Návod k použití výkonového modulu KP10M výrobce : sdružení, 552 03 Česká skalice, Pod lesem 763, Česká republika typ : KP0M 1.Technické údaje 1.1 Úvod Výkonový modul KP10M je určen pro řízení dvoufázového krokového motoru s aktivním rotorem a s maximální amplitudou proudu do 10.0A/fázi. Je použito bipolární můstkové zapojení. Umožňuje mikrokrokovací režim provozu, reverzaci, externí snižování proudu, pracovní a havarijní zablokování motoru. Výkonový modul je chráněn elektronickou protizkratovou ochranou a tepelnou ochranou. 1.2 Základní technické údaje Napájecí napětí motoru... 35 - max 50 Vss Napájecí napětí logiky... 11-13 Vss Výstupní proud do motoru... 2.0-10.0 A/fázi Vstupní frekvence... max 300kHz Příkon... max 200 VA Jištění... F6.3 A/250V Hmotnost... 800 g Rozměry (délka x výška x hloubka)... 160.0x100.0x74.0mm Krytí... IP00 Teplota pracovního prostředí... 5-40 C 1.3 Všeobecné a bezpečnostní údaje - Výrobek je součástí zařízení pohonu a po zabudování musí splňovat ČSN EN 60204-1 Elektrická zařízení pracovních strojů. - Pracovníci, kteří výrobek obsluhují a seřizují v České republice, musí splňovat minimálně podmínky ve smyslu 3 Vyhl.50/1978 Sb. V zahraničí je nutné splnit normy a směrnice platné v zemi provozovatele. - Výrobek musí být umístěn v uzavřené skříni v normálním prostředí bez vibrací a rázů, jehož teplota nepřekročí +40 C a neklesne pod +5 C a jejíž průměr za 24 hodin nepřekročí +35 C (do nadmořské výšky 1000m). S přídavným chlazením proudem vzduchu o rychlosti 1m/s lze výrobek provozovat do teploty 55 C. Nejvyšší relativní vlhkost vzduchu během 24 hodin nepřekročí 50% při +40 C a 90% při +20 C a teplotě nižší. - Poloha výkonového modulu musí být taková, aby směr proudu chladícího vzduchu odpovídal směru chladících žeber. 2.Vstupní a výstupní signály 2.1 Vstupní signály Koncový stupeň je ovládán následujícími signály: CLK - řídící frekvence CW/C - směr otáčení EN - odbuzení motoru I2 - nastavení sníženého proudu
MS - externí nastavení dělení kroku HB - havarijní blokování vstup Uvedené signály jsou vyvedeny na konektoru, pomocí kterého je ovládán výkonový modul. Viz Zapojení konektoru DIN41612B. Délka kabelu mezi KP10M a externím řídícím systémem nesmí překročit délku 1.5m z důvodu omezení rušivých signálů. Řídící signály jsou odděleny optočleny a mají charakter log.0 a log.1. Úroveň 1 je dle volby zákazníka a odpovídá tomu i vstupní impedance. Použitá úroveň řídících signálů je vyznačena. Log.1 +5V +12V +15V +24V Vstupní impedance 680 1800 2200 3300 Ohm Pozn: optočlenem teče proud ZAP...log.1 optočlenem neteče proud VYP...log.0 2.2. Popis řidících signálů CLK A - ŘÍDÍCÍ FREKVENCE (anoda optočlenu) CLK K - ŘÍDÍCÍ FREKVENCE (katoda optočlenu) Slouží pro připojení zdroje obdélníkových impulsů. Na každou nástupnou hranu impulsu (přechod VYP- ZAP) vykoná motor jeden krok. Směr otáčení je dán vstupním signálem CW/C. Min. šíře impulsu - 2.0 µs Max. vstupní frekvence - 300 khz CW/C A - SMĚR OTÁČENÍ (anoda optočlenu) CW/C K - SMĚRU OTÁČENÍ (katoda optočlenu) Slouží pro připojení trvalého logického signálu pro směr otáčení. Vstup je galvanicky oddělen pomocí optoelektronického členu. Předstih signálu CW před signálem CLK musí být min. 95 µs. VYP nebo nepřipojeno - otáčení jedním směrem ZAP - otáčení druhým směrem I2 A - SNÍŽENÝ PROUD (anoda optočlenu) I2 K - SNÍŽENÝ PROUD (katoda optočlenu) Slouží pro připojení logického signálu pro nastavení sníženého proudu - cca 50% původně nastaveného. Vstup je galvanicky oddělen pomocí optoelektronického členu. VYP nebo nepřipojeno - nastavený proud ZAP - snížený proud EN A - ODBUZENÍ (anoda optočlenu) EN K - ODBUZENÍ (katoda optočlenu) Slouží pro připojení logického signálu pro odbuzení vinutí motoru, t.j. vinutím motoru neteče proud. Vstup je galvanicky oddělen pomocí optoelektronického členu. VYP nebo nepřipojeno - provoz ZAP - odbuzeno MS A - PŘÍDAVNÉ DĚLENÍ KROKU (anoda optočlenu) MS K - PŘÍDAVNÉ DĚLENÍ KROKU (katoda optočlenu) Slouží pro připojení logického signálu pro externí ovládání velikosti kroku. Základní dělení kroku se mění dle tabulky v článku 2.4 Nastavení. VYP nebo nepřipojeno - základní dělení ZAP - přídavné dělení HBK K - HAVARIJNÍ BLOK VSTUP (katoda optočlenu)
HBK A - HAVARIJNÍ BLOK VSTUP (anoda optočlenu) Tento vstup je určen přímo pro koncový modul. Je určen pro přímé a trvalé zablokování t.j. odbuzení vinutí krokového motoru v případě poruchy (od koncového vypínače apod.). Vybavení se provede signálem EN. Pokud porucha trvá, nelze modul odblokovat. ZAP - zablokováno VYP - provoz 2.3. Výstupní signály HB OUT - HAVARIJNÍ BLOK VÝSTUP Výstupním signálem je kontakt relé. Vytváří se při poruše vzniklé v obvodu koncový modul - krokový motor (zkrat, přehřátí, signál HBK). Slouží pro informaci nadřazeného systému o zablokování výkonového modulu. Zablokováním se rozumí odbuzení vinutí krokového motoru, t.j. vinutím motoru neteče proud. kontakt rozepnut - porucha, zablokováno ( i při vypnutém napájení) kontakt sepnut - provoz Spínací parametry kontaktu : 0.5Ass, 24V DC Pozn.: Na přání lze signál HB OUT* vyvést v TTL logice (viz tab. Zapojení konektoru DIN41612B). A,B,C,D Výstupy pro připojení motoru. Krokový motor se připojuje stíněným kabelem v délce do 10m. A,B - fáze 1, C,D - fáze 2. 2.4. Napájení +12V NAPÁJECÍ NAPĚTÍ LOGIKY Vstupní nestabilizované napájecí napětí 11 až 13 Vss max 200mA. +HV NAPÁJECÍ NAPĚTÍ MOTORU Vstupní nestabilizované napájecí napětí 35 až max 50 Vss max 4.0 A. Je nutno připojit filtrovací elektrolytický kondenzátor minimálně 4700µF s odpovídajícím napětím. GND ZEMĚ NAPÁJECÍCH NAPĚTÍ Společna země napájecích napětí. 2.5. Ovládací a signalizační prvky viz obrázek Umístění konektorů, ovládacích a signalizačních prvků A,B,C,D LED diody indikují proud v jednotlivých fázích motoru Z Zelená LED dioda indikuje stav PROVOZ koncového stupně FAULT Žlutá LED dioda indikuje stav PORUCHA koncového stupně. Stav PORUCHA je vyvolán : - zapůsobením protizkratové ochrany - zapůsobením tepelné ochrany - vnějším signálem HB Po odstranění příčiny poruchy lze uvést koncový stupeň do provozního stavu řídícím signálem EN. DIP Nastavení parametrů dle tabulky CURR Trimr pro nastavení amplitudy proudu BAL Trimr pro nastavení symetrie amplitudy proudu 2.6. Nastavení
Nastavení parametrů na DIP přepínači. 1. základní dělení kroku 2. základní dělení kroku 3. základní dělení kroku 4. přídavné dělení kroku 5. přídavné dělení kroku 6. tvar proudu ON - sinusový, OFF - kompenzovaný sinusový 7. musí být v poloze OFF (kontrolní přepínač) 8. musí být v poloze OFF (kontrolní přepínač) Základní dělení kroku udává počet kroků na 1 otáčku hřídele, nastavitelné v 8 hodnotách. DIP 1 2 3 dělení kroky/ot. OFF OFF OFF 2 400 ON OFF OFF 4 800 OFF ON OFF 8 1600 ON ON OFF 16 3200 OFF OFF ON 32 6400 ON OFF ON 64 12800 OFF ON ON 128 25600 ON ON ON 256 51200 Přídavné dělení kroku udává dělící poměr mezi základním a výsledným dělením kroku. Dělící poměr DIP4 DIP5 1 ON ON 2 OFF ON 4 ON OFF 8 OFF OFF Příklad : DIP1,DIP2,DIP3 v poloze OFF - základní dělení 400kroků/1ot. DIP4 v poloze OFF,DIP5 v poloze ON - dělící poměr 2, - výsledné dělení 200kroků/1 ot. Změna nastavení amplitudy výstupního proudu se provede nastavením trimru CURR. Proud do vinutí se měří přístrojem zapojeným v serii s vinutím krokového motoru. V okamžiku měření výstupního proudu musí být frekvence signálu CLK rovna nule a amplituda proudu maximální. Od výrobce je nastavena amplituda proud standardně na 8.0A a přepínače DIP 1-6 poloze ON, přepínače 7 a 8 v poloze OFF. Zapojení konektoru DIN41612B
Signál Pin Charakter signálu Poznámka CLK A 11ab log.0-log.1 krok na nást. hranu CLK K 13ab log.0-log.1 CW/C A 17ab log.0-log.1 předstih před CLK CW/C K 18ab log.0-log.1 95µs MS A 20ab log.0-log.1 MS K 19ab log.0-log.1 HB OUT 16ab kontakt relé sepnuto - provoz HB OUT 21ab kontakt relé rozepnuto - porucha HB OUT* 21ab TTL dle požad.zákazníka HB KA 14ab log.0-log.1 sepnuto - blokuje HB KK 12ab log.0-log.1 I2 A 23ab log.0-log.1 I2 K 25ab log.0-log.1 EN A 22ab log.0-log.1 EN K 24ab log.0-log.1 A 31,32ab 1.fáze motoru B 29,30ab 1.fáze motoru C 1,2ab 2.fáze motoru D 3,4ab 2.fáze motoru + 12V 28ab NAPÁJENÍ LOGIKY 11-13 Vss + HV 5-7ab NAPÁJENÍ MOTORU 35 - max 50 Vss GND 8-10ab ZEMĚ Pozn.: log.1 má hodnotu specifikovanou zákazníkem, viz článek 2.1 Vstupní signály Pozn.: Neodpojovat konektor DIN41612B dokud je výkonový modul pod napětím!!! Značení signálů MS K poslední písmeno K-katoda,A-anoda optočlenu MS... vlastní označení signálu