paramètres, pour information uniquement). Valeurs possibles : [mm] Désignation du moteur pas-à-pas utilisé pour le vérin électrique (champ d affichage) Nombre de pas par tour du moteur pas-à-pas utilisé pour le vérin électrique (champ d affichage). Désignation du réducteur utilisé pour le vérin électrique (champ d affichage). SPC200-SMX NH 4-9

51 4. Mise en service Configuration des paramètres d application Contrôler ou corriger les réglages dans l onglet "Paramètres d application" suivant le système. Fig. 4/3 : Paramètres d application Description des paramètres sous "Paramètres d application" Les paramètres d application sont des données de configuration décrivant les conditions d installation propres à l application SPC200-SMX NH

52 4. Mise en service Résolution Pas par mm de course : Pas/tour Résolution = constante d avance x rapport de transmission Valeurs possibles : 0, ,999 [1/mm] Description des paramètres : Paramètres Description Pas par tour Nombre de pas par tour du moteur pas-à-pas : 360 Pas/tour = angle de pas (angle de pas, voir plaque signalétique) Constante d avance Transmission Avance en mm par tour de l arbre d entrée (axe linéaire) Rapport i du réducteur (voir plaque signalétique) Exemple : Pas/tour (angle de pas = 0,72 ) = 500 1/U Constante d avance = 100 mm/u Rapport de transmission = 1 (pas de réducteur) Résolution = 500 pas/tour 100 mm/tour x 1 = 5 pas/mm Fréquence Start/Stop Fréquence à laquelle le moteur pas-à-pas, pour un couple donné, peut démarrer et s arrêter en toute sécurité (sans perte de pas). Valeurs possibles : [Hz] SPC200-SMX NH 4-11

53 4. Mise en service Les quatre paramètres suivants permettent d indiquer les points de référence du système de positionnement. Les coordonnées du point de référence permettent de définir le point zéro de la machine. Toutes les autres positions se rapportent ainsi au point zéro machine Point zéro machine Position de référence Fin de course logicielle inférieure Fig. 4/4 : Points de référence Fin de course logicielle supérieure Point zéro projet Commutateur de référence et de fin de course Point zéro projet Point se rapportant au point zéro machine. Toutes les positions présentes dans les onglets de position et les programmes se rapportent au point zéro projet. Valeurs possibles : 0, ,0 [mm] 4-12 SPC200-SMX NH

54 4. Mise en service Fin de course logicielle inférieure Fin de course logicielle supérieure Fin de course définie du côté du point zéro projet, surveillée par le SPC200 et ne devant pas être dépassée. La fin de course logicielle inférieure se rapporte au point zéro machine et représente la limite inférieure de la plage de déplacement. Valeurs possibles : 0, ,0 [mm] Fin de course définie sur le côté faisant face au point zéro machine surveillée par le SPC200 et ne devant pas être dépassée. La fin de course logicielle supérieure se rapporte au point zéro machine et représente la limite supérieure de la plage de déplacement. Valeurs possibles : 0, ,0 [mm] Si les deux fins de course logicielles sont réglées sur "0", leur fonction est désactivée. Position de référence Coordonnées du point de référence en fonction du point zéro machine. Le point zéro machine est défini par cette valeur, à partir du point de commutation du commutateur de référence. Valeurs possibles : 0, ,0 [mm] La position exacte du point de commutation du commutateur de référence dépend du mode de prise de référence sélectionné. SPC200-SMX NH 4-13

55 4. Mise en service Coefficient de vitesse de référence Ce coefficient permet de déterminer la vitesse de la prise de référence en fonction de la vitesse maximale. Valeurs possibles : 0,01...1,00 NOTE : Tenir compte, en indiquant la vitesse maximale et l accélération, des valeurs limites de l axe linéaire utilisé (vitesse et poussée maximales admissibles). Vitesse maximale Vitesse d avance avec la commande G00 ou vitesse maximale d avance avec la commande G01. Le coefficient de vitesse indiqué avec la commande G01 se rapporte à la vitesse maximale définie ici. Valeurs possibles : 0,1...10,0 [m/s] Tenir compte du fait que pour le SPC200, la fréquence de pas maximale admissible (fréquence d avance) s élève à 40 khz. La fréquence de pas maximale s obtient en multipliant la résolution par la vitesse maximale : Fréquence de pas = résolution x vitesse Accélération maximale Accélération maximale pour l avance avec les commandes G00 et G01. Le coefficient d accélération indiqué avec les commandes G08 et G09 se rapporte à l accélération maximale définie ici. Valeurs possibles : 0, ,0 [m/s 2 ] 4-14 SPC200-SMX NH

56 4. Mise en service Mode de prise de référence Mode avec lequel la prise de référence doit être effectué Ce préréglage est valable pour les prises de référence démarrées : dans la boîte de dialogue "Mise en service moteur pas-à-pas" (Commande [En ligne] [Mise en service] [Moteur pas-à-pas]), ou à l aide du pupitre de commande. Valeurs possibles : La commande G74 permet de définir le mode de prise de référence dans le programme CN de manière individuelle. Modes de prise de référence (voir également la figure suivante) : Mode Description 0 Reprise de la position actuelle de l axe comme point de référence 1 Prise de référence dans le sens négatif jusqu au commutateur de référence (REF) avec reprise comme point de référence. 2 Prise de référence dans le sens négatif jusqu à la fin de course négative (LIM-) avec reprise comme point de référence. 3 Prise de référence dans le sens positif jusqu au commutateur de référence (REF) avec reprise comme point de référence. 4 Prise de référence dans le sens positif jusqu au contact de fin de course positif (LIM+) avec reprise comme point de référence. ATTENTION : Un mode prise de référence incorrect peut entraîner des collisions car toutes les positions de l axe se rapportent au point de référence. Lors des prises de référence, s assurer que le mode utilisé est correct. SPC200-SMX NH 4-15

57 4. Mise en service Lors de la prise de référence, l axe avance comme décrit à la figure suivante. La disposition du contact de référence ou de fin de course détermine clairement le point de référence d un axe. Comme point de référence est retenue à chaque fois la position à laquelle le chariot quitte la zone de commutation du capteur. Tenir compte du fait que des prises de référence en modes 1 et 3 entraînent des points de référence différents. Mode 0 * ) : Mode 1 : Cas a : Cas b : 1 2 Mode 2 : Mode 3 : Cas a : Cas b : Mode 4 : 1 2 Position de départ Position reprise comme point de référence 3 Fig. 4/5 : Modes de prise de référence 3 Zones de commutation des contacts de référence et de fin de course 4-16 SPC200-SMX NH

58 4. Mise en service Micro/demi pas Indication précisant si la commande de puissance supporte le fonctionnement à micropas (moteurs pas-à-pas à 3 phases) ou le fonctionnement à demi pas (moteurs pas-à-pas à 5 phases). Si la case est cochée, le SPC200 tient compte de cette fonction Chargement de la configuration de l axe dans le SPC200 Dans la mesure où la configuration du matériel pour le SPC200 est conforme au projet, il est possible de charger les valeurs configurées par la boîte de dialogue "Bloc de paramètres pour l axe.." dans le SPC200. A cet effet, le mode En ligne doit être activé. Le cas échéant, fermer la boîte de dialogue "Bloc de paramètres pour l axe.." et activer le mode En ligne. Lorsque le mode En ligne est activé, charger chaque onglet avec les données correspondantes en utilisant le bouton "Téléchargement" dans le SPC200. SPC200-SMX NH 4-17

59 4. Mise en service Test fonctionnel des axes à moteur pas-à-pas Après avoir réglé les paramètres d axe et d application, contrôler le fonctionnement des axes. Préparation du test fonctionnel : S assurer que l accouplement entre le moteur et l axe linéaire est desserré. Le cas échéant, desserrer l accouplement. Dans un premier temps, laisser la commande de puissance hors tension. Le cas échéant, la mettre hors tension. Lors du déplacement de l axe à l aide des fonctions de la boîte de dialogue "Mise en service moteur pasà-pas", l axe avance à la vitesse de référence correspondante. Le cas échéant, passer à un coefficient de vitesse de référence inférieur lors du test fonctionnel sur les axes. Pour effectuer le test fonctionnel, procéder comme suit : 1. Une fois le mode En ligne activé, sélectionner dans le menu [Mise en service] la commande [Moteur pas-à-pas]. La boîte de dialogue "Mise en service moteur pas-à-pas" s affiche SPC200-SMX NH

60 4. Mise en service Fig. 4/6 : Boîte de dialogue "Mise en service moteur pas-à-pas" Contrôle des entrées 2. S assurer que les contacts de fin de course et de référence fonctionnent.. A cette fin, il est possible, le cas échéant, de déplacer l axe manuellement après avoir déconnecté la commande de puissance. Sous "Sélection d axe", sélectionner l axe à moteur pas-à-pas souhaité. Contrôler sous "Etat des entrées" les cases à cocher des entrées correspondantes.. Tenir compte des différents modèles de capteurs : Contact de fin de course : Contact à ouverture (N.F., normalement fermé) Commutateur de référence : Contact à fermeture (N.O., normalement ouvert) SPC200-SMX NH 4-19

61 4. Mise en service Contrôle du sens de rotation Avancement de l axe 3. Avant la mise en marche et avant le démarrage d une prise de référence, s assurer que l axe se trouve toujours dans la plage de déplacement délimitée par les contacts de fin de course. Mettre alors en marche la commande de puissance. Sous "Etat des entrées", la case à cocher "Servo prêt" indique que la commande de puissance est disponible. 4. En actionnant les boutons fléchés de la rubrique "Processus", on peut faire tourner le moteur dans le sens correspondant. Le moteur ne doit tourner que lorsque le bouton est activé. Contrôler le sens de rotation suivant le sens dans lequel l axe se déplace. Le cas échéant, arrêter à nouveau la commande de puissance et modifier le sens de rotation. 5. Dans la mesure où les étapes précédentes se sont déroulées sans erreur, il est maintenant possible de raccorder l accouplement et de déplacer l axe à l aide des boutons fléchés sous la rubrique "Processus". L axe avance alors à la vitesse de référence précédemment configurée. Contrôler le bon fonctionnement des contacts de fin de course. A cette fin, faire avancer l axe jusqu aux contacts de fin de course : Lors de l avancement, le contact de fin de course positif commute en direction positive, le contact de fin de course négativ commute en direction négative SPC200-SMX NH

62 4. Mise en service Prise de référence La fonction "Course d urgence" permet de retourner dans la plage de déplacement après l activation d un contact de fin de course. Pour cela, sélectionner l option "Course d urgence" sous le menu "Activité", puis démarrer cette action par "Démarrage". L axe avance avec une fréquence Start/Stop réduite de moitié en direction opposée (en direction de la plage de déplacement, dans la mesure où le contact de fin de course est correctement connecté), jusqu à ce qu il quitte le contact de fin de course. Le mouvement est interrompu si le contact de fin de course n est pas franchi en 2 secondes ou si le bouton "Stop" est activé. 6. Sous le menu "Activité", sélectionner l option "Prise de référence". Contrôler le mode indiqué pour la prise de référence. Démarrer la prise de référence à l aide du bouton "Démarrage". Lors de la prise de référence, le bouton "Démarrage" se transforme en bouton "Stop". Le bouton "Stop" permet d interrompre la prise de référence en cours. La position correspondante de l axe, par rapport à la position du point zéro machine, est affichée sous le menu "Processus". Une fois la prise de référence réussie, le test fonctionnel sur l axe est terminé. SPC200-SMX NH 4-21

63 4. Mise en service 4.4 Mise en service à l aide du pupitre de commande Pour la mise en service à l aide du pupitre de commande SPC200-MMI-1, se familiariser dans un premier temps avec les fonctions de ce dernier. A cet effet, mettre hors tension l alimentation de la commande de puissance ainsi que l alimentation en air comprimé le cas échéant). Un aperçu des menus du pupitre de commande est fourni dans le manuel d utilisation du SPC200. La mise en service de l axe à moteur pas-à-pas a lieu à condition que la configuration actuelle du matériel pour le SPC200 soit enregistrée (voir manuel utilisateur du SPC200). Procéder ensuite comme décrit aux paragraphes suivants SPC200-SMX NH