Controlador del motor CMMP

(1)

Rechts: 43,5 mm

Controlador del motor CMMP…

Descripciòn

Montaje e

instalación

Tipo

CMMP-AS-3A…

Descripción

557 327

es 0708NH

[723 740]

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(3)

Denominación _________________________________ P.BE-CMMP-AS-3A-HW-ES

Nº de artículo _________________________________________________ 557 327

(Festo AG & Co. KG, 73726 Esslingen, Alemania, 2008) Internet: http://www.festo.com

E-mail: [email protected]

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Nombre del manual: Festo P.BE-CMMP-AS-3A-HW-ES Nombre del archivo:

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Nº serie Descripción Índice revisión Fecha de modificación

1 0708.2008

Marca comercial

Microsoft and Windows are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corpora-tion in the United States and/or other countries.

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ÍNDICE

1. Generalidades ... 10

1.1 Documentación ... 10

1.2 Suministro ... 11

2. Instrucciones de seguridad para los accionamientos y controles eléctricos ... 12

2.1 Iconos utilizados ... 12

2.2 Indicaciones generales ... 12

2.3 Peligros por un uso incorrecto ... 14

2.4 Instrucciones de seguridad ... 15

2.4.1 Instrucciones generales de seguridad ... 15

2.4.2 Instrucciones de seguridad durante el montaje y el mantenimiento ... 17

2.4.3 Medidas de protección para evitar el contacto con elementos eléctricos ... 19

2.4.4 Protección mediante tensión baja (PELV) para evitar descargas eléctricas ... 20

2.4.5 Protección contra movimientos peligrosos ... 21

2.4.6 Medidas de protección para evitar el contacto con componentes calientes ... 22

2.4.7 Medidas de protección durante la manipulación y el montaje ... 22

3. Descripción del producto ... 24

3.1 Generalidades ... 24

3.1.1 Secuencia de conexión ... 27

3.2 Alimentación ... 28

3.2.1 Alimentación de CA monofásica con PFC activo ... 28

3.2.2 Acoplamiento del circuito intermedio, alimentación de CC ... 30

3.2.3 Fusible para la red ... 30

3.3 Interruptor chopper de freno ... 30

3.4 Interfaces de comunicación ... 31

3.4.1 Perfil de Festo para manipulación y posicionamiento (FHPP)... 31

3.4.2 Interface RS232 ... 32

3.4.3 Bus CAN ... 32

3.4.4 Profibus ... 32

3.4.5 DeviceNet... 33

3.4.6 SERCOS ... 33

3.4.7 Funciones de E/S y mando del equipo... 34

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4.1.1 Servomotores sincrónicos ... 36

4.1.2 Motores lineales ... 36

4.2 Funciones del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS ... 36

4.2.1 Compatibilidad ... 36

4.2.2 Modulación de la duración de impulsos (PWM) ... 37

4.2.3 Gestión del valor nominal ... 37

4.2.4 Funcionamiento regulado por el par de giro ... 38

4.2.5 Funcionamiento regulado por el número de revoluciones ... 38

4.2.6 Regulación del número de revoluciones limitada por el par de giro ... 39

4.2.7 Sincronización con fuentes de pulsos externas ... 39

4.2.8 Compensación del momento de la carga en ejes verticales ... 39

4.2.9 Posicionamiento y regulación de la posición ... 40

4.2.10 Sincronización, engranaje eléctrico ... 41

4.2.11 Gestión del frenado ... 41

4.3 Control de posicionamiento ... 41

4.3.1 Resumen ... 41

4.3.2 Posicionamiento relativo ... 42

4.3.3 Posicionamiento absoluto ... 43

4.3.4 Generador de perfiles de movimiento ... 43

4.3.5 Recorrido de referencia ... 43

4.3.6 Secuencias de posicionamiento ... 44

4.3.7 Entrada de parada opcional ... 45

4.3.8 Control de trayectoria con interpolación lineal (en preparación) ... 45

4.3.9 Posicionamiento con varios ejes con sincronización del tiempo ... 46

5. Técnica funcional de seguridad ... 47

5.1 Uso previsto general ... 47

5.2 Función integrada “Parada segura”... 49

5.2.1 Generalidades y descripción de la “Parada segura” ... 49

5.2.2 Activación segura del freno de retención ... 51

5.2.3 Funcionamiento/temporización ... 52

5.2.4 Ejemplos de aplicaciones ... 55

6. Instalación mecánica ... 59

6.1 Nota importante ... 59

6.2 Vista del aparato ... 61

6.3 Montaje ... 64

7. Instalación eléctrica ... 65

7.1 Asignación de conectores enchufables ... 65

7.2 Sistema completo del CMMP-AS ... 66

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7.3.1 Ejecución en el aparato [X9] ... 68

7.3.2 Contraclavija [X9] ... 68

7.3.3 Asignación de clavijas [X9] ... 68

7.3.4 Cálculo de la resistencia de frenado necesaria ... 69

7.4 Conexión: Motor [X6] ... 69

7.5 Conexión: Comunicación de E/S [X1] ... 71

7.5.4 Tipo y ejecución del cable [X1] ... 73

7.5.5 Indicaciones de conexión [X1] ... 73

7.6 Conexión: Safe Standstill [X3] ... 76

7.7 Conexión: Resolver [X2A] ... 76

7.7.1 Ejecución en el aparato [X2A] ... 76

7.7.2 Contraclavija [X2A] ... 76

7.7.3 Asignación de clavijas [X2A] ... 76

7.8 Conexión: Codificador [X2B] ... 77

7.8.1 Ejecución en el aparato [X2B] ... 77

7.8.2 Contraclavija [X2B] ... 77

7.9 Conexión: Entrada de transmisor incremental [X10] ... 78

7.9.4 Tipo y ejecución del cable [X10] ... 79

7.9.5 Indicaciones de conexión [X10] ... 79

7.10 Conexión: Salida de transmisor incremental [X11] ... 79

7.11 Conexión: Bus CAN [X4] ... 80

(8)

7.13 Indicaciones para una instalación segura y adecuada a la EMC ... 84

7.13.1 Explicaciones y conceptos ... 84

7.13.2 Indicaciones de conexión ... 84

7.13.3 Generalidades acerca de la EMC... 84

7.13.4 Áreas EMC: primer y segundo entornos ... 85

7.13.5 Cableado adecuado según EMC ... 86

7.13.6 Funcionamiento con cables de motor largos ... 87

7.13.7 Protección ESD ... 87

8. Puesta en funcionamiento ... 88

8.1 Instrucciones generales de conexión ... 88

8.2 Herramienta / material ... 88

8.3 Conexión del motor ... 88

8.4 Conexión del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS a la alimentación de corriente ... 89

8.5 Conexión del PC ... 89

8.6 Comprobación de disponibilidad para funcionar ... 89

9. Funciones de servicio y mensajes de fallo ... 91

9.1 Funciones de protección y de servicio ... 91

9.1.1 Resumen ... 91

9.1.2 Control de sobrecorriente y cortocircuitos ... 91

9.1.3 Control de sobretensión del circuito intermedio ... 91

9.1.4 Control de la temperatura para el disipador de calor ... 92

9.1.5 Control del motor ... 92

9.1.6 Control I²t ... 92

9.1.7 Control de potencia para el interruptor chopper de freno ... 92

9.1.8 Control I²t para la etapa del PFC ... 92

9.1.9 Estado de puesta a punto ... 92

9.1.10 Contador de horas de servicio ... 93

9.2 Mensajes de modo operativo y de fallo ... 93

9.2.1 Indicación de modo operativo y de error ... 93

9.2.2 Mensajesde error ... 94

9.2.3 Reconocimiento de fallos ... 103

A. Especificaciones técnicas ... 104

A.1 Elementos de mando e indicación ... 105

A.2 Unidad de alimentación [X9] ... 105

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A.4 Conexión de transductor angular [X2A] y [X2B] ... 107

A.4.1 Conexión del Resolver [X2A] ... 107

A.4.2 Conexión del encoder [X2B] ... 108

A.4.3 Conexión del encoder [X2B] para EMMS-AS ... 108

A.5 Interfaces de comunicación ... 109

A.5.1 RS232 [X5] ... 109

A.5.2 Bus CAN [X4] ... 109

A.5.3 Interface E/S [X1] ... 110

A.5.4 Entrada de transmisor incremental [X10] ... 112

A.5.5 Salida de transmisor incremental [X11] ... 112

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1. Generalidades

1.1 Documentación

Este manual de producto sirve para el trabajo seguro con el servorregulador de posiciona-miento de la serie CMMP-AS-...-3A para servorreguladores de posicionaposiciona-miento monofásicos. En él se incluyen las indicaciones de seguridad que deben observarse.

Para más información, consulte los siguientes manuales de la gama de productos CMMP-AS:

- Manual de producto “Servorregulador de posicionamiento P-BE-CMMP-AS..-11A”: Des-cripción de los datos técnicos y de la funcionalidad del aparato, así como indicaciones para la instalación y funcionamiento del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS-C5-11A-P3 y CMMP-AS-C10-11A-P3 para servorreguladores de posicionamiento trifási-cos.

- Manual de CANopen: P.BE-CO-SW “Servorregulador de posicionamiento CMMP-AS”: Descripción del protocolo CANopen implementado conforme a norma DSP402. - Manual de PROFIBUS: P-BE-CMMP-FHPP-PB-SW “Servorregulador de posicionamiento

CMMP-AS”: Descripción del protocolo PROFIBUS-DP implementado.

- Manual de SERCOS: P-BE-CMMP-SC-SW “Servorregulador de posicionamiento CMMP-AS”: Descripción de la funcionalidad SERCOS implementada.

- Manual de Ethernet: P-BE-CMMP-ET-SW “Módulo de tecnología de Ethernet”: Descrip-ción de los datos técnicos y de la funcionalidad del aparato cuando se usa el módulo de tecnología de Ethernet (en preparación).

- Manual de DeviceNet: P.BE-CMMP-FHPP-DN-SW Descripción del protocolo DeviceNet implementado.

- Manual de FHPP: P.BE-CMM-FHPP-SW Descripción del perfil de datos FHPP imple-mentado.

Todas las funciones de software de la nueva serie de aparatos CMMP-AS son aplicadas en el marco de un proceso de desarrollo gradual.

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1.2 Suministro

El suministro comprende:

Nº de salidas Suministro

1 x Servorregulador de posicionamiento CMMP-AS Clavija para conexión del motor y potencia enchufada

Tabla 1.1 Suministro

Las contraclavijas para las tomas de mando o para las conexiones de codificadores rotatorios no están incluidas en el suministro. Éstas pueden pedirse como accesorios.

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2. Instrucciones de seguridad para los

acciona-mientos y controles eléctricos

2.1 Iconos utilizados

Información

Importante:

Información e indicaciones importantes.

Atención

La no observancia puede tener como consecuencia daños materia-les graves.

Advertencia

PELIGRO

La no observancia puede tener como consecuencia daños materia-les y materia-lesiones personamateria-les graves.

Advertencia

Tensión con peligro de muerte.

La indicación de seguridad advierte acerca de una posible entrada de una tensión con peligro de muerte.

2.2 Indicaciones generales

En caso de producirse daños como consecuencia de la no observancia de las indicaciones de advertencia, Festo AG & Co.KG no asume ninguna responsabilidad.

Importante:

Antes de la puesta en marcha deben leerse las Instrucciones de seguridad para los accionamientos y controles eléctricos, a partir de la página 12, así como el capítulo 7.13 Indicaciones para una instalación segura y

adecuada a la EMC en la página 84.

Si la documentación en el idioma presentado no se entiende a la perfección, diríjase al pro-veedor y notifíqueselo.

El funcionamiento perfecto y seguro del servorregulador de accionamientos presupone un transporte, almacenamiento, montaje y planificación del proyecto adecuados y profesionales,

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teniendo en cuenta los riesgos y las medidas de protección y de emergencia, así como tam-bién la instalación, y un manejo y mantenimientos cuidadosos.

Importante:

Los trabajos en los equipos eléctricos únicamente pueden ser lle-vados a cabo por personal debidamente formado y cualificado.

Personal formado y cualificado

Se entiende, en el sentido de este manual de producto y indicaciones de advertencia, aque-llas personas con conocimientos suficientes tanto sobre la planificación, la instalación, el montaje, la puesta a punto y el funcionamiento del producto, como sobre todas las ad-vertencias y precauciones con arreglo a las instrucciones de uso incluidas en el presente manual de producto, y que cuentan con todas las capacidades que corresponden a su fun-ción:

- Formación, instrucción y habilitación para conectar y desconectar aparatos/sistemas conforme a las normas técnicas de seguridad, además de para conectarlos a tierra y mar-carlos e identifimar-carlos convenientemente conforme a los requisitos del trabajo.

- Formación o instrucción sobre el mantenimiento e utilización de los equipamientos de protección adecuados, conforme a las normas técnicas de seguridad.

- Formación en primeros auxilios.

Las siguientes instrucciones deberán leerse antes de la primera puesta a punto del equipo para así evitar cualquier tipo de lesiones y daños materiales:

Se deberán observar en todo momento las presentes instrucciones de seguridad.

No intente instalar ni poner en marcha el servorregulador de ac-cionamientos sin antes haber leído con atención todas las ins-trucciones de seguridad relativas a los mandos y accionamientos eléctricos que se incluyen en el presente documento.

Antes de iniciar cualquier actividad o trabajo con el servorregulador de accionamientos es indispensable volver a leer estas instruc-ciones de seguridad.

En caso de que no tenga a su disposición ningún tipo de instruc-ciones de uso para el servorregulador de accionamientos, póngase en contacto con su distribuidor local autorizado.

Solicite el envío inmediato de dicha documentación a las per-sonas responsables para poder garantizar el uso, bajo condi-ciones de seguridad, del servorregulador de accionamientos.

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En caso de venta, alquiler o transmisión del servorregulador de accionamientos, se deberán suministrar con éste las presentes ins-trucciones de seguridad.

Por razones de seguridad y garantía, no le está permitido al opera-dor abrir el servorregulaopera-dor de accionamientos.

Para garantizar un funcionamiento perfecto del servorregulador de accionamientos, es indispensable contar con una planificación rea-lizada por una persona experta.

Advertencia

PELIGRO

El manejo indebido del servorregulador de accionamientos, así co-mo la no observancia de las advertencias especificadas en este documento y la manipulación indebida de los dispositivos de segu-ridad, pueden provocar daños materiales, lesiones, descargas eléc-tricas e incluso, en casos extremos, la muerte.

2.3 Peligros por un uso incorrecto

Advertencia

PELIGRO

Alta tensión y corriente de trabajo.

Peligro de muerte o de lesión por descarga eléctrica.

Advertencia

PELIGRO

Peligro de alta tensión si se conecta incorrectamente. Peligro de muerte o de lesión por descarga eléctrica.

Advertencia

PELIGRO

Las superficies del cuerpo del aparato pueden estar muy calientes. Riesgo de lesiones. Peligro de quemadura.

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Advertencia

PELIGRO

Movimientos peligrosos.

Peligro de muerte, lesiones graves y daños materiales por movi-mientos inesperados de los motores.

2.4 Instrucciones de seguridad

2.4.1 Instrucciones generales de seguridad

Advertencia

El servorregulador de accionamientos pertenece al nivel de pro-tección de clase IP20, y a la clase de contaminación de clase 1. Se deberá observar que el entorno del aparato cumple con los requisitos de estas clases de protección y contaminación.

Advertencia

Emplear exclusivamente los accesorios y piezas de repuesto auto-rizados por el fabricante.

Advertencia

Los servorreguladores de accionamientos deben conectarse a la red conforme a las normas EN y normativas VDE, de forma que puedan desconectarse de la red mediante medios de desconexión apropiados (p. ej., interruptores generales, contactores o disyunto-res).

El servorregulador de accionamientos se puede proteger por fusi-ble de 300 mA mediante un interruptor de protección FI

(RCD = Residual Current protective Device).

Advertencia

Para conmutar los contactos de control se deberán utilizar con-tactos dorados o concon-tactos con una alta presión de contacto.

A modo de precaución deberán tomarse medidas para la elimina-ción de interferencias en las instalaciones de mando, tales como conectar los contactores y relés con elementos RC o diodos.

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Adicionalmente se deberán respetar las normas y disposiciones de seguridad específicas del país en el que se vaya a utilizar el aparato.

Advertencia

Se deben respetar las condiciones ambientales que se indican en la documentación del producto.

No están permitidas aquellas aplicaciones del aparato que puedan poner en riesgo la seguridad, salvo autorización expresa del fabri-cante.

Puede consultar las instrucciones para la realización de una instala-ción conforme a las normas de EMC en el capítulo 7.13 (página 84). El cumplimiento de los valores límite exigidos por las normativas na-cionales es responsabilidad del fabricante del equipo o la máquina.

Advertencia

Los datos técnicos y las condiciones de conexión e instalación del servorregulador de accionamientos están recogidos en este ma-nual de producto y su cumplimiento es obligatorio.

Advertencia

PELIGRO

Se deberán observar las normas generales de instalación y segu-ridad relativas al trabajo en instalaciones de alta tensión (p. ej., normas DIN, VDE, EN, IEC y resto de normativas nacionales e in-ternacionales).

La no observancia de dichas normas puede provocar la muerte, lesiones corporales o daños materiales importantes.

Serán de aplicación, entre otras, las siguientes normas:

VDE 0100 Normativa para el montaje de instalaciones de alta tensión de hasta 1000 voltios

EN 60204-1 Equipo eléctrico de máquinas

EN 50178 Equipamiento de instalaciones de alta tensión con equipos electrónicos

EN ISO 12100 Seguridad de máquinas. Conceptos básicos, princi-pios generales de configuración

EN 1050 Seguridad de máquinas. Principios para la valoración de riesgos

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en marcha imprevista

EN 954-1 Piezas relevantes para la seguridad de los mandos

2.4.2 Instrucciones de seguridad durante el montaje y el

mante-nimiento

Para el montaje y mantenimiento del equipo serán de aplicación, en todos los casos, las co-rrespondientes normas DIN, VDE, EN e IEC, además de todas las normas de seguridad y pre-vención de accidentes nacionales y locales aplicables. El constructor o explotador de las ins-talaciones será el responsable de hacer cumplir estas normas:

Advertencia

El manejo, mantenimiento y/o reparación del servorregulador de accionamientos sólo podrá realizarlo personal cualificado y for-mado para trabajar con aparatos eléctricos.

Prevención de accidentes, lesiones corporales y daños materiales:

Advertencia

Asegurar adicionalmente los ejes verticales para evitar que se caigan o desprendan una vez desconectado el motor, ya sea me-diante:

- un bloqueo mecánico de los ejes verticales,

- un dispositivo externo de frenado/retención/sujeción, o - un contrapeso suficiente de los ejes.

Advertencia

Ni el freno de retención del motor suministrado de serie, ni el freno de retención del motor controlado por el sistema de regulación del accionamiento por sí solos son apropiados para la protección del personal.

Advertencia

Dejar sin tensión al equipo eléctrico mediante el interruptor princi-pal y asegurarlo para que no se encienda de nuevo y esperar hasta que el circuito intermedio esté descargado para realizar:

- Los trabajos de mantenimiento y reparación, - Los trabajos de limpieza, y

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Advertencia

Durante el funcionamiento, la resistencia de frenado externa o in-terna conduce una peligrosa tensión del circuito intermedio que puede mantenerse hasta aprox. 5 minutos después de la descone-xión del servorregulador de accionamientos; ésta puede causar la muerte o graves lesiones corporales en caso de contacto físico.

Antes de proceder con los trabajos de mantenimiento, hay que asegurarse de que la alimentación eléctrica está desconectada y bloqueada, y que el circuito intermedio está descargado.

Advertencia

El montaje se debe llevar a cabo con mucho cuidado. Hay que asegurarse de que ni durante el montaje ni durante el posterior funcionamiento del accionamiento caen virutas de taladrado, pol-vo metálico o piezas de montaje (tornillos, tuercas o segmentos de conductos) en el servorregulador de accionamientos.

También se debe comprobar que el suministro de corriente exter-no del regulador (24 V) está desconectado.

Antes de interrumpir el suministro del regulador de 24 V se debe desconectar siempre el circuito intermedio o la tensión de la red.

Advertencia

Sólo se realizarán trabajos en el área de máquinas si el suministro de corriente continua o alterna está interrumpido y cerrado. No servirán como dispositivos de bloqueo ni unas etapas finales desactivadas ni un desbloqueo del regulador desconectado. En este sentido puede producirse, en caso de avería, un funciona-miento no esperado del accionafunciona-miento.

Quedan exceptuados los accionamientos con la función de seguri-dad “Parada de seguriseguri-dad” según EN 954-1 KAT 3.

Advertencia

Realizar la puesta en marcha con los motores funcionando en vacío para evitar daños mecánicos, derivados por ejemplo, de un sentido de giro incorrecto.

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Advertencia

En principio, los aparatos eléctricos no son a prueba de fallos. En este sentido, en caso de producirse un fallo en el equipo eléc-trico, el usuario será el encargado de velar por la seguridad y el buen estado de su instalación.

Advertencia

PELIGRO

El servoaccionamiento y en particular la resistencia de frenado, externa o interna, pueden alcanzar unas temperaturas muy altas, por lo que el contacto con sus superficies puede provocar que-maduras graves en el cuerpo.

2.4.3 Medidas de protección para evitar el contacto con

elemen-tos eléctricos

El presente apartado sólo es de aplicación para aparatos y componentes del accionamiento con tensiones superiores a 50 voltios. El contacto con piezas con unas tensiones superiores a 50 voltios puede ser peligroso para las personas y provocar descargas eléctricas. Habiendo aparatos eléctricos en funcionamiento es inevitable que algunos componentes de estos apa-ratos presenten una tensión peligrosa.

Advertencia

Tensión con peligro de muerte. Alta tensión.

Peligro de muerte o lesión grave por descarga eléctrica.

Para el funcionamiento del equipo serán de aplicación, en todos los casos, las correspon-dientes normas DIN, VDE, EN e IEC, además de todas las normas de seguridad y prevención de accidentes nacionales y locales aplicables. El constructor o explotador de las instalaciones será el responsable de hacer cumplir estas normas:

Advertencia

Antes de poner en marcha los aparatos, montar en estos las tapas y dispositivos de protección contra el contacto.

Para los aparatos empotrados se debe garantizar la protección con-tra contacto directo de los componentes eléctricos mediante una carcasa externa, como por ejemplo, un armario de maniobra. Debe observarse la norma EN 60204-1.

Advertencia

Conectar siempre firmemente el conductor de protección a tierra del equipo eléctrico y de los aparatos a la red de alimentación. La corriente de fuga es superior a 3,5 mA debido al filtro de red

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Advertencia

Antes de cualquier puesta en marcha, incluso para realizar prue-bas y mediciones de corta duración, conectar siempre el conduc-tor de protección en todos los equipos eléctricos conforme al dia-grama de conexiones o unirlo con el conductor de puesta a tierra. De lo contrario se podrían dar unas tensiones muy altas en la car-casa, que podrían provocar descargas eléctricas.

Advertencia

No tocar las conexiones eléctricas de los componentes cuando estos estén conectados.

Advertencia

Desconectar siempre el aparato de la red o de la fuente de ten-sión antes de acceder a cualquier elemento eléctrico con tensio-nes superiores a 50 voltios.

Asegurarse de que no se vuelva a encender.

Advertencia

Para la instalación y en lo que respecta al aislamiento y a las me-didas de protección, se deberá prestar especial atención al nivel de tensión del circuito intermedio.

Garantizar una puesta a tierra y un dimensionado del conductor correctos, además de una protección contra cortocircuitos apropia-da.

Advertencia

El aparato dispone de una conexión de descarga rápida del circuito intermedio conforme a la norma EN 60204-1. No obstante, ante de-terminadas configuraciones de los aparatos, sobre todo en caso de una conexión en paralelo de varios servorreguladores de acciona-mientos en el circuito intermedio o si no hay una resistencia de frenado conectada, la descarga rápida puede resultar ineficaz. Por ello, en los servorreguladores de accionamientos puede persistir una tensión peligrosa hasta 5 minutos después de su desconexión (carga residual del condensador).

2.4.4 Protección mediante tensión baja (PELV) para evitar

des-cargas eléctricas

Todas las conexiones y terminales con tensiones de 5 a 50 voltios del servorregulador de accionamientos, son tensiones bajas de protección, que se deberán realizar a prueba de contactos de conformidad con las siguientes normas.

Estándares - internacionales: IEC 60364-4-41 - europeos: EN 50178 y EN 60204-1

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Advertencia

PELIGRO

Peligro de alta tensión si se conecta incorrectamente. Peligro de muerte o lesión por descarga eléctrica.

En todas las conexiones y terminales con tensiones de 0 a 50 voltios sólo se podrán conectar aparatos, componentes eléctricos y cables que presenten una tensión baja de protección (PELV = Protective Extra Low Voltage).

Conectar exclusivamente tensiones y cableados con aislamiento seguro a tensiones peligro-sas. Se conseguirá un aislamiento seguro, por ejemplo, con la ayuda de transformadores de aislamiento, acopladores ópticos seguros o un funcionamiento fuera de red mediante bater-ía.

2.4.5 Protección contra movimientos peligrosos

Se pueden producir movimientos peligrosos a raíz de un tratamiento incorrecto de los moto-res acoplados. Las causas pueden ser de lo más diversas:

Causas - Cableado defectuoso o sucio.

- Fallo en el manejo de los componentes.

- Fallo en los transmisores de valores medidos y de señales. - Componentes defectuosos o no conformes a las normas de EMC. - Fallo en el software en el sistema de mando de nivel superior. Estos fallos pueden darse justo después de conectar el aparato o tras un tiempo indeter-minado de funcionamiento.

Los controles llevados a cabo en los componentes de accionamiento evitan errores de fun-cionamiento en los acfun-cionamientos acoplados. No obstante, en aras de la seguridad de las personas, sobre todo en lo que respecta al peligro de lesiones corporales y a los posibles daños materiales, no se puede dar por hecho que este sea siempre el caso. Hasta que los controles integrados tengan efecto no se puede descartar un movimiento de accionamiento erróneo, cuya magnitud depende del tipo de control y del modo de funcionamiento.

Advertencia

PELIGRO

Movimientos peligrosos.

Peligro de muerte, lesión, lesiones corporales graves y daños mate-riales.

Por las razones arriba mencionadas se debe garantizar la protección del personal mediante distintas supervisiones o medidas en la instalación. Para diseñar estas medidas, el construc-tor de la instalación proporciona un análisis de riesgos y fallos conforme a las particularida-des específicas de la instalación. Se tendrán en cuenta a este respecto las condiciones de seguridad aplicables para la instalación. La desconexión, la manipulación o la activación

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de-fectuosa de los dispositivos de seguridad pueden provocar movimientos arbitrarios de las máquinas y otros errores de funcionamiento.

2.4.6 Medidas de protección para evitar el contacto con

compo-nentes calientes

Advertencia

PELIGRO

Las superficies del cuerpo del aparato pueden estar muy calientes. Riesgo de lesiones. Peligro de quemadura.

Advertencia

Peligro de quemadura.

No tocar las superficies de la carcasa que estén cerca de fuentes de calor.

Antes de acceder a los aparatos dejar que se enfríen durante 10 minutos una vez se hayan apagado.

Tocar componentes calientes del equipo, como por ejemplo la car-casa del aparato, en los que se encuentran ubicados disipadores de calor y resistencias, puede provocar quemaduras.

2.4.7 Medidas de protección durante la manipulación y el

mon-taje

La manipulación y montaje indebidos de determinadas piezas y componentes puede provo-car lesiones en determinadas circunstancias.

Advertencia

PELIGRO

Peligro de lesiones en caso de manejo indebido. Riesgo de lesiones por contusiones, cortes y golpes.

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A este respecto serán de aplicación las instrucciones generales de seguridad:

Advertencia

Observar las normas generales de instalación y seguridad para el manejo y el montaje.

Utilizar dispositivos de transporte y montaje adecuados. Tomar las precauciones necesarias para evitar contusiones y aprisionamientos.

Utilizar exclusivamente las herramientas adecuadas. Utilizar herramientas especiales sólo cuando esté así prescrito. Emplear como corresponde los dispositivos de elevación y las herramientas.

Siempre que sea necesario, utilizar los equipamientos de pro-tección apropiados (por ejemplo, gafas protectoras, calzado de seguridad y guantes protectores).

No colocarse debajo de cargas colgantes.

Retirar de inmediato cualquier líquido que se haya derramado en el suelo para evitar resbalones.

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3. Descripción del producto

3.1 Generalidades

Los servorreguladores de posicionamiento CMMP-AS son servoconvertidores inteligentes de CA con numerosas posibilidades de parametrización y opciones de ampliación. Estos permi-ten adaptar de forma flexible toda una serie de diferentes opciones de aplicación.

La gama incluye tipos con alimentación monofásica y trifásica.

Código del producto:

Ejemplo:

CMMP-AS-C2-3A

Servocontrolador de la serie Premium para motores sincrónicos de CA monofásicos, con 2,5 A de intensidad nominal y 230 V de tensión de entrada

CMM

– P – AS – C2 – 3A

Serie

CMM Controlador del motor

Tipo P Premium Tecnología de motor AS Sincrónico CA Corriente nominal C2 2,5 A Tensión de entrada 3A 230 V CA

Los tipos con alimentación monofásica se han previsto para la conexión a la red de 230 V de CA y cuentan con una etapa de PFC (Power Factor Control) activa. La etapa del PFC es un con-vertidor de corriente de la red necesario para el mantenimiento de las normas pertinentes sobre limitación de ondas armónicas de red. Además, la etapa del PFC permite una regula-ción activa de la tensión del circuito intermedio. La etapa del PFC trabaja conforme al princi-pio de un regulador de elevación, proporcionando una tensión nominal del circuito inter-medio de 360 V de CC. Esta tensión está disponible, independientemente de la calidad de la tensión de la realidad, incluso con tensiones de red fluctuantes o con subtensión en la red. Para la selección del servomotor ello resulta una ventaja fundamental, pues en comparación con un aparato con alimentación pasiva de la red, se pueden alcanzar velocidades mayores o se puede seleccionar una constante mayor del par de giro. Además, en virtud de la etapa del

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PFC activa, el aparato también resulta idóneo para el servicio en un amplio rango de hasta 100 V de CA de tensión de red. No obstante, en este caso hay que observar la limitación del consumo de potencia útil debido a la corriente máxima admisible de la etapa del PFC.

Todos los servorreguladores de posicionamiento de la gama CMMP-AS presentan las siguien-tes características:

- Compacta forma de libro, con posibilidad de conexión directa en serie.

- Gran calidad de la regulación gracias a sus extraordinarios sensores, muy superiores a los estándares convencionales del mercado, y gracias a los recursos de computación. - Total integración de todos los componentes de la parte del controlador y de la unidad de

potencia, incluyendo el interface RS232 para la comunicación del PC y el interface CANo-pen para la integración en sistemas de automatización.

- Evaluación integrada universal del codificador rotatorio para los siguientes transmisores: - Resolver

- Transmisor incremental con/sin señales de conmutación

- Transmisor incremental Stegmann de gran resolución, transmisor absoluto con HIPERFACE

- Transmisor incremental Heidenhain de gran resolución, transmi-sor absoluto con EnDat

- Cumplimiento de las actuales normas de CE y EN sin necesidad medidas externas adicio-nales

- Diseño del aparato conforme a los estándares UL, certificación UL

- Cuerpo metálico cerrado en todos los lados, con optimización EMC, para fijar en placas de montaje en armario de maniobra convencionales. Los aparatos cuentan con el tipo de protección IP20.

- Integración en el aparato de todos los filtros necesarios para satisfacer las directivas en materia de EMC (ámbito industrial) como p. ej., filtro de red, filtro de salida del motor, fil-tro para la alimentación de 24 V, así como las entradas y salidas. Los filfil-tros se han con-cebido para un longitud del cable del motor de hasta 25 m. Para longitudes de 25 a 50 m se han previsto filtros externos.

- Resistencia de freno integrada. Para grandes energías de frenado se pueden conectar resistencias externas.

- Aislamiento galvánico completo de la parte del controlador y de la etapa final de potencia según EN 50178. Aislamiento galvánico del rango de potencial de 24 V de CC con las en-tradas y salidas digitales y la electrónica analógica y de regulación.

- Funcionamiento como regulador de par de giro, regulador del número de revoluciones o controlador de posición.

- Control de posicionamiento integrado con gran funcionalidad según CAN in Automation (CiA) DSP402 y numerosas funciones adicionales específicas de la aplicación.

- Posicionamiento sin sacudidas o con optimización del tiempo de forma relativa o absolu-ta respecto a un punto de referencia.

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- Marcha de sincronización de número de revoluciones y ángulo, con cambio de engrana-jes electrónico mediante entrada de transmisor incremental o bus de campo.

- Diversos modos de funcionamiento para la sincronización. - Diferentes métodos de recorrido de referencia.

- Accionamiento secuencial por pulsador (jog) - Modo Teach-in

- Breves tiempos de ciclo, ancho de banda en circuito de regulación de corriente de aprox. 2 kHz y en circuito de regulación del número de revoluciones de aprox. 500 Hz.

- Frecuencia de ciclos conmutable para la etapa final. - E/S libremente programables.

- Parametrización de fácil manejo con el programa de PC Festo Configuration Tool - Primera puesta a punto guiada por menús

- Identificación automática del motor

- Fácil acoplamiento a una unidad de control de nivel superior, p. ej., a un PLC a través del plano de E/S o del bus de campo

- Entrada analógica de 16 bits de gran resolución

- Ranuras de enchufe de ampliación para los buses de campo: - Profibus

- DeviceNet - Ethernet y - Sercos.

- Opción de “Parada segura” según EN 954-1, categoría de seguridad 3 (integrada en apa-rato)

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3.1.1 Secuencia de conexión

Conexión Fase de inicialización Habilitación del regulador (DIN5) Etapa final activa Freno de sostenimiento liberado

Valor nominal del número de revoluciones Valor de lista del

número de revoliciones t1 t2 t3 t5 t7 DOUT0: READY t6 t4 a b Tiempo Acción t1 3500 ms

Ciclo a través del programa de inicio y arranque de la aplicación t2 > 500 µs (tcycP)

t3 30 ms Depende del modo de funcionamiento y del estado del accionamiento t4a = N x 10 ms parametrizable (parámetros de frenado de retardo de inicio de marcha tF)

t4b > 100 ms Opcional en motores con transductores angulares sin señales de conmutación: Tiempo para determinación de la posición de conmutación

t5 < 10 ms

t6 = K x 250 µs (tcycN) En función de la rampa de parada rápida

t7 = M x 10 ms parametrizable (parámetros de frenado de retardo de desconexión tA) Tabla 3.1 Temporización de secuencia de conexión

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3.2 Alimentación

3.2.1 Alimentación de CA monofásica con PFC activo

El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS cumple los siguientes requisitos de un ser-vorregulador de accionamientos con etapa de PFC activa:

- Cumplimiento de las normas actuales con respecto a las oscilaciones armónicas de la red (EN 61000-3-2)

- cos > 0,97 con servicio nominal (con potencia nominal de la etapa del PFC)

- corriente de red sinusoidal, coeficiente de distorsión no lineal < 4% con servicio nominal (con potencia nominal de la etapa del PFC)

- Valor medio regulado de la tensión del circuito intermedio entre 360 y 380 V de CC (con PFC activo)

- Resistente a redes débiles y a interrupciones breves de la alimentación de la red. El ser-vorregulador de posicionamiento sigue funcionando sin perturbaciones durante éstas (dentro de las limitaciones físicas).

- Rango de alcance de tensión, tensión nominal 230 V de CA ( 10%) - Gama de frecuencias nominal de 50-60 Hz 10%

- Alimentación CC alternativa

- Opción de carga eléctrica instantánea para la capacidad de combinación con servo-convertidores. El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS permite del cambio dinámico en ambos sentidos entre un funcionamiento mediante motores o mediante al-ternadores sin tiempos muertos.

- No se requiere ninguna parametrización por parte del usuario final

Comportamiento al conectar:

- En cuanto el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS es alimentado con la tensión de la red, se produce una carga del circuito intermedio (< 1s) a través de las resistencias de frenado cuando está desactivado el relé del circuito intermedio. La etapa del PFC no está conectada en este momento.

- Tras realizarse con éxito la carga previa del circuito intermedio, el relé es retenido y el circuito intermedio sin resistencias se acopla intensamente a la red de alimentación. A continuación se activa la etapa del PFC y se realiza la carga completa del circuito inter-medio a plena tensión.

- Si tras realizarse la carga con éxito la tensión del circuito intermedio es demasiado baja debido a que la tensión de entrada de la red se encuentra por debajo del rango de ten-sión de entrada admisible para el funcionamiento del PFC, la etapa del PFC se cierra y se visualiza una advertencia en el display de 7 segmentos.

- Si el servorregulador de posiciones CMMP-AS es alimentado con una tensión nominal inferior a 230 V de CA, tras la siguiente carga previa con éxito, se calcula una reducción de potencia para la etapa del PFC a partir de la tensión alcanzada del circuito intermedio (véase el capítulo A.2 Unidad de alimentación [X9] - página 105).

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Comportamiento durante el funcionamiento normal y características de regulación:

- Durante el funcionamiento, a través de la etapa del PFC se controla el consumo del servo-rregulador de posicionamiento CMMP-AS de la red. Entonces, a través de un circuito de regulación analógico se regula la corriente de la red de forma que su forma curva se co-rresponda con el seno de la tensión de la red y el desfase sea de 0°. Su amplitud se ajus-ta de acuerdo con la potencia efectiva especificada.

- Una regulación digital superpuesta ajusta la tensión del circuito intermedio en un valor medio de aprox. 360 V de CC. Para la descarga de la regulación de tensión relativamente lenta se mide durante el cambio de carga (aceleración/frenado del accionamiento) la po-tencia efectiva cedida/consumida por el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS al motor y de este modo se servopilota la etapa del PFC.

Figura 3.1 Estructura esquemática de la etapa del PFC

- En conjunto, la regulación abarca las siguientes magnitudes:

- Regulación digital de la tensión del circuito intermedio hasta un valor medio de aprox. 360 V de CC

- Regulación analógica de la corriente de entrada de la red

- Mantenimiento de una corriente de red sinusoidal en condiciones de carga estacionaria

- Funcionamiento con cos > 0,97 con servicio nominal (con poten-cia nominal de la etapa del PFC)

- Por medio del programa de parametrización se puede conectar o desconectar la regu-lación del PFC. El circuito intermedio se comporta con el PFC desactivado como un cir-cuito intermedio normal con rectificador de onda completa preconectado.

- La tensión del circuito intermedio se regula normalmente con un valor medio constante que, en condiciones de carga estacionaria, es independiente de la potencia efectiva su-ministrada al motor.

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3.2.2 Acoplamiento del circuito intermedio, alimentación de CC

Acoplamiento del

circuito intermedio:

Resulta posible acoplar entre sí los servorreguladores de posi-cionamiento de la serie CMMP-AS con igual tensión nominal del circuito intermedio. Para ello es necesaria la desactivación de la etapa del PFC.

Es posible acoplar la tensión del circuito intermedio del servorregu-lador de posicionamiento CMMP-AS con los servorreguservorregu-ladores de posicionamiento de la gama de aparatos CMMP. Para ello es neces-aria la desactivación de la etapa del PFC.

El acoplamiento del circuito intermedio de los servorreguladores de posicionamiento de la serie CMMP-AS con PFC activado simultán-eamente aún está en preparación.

Alimentación CC: Es posible una alimentación de CC sin conexión a la red a través de los bornes del circuito intermedio con tensiones 60 V de CC.

La supervisión digital de la temperatura del motor sólo funciona a partir de una tensión del circuito intermedio de 120 V de CC. Por debajo de esta tensión el sensor de temperatura del motor siempre se detecta como abierto.

3.2.3 Fusible para la red

En el cable de la alimentación hay que colocar un fusible automático monofásico de 16 A con característica de acción lenta (B16).

Importante:

Si se requiere certificación UL, hay que observar las siguientes in-dicaciones para el fusible de red:

Listed Circuit Breaker according UL 489, rated 277 Vac, 16 A, SCR 10 kA.

3.3 Interruptor chopper de freno

En la etapa final de potencia hay integrado un interruptor chopper de freno con resistencia de frenado. Si durante la alimentación de retorno se excede la capacidad de carga permitida del circuito, la energía de frenado puede transformarse en calor por medio de la resistencia de frenado interna. La activación del interruptor chopper de freno se controla por software. La resistencia de frenado interna está protegida por software y hardware frente a posibles so-brecargas.

Si en un caso de aplicación especial no bastara la potencia de las resistencias internas de frenado, éstas se pueden desconectar eliminando el puente entre los pines BR-CH y BR-INT del conector [X9]. En su lugar de éstas, entre los pines BR-CH y ZK+ se conecta una resistencia de frenado externa. Esta resistencia de frenado no debe encontrarse por debajo de los

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valo-res mínimos especificados (véase Tabla A.10 pág. 106). La salida está protegida frente a un cortocircuito de la resistencia de frenado o de su cable entrante.

Advertencia

PELIGRO

El pin BR-CH presenta un potencial positivo del circuito intermedio, por lo que no está protegido frente a una conexión a tierra o a un cortocircuito contra la tensión de la red o de una tensión negativa del circuito intermedio.

Advertencia

Alta tensión.

No es posible un funcionamiento simultáneo de las resistencias de frenado internas y externas. Las resistencias de frenado externas no están protegidas automáticamente frente a sobrecargar por par-te del aparato.

3.4 Interfaces de comunicación

El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS dispone de varios interfaces de comunica-ción. En el servorregulador de posicionamiento hay un interfaz RS232 que tiene una impor-tancia fundamental para la conexión de un PC y para el uso del software de parametrización. El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS cuenta además en la unidad básica con un interface CANopen.

Como opciones de ampliación, a través de módulos enchufables se pueden utilizar los inter-faces PROFIBUS-DP y DeviceNet.

El servorregulador de posicionamiento trabaja siempre con la presente versión del producto como slave en el bus de campo.

3.4.1 Perfil de Festo para manipulación y posicionamiento

(FHPP)

Festo ha desarrollado y optimizado un perfil de datos especialmente adaptado a tareas de manipulación y posicionamiento, el “Festo Handling and Positioning Profile”.

El FHPP permite un control y una programación uniformes para los diferentes sistemas de bus de campo y controladores de Festo.

Además, éste define de forma ampliamente uniforme para el usuario las siguientes cuestio-nes:

Modos de funcionamiento, Estructura de datos E/S, Objetos de parámetro, y Control secuencial.

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Comunicación en bus de campo

Selección de registros Modo directo Canal de parámetros 1

2 … n

Par Posicion Velocidad Position Position Acceso libre a Geschw. Position Geschw. Geschw. todos los

paráme-tros

de lectura y escri-tura

Tabla 3.2 Principio del FHPP

Encontrará más información sobre el perfil FHPP (parámetros, datos del dispositivo, etc.) en la documentación P.BE-CMM-FHPP-SW-ES.

3.4.2 Interface RS232

El protocolo RS232 se ha previsto fundamentalmente como interface de parametrización, si bien permite también el control del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS en el mo-do de prueba.

3.4.3 Bus CAN

Para la comunicación a través del bus CAN se puede elegir entre los siguientes perfiles: protocolo CANopen según DS301 con perfil de aplicación DSP402 o

el perfil de posicionamiento de Festo FHPP.

El protocolo CAN específico de Festo de la anterior gama de dispo-sitivos SEC-AC ya no es compatible con la serie CMMP-AS.

3.4.4 Profibus

Compatiblidad con la comunicación PROFIBUS según DP-V0. Para las aplicaciones de técnica del accionamiento están disponibles las funciones de acuerdo con Profidrive, versión 3.0. Las funciones incluyen las de la Application Class 1 (regulación del número de revoluciones y del par de giro) y de la Application Class 3 (posicionamiento punto a punto). Otras funcionalida-des Profidrive están en preparación.

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Asimismo, también existe la posibilidad de incluir el aparato en los sistemas de mando a través de una reproducción de E/S a través de Profibus. Desde el punto de vista del control, esta opción ofrece las mismas funcionalidades, como las de un acoplamiento de PLC conven-cional a través de un cableado paralelo con las E/S digitales del aparato.

Por medio del perfil de posicionamiento específico de Festo FHPP cabe además la posibilidad de acceder a todas las funciones específicas del aparato por medio de las funciones definidas por Profidrive.

3.4.5 DeviceNet

El manual DeviceNet P.BE-CMMP-FHPP-DN-SW describe el protocolo DeviceNet implemen-tado.

Festo ha desarrollado y optimizado un perfil de datos especialmente adaptado a tareas de manipulación y posicionamiento, el “Festo Handling and Positioning Profile” FHPP.

El FHPP permite un control y una programación uniformes para los diferentes sistemas de bus de campo y controladores de Festo.

Para ello, este define de forma ampliamente uniforme para el usuario los modos de funciona-miento, la estructura de datos de E/S, los objetos de parámetros y el control secuencial. DeviceNet es una red orientada a las máquinas que sirve para establecer conexiones entre dispositivos industriales sencillos (sensores y actuadores) y otros aparatos de jerarquía su-perior (reguladores). DeviceNet se basa en el protocolo CIP (Common Industrial Protocol) y comparte todos los aspectos comunes del CIP con otras adaptaciones para adecuarse al ta-maño de frame de los mensajes de la propia red DeviceNet.

Para permitir una rápida y sencilla puesta en funcionamiento rápida, se describen las funcio-nes del interface DeviceNet del controlador del motor en un archivo EDS. El uso de una herra-mienta adecuada de configuración permite configurar un dispositivo dentro de una red. El CD incluido con el producto contiene una EDS para DeviceNet. La última versión se puede des-cargar de nuestra página de inicio.

3.4.6 SERCOS

El módulo SERCOS permite la conexión del servorregulador de posicionamiento a un mando por CNC compatible con SERCOS. La comunicación en el bus SERCOS se produce en el seno de una conexión de conductor de fibra óptica (LWL) anular con velocidades de transmisión de hasta 16 MBaud. Con seis servorreguladores de posicionamiento conectados a un bus, cada 500 μs se pueden intercambiar valores nominales y reales (valores de posición, del número de revoluciones y de par) con el mando por CNC.

Como peculiaridad, en el funcionamiento a través del bus SERCOS se produce una sincroniza-ción de todos los participantes conectados entre sí. Si hay varios servorreguladores de posi-cionamiento, dentro de un bus funcionan los reguladores internos y las etapas finales de todos los servorreguladores de posicionamiento sincronizados en fase entre sí.

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3.4.7 Funciones de E/S y mando del equipo

Las funciones de mando elementales son proporcionadas por diez entradas digitales (compá-rese con capítulo A.5.3 Interface E/S [X1], pág. 110):

Para memorizar los objetivos de posicionamiento, el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS cuenta con una tabla en la que se memorizan los objetivos del posicionamiento, pudiéndose acceder a ellos más tarde. Como mínimo, cuatro entradas digitales sirven para seleccionar el objetivo, y otra entrada se utiliza a modo de entrada de arranque.

Los detectores de final de carrera sirven para delimitar la seguridad de la zona de movi-miento. Durante un recorrido de referencia, cada uno de los dos detectores de final de carrera pueden utilizarse como punto de referencia para el control del posicionamiento.

Dos entradas sirven para activar la etapa final del hardware, así como para activar el regula-dor.

Para tareas de tiempo crítico, se dispone de una entrada sample de alta velocidad para dis-tintas aplicaciones (recorrido de referencia, aplicación especial, etc.).

El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS dispone de tres entradas analógicas para el nivel de entrada en el rango de +10 V CC a -10 V CC. Una entrada se ha ejecutado como en-trada diferencial (16 bits) para garantizar una elevada seguridad contra perturbaciones. Dos entradas (10 bits) se han ejecutado como salidas de un solo extremo. Las señales analógicas son cuantificadas y digitalizadas por el convertidor analógico-digital con una resolución de 16 o 10 bits. Las entradas analógicas sirven para indicar los valores nominales (velocidad o par) para la regulación.

En las aplicaciones convencionales, las entradas digitales existentes ya están asignadas a funciones básicas. Para el uso de otras funciones, como p. ej. el funcionamiento tipo teach-in, una entrada separada “Inicio de recorrido de referencia” o una entrada de parada, opcional-mente se dispone del uso de las entradas analógicas AIN1 y AIN2, también utilizables como entradas digitales DIN12 y DIN13, así como las salidas digitales DOUT2 y DOUT3.

Cuando se usen las entradas digitales AIN1 y AIN2 como entradas digitales, hay que establecer la conexión de masa de AGND con GND24 en el conector X1, pines 14 y 6.

Importante:

Mediante la conexión entre AGND y GND24, la protección frente a una sobretensión de la electrónica deja de ser efectiva.

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Detector de final de carrera

Detector de final de carrera activo Valor de lista de número de revoluciones(1) Valor de lista de número de revoluciones(2) t1 t2 t3 t4 Tiempo Acción t1 < 250 µs (tcycN)

t2 = N x 250 µs (tcycN) En función de la rampa de parada rápida

t3 < 10 ms

t4 = M x 250 µs (tcycN) En función de la rampa de velocidad Tabla 3.3 Temporización de secuencia de conexión

Valor de lista de número de revoluciones(1)_{: Bloqueo continuo del sentido de giro por parte}

del detector de final de carrera.

Valor de lista de número de revoluciones(2)

: No hay ningún bloqueo continuo del sentido de giro por parte del detector de final de carrera.

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4. Cuadro general de funciones

4.1 Motores

4.1.1 Servomotores sincrónicos

En los casos típicos de aplicación se emplean máquinas sincrónicas permanentemente exci-tadas con onda sinusoidal de EMC. El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS es un servorregulador de accionamientos universal que puede funcionar con servomotores están-dar. Los datos del motor son determinados y parametrizados mediante una identificación automática del motor.

4.1.2 Motores lineales

Además de aplicaciones rotatorias, los servorreguladores de posicionamiento CMMP-AS también son aptos para actuadores lineales. En este caso, también son compatibles motores lineales sincrónicos permanentemente excitados. Debido a la gran calidad de procesamiento de las señales, los servorreguladores de posicionamiento de la gama de aparatos CMMP-AS deben ser activados por motores sincrónicos sin núcleo con reducida inductividad del motor (2 a 4 mH), siendo especialmente aptos en el caso de las señales de los transmisores y de una alta frecuencia de ciclos.

4.2 Funciones del servorregulador de posicionamiento

CMMP-AS

4.2.1 Compatibilidad

En cuanto a las razones de compatibilidad desde el punto de vista del usuario, la estructura de regulación del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS presenta en general los mismos parámetros e interfaces y las mismas características que la gama anterior SEC-AC.

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La Figura 4.1 muestra la estructura de regulación básica del CMMP-AS. El regulador de co-rriente, el regulador del número de revoluciones y el controlador de posición se encuentran dispuestos para una regulación en cascada. En virtud del principio de regulación orientado al rotor, la corriente puede especificarse por separado en forma de la fracción de corriente acti-va (iq) y de la fracción de corriente reactiacti-va (id). Por esta razón hay dos reguladores de co-rriente, los cuales se han concebido como reguladores PI. En Figura 4.1 no se ha represen-tado el regulador id para lograr mayor claridad.

Como modos de funcionamiento fundamentales se han previsto la regulación del par de giro con limitación del número de revoluciones, la regulación del número de revoluciones con limitación del par de giro y el posicionamiento. Las funciones tales como la sincronización, “Corte flotante”, etc., son variantes de estos modos de funcionamiento básicos.

4.2.2 Modulación de la duración de impulsos (PWM)

En el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS, la frecuencia de ciclos está ajustada en el circuito del regulador de corriente a un tiempo de ciclo de 125 µs. Para evitar pérdidas por conmutación, la frecuencia de ciclos de la modulación de la duración de impulsos se puede reducir a la mitad con respecto a la frecuencia en el circuito del regulador de corriente. El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS dispone además de una modulación sinu-soidal o, alternativamente, de una modulación sinusinu-soidal a un tercio de ondas armónicas. Esto aumento la tensión de salida efectiva del convertidor. Por medio del software de para-metrización se puede seleccionar el tipo de modulación. El ajuste por defecto es la modula-ción sinusoidal con un tercio de ondas armónicas.

Tensión de salida del convertidor Tensión de salida en los bornes del motor

UA,(sin) ULL,motor = aprox. 210 Vef

UA,(sin+sin3x) ULL,motor = aprox. 235 Vef Tabla 4.1 Tensión de salida en los bornes del motor siendo UZK= 360 V

4.2.3 Gestión del valor nominal

Para los modos de funcionamiento con regulación del par de giro y regulación del número de revoluciones, el valor nominal se puede especificar por medio de una gestión del valor nomi-nal.

Como fuentes del valor nominal se pueden seleccionar: 3 entradas

analógi-cas:

AIN 0, AIN 1 y AIN 2

3 valores fijos: 1er valor: Ajuste en función de la lógica de habilitación del regulador: - Valor fijo 1 o

- Interface RS232 o

- Interface de bus CANopen o - Interface PROFIBUS-DP o

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2o

y 3er

valor: Ajuste de los valores fijos 2 y 3 Regulador de procesos

Entrada SYNC

Entrada de transmisor incremental adicional [X10]

Si no hay ninguna fuente de valores nominales activada, entonces el valor nominal es cero.

En la gestión del valor nominal hay disponible un generador de rampas con un mecanismo sumador preconectado. Por medio de los correspondientes selectores se puede realizar una selección arbitraria de las fuentes del valor nominal citadas e introducirla por medio del gene-rador de rampas. Por medio de otros dos selectores se pueden seleccionar fuentes adicio-nales como valores nomiadicio-nales, los cuales no son introducidos a través del generador de ram-pas. El valor nominal total se obtiene de la suma de todos los valores. La rampa se puede parametrizar en cuanto al tiempo de aceleración y de frenado en función del sentido.

4.2.4 Funcionamiento regulado por el par de giro

En el funcionamiento regulado por el par de giro se especifica un determinado par de giro que genera el servorregulador en el motor. En este caso sólo se activa el regulador de co-rriente, pues el par de giro es proporcional a la corriente del motor.

4.2.5 Funcionamiento regulado por el número de revoluciones

Este modo de funcionamiento se usa cuando hay que mantener constante el número de revo-luciones del motor independientemente de la carga efectiva. El número de revorevo-luciones del motor sigue exactamente el número de revoluciones especificado por la gestión del valor nominal.

El tiempo de ciclo del circuito de regulación del número de revoluciones en el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS es de 250 µs.

El regulador del número de revoluciones se ha diseñado como regulador PI y posee una reso-lución de 12 bits por r.p.m. Para impedir “efectos wind-up”, la función del integrador se de-tiene al alcanzarse las limitaciones a las que está sujeta.

En el modo de funcionamiento de la regulación del número de revoluciones, los reguladores de corriente y el regulador del número de revoluciones están en acción. En caso de especifi-cación a través de entradas analógicas del valor nominal, opcionalmente se puede definir un “cero seguro”. Si el valor nominal analógico se encuentra en este rango, entonces el valor nominal se pone a cero (“zona muerta”). De este modo, se pueden suprimir las averías o desplazamientos de offset. La función de una zona muerta se puede activar y desactivar, así como ajustarse su amplitud.

La determinación del valor real del número de revoluciones y de la posición real se realiza desde el sistema transmisor interno del motor que se emplea también para tareas de con-mutación. Para la retroalimentación del valor real para la regulación del número de

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revolu-ciones, se pueden seleccionar con el mismo valor todos los interfaces (p. ej. el transmisor de referencia o el correspondiente sistema en la entrada externa del transmisor incremental). El valor de lista del número de revoluciones para el regulador del número de revoluciones es reconducido entonces, p. ej. a través de la entrada externa.

El valor nominal de referencia para el número de revoluciones se puede especificar interna-mente o incluso derivarse a partir de los datos de un sistema transmisor externo (sincroniza-ción del número de revoluciones a través de [X10] para el regulador del número de revolucio-nes).

Mensaje del número de revoluciones

Número de revolusiones nominal real DOUT: Número de revoluciones nominal alcanzado t1 t1 t2 t2 - t1 < 500 µs (tcycP) - t2 < 500 µs (tcycP)

4.2.6 Regulación del número de revoluciones limitada por el par

de giro

Los servorreguladores de posicionamiento CMMP-AS soportan un funcionamiento regulador por el número de revoluciones y limitado por el par de giro, con las siguientes características:

- Actualización rápida del valor límite, p. ej. en la trama de 200 µs

- Adición de dos fuentes de limitación (p. ej. para los valores de servopilotaje)

4.2.7 Sincronización con fuentes de pulsos externas

Los reguladores funcionan con una aplicación de corriente sinusoidal. El tiempo de ciclo siempre está ligado de forma fija a la frecuencia PWM. Con fines de la sincronización de la regulación del aparato con fuentes de pulsos externas (p. ej. DeviceNet, PROFIBUS MC), el aparato dispone de la correspondiente PLL. El tiempo de ciclo es variable en límites en estos casos, para permitir la sincronización con la señal de ciclo externa.

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de regulación de corriente y mejora las características de puesta en marcha del eje tras sol-tarse el freno de retención.

4.2.9 Posicionamiento y regulación de la posición

En el funcionamiento de posicionado, además del modo de funcionamiento con regulación del número de revoluciones hay activo un controlador de posición de nivel superior que pro-cesa las divergencias entre la posición nominal y real y las convierte en los correspondientes valores nominales de referencia para el regulador del número de revoluciones.

El controlador de posición se ha diseñado en forma de regulador P. El tiempo de ciclo del circuito regulador de la posición es por defecto de 2 veces el tiempo de ciclo del regulador del número de revoluciones. Sin embargo, este puede parametrizarse en múltiples integrales del tiempo de ciclo del regulador del número de revoluciones.

Cuando se conmuta el controlador de posición, este recibe sus valores nominales del control de posicionamiento o del control de sincronización. La resolución interna es de hasta 32 bits por revolución del motor (dependiendo del transmisor empleado).

Posicionamiento / objetivo alcanzado

Inicio de posicionamiento Posicionamiento en marcha DOUT1: MC Posición de destino Posición real t1 t4 t2 t3 DIN0 - DIN3 + DIN10 & DIN11

t5

Tiempo Acción

t1 > 500 µs (tcycP) Duración de los impulsos de la señal de INICIO (START)

t2 < 1 ms (tcycIPO) Retardo, hasta que se inicia el accionamiento

t3 = N x 1 ms (tcycIPO) Ventana de destino alcanzada + retardo de respuesta

t4 > 500 µs (tcycP) Tiempo de ajuste (Setup) de selección de posiciones

t5 > 1 ms (tcycIPO) Tiempo de demora (Hold) de selección de posiciones Tabla 4.2 Temporización de posicionamiento

(41)

4.2.10 Sincronización, engranaje eléctrico

El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS permite un funcionamiento master-slave, el cual se denominará sincronización de aquí en adelante. El regulador puede actuar tanto de master, como de slave.

Cuando el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS actúa como master, puede facilitar a un slave su posición de rotor actual en la entrada del transmisor incremental [X11]. Si el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS dispone de un interface de comunicación, entonces optativamente puede transmitir como master su posición actual, el número de revo-luciones o ambas magnitudes.

Si el servorregulador de posicionamiento CMMP-AS debe actuar como slave, hay distintas entradas disponibles para la sincronización. Como entradas se pueden emplear un trans-misor incremental (sincronización de la posición a través de [X10] con servopilotaje del núme-ro de revoluciones para el regulador del númenúme-ro de revoluciones) o el interface de comunica-ción. El servopilotaje del número de revoluciones lo puede calcular por sí mismo el servorre-gulador de posicionamiento CMMP-AS. Se pueden activar o desactivar todas las entradas. El transmisor interno se puede desconectar de forma opcional cuando se selecciona otra entra-da como transmisor del valor real. Esta aseveración es también válientra-da en el modo de funcio-namiento de regulación del número de revoluciones. Las entradas externas pueden ser pon-deradas en función de factores del engranaje. Las distintas entradas se puede usar por sepa-rado o incluso simultáneamente.

4.2.11 Gestión del frenado

El servorregulador de posicionamiento CMMP-AS puede activar directamente un freno de retención. El manejo del freno de retención se realiza con los tiempos de retardo programa-bles. En el modo de funcionamiento del posicionamiento se puede activar adicionalmente una función de frenado automático que desconecta la etapa final del servorregulador de posicionamiento CMMP-AS tras un tiempo de reposo parametrizado y que hace que se apli-que el freno. El funcionamiento es compatible con las funciones de la anterior gama de apara-tos SEC-AC .

4.3 Control de posicionamiento

4.3.1 Resumen

En el modo de posicionamiento se especifica una posición determinada hasta la que debe desplazarse el motor. La posición actual se obtiene de las informaciones de la evaluación interna del transmisor. La desviación de la posición es procesada por el controlador de posi-ción y transmitida al regulador del número de revoluciones.

El control de posicionamiento integrado permite un posicionamiento con limitación de sacu-didas o con optimización del tiempo de forma relativa o absoluta con respecto a un punto de referencia. Esta especifica valores nominales al controlador de posición y también al regula-dor del número de revoluciones para la mejora de la dinámica.