SMT-BD1 - Infranor
Transcription
SMT-BD1 - Infranor
SMT-BD1 f Variateur numérique SMT-BD1 pour moteur AC synchrone sinus 1 SMT-BD1 2 SMT-BD1 SMT-BD1 AVERTISSEMENT ! Ce manuel produit concerne une série de variateurs destinés à l'asservissement des moteurs AC synchrones sinus. Celui-ci doit être utilisé en coordination avec les schémas référencés et adéquats aux différents modèles. Pour les instructions de stockage, d'utilisation après stockage, de mise en service ainsi que pour tous les détails techniques, la lecture du manuel d'utilisation est OBLIGATOIRE avant toute mise en œuvre. L'accès à ce matériel ainsi que son utilisation doivent être strictement réservés au personnel qualifié ayant des connaissances approfondies de l’électronique et des systèmes d’entraînement à vitesse variable : norme EN 60204-1. La conformité aux normes et à l'homologation CE n'est valable que si les appareils sont installés conformément aux recommandations de ce manuel. Le non-respect des recommandations et schémas de connexions est sous la responsabilité de l'utilisateur. Tout contact avec les parties électriques, même après la mise hors tension de l'appareil, peut causer des blessures graves. Après la mise hors tension de l'appareil, attendre 5 minutes avant d’effectuer toute manipulation sur le variateur (une tension résiduelle supérieure à plusieurs centaines de volts peut rester présente durant plusieurs minutes). ESD INFORMATION (ElectroStatic Discharge) Les variateurs INFRANOR sont conçus et fabriqués de façon à offrir la meilleure résistance possible aux effets des ESD. Cependant, ils contiennent des composants particulièrement sensibles qui peuvent être détériorés si les précautions adéquates ne sont pas respectées pendant le stockage et la manipulation des appareils. STOCKAGE - Les appareils doivent être stockés dans leur conditionnement d'origine. Une fois sortis de leur emballage, ils doivent être stockés en appui sur une de leur surface métallique plane sur un support dissipateur ou électrostatiquement neutre. Ne jamais mettre en contact les connecteurs du variateur avec des matériaux générateurs de potentiels électrostatiques (films plastiques, polyesters, moquettes…). MANIPULATION - En l'absence d'équipements de protections (chaussures ou bracelets dissipateurs), les appareils doivent être impérativement manipulés par le châssis métallique. Ne jamais entrer en contact avec les connecteurs. ELIMINATION Conformément aux exigences de la directive 2002/96/CE du Parlement Européen et du Conseil du 27 janvier 2003 relative aux déchets d'équipements électriques et électroniques, les appareils Infranor sont munis d'une étiquette autocollante sur laquelle figure le symbole d'une poubelle sur roues barrée d'une croix, représentée dans l'annexe IV de la directive 2002/96/CE. Ce symbole indique que, pour leur élimination, les appareils Infranor doivent faire l'objet d'une collecte sélective. INFRANOR se dégage de toute responsabilité concernant des accidents corporels et matériels dus à des négligences, à des erreurs de manipulation ou à de mauvaises définitions de matériel. INFRANOR se réserve le droit à toute modification technique destinée à l'amélioration de ses appareils. Toute intervention sur les appareils qui n’est pas spécifiée dans le manuel entraînera l’arrêt immédiat de la garantie. ©INFRANOR, novembre 2005. Tous droits réservés Indice de révision : 7.1 SMT-BD1 3 SMT-BD1 4 SMT-BD1 SMT-BD1 Sommaire PAGE SOMMAIRE............................................................................................................................................. 5 CHAPITRE 1 - GÉNÉRALITÉS .............................................................................................................. 7 1- INTRODUCTION.............................................................................................................................. 7 2 - CONFORMITE AUX NORMES EUROPEENNES : HOMOLOGATION CE .................................... 7 2.1 - DESCRIPTION SOMMAIRE .................................................................................................... 7 2.2 - REFERENCE AUX NORMES APPLICABLES......................................................................... 8 2.3 - ANNEE D'APPOSITION DU MARQUAGE "CE" ...................................................................... 8 3 - AUTRES DOCUMENTS POUR LA MISE EN ŒUVRE DU VARIATEUR ....................................... 8 CHAPITRE 2 - SPÉCIFICATIONS ......................................................................................................... 9 1 - DONNEES TECHNIQUES PRINCIPALES ..................................................................................... 9 2 - SCHEMA BLOC ............................................................................................................................ 11 3 - SECURITES PRINCIPALES ......................................................................................................... 12 3.1 - SECURITES MEMORISEES.................................................................................................. 12 3.2 - SECURITES PAR FUSIBLES ................................................................................................ 12 CHAPITRE 3 - ENTRÉES-SORTIES.................................................................................................... 13 1 - DISPOSITION DES CONNECTEURS .......................................................................................... 13 1.1 - CONNECTEURS DES RACKS D’ALIMENTATION............................................................... 13 1.2 – CONNECTEURS DU BLOC VARIATEUR ............................................................................ 13 2 - X1 PRISE RESOLVEUR SUB D 9 POINTS FEMELLE ........................................................................ 13 3 - X2 PRISE POSITION SUB D 25 POINTS FEMELLE ........................................................................... 14 4 - X3 PRISE DE TEST....................................................................................................................... 14 5 - X4 PRISE COMMANDE SUB D 25 POINTS MÂLE ............................................................................ 15 5.1 - SPECIFICATION DES ENTREES ANALOGIQUES .............................................................. 16 5.2 - SPECIFICATION DES ENTREES/SORTIES LOGIQUES..................................................... 16 6 - X5 PRISE LIAISON SERIE SUB D 9 POINTS MÂLE .......................................................................... 17 CHAPITRE 4 - CONNEXIONS ............................................................................................................. 18 1 - SCHEMAS DE RACCORDEMENT ............................................................................................... 18 1.1 - BRANCHEMENT DES ALIMENTATIONS RACK ET DES MOTEURS................................. 18 1.2 - BRANCHEMENT COMMANDE VARIATEUR........................................................................ 18 1.3 - BRANCHEMENT LIAISON SERIE......................................................................................... 19 2 - IMPERATIFS DE CABLAGE ......................................................................................................... 19 2.1 - CABLAGE DES MASSES ET MISE A LA TERRE................................................................. 19 2.2 - CABLES MOTEUR ET RESOLVEUR.................................................................................... 19 2.3 - CABLES CONSIGNE ET LIAISON SERIE ............................................................................ 19 CHAPITRE 5 - FONCTIONS AJUSTABLES ....................................................................................... 20 1 - DESCRIPTION DE LA FENETRE GRAPHIQUE PC (INFRANOR DIGITAL DRIVE)........................ 20 1.1 - TABLEAU DE BORD DE COMMANDE ................................................................................. 20 1.2 - TABLEAU DE BORD DE REGLAGE ..................................................................................... 21 2 - MENU DE TRAITEMENT DES FICHIERS DE PARAMETRES (FILES)......................................... 23 3 - MENU DE CONFIGURATION DU LOGICIEL (SETUP).................................................................. 23 4 - MENU DES FONCTIONS AVANCEES (ADVANCED FUNCTIONS) ................................................... 23 4.1 - PARAMETRES MOTEUR ...................................................................................................... 23 4.2 - PARAMETRES REGULATEUR (Controller Parameters) ...................................................... 24 4.3 - FILTRE SUR LA CONSIGNE DE VITESSE (Analogue input filter) ....................................... 24 4.4 - DESACTIVATION DU MODE INCREMENTAL (PULSE INPUT MODE) .............................. 24 5 - MENU DES UTILITAIRES (UTILITIES)............................................................................................ 25 5.1 - LECTURE DE L'ETAT DU VARIATEUR (Read drive status) ................................................ 25 5.2 - OSCILLOSCOPE DIGITAL (Digitizing oscilloscope) ............................................................. 25 6 - MENU D'AIDE (HELP) .................................................................................................................... 25 Sommaire 5 SMT-BD1 CHAPITRE 6 - MISE EN OEUVRE ....................................................................................................... 26 1 - VÉRIFICATION DE LA CONFIGURATION DU VARIATEUR ....................................................... 26 2 - MISE SOUS TENSION DU VARIATEUR ...................................................................................... 26 3 - MISE EN ROUTE ET REGLAGE DU VARIATEUR ....................................................................... 26 3.1 - COMMUNICATION PAR LA LIAISON SERIE........................................................................ 26 3.2 - REGLAGE DU VARIATEUR................................................................................................... 27 3.3 - SAUVEGARDE DES PARAMETRES VARIATEUR............................................................... 28 3.4 - ADAPTATION A UN NOUVEAU MOTEUR............................................................................ 28 3.5 - REGLAGE DE LA BOUCLE DE VITESSE AVEC CHARGE VERTICALE ............................ 28 CHAPITRE 7 - ELIMINATION DES DÉFAUTS .................................................................................... 30 1 - DEFAUT SYSTEME ...................................................................................................................... 30 2 - DEFAUTS MEMORISES ............................................................................................................... 30 2.1 - DEFAUT "BUSY" .................................................................................................................... 30 2.2 - DEFAUT "EEPROM" .............................................................................................................. 30 2.3 - DEFAUT "°C MOTOR" ........................................................................................................... 30 2.4 - DEFAUT "UNDERVOLT"........................................................................................................ 31 2.5 - DEFAUT "°C AMPLI" .............................................................................................................. 31 2.6 - DEFAUT "POWER STAGE" ................................................................................................... 31 2.7 - DEFAUT "RESOLVER" .......................................................................................................... 31 2.8 - DEFAUT "R.D.C" .................................................................................................................... 31 2.9 - DEFAUT "I2T".......................................................................................................................... 31 3 - DYSFONCTIONNEMENTS........................................................................................................... 32 3.1 - PAS DE REACTION MOTEUR .............................................................................................. 32 3.2 - MOTEUR SOUS TENSION MAIS PAS DE COUPLE ............................................................ 32 3.3 - BLOCAGE DE L'AXE OU OSCILLATIONS ALTERNEES OU ROTATION A VITESSE MAX ........................................................................................................................................................ 32 3.4 - ROTATION DISCONTINUE DU MOTEUR AVEC DES POSITIONS A COUPLE NUL......... 32 3.5 - DERIVE DU MOTEUR A CONSIGNE DE VITESSE ANALOGIQUE NULLE........................ 32 3.6 - FORTES CREPITATIONS DANS LE MOTEUR A L'ARRET ................................................. 32 3.7 - FORT BRUIT DANS LE MOTEUR A L'ARRET ET EN ROTATION ...................................... 32 3.8 - IMPOSSIBILITE DE REBOUCLER LA POSITION AVEC LA CN .......................................... 33 4 - SERVICE ET MAINTENANCE ...................................................................................................... 33 CHAPITRE 8 - ANNEXES..................................................................................................................... 34 1 - ADAPTATIONS HARDWARE ....................................................................................................... 34 2 - ADAPTATION A DIFFERENTS RESOLVEURS ........................................................................... 37 3 - ADAPTATION A DIFFERENTS MOTEURS .................................................................................. 38 3.1 - CAPTEUR DE TEMPERATURE MOTEUR............................................................................ 38 3.2 - BOUCLES DE COURANT...................................................................................................... 38 3.3 - PROTECTION I2t .................................................................................................................... 39 4 - ADAPTATION A LA LOGIQUE DE COMMANDE.......................................................................... 41 4.1 - ENTREE EN LOGIQUE POSITIVE OU NEGATIVE .............................................................. 41 4.2 - EMPLOI DES ENTREES "FIN DE COURSE" ........................................................................ 41 4.3 - EMPLOI DE SORTIES "VAR PRET" ET "PU PRETE"........................................................... 42 5 - INSTALLATION DU LOGICIEL BPCW.......................................................................................... 43 6 - REPRISE DE BLINDAGE SUR LES CONNECTEURS ................................................................. 45 7 - COMPENSATION DU COUPLE D'ENCOCHES ………………………………………………… 46 8 - DESIGNATIONS COMMERCIALES ............................................................................................. 47 8.1 - DESIGNATION COMMERCIALE DU VARIATEUR ............................................................... 47 8.2 - DESIGNATION COMMERCIALE DU LOGICIEL BPCW AVEC CLE POUR WINDOWS® 3.1 ........................................................................................................................................................ 47 6 Sommaire SMT-BD1 Chapitre 1 - Généralités 1- INTRODUCTION Les modules variateurs numériques à commande PWM sinusoïdale de la série SMT-BD1 sont destinés à piloter des moteurs sans balai équipés d'un résolveur transmetteur. Le système SMT-BD1 enfichable a une présentation bloc monoaxe ou une présentation multiaxes, étudiée de façon à pouvoir disposer d'un maximum de 6 axes dans un rack standard 19 pouces. Chacune de ces présentations dispose d'un bloc alimentation intégré. * Les modules variateur de base SMT-BD1/a ou b permettent de contrôler la vitesse du moteur à partir d'une consigne de vitesse analogique ±10 V. * La version SMT-BD1/c, équipée de sa carte option spécifique, permet de contrôler directement la position du moteur à partir d'une consigne de position incrémentale de type train d'impulsion + direction en émulation de moteur pas à pas. * La version SMT-BD1/d, équipée de sa carte option spécifique, permet de contrôler directement la position du moteur à partir d'une consigne de position incrémentale de type codeur pour les applications de réducteur électronique. * La version SMT-BD1/e, équipée de sa carte option spécifique, permet de contrôler la tension d'un matériau (fil ou film) à partir d'un capteur de tension analogique dans les applications de bobinage et débobinage. * La version SMT-BD1/f, équipée de sa carte option spécifique, permet le positionnement de l'axe d'un moteur de broche pour le changement d'outils suivant quatre positions programmables dans le tour. * La version SMT-BD1/g, équipée de sa carte option spécifique, permet de contrôler la mise au pas de produits dans les applications de convoyeur. Le logiciel de paramétrage BPCW, compatible PC avec système d'exploitation WINDOWS®, permet de visualiser de façon claire et de modifier facilement l'ensemble des paramètres du variateur. 2 - CONFORMITE AUX NORMES EUROPEENNES : HOMOLOGATION CE 2.1 - DESCRIPTION SOMMAIRE Les modules variateurs SMT-BD1 comportent leur propre alimentation qui génère les tensions nécessaires au fonctionnement de l'appareil. Cette alimentation peut utiliser comme source, soit la tension puissance 310 VDC, soit une alimentation auxiliaire, nécessaire en particulier dans le cas où les informations de sortie position doivent être conservées quel que soit l'état de l'alimentation de puissance. Chaque module est constitué de deux cartes au format 6U double Europe : une carte de puissance avec transistors IGBT et une carte de commande avec processeur de traitement numérique DSP. Le variateur SMT-BD1 contrôle directement le couple et la vitesse du moteur à partir des informations délivrées par un capteur de type résolveur transmetteur. La consigne de vitesse ou de couple du moteur est reçue sous forme analogique (±10 V). La mesure de position du moteur est disponible sous la forme de deux trains d'impulsions A et B en quadrature et un ou plusieurs top(s) zéro par tour. Le nombre d'incréments par tour est programmable. Les principaux défauts sont visualisés sur la face avant de l'appareil. Tous les paramètres de commande sont programmables par une liaison série et sauvegardés dans une seule mémoire de type EEPROM. Les fonctions d'auto-configuration et d'autoréglage permettent une mise en route simple et rapide de l'appareil. Chapitre 1 - Généralités 7 SMT-BD1 Le logiciel de base BPCW, compatible PC avec l'environnement WINDOWS®, permet de visualiser de façon claire et de modifier facilement l'ensemble des paramètres du variateur. Les versions étendues du logiciel BPCW, incluent la fonction oscilloscope digital et certaines fonctions spéciales. 2.2 - REFERENCE AUX NORMES APPLICABLES Les variateurs SMT-BD1, montés dans le rack BF, équipés du filtre secteur référence BF 35/70, ont été certifiés conformes aux normes de compatibilité électromagnétique : - EN 55011, groupe 1, classe A, concernant les perturbations radioélectriques, conduites et rayonnées, - CEI 801 - 2 - 3 - 4 concernant l'immunité. Les variateurs SMT-BD1, montés dans les racks monoaxes BM 20 A – BMM05 F – BMM 05A, , équipés du filtre secteur adéquat (FN 612-20/06 ou FN 356-16/06 ou BF-35), ont été certifiés conformes aux normes de compatibilité électromagnétique : - EN 55011, groupe 1, classe A, concernant les perturbations radioélectriques, conduites et rayonnées, - CEI 801 - 2 - 3 - 4 concernant l'immunité. Les résultats dans les conditions d'essais effectués par le laboratoire extérieur du LCIE (Laboratoire Central des Industries Electriques), agréé par les instances européennes, sont consignés sous les No 416040, 416041, 416042 et 416043. Le résultat des essais au titre de la directive basse tension est consigné sous le rapport LCIE No 413777. Norme applicable pour les équipements électriques des machines industrielles : EN 60204-1. 2.3 - ANNEE D'APPOSITION DU MARQUAGE "CE" 1995. 3 - AUTRES DOCUMENTS POUR LA MISE EN ŒUVRE DU VARIATEUR - Blocs monoaxe SMT-BM 20 A – BMM 05 F – BMM 05 AF. - Rack BF pour les applications avec rack multiaxes. 8 Chapitre 1 - Généralités SMT-BD1 Chapitre 2 - Spécifications 1 - DONNEES TECHNIQUES PRINCIPALES Tension d'alimentation de puissance Tension d'alimentation auxiliaire Tension de sortie phase-phase moteur 310 VDC (270 V < Bus DC < 340 VDC Max) 310 VDC (200 V < Uaux < 340 VDC Max) 200 Veff pour Bus DC 310 VDC Tableau des courants de sortie pour une protection I2t en mode "fusing" (cf. chapitre 8, § 3.3). MODELE Un (Veff) SMT-BD1-220/04 SMT-BD1 -220/08 SMT-BD1-220/12 SMT-BD1-220/17 SMT-BD1-220/30 SMT-BD1-220/30r SMT-BD1-220/45 SMT-BD1-220/45r SMT-BD1-220/60 SMT-BD1-220/60r SMT-BD1-220/70 SMT-BD1-220/100 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 Imax (Aeff) 1s 4,4 8,8 13,8 17,7 30,8 30,8 48,6 48,6 61 61 70 100 Inom (Aeff) autorisé par l'appareil Sans ventilation* Ventilation 1* Ventilation 2* 2 4 6 8,5 10 12 15 10 15 10 15 20 10 20 23 10 19 25 12 26 30 25 30 35 25 30 35 Tableau des courants de sortie pour une protection I2t en mode "limiting" (cf. chapitre 8, § 3.3). MODELE Un (Veff) SMT-BD1-220/04 SMT-BD1 -220/08 SMT-BD1-220/12 SMT-BD1-220/17 SMT-BD1-220/30 SMT-BD1-220/30r SMT-BD1-220/45 SMT-BD1-220/45r SMT-BD1-220/60 SMT-BD1-220/60r SMT-BD1-220/70 SMT-BD1-220/100 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 Imax (Aeff) 1s 4,4 8,8 13,8 17,7 30,8 30,8 48,6 48,6 61 61 70 100 Inom (Aeff) autorisé par l'appareil Sans ventilation* Ventilation 1* Ventilation 2* 2 4 6 8,5 8,5 8,5 12 15 10 15 8,5 15 18 10 20 23 8,5 17 20 12 26 30 17 30 35 25 30 35 * Température ambiante maximale de 40° C, ventilation 1 = 56 l/s, ventilation 2 = 90 l/s. NOTA Les modèles SMT-BD1-X/Xr sont équipés d'un radiateur complémentaire afin d'améliorer l'évacuation des pertes joules et augmenter ainsi le courant nominal. Dans ce cas, les dimensions du variateur sont bien sûr plus importantes (largeur égale à 18 TE au lieu de 12 TE). Fréquence de découpage PWM 10 KHz Inductance minimale entre phases 1 mH Régulateur de courant de type PI Adapté au moteur Bande passante boucle de courant Limitation interne de courant Fréquence de coupure pour déphasage 45° > 1 KHz Imax de 20% à 100% et Inom de 20% à 50% Durée de courant Imax = 1 seconde Limitation externe de courant 0 à 10 V (résolution 12 bits) 100 à 0% de la limitation interne sur Imax Chapitre 2 - Spécifications 9 SMT-BD1 Consigne analogique de vitesse CV ±10 V résolution 12 bits standard ou 16 bits option Plage de la rampe accél/décél. moteur De 0 s à 30 s entre vitesse nulle et vitesse max. Régulateur de vitesse de type P, PI ou PI2 Période d'échantillonnage de 0,5 ms Système antisaturation de l'intégrateur Filtre antirésonance Gains numériques ajustables Bande passante boucle de vitesse Fréquence de coupure pour déphasage 45° sélectionnable : 50 Hz, 75 Hz ou 100 Hz Vitesse max moteur Ajustable de 100 tr/min à 14 000 tr/min Gamme de vitesse 1 : 2 048 pour résolution entrée consigne 12 bits 1 : 32 768 pour résolution entrée consigne 16 bits Sortie de position pseudo-codeur Deux voies en quadrature A et B + n tops Zéro par tour. Transmetteur de ligne de type RS422 Résolution programmable. 8 192 points max par tour jusqu'à 900 tr/min 4 096 points max par tour jusqu'à 3 600 tr/min 1 024 points max par tour jusqu'à 14 000 tr/min Précision : 8 min/arc + 1/4 de point (2 min/arc + 1/4 de point sur demande) N.B : la précision de position totale doit prendre en compte la précision du résolveur utilisé Sorties analogiques (connecteur de test) Consigne vitesse (CV) : ±10 V pour ±vitesse max Mesure de vitesse (GT) : ±8 V pour ± 14 000 tr/min, linéarité 10% Consigne courant (IDC) : ±10 V pour ±calibre courant, DAC OUT 1 : résolution 8 bits Mesure courant (Imes) : ±10 V pour ±calibre courant, DAC OUT 2 : résolution 8 bits Entrées logiques Marche/arrêt : ENABLE Fin de course sens + : FC+ Fin de course sens - : FCCommande en courant : CI Consigne vitesse nulle : CV0 Effacement des défauts : RAZ Sorties logiques Contact de relais Umax = 50 V Imax = 100 mA, Pmax = 10 W Var prêt : fermé si variateur OK, ouvert si défaut PU prête : fermée si puissance OK, ouverte si défaut Avertissement IDYN : ouvert si seuil I2t atteint Visualisation des défauts LEDs en face avant + diagnostic par liaison série Paramétrage moteur et application Liaison série RS232 standard ou RS422 en option Fonctions automatiques Adaptation du variateur au moteur (AUTOPHASING) Réglage des asservissements (AUTOTUNING) Compensation offset sur entrée analogique CV Conformité aux normes : homologation "CE" avec configuration d'alimentation multiaxes rack BF et filtre secteur BF35 ou 70 ou monoaxe SMTBM20A et filtres FN 612-20/06, FN 356-16/06 ou BF35. Blindages 360°, équipotentialité en respectant les règles de l'art de câblage Normes de compatibilité électromagnétique : - immunité : CEI 801 - 2 - 3 - 4 - perturbations conduites et rayonnées : EN 55011, Groupe 1, classe A Normes électriques des machines industrielles : - EN 60204-1 : diélectrique 1500 Vac / 1 mn courant de fuite > 3 mA (filtres EMI) 10 Chapitre 2 - Spécifications SMT-BD1 Température - stockage -20° C à +70° C - fonctionnement +5° C à +40° C A partir de 40° C, les courants nominaux doivent être réduits de 3% par degré Celsius Température maximale : 50° C Altitude 1000 m Humidité < 50% à 40° C et < 90% à 20° C : norme EN 60204-1 Refroidissement Convection naturelle ou ventilation forcée en fonction du courant nominal (voir tableau des courants, chap. 2, § 1) 2 - SCHEMA BLOC Résolveur MOTEUR -UP X1 5/9 X2 3/4 5/6 1/2 4/8 REF CA CB Sortie CZ codeur 3/7 1/2 SIN COS Conversion capteur résolveur Oscillateur résolveur ID V W Imes GT PR8 Mesure courant d / dt fdc 1/26 IDC fc+ fc- CV0 Entrée analogique Enable Mémoire EEPROM Déf PU +15V Entrée analogique P err Vmes Vref IQ ID Imes Idc ILIM PWM I2t Vréf AOK CV Boucles courant Contrôle vectoriel Boucle vitesse X4 18/19 0V fc+ fcCV0 CI ENABLE RAZ 1/6 X3 Chapitre 2 - Spécifications CV GT 3 4 29 64/32 Interface série Sorties sélectionnables 2 Alims logiques -15V ∑ENABLE T°mot 1 14 7 4 20 13 BUS DC Pmes Rampe 3/15 U IQ T° mot Vmes 16/17 +UP PR10 5 5 X5 2/3 7/8 6/9 ENABLE Sécurités défauts AOK X X X XX X ERROR SYS ON 11 SMT-BD1 3 - SECURITES PRINCIPALES 3.1 - SECURITES MEMORISEES SECURITE CODE D'AFFICHAGE Surcharge courant nominal variateur (cf. chap. 8, § 3.3) : - clignotement : avertissement Idyn (seuil I2t atteint) - permanent : verrouillage du variateur (défaut I2t) Rupture liaison résolveur Défaut étage de puissance : - surtension alimentation puissance - protection interne interrupteur - court-circuit entre phases - température variateur excessive pour calibres 4A à 60 A Défaut convertisseur résolveur z I2t Resolver z Power stage z z R.D.C Température variateur excessive pour calibres 70A et 100A °C Ampli Tension alimentation puissance insuffisante Undervolt Température moteur excessive °C Motor Défaut mémoire paramètres variateur EEPROM Busy Procédure automatique variateur : - clignotement : procédure en cours - permanent : erreur d'exécution : Led éteinte LED z z z z z z z z z z z z z z z z : Led allumée Tous ces défauts sont mémorisés dans le variateur à l'exception du défaut "Undervolt". L'effacement d'un défaut mémorisé peut se faire : - par la commande RESET dans le logiciel BPCW, - par l'entrée RAZ défaut de la prise X4, pin 13, - par coupure de l'alimentation du variateur. 3.2 - SECURITES PAR FUSIBLES F1 : Contrôle du courant moyen DC de l'alimentation de la carte de puissance, cf. chapitre 8, Annexes. F2 : Contrôle du courant moyen DC de l'alimentation de la carte de commande, cf. chapitre 8, Annexes. TYPE VARIATEUR SMT-BD1-220/04 à 12 SMT-BD1-220/17 et 30 SMT-BD1-220/45 SMT-BD1-220/60 SMT-BD1-220/70 SMT-BD1-220/100 12 F1 PUISSANCE 10 AT 15 AT 20 AT 20 AT --- F2 COMMANDE 1A 1A 1A 1A 1A 1A Chapitre 2 - Spécifications SMT-BD1 Chapitre 3 - Entrées-Sorties 1 - DISPOSITION DES CONNECTEURS 1.1 - CONNECTEURS DES RACKS D’ALIMENTATION Se reporter au manuel produit Blocs monoaxe SMT-BM 20 A – BMM 05 F – BMM 05 AF et au manuel produit Rack BF. 1.2 – CONNECTEURS DU BLOC VARIATEUR Leds Affichage des défauts X1 Capteur résolveur X5 Liaison série X2 Sortie codeur X4 Commande X3 Test et B.P. offset 2 - X1 PRISE RESOLVEUR Sub D 9 points femelle PIN 1 6 2 7 3 8 4 9 5 FONCTION TC (pin H prise capteur) Repiquage des blindages TC (pin I prise capteur) S1 (pin C prise capteur) S3 (prise D prise capteur) S4 (pin B prise capteur) S2 (pin A prise capteur) R2 (pin F prise capteur) R1 (pin E prise capteur) REMARQUE Si sonde température câblée en X1 Si pas de reprise 360° sur le connecteur Si sonde température câblée en X1 Moteur MAVILOR Moteur MAVILOR Moteur MAVILOR Moteur MAVILOR Moteur MAVILOR Moteur MAVILOR Pour le branchement de résolveurs, autres que les résolveurs qui équipent les moteurs MAVILOR dans leur présentation standard, voir chapitre 8 (Annexes) § 2. Chapitre 3 - Entrées-Sorties 13 SMT-BD1 3 - X2 PRISE POSITION Sub D 25 points femelle PIN 1 2 3 4 5 6 7 8 et 9 10 et 11 12, 13, 14 15, 16, 17 18 et 19 20, 21, 22 23, 24 25 FONCTION CZ/ CZ CA/ CA CB/ CB 0V Réservées 0V Réservées Réservées Réservées Réservées Réservées 0V E/S S S S S S S S S REMARQUE Sortie différentielle top zéro codeur (5 V 20 mA max) Sortie différentielle top zéro codeur Sortie différentielle voie A/ codeur (5 V 20 mA max) Sortie différentielle voie A codeur Sortie différentielle voie B/ codeur (5 V 20 mA max) Sortie différentielle voie B codeur A B Z S SMT-BD1 +5 V X2-2, 4, 6 26LS31 X2-1, 3, 5 Récepteur de ligne conseillé : 26LS32. 4 - X3 PRISE DE TEST PIN 1-6 2 3 4 5 FONCTION 0 Volt Consigne de courant IDC Consigne de vitesse CV Mesure de vitesse GT Mesure de courant Imes CARACTERISTIQUE ±10 Volts résolution 8 bits, linéarité 2% (DAC out 1) * ±10 Volts pour ± vitesse max ±8 Volts pour ±14 000 tr/min ±10 Volts résolution 8 bits, linéarité 2% (DAC out 2) * * : 10 V pour calibre courant variateur Linéarité 10% pour carte logique de type 01612A, 01612B ou 01612C. 14 Chapitre 3 – Entrées-Sorties SMT-BD1 5 - X4 PRISE COMMANDE Sub D 25 points mâle PIN 1 14 24 20 23 4 7 25 13 12 FONCTION Fin de course + Fin de course 0 Volt fin de course ENABLE (Marche/Arrêt) 0 Volt ENABLE CI commande en courant CV0 consigne vitesse nulle 0 Volt entrée logique Inhibition du défaut variateur 0 Volt de l'entrée RAZ 17 16 15 + Consigne vitesse CV+ - Consigne vitesse CV0 Volt entrée analogique E E E Entrée consigne de vitesse ±10 V pour vitesse max ou entrée consigne de courant ±10 V pour courant max avec l'entrée CI activée 3 Limitation courant I LIMIT E Entrée limitation externe du courant maximal 0 V à 10 V pour 100% à 0% de Imax 10 2 11 Sortie image vitesse Sortie mesure courant 0 Volt sortie analogique S S S ±8 V pour ±14 000 tr/min, linéarité 10% ; charge max 10 mA ±10 Volts résolution 8 bits ; charge 10 mA (DAC out 2) 10 V pour calibre courant variateur 8, 9 Avertissement Idyn S Var prêt S Contact sec. de relais, ouvert si seuil Idyn atteint Pmax = 10 W avec Umax = 50 V ou Imax = 100 mA Contact sec. de relais, fermé si ampli OK, ouvert si défaut Pmax = 10 W avec Umax = 50 V ou Imax = 100 mA 21 22 +15 Volts -15 Volts S S 5, 6 NC 18, 19 E/S E E E E E E E E E E REMARQUE Logique > 0 ou < 0 - Cf. chapitre 8 (annexes) § 4 Logique > 0 ou < 0 - Cf. chapitre 8 (annexes) § 4 Logique > 0 ou < 0 - Cf. chapitre 8 (annexes) § 4 Logique > 0 ou < 0 - Cf. chapitre 8 (annexes) § 4 Logique > 0 ou < 0 - Cf. chapitre 8 (annexes) § 4 RAZ par 0 Volt (contact entre 13 et 12) 50 mA max. disponibles 50 mA max. disponibles Pour l'utilisation d'une logique de commande négative, se reporter au chapitre 8, § 4.1. Chapitre 3 - Entrées-Sorties 15 SMT-BD1 5.1 - SPECIFICATION DES ENTREES ANALOGIQUES 22 nF 20 K 10K 10K 10K 10K X4/17 CV+ + X4/16 CV- 10 nF 20 K 10 nF 22 nF 20 K X4/3 ILIM 10K 10K + 10 nF X4/15 Gnd 5.2 - SPECIFICATION DES ENTREES/SORTIES LOGIQUES Log+ Log+5V 47 K X4/7 CV0 4,7 K Idem pour FC+, FC-, CI, ENABLE 4,7 V X4/25 X4/18 AOK X4/19 AOK/ 16 47 nF 0V +15 V Idem pour IDYN, POK Chapitre 3 – Entrées-Sorties SMT-BD1 6 - X5 PRISE LIAISON SERIE Sub D 9 points mâle PIN 5 3 2 6 7 8 9 FONCTION 0V TXD RXD TXH TXL RXL RXH Chapitre 3 - Entrées-Sorties REMARQUE GND (Repiquage du blindage si pas de reprise 360° sur le connecteur) Transmit data RS 232 Receive data RS 232 Transmit data RS 422 Transmit data RS 422 Receive data RS 422 Receive data RS 422 17 SMT-BD1 Chapitre 4 - Connexions 1 - SCHEMAS DE RACCORDEMENT 1.1 - BRANCHEMENT DES ALIMENTATIONS RACK ET DES MOTEURS Se reporter au manuel produit Blocs monoaxe SMT-BM 20 A – BMM 05 F – BMM 05 AF et au manuel produit Rack BF. 1.2 - BRANCHEMENT COMMANDE VARIATEUR SMT-BD1 C.N X2 X1 TC moteur 1 H 2 Z TC moteur 2 I 3 D 7 C 4 A 8 B 5 E 9 6 F 3 A/ Comptage position 4 A Retour résolveur 5 B/ 6 B 7 GND GND RESOLVEUR 1 Z/ Référence résolveur X4 17 CV + Consigne vitesse 16 CV - GND 15 GND GND MAVILOR RACK Log + = +24 V 20 ENABLE 1 FC + 14 FC - Log - = 0 V 4 7 CI CV0 2 Mesure courant MOTEUR U A V B W C GND D 11 GND MAVILOR 10 Image vitesse Défaut 11 GND L1 18 L2 VAR PRET 19 8 Défaut Idyn 9 12 13 } 3 I Lim+ ALIMENTATION PUISSANCE L3 GND RAZ défaut 15 GND 18 Chapitre 4 – Connexions SMT-BD1 1.3 - BRANCHEMENT LIAISON SERIE Reprise de blindage sur 360° PC Port série RxD 2 3 TxD TxD 3 2 RxD GND 5 5 GND Sub D 9pts femelle SMT-BD1 X5 Sub D 9pts femelle 2 - IMPERATIFS DE CABLAGE suivant normes CEI 801 et EN55011 : Voir schéma chap. 8 "Annexes", paragraphe 6. 2.1 - CABLAGE DES MASSES ET MISE A LA TERRE Le potentiel de référence privilégié et à privilégier, est la terre. Les moteurs et résolveurs sont reliés à la terre par leur carcasse. S'il existe une référence de potentiel, comme un châssis ou une armoire, de faible impédance entre les différents éléments de son volume, l'utiliser au maximum pour des liaisons courtes à ce potentiel qui, luimême, sera raccordé à la terre. L'existence de boucles de potentiel de référence (avec la terre en particulier) est recommandée uniquement si ces boucles sont d'impédance très faible (inférieure à 0,1 ohms). Les liaisons de faible potentiel ne doivent jamais cheminer au voisinage de liaisons de fort potentiel. Chaque élément conducteur de potentiel doit être blindé. Plusieurs conducteurs de potentiel circulant dans un même cheminement doivent être torsadés et blindés. Les prises utilisées pour conserver la conformité à la norme CEI 801 doivent être métalliques ou métallisées et permettre les reprises circulaires de blindage (cf. chapitre 8, § 6). 2.2 - CABLES MOTEUR ET RESOLVEUR Les entrées de câble doivent se faire de préférence par des prises métalliques avec colliers permettant la reprise de blindage sur "360°". Le câble résolveur doit être torsadé et blindé par paire (sin, cos, réf.). Il est impératif que les câbles moteur soient également blindés. 2.3 - CABLES CONSIGNE ET LIAISON SERIE Pour le cheminement du signal de consigne analogique CV, il est nécessaire d'utiliser un câble avec paire torsadée blindée. La reprise de blindage doit être faite sur 360° par les connecteurs métallisés aux deux extrémités du câble. Dans le cas contraire (reprise par une queue de cochon), ne réaliser qu'une reprise côté variateur la plus courte possible sur une pin 0 V du connecteur X4. Le câblage de la consigne (CV) doit être effectué en respectant les polarités entre la commande numérique et le variateur (CV+ au point chaud de la CN). Le Zéro Volt logique est connecté directement au châssis du variateur, la continuité de la liaison se faisant par les vis de fixation en face avant des racks. Toutefois, il est impératif, de relier par un fil, le Zéro Volt du variateur au Zéro Volt de la CN. Ne jamais se servir du blindage comme conducteur de potentiel Zéro Volt. Pour le câble de la liaison série, utiliser également un câble blindé en respectant les règles de reprise de blindage énumérées précédemment. ATTENTION ! Les câbles de commande (consigne, liaison série, position, résolveur) comme les câbles de puissance doivent être connectés et déconnectés avec le variateur HORS TENSION. Chapitre 4 - Connexions 19 SMT-BD1 Chapitre 5 - Fonctions ajustables Le logiciel BPCW, compatible PC avec l'environnement WINDOWS®, permet une adaptation très facile du variateur à l'application finale. 1 - DESCRIPTION DE LA FENETRE GRAPHIQUE PC (INFRANOR Digital Drive) La fenêtre graphique INFRANOR Digital Drive comprend un tableau de bord de réglage, un tableau bord de commande et des fonctions accessibles par menus. Cette présentation permet un ajustement rapide des principaux paramètres du système pendant la phase de mise en route et de réglage. 1.1 - TABLEAU DE BORD DE COMMANDE Le tableau de bord de commande permet de commander directement le moteur à partir du PC pendant la phase de mise en route. Les fonctions RUN et SPEED doivent être validées par la commande Software control accessible dans le menu Setup à partir de la version 2.0 du logiciel BPCW (cf. chapitre 5, § 2). La fonction RUN concerne la mise en route et l'arrêt du variateur et du moteur pendant la phase de mise en route et de réglage. - En position d'arrêt (STOP), le variateur est verrouillé et le moteur n'est pas asservi. - En position manuelle (MANUAL), on entre directement une consigne de vitesse digitale à partir du PC par la fonction SPEED. - En position automatique (AUTOMATIC), la consigne analogique de vitesse ou de couple est reçue par l'entrée CV de la prise X4. 20 Chapitre 5 – Fonctions ajustables SMT-BD1 La fonction SPEED concerne la commande en vitesse du moteur à partir du PC pendant la phase de mise en route et de réglage. - La valeur de la consigne de vitesse digitale en tr/min est entrée dans la case Reference. - Les trois boutons "poussoir", à droite, dans la case Speed, permettent d'envoyer une consigne de vitesse (Reference) positive (>>), négative (<<) ou nulle (0). La fonction ERROR MESSAGE affiche en clair les messages d'erreur à l'écran et la mémorisation des défauts peut être effacée par la commande RESET à droite de la case. 1.2 - TABLEAU DE BORD DE REGLAGE Les principaux paramètres ajustables et les fonctions automatiques d'aide à la mise en route sont accessibles dans le tableau de bord de réglage. Le système complet y est présenté sous forme de schéma bloc pour une meilleure visualisation des paramètres. Le module ANALOGUE INPUT concerne les paramètres ajustables pour l'entrée de la consigne de vitesse du moteur. - Le paramètre Maximum speed (rpm) définit la vitesse de rotation maximale du moteur pour une tension de consigne de 10 V sur l'entrée CV de X4. La plage de variation est comprise entre 100 et 14 000 tr/min. Ce paramètre est calculé automatiquement à partir de la valeur de la vitesse nominale (Rated speed) entrée par l'utilisateur. - Le paramètre Rated speed (rpm) définit la vitesse de rotation nominale du moteur pour une tension de consigne de 8 V ou de 9 V sur l'entrée CV de X4. La plage de réglage est comprise entre 80 et 11 200 tr/min pour une consigne de 8 V et entre 90 et 12 600 tr/min pour une consigne de 9 V. Si ce paramètre est modifié après la programmation de la sortie pseudo-codeur, vérifier que la nouvelle vitesse maximale (Maximum speed) est compatible avec le paramètre Encoder resolution. - Le paramètre Accel/decel time (ms) définit le temps d'accélération ou de décélération du moteur entre zéro et la vitesse maximale (Maximum speed) définie précédemment. La plage de réglage est comprise entre 0 et 30 s. - La commande Reverse movement permet d'inverser le sens de rotation du moteur par rapport au signe de la consigne de vitesse CV. Pour la sortie de position pseudo-codeur, le sens de comptage par rapport au sens de rotation du moteur n'est pas modifié. La figure ci-dessous représente la configuration standard des moteurs MAVILOR en respectant le câblage défini par le constructeur. - Reverse movement Reverse movement Consigne > 0 Sens de rotation CCW FC- arrête le moteur Consigne > 0 Sens de rotation CW FC+ arrête le moteur A A B B x La commande Offset compensation identifie la valeur de la tension d'offset présente sur l'entrée analogique CV et annule son effet sur la consigne de vitesse. Elle est également accessible par le bouton poussoir OFFSET de la face avant du variateur. Chapitre 5 - Fonctions ajustables 21 SMT-BD1 Le module CONTROLLER concerne l'ajustement du régulateur de vitesse numérique du variateur. - Le choix du type de régulateur (P, PI ou PI2) est réalisé dans la partie haute de la case CONTROLLER. En position P, le régulateur de vitesse est du type Proportionnel uniquement. En position PI, le régulateur de vitesse est du type Proportionnel plus Intégral classique. En position PI2, le régulateur de vitesse est du type Proportionnel plus deux termes intégraux. L'utilisation du second terme intégral permet d'augmenter la raideur de l'axe et la précision de la régulation aux très basses vitesses. - La commande AUTO-TUNING identifie les caractéristiques du moteur et de la charge et calcule les paramètres de gain du régulateur. Lors de l'exécution de la procédure, la case Bandwidth permet de sélectionner la bande passante de la boucle de vitesse (Low = 50 Hz, Medium = 75 Hz, High = 100 Hz) et la case Filter permet de sélectionner le filtre passe bas sur l'erreur de vitesse (Standard = 1er ordre, Antirésonance = 3ème ordre). La case Filter n'est accessible qu'à partir de la version 2.6 de BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur. - Les deux boutons "poussoir" Stability Gain, en bas de la case CONTROLLER, permettent d'augmenter (->) ou diminuer (<-) le gain de la boucle. Le module CURRENT concerne les paramètres de limitation de courant du variateur. - Le choix du modèle de variateur utilisé est réalisé dans le tableau Drive list. - Le choix du type de ventilateur utilisé est réalisé dans la partie Fan. - Le choix du mode de limitation du courant nominal du variateur est réalisé dans la partie I2t mode. En position Fusing, le variateur est désactivé lorsque le seuil de limitation de courant est atteint (cf. chapitre 8, § 3.3). En position Limiting, le courant est simplement limité à la valeur définie par le paramètre Rated current lorsque le seuil de limitation est atteint (cf. chapitre 8, § 3.3). - Le paramètre Maximum current (%) définit la valeur maximale du courant délivré par le variateur. Il peut varier entre 0 % et 100 % de la valeur du calibre courant du variateur. Ce paramètre est fixé en fonction des caractéristiques du variateur et du moteur utilisé (cf. chapitre 2, § 1). - Le paramètre Rated current (%) définit le seuil de limitation du courant efficace (I2t) délivré par le variateur. Il peut varier entre 20 % et 50 % de la valeur du calibre courant du variateur. Ce seuil est fixé en fonction des caractéristiques du variateur et du moteur utilisé (cf. chapitre 2, paragraphe 1). Le module MOTOR LIST permet d'initialiser automatiquement les paramètres concernant le moteur (Pole pairs, Phase order, Resolver offset, Current Phase Lead) à partir de la sélection du modèle utilisé dans un tableau. Le module ENCODER RESOLUTION concerne la sortie de position pseudo-codeur du variateur. La commande MODIFY permet de définir les caractéristiques des signaux A, B et Z disponibles sur la prise X2. - Le paramètre Encoder resolution définit le nombre de points équivalents codeur sur les voies A et B de la sortie de position pseudo-codeur pour un tour de l'axe du moteur. Les valeurs binaires et décimales sont toutes les deux acceptées. Le nombre maximal de points codeur par tour est limité par la vitesse de rotation du moteur comme indiqué dans le tableau ci-dessous. VITESSE MAX. POSSIBLE (rpm) NOMBRE MAX. DE POINTS CODEUR 900 8 192 3 600 4 096 14 000 1 024 - Le paramètre Number of zero pulse définit le nombre de tops zéro sur la voie Z pour 1 tour de l'axe du moteur. La plage de réglage est comprise entre 1 et 16. - Le paramètre Zero pulse origin shift définit le décalage entre le premier top zéro sur la voie Z et la position zéro de référence du résolveur. La plage de réglage est comprise entre 0 et 32 768. La valeur de 32 768 correspond à un tour de l'axe du moteur. - Le paramètre Zero pulse width définit la largeur des tops zéro sur la voie Z en nombre de points. La plage de réglage est comprise entre 8 et 32 768. La valeur de 32 768 correspond à un tour de l'axe du moteur. - La commande Programmation modifie la mémoire de la sortie pseudo-codeur en fonction des nouveaux paramètres entrés par l'utilisateur. 22 Chapitre 5 – Fonctions ajustables SMT-BD1 2 - MENU DE TRAITEMENT DES FICHIERS DE PARAMETRES (Files) La commande SAVE PARAMETER FILE permet de sauver l'ensemble des paramètres du variateur dans un fichier Nom Fich. PAR stocké sur ordinateur PC pour archivage. La commande LOAD PARAMETER FILE permet de charger l'ensemble des paramètres du variateur contenus dans un fichier Nom Fich. PAR stocké sur ordinateur PC. La commande SAVE PARAMETERS TO EEPROM permet de sauver l'ensemble des paramètres dans la mémoire EEPROM du variateur. Ces paramètres seront conservés dans l'appareil pendant sa mise hors tension ; ils seront automatiquement chargés dans le logiciel BPCW lors du lancement avec le variateur déjà sous tension. La commande EXIT permet de quitter le logiciel BPCW et de retourner sous l'environnement WINDOWS® du PC. Pour ne pas enregistrer les modifications de paramètres, il faut quitter le logiciel sans sauver les paramètres dans la mémoire EEPROM du variateur. Après coupure et remise sous tension, le variateur sera initialisé avec les anciens paramètres contenus dans l'EEPROM. En démarrant à nouveau le logiciel BPCW, les paramètres contenus dans le variateur sont automatiquement chargés dans le logiciel. 3 - MENU DE CONFIGURATION DU LOGICIEL (Setup) Le sous menu Communication permet de définir le port de communication du PC qui est connecté au variateur (COM1 ou COM2) et la vitesse de transmission sur la liaison série. - Le choix du port de communication (Com. port) est réalisé dans la partie gauche de la case Communication setup. Le numéro du port peut être sauvegardé dans un fichier PC par la commande Save configuration. - Le choix de la vitesse de transmission (Baudrate) est réalisé dans la partie droite de la case Communication setup. Lorsqu'un variateur est connecté, le logiciel BPCW détermine automatiquement la vitesse de communication sauvegardée dans le variateur. Cette valeur peut être modifiée par l'utilisateur et sauvegardée dans un fichier PC par la commande Save configuration. - La commande Save configuration permet de sauvegarder la configuration du port série dans un fichier PC BPCW. CFG pour éviter la recherche automatique et démarrer plus rapidement le logiciel BPCW. Le sous menu Software control (accessible à partir de la version 2.0 du logiciel BPCW) permet de valider le mode de commande directe du variateur à partir du PC par les fonctions RUN et SPEED pendant la phase de mise en route (cf. Chapitre 5, § 1.1). Ce mode de fonctionnement est également nécessaire pour utiliser la fonction AUTOPHASING PROCEDURE (cf. chapitre 6, § 3.4). 4 - MENU DES FONCTIONS AVANCEES (Advanced Functions) 4.1 - PARAMETRES MOTEUR La commande AUTOPHASING PROCEDURE identifie les paramètres Pole pairs, Phase order et Resolver offset pour un modèle de moteur qui ne se trouve pas dans le module MOTOR LIST. La commande MOTOR PARAMETERS DEFINED BY USER permet d'accéder à l'ensemble des paramètres moteur définis ci-dessous. - Le paramètre Pole pairs définit le nombre de paires de pôles du moteur. - Le paramètre Phase order définit l'ordre de succession des phases du moteur. - Le paramètre Resolver offset définit le décalage mécanique entre la référence du moteur et celle du résolveur. - Le paramètre Current phase lead définit l'avance de phase des courants pour la vitesse max du moteur. Cette avance de phase, proportionnelle à la vitesse du moteur, sert à compenser le déphasage des boucles de courant afin de conserver un rapport couple/courant maximal dans le moteur. Chapitre 5 - Fonctions ajustables 23 SMT-BD1 La commande CURRENT PHASE LEAD CALCULATION calcule le paramètre Current phase lead à partir des caractéristiques suivantes du moteur : Motor torque constant (constante de couple du moteur en Nm/A), Motor terminal inductance (inductance entre phases du moteur en mH) et Motor maximum speed (vitesse maximale du moteur en tr/min). Cette procédure est utile pour un modèle de moteur qui ne se trouve pas dans le module MOTOR LIST. 4.2 - PARAMETRES REGULATEUR (Controller Parameters) La structure du régulateur de vitesse est représentée ci-dessous : KP CV 2.Pi.Fcv ----------------S + 2.Pi.Fcv Vref + - (KI1+KP.KI2) -----------------S Vmes (KI1.KI2) -----------------S2 + + 2.Pi.Fev --------------S+2.Pi.Fev Idc La signification des paramètres de gain ajustables est la suivante : - Le paramètre Speed error low pass filter définit la fréquence de coupure à -3 db (Fev) du filtre du premier ordre qui agit sur l'erreur de vitesse. La valeur de ce paramètre est fonction de la bande passante choisie. - Le paramètre Proportionnal speed gain défint le gain proportionnel (KP) du régulateur qui agit sur l'erreur de vitesse. La plage de réglage est comprise entre 0 et 4 095. - Le paramètre Integral 1 speed gain définit le gain intégral premier (KI1) du régulateur qui agit sur l'erreur de vitesse. La plage de réglage est comprise entre 0 et 255. - Le paramètre Integral 2 speed gain définit le gain intégral second (KI2) du régulateur qui agit sur l'erreur de vitesse. La plage de réglage est comprise entre 0 et 1. Tous ces paramètres de gain sont calculés automatiquement lors de l'exécution de la commande AUTO-TUNING. 4.3 - FILTRE SUR LA CONSIGNE DE VITESSE (Analogue input filter) Le paramètre Analogue input low pass filter définit la fréquence de coupure à -3 db (Fcv) du filtre du premier ordre qui agit sur la consigne de vitesse CV (ou la consigne de courant en mode couple) reçue par le variateur. En standard, la valeur est fixée à 1000 Hz. 4.4 - DESACTIVATION DU MODE INCREMENTAL (PULSE INPUT MODE) La commande Pulse input mode permet de désactiver le mode incrémental utilisé avec les options "c" et "d" (réducteur électronique et émulation de moteurs pas à pas) et de revenir au mode vitesse standard. 24 Chapitre 5 – Fonctions ajustables SMT-BD1 5 - MENU DES UTILITAIRES (Utilities) 5.1 - LECTURE DE L'ETAT DU VARIATEUR (Read drive status) Cette commande permet d'accéder à la fenêtre d'affichage de l'état des entrées logiques Enable, FC+, FC-, CI et CV0 ainsi qu'à la liste de tous les défauts du variateur (seul le défaut de plus haute priorité est affiché sur la face avant du variateur, cf. chapitre 7, § 2). REMARQUE Les indications de cette fenêtre correspondent à l'état du variateur au moment de l'entrée dans la fenêtre. Les modifications de l'état du variateur pendant l'affichage de la fenêtre ne sont pas prisent en compte. 5.2 - OSCILLOSCOPE DIGITAL (Digitizing oscilloscope) Cette commande est accessible sans la clé hardware de BPCW depuis la version 2.6 ; elle permet d'accéder à la fenêtre graphique de l'oscilloscope digital pour la visualisation de signaux de commande du variateur. La description des fonctions de l'oscilloscope digital est accessible dans le menu Help du logiciel BPCW (menu Help, sous menu Soltware menu, choix Utilities, sélection Digitizing oscilloscope). 6 - MENU D'AIDE (Help) Ce menu permet d'accéder aux informations concernant l'utilisation du logiciel BPCW et du variateur SMT-BD1. Chapitre 5 - Fonctions ajustables 25 SMT-BD1 Chapitre 6 - Mise en oeuvre 1 - VÉRIFICATION DE LA CONFIGURATION DU VARIATEUR La configuration standard du variateur pour moteur MAVILOR est la suivante : - Carte adaptation résolveur P RES : 4 x 12,7 KΩ 1%. Adaptation des boucles de courant suivant le tableau : chapitre 8 (Annexes) § 1. Sonde de température moteur de type PTC : Pont MN. Logique de commande positive : Ponts E - F - G fermés. Pas d'alimentation auxiliaire : Pont JK fermé et KL ouvert. Pour l'adaptation du variateur à d'autres types de moteurs, d'autres types de résolveurs ou à une autre logique de commande, voir chapitre 8, § 2, 3 et 4. 2 - MISE SOUS TENSION DU VARIATEUR Entrée « ENABLE » en l’air et entrée de la consigne analogique CV en l’air ou court-circuitée. Tester l’alimentation auxiliaire : Valeur nominale 230 Veff monophasé. Valeur maximale à ne jamais dépasser 260 Veff, toutes tolérances de variation de réseau comprises. Mettre sous tension l’alimentation auxiliaire, la LED verte ON doit être allumée et le défaut « Undervolt » doit être présent. Tester la tension d’alimentation de puissance : valeur nominale 230 Veff entre phases. Valeur maximale à ne jamais dépasser 260 Veff, toutes tolérances de variation de réseau comprises. Mettre sous tension l’alimentation de puissance, le défaut « Undervolt » doit disparaître. La résistance de décharge doit rester froide (attention, cette résistance est sous une tension très élevée). Vérifier que les vis de fixation des faces avant des variateurs soient correctement vissées dans le rack. 3 - MISE EN ROUTE ET REGLAGE DU VARIATEUR 3.1 - COMMUNICATION PAR LA LIAISON SERIE Connecter la liaison série RS 232 entre le PC et le variateur. Entrée "ENABLE" en l'air et entrée de la consigne analogique CV en l'air ou court-circuitée. Mettre le variateur sous tension puis démarrer le logiciel BPCW à partir de l'environnement WINDOWS® du PC en cliquant deux fois sur l'icône BPCW (cf. chapitre 8, § 5 pour l'installation du logiciel BPCW). Si le message "Drive is not on line" apparaît à l'écran, cliquer sur OK puis vérifier les points suivants : - le variateur est bien sous tension (LED verte ON allumée), - la connexion par la liaison RS 232 entre le variateur et le PC est correcte, - la configuration du logicel (Com. port et Baudrate) dans le sous menu Communication, accessible par le menu Setup, est correcte. Quitter ensuite la fenêtre Communication Setup par le bouton "poussoir" Save configuration. 26 Chapitre 6 – Mise en oeuvre SMT-BD1 3.2 - REGLAGE DU VARIATEUR Sélectionner le modèle de moteur correspondant à celui utilisé dans le module MOTOR LIST. Si le moteur utilisé ne figure pas dans le module MOTOR LIST, reportez-vous au § 3.4 de ce chapitre. Sélectionner le modèle de variateur (Drive list) utilisé ainsi que le type de ventilateur (Fan) dans le module CURRENT. Sélectionner le mode de limitation de courant du variateur (I2t mode) dans le menu CURRENT. Pour les opérations de mise en route le mode Fusing est conseillé. Vérifier que les valeurs des paramètres Maximum current et Rated current du module CURRENT soient compatibles avec le moteur et le variateur sinon les modifier en accord avec les caractéristiques du moteur et du variateur. Vérifier que les valeurs des paramètres Maximum speed et Accel. Time du module ANALOGUE INPUT soient compatibles avec le moteur et l'application sinon les modifier en accord avec les caractéristiques du moteur et de l'application. Sélectionner le type de régulateur de vitesse utilisé (P, PI ou PI2) dans le module CONTROLLER. Dans le cas d'un axe avec un couple de charge entraînant (charge verticale par exemple) reportez-vous au § 3.5 de ce chapitre. Sélectionner la commande Software control accessible dans le menu Setup à partir de la version 2.0 du logiciel de paramétrage BPCW et passer en position STOP dans le module RUN. Assurez-vous que l'axe du moteur est libre et que sa rotation d'un tour est sans danger pour l'utilisateur et la machine avant d'exécuter la commande AUTO-TUNING du module CONTROLLER. Après l'exécution de la procédure AUTO-TUNING, vérifier que le moteur tourne correctement dans les deux sens en commande manuelle (MANUAL) avec la fonction SPEED et une consigne de vitesse digitale dans la case Reference. En cas de fort bruit dans le moteur à l'arrêt et en rotation, vérifier la rigidité de la transmission entre le moteur et la charge (jeux et élasticités dans les réducteurs et les accouplements). Si nécessaire, refaire une commande AUTO-TUNING en choisissant une bande passante plus faible (Bandwidth = Medium ou Low). Si le problème persiste, refaire la commande AUTO-TUNING en activant le filtre antirésonance (Filter = Antiresonance). Le filtre antirésonance est accessible à partir de la version 2.6 de BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur. Vérifier l'allure de la réponse à un petit échelon de vitesse sans saturation de IDC en commande manuelle (MANUAL) avec la fonction SPEED ou en commande automatique (AUTOMATIC) avec une consigne de vitesse analogique entrée en CV de la prise X4. Ajuster plus finement la stabilité de la réponse de la boucle avec les boutons "poussoir" Stability gain en bas du module CONTROLLER si c'est nécessaire. Court-circuiter l'entrée CV de la prise X4 ou afficher une consigne de vitesse nulle dans la CN si l'on désire compenser l'offset de l'ensemble variateur +CN. Exécuter la commande OFFSET COMPENSATION accessible dans le module ANALOGUE INPUT ou par le bouton "poussoir" OFFSET de la face avant du variateur. Exécuter la commande MODIFY dans le module ENCODER RESOLUTION et choisir les caractéristiques des signaux pseudo-codeur sur les voies A, B et Z de la prise X2 (cf. chapitre 5, § 1 - 2 pour la limitation de résolution avec la vitesse maximale du moteur). La commande Programmation lance la programmation de la mémoire de la sortie pseudo-codeur qui se trouve sur le variateur. Chapitre 6 - Mise en oeuvre 27 SMT-BD1 3.3 - SAUVEGARDE DES PARAMETRES VARIATEUR Sauvegarder l'ensemble des paramètres dans la mémoire EEPROM du variateur par la commande SAVE PARAMETER TO EEPROM, accessible par le menu Files. Sauvegarder l'ensemble des paramètres dans un fichier sous la désignation Nom Fichier. PAR, par la commande SAVE PARAMETERS FILE, accessible par le menu Files. Ce fichier pourra ensuite être rechargé dans le logiciel BPCW par la commande LOAD PARAMETERS FILE, également accessible par le menu Files. Quitter le logiciel BPCW par la commande EXIT, accessible par le menu Files. 3.4 - ADAPTATION A UN NOUVEAU MOTEUR Si le moteur utilisé ne figure pas dans le module MOTOR LIST, procéder de la manière suivante : Sélectionner le modèle de variateur (Drive list) utilisé ainsi que le type de ventilateur (Fan) dans le module CURRENT. Sélectionner le mode de limitation de courant du variateur (I2t mode) dans le menu CURRENT. Pour les opérations de mise en route le mode Fusing est conseillé. Vérifier que les valeurs des paramètres Maximum current et Rated current du module CURRENT sont compatibles avec le moteur et le variateur sinon les modifier en accord avec les caractéristiques du moteur et du variateur. Vérifier que les valeurs des paramètres Maximum speed et Accel. Time du module ANALOGUE INPUT sont compatibles avec le moteur et l'application, sinon les modifier en accord avec les caractéristiques du moteur et de l'application. Découpler le moteur de la charge mécanique (moteur à vide) et assurez-vous que l'axe du moteur est libre et que sa rotation d'un tour est sans danger pour l'utilisateur. Sélectionner la commande Software control accessible dans le menu Setup à partir de la version 2.0 du logiciel de paramétrage BPCW et passer en position STOP dans le module RUN. Sélectionner la commande AUTO-PHASING PROCEDURE dans le menu Advanced Functions pour déterminer les paramètres Pole pairs, Phase order et Resolver offset. Utiliser ensuite la commande CURRENT PHASE LEAD CALCULATION du menu Advanced Functions pour déterminer le paramètre Current Phase lead à partir des paramètres caractéristiques du moteur (les effets de ce paramètre sont appréciables pour les moteurs ayant une inductance faible et fonctionnant à des vitesses élevées). 3.5 - REGLAGE DE LA BOUCLE DE VITESSE AVEC CHARGE VERTICALE Dans le cas d'un axe avec un couple de charge entraînant (charge verticale par exemple) on procèdera de la manière suivante : Première méthode : Contrôle de la charge par le PC Sélectionner le mode de limitation de courant "Limiting" dans le module CURRENT. Sélectionner le type de régulateur de vitesse utilisé (PI ou PI2) dans le module CONTROLLER. Sélectionner la commande Software control accessible dans le menu Setup à partir de la version 2.0 du logiciel de paramétrage BPCW et passer en position STOP dans le module RUN. Exécuter d'abord la commande AUTO-TUNING du module CONTROLLER avec le moteur à vide découplé de la charge mécanique pour initialiser les gains de la boucle de vitesse. Accoupler le moteur à la charge et déplacer l'axe jusqu'à une position de maintien pour laquelle la rotation d'un tour du moteur est sans danger pour l'utilisateur et la machine. Utiliser la commande manuelle (MANUAL) avec la fonction SPEED et une consigne de vitesse digitale faible dans la case Reference pour déplacer l'axe. Exécuter alors la commande AUTO-TUNING dans le module CONTROLLER avec le moteur sous asservissement sur sa position de maintien (consigne de vitesse nulle). 28 Chapitre 6 – Mise en oeuvre SMT-BD1 En cas de fort bruit dans le moteur à l'arrêt et en rotation, vérifier la rigidité de la transmission entre le moteur et la charge (jeux et élasticités dans les réducteurs et les accouplements). Si nécessaire, refaire une commande AUTO-TUNING en choisissant une bande passante plus faible (Bandwidth = Medium ou Low). Si le problème persiste, refaire la commande AUTO-TUNING en activant le filtre antirésonance (Filter = Antiresonance). Le filtre antirésonance est accessible à partir de la version 2.6 de BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur. Vérifier ensuite l'allure de la réponse à un petit échelon de vitesse sans saturation de IDC comme dans le cas classique sans charge verticale. Revenir sur la position de repos de l'axe avant de passer en mode STOP ou AUTOMATIC. Deuxième méthode : Contrôle de la charge par la CN (Réalisable à partir de la version 2.0 du logiciel BPCW et de la version 2.4 de la mémoire programme Firmware memory du variateur SMT-BD1). Sélectionner le mode de limitation de courant "Limiting" dans le module CURRENT. Sélectionner le type de régulateur de vitesse utlisé (PI ou PI2) dans le module CONTROLLER. Exécuter d'abord la commande AUTO-TUNING du module CONTROLLER comme indiqué précédemment (Chapitre 6, § 3.2) avec le moteur à vide découplé de la charge mécanique pour initialiser les gains de la boucle de vitesse. Exécuter la commande MODIFY dans le module ENCODER RESOLUTION et choisir les caractéristiques des signaux pseudo-codeur sur les voies A, B et Z de la prise X2 en fonction de la résolution de position dans la CN. La commande Programmation lance la programmation de la mémoire de la sortie pseudo-codeur qui se trouve sur le variateur. Accoupler le moteur à la charge et connecter le variateur à la CN. Si cela est possible réaliser une commande en boucle ouverte par la CN sinon reboucler la position avec un gain stable. Déplacer l'axe par la CN jusqu'à une position de maintien pour laquelle la rotation d'un tour du moteur est sans danger pour l'utilisateur et pour la machine (suffisamment loin des butées mécaniques). Exécuter alors la commande AUTO-TUNING dans le module CONTROLLER avec le moteur à l'arrêt. En cas de mouvement de l'axe, la commande AUTO-TUNING n'est pas acceptée par le variateur. En cas de fort bruit dans le moteur à l'arrêt et en rotation, vérifier la rigidité de la transmission entre le moteur et la charge (jeux et élasticités dans les réducteurs et les accouplements). Si nécessaire, refaire une commande AUTO-TUNING en choisissant une bande passante plus faible (Bandwidth = Medium ou Low). Si le problème persiste, refaire la commande AUTO-TUNING en activant le filtre antirésonance (Filter = Antiresonance). Le filtre antirésonance est accessible à partir de la version 2.6 de BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur. Ajuster ensuite les gains de la boucle de position dans la CN pour obtenir la réponse souhaitée. Si nécessaire, ajuster plus finement la stabilité de la réponse de la boucle de vitesse avec les boutons "poussoir" Stability gain en bas de module CONTROLLER. Chapitre 6 - Mise en oeuvre 29 SMT-BD1 Chapitre 7 - Elimination des défauts 1 - DEFAUT SYSTEME Si la LED rouge "SYS" est allumée à la mise sous tension du variateur, la carte logique est hors service. - Vérifier que la mémoire programme EPROM (firmware memory) soit correctement enfichée sur le variateur. - Vérifier qu'il n'y ait pas un dépôt de poussière conductrice entraînant des courts-circuits sur la carte logique du variateur. 2 - DEFAUTS MEMORISES L'apparition d'un défaut réel sur le variateur peut entraîner la détection d'une série de défauts qui ne sont que les conséquences du défaut initial. Afin de faciliter le diagnostic et la maintenance, les défauts sont donc affichés et traités avec la priorité décroissante énoncée dans ce chapitre. Pour des raisons de sécurité, les interventions directes sur le variateur doivent être réalisées HORS TENSION ; dans ce cas, la RAZ des défauts sera automatiquement réalisée à la remise sous tension. Dans le cas d'une intervention sous tension, ne pas oublier de faire une RAZ des défauts immédiatement après l'élimination du défaut (prise X4, pin 13 ou commande RESET dans le logiciel BPCW). 2.1 - DEFAUT "BUSY" - Si le défaut BUSY est affiché en permanence, après la mise sous tension du variateur, la procédure d'AUTOTEST a échoué et le variateur n'est pas en mesure de fonctionner. - Si le défaut BUSY est affiché en permanence, après l'exécution de la commande AUTO-PHASING, c'est que la procédure a échoué à cause d'un évènement extérieur et les paramètres calculés sont incohérents. Vérifier d'abord que l'entrée ENABLE soit bien activée. Vérifier ensuite que le moteur soit découplé de la charge et que le mouvement de l'axe soit libre pendant l'exécution de la procédure. - Si le défaut BUSY est affiché en permanence, après l'exécution de la commande AUTO-TUNING, c'est que la procédure a échoué à cause d'un évènement extérieur et les paramètres calculés sont incohérents. Vérifier d'abord que l'entrée ENABLE soit bien activée. Vérifier ensuite que l'axe du moteur ne soit pas bloqué pendant l'exécution de la procédure. - Si le défaut BUSY est affiché en permanence, après l'exécution de la commande OFFSET COMPENSATION, c'est que l'offset mesuré est supérieur à 1 Volt. Vérifier la tension appliquée sur l'entrée CV pendant l'exécution de la procédure. - Si le défaut BUSY est affiché en permanence, après l'exécution de la commande PROGRAMMATION, dans le module ENCODER RESOLUTION, c'est que la mémoire de la sortie codeur du variateur est hors service. 2.2 - DEFAUT "EEPROM" - Vérifier la présence de la mémoire EEPROM paramètres sur son support (Attention au sens d'insertion). - Si le défaut persiste, la mémoire EEPROM n'est pas correctement initialisée (CHECKSUM) ou elle est incompatible avec la version de logiciel du variateur. 2.3 - DEFAUT "°C MOTOR" - Si apparition du défaut à la mise en route du variateur : * Vérifier la configuration des cavaliers MN et OP par rapport au type de sonde utilisé dans le moteur. * Vérifier la liaison de la sonde de température avec le variateur sur la prise X1 de la face avant ou la prise X6 en fond de panier du rack suivant le câblage utilisé. - Si apparition du défaut en cours de fonctionnement : * Vérifier la température du moteur et rechercher la cause de cet échauffement excessif (surcharge mécanique de l'axe, cadence de fonctionnement trop élevée, ...). 30 Chapitre 7 – Elimination des défauts SMT-BD1 2.4 - DEFAUT "UNDERVOLT" - Si apparition du défaut à la mise en route du variateur : * Vérifier que l'alimentation de puissance soit bien sous tension. 2.5 - DEFAUT "°C AMPLI" Vérifier la cohérence du type de ventilation utilisé par rapport au courant nominal demandé à l' appareil (voir tableau des courants au ch. 2, § 1). 2.6 - DEFAUT "POWER STAGE" - Si apparition du défaut à la mise en route de variateur : * Vérifier la tension du Bus DC et la tension aux bornes du secondaire du transformateur de puissance (Bus DC < 370 VDC et Vsecondaire < 260 VAC). - Si apparition du défaut en cours de fonctionnement : * Vérifier le fonctionnement du système de décharge pendant les phases de freinage du moteur. * Vérifier le dimensionnement de la résistance de décharge par rapport aux phases de freinage du moteur. * Vérifier la cohérence du cycle de courant demandé au variateur par rapport au tableau des courants autorisés (voir tableau des courants au chapitre 2, § 1). * Vérifier qu'il n'y ait pas de court-circuit dans le câblage du moteur et aux bornes du moteur. 2.7 - DEFAUT "RESOLVER" - Vérifier le raccordement du résolveur sur la prise X1 du variateur. - Vérifier la présence des composants référencés P-RES sur le variateur. - Vérifier la cohérence entre le type de résolveur utilisé et les composants P-RES. - Vérifier les liaisons entre résolveur et variateur et aux bornes du résolveur. 2.8 - DEFAUT "R.D.C" - Si apparition du défaut à la mise en route du variateur : * Vérifier la cohérence entre la valeur des composants P-RES et le rapport de transformation du résolveur. - Si apparition du défaut en cours de fonctionnement : * Vérifier que la vitesse de rotation du moteur ne dépasse pas la vitesse limite définie ci-dessous. Si Maximum speed ≤ 900 tr/min, alors vitesse limite = 900 tr/min. Si 900 tr/min < Maximum speed ≤ 3 600 tr/min, alors vitesse limite = 3 600 tr/min. Si 3 600 tr/min < Maximum speed ≤ 14 000 tr/min, alors vitesse limite = 14 000 tr/min. Attention, en fonctionnement en mode couple (commande CI activée sur X4) la vitesse du moteur est imposée par la charge. 2.9 - DEFAUT "I2T" - Vérifier la valeur du courant nominal demandé à l'appareil par rapport au tableau des courants autorisés en cycle impulsionnel (chapitre 2, § 1). - Vérifier la valeur du courant nominal du variateur défini dans le paramètre Rated current par rapport au courant nécessaire pour exécuter le cycle de travail. Chapitre 7 - Eliminations des défauts 31 SMT-BD1 3 - DYSFONCTIONNEMENTS 3.1 - PAS DE REACTION MOTEUR - Vérifier que le variateur soit sous tension. - Vérifier la présence de l'alimentation de puissance. - Vérifier les fusibles du variateur (F1 et F2) et le raccordement du moteur. - Vérifier le câblage de la logique de commande pour les signaux FC+, FC- et ENABLE (cf. ch. 8, § 4). 3.2 - MOTEUR SOUS TENSION MAIS PAS DE COUPLE - Vérifier que les paramètres Maximum current et Rated current ne soient pas nuls. - Vérifier que le variateur ne soit pas en mode couple (commande CI activée sur X4) avec consigne nulle. 3.3 - BLOCAGE DE L'AXE OU OSCILLATIONS ALTERNEES OU ROTATION A VITESSE MAX - Vérifier que le mode incrémental ne soit pas activé par la commande Pulse input mode dans le menu Advanced functions (cf. ch. 5, § 4.4). - Vérifier le câblage du résolveur sur la prise X1 et la fixation mécanique du résolveur sur le moteur. - Vérifier la sélection du moteur dans le module MOTOR LIST. - Vérifier la valeur des paramètres Motor parameters dans le menu Advanced Functions et relancer si nécessaire une commande AUTO-PHASING avec le moteur à vide (cf. ch. 6, § 3). 3.4 - ROTATION DISCONTINUE DU MOTEUR AVEC DES POSITIONS A COUPLE NUL - Vérifier le raccordement des trois fils de phase entre le moteur et le variateur. 3.5 - DERIVE DU MOTEUR A CONSIGNE DE VITESSE ANALOGIQUE NULLE - Vérifier que le câblage de CV entre CN et variateur soit conforme aux recommandations du ch. 4 (CV- au point froid CN et fil de 0 Volt). - Vérifier la compensation de l'offset et lancer si nécessaire la commande Offset compensation. 3.6 - FORTES CREPITATIONS DANS LE MOTEUR A L'ARRET - Vérifier que les liaisons de masse Moteur - Variateur - CN soient conformes aux recommandations du ch. 4. Vérifier que le câblage de la consigne de vitesse CV entre CN et variateur soit conforme aux recommandations du ch. 4 et vérifier la reprise de blindage des fils résolveur côté moteur et côté variateur. 3.7 - FORT BRUIT DANS LE MOTEUR A L'ARRET ET EN ROTATION - Vérifier la rigidité de la chaîne de transmission mécanique entre le moteur et la charge (jeux et élasticités dans les réducteurs et accouplements). - Refaire une commande AUTO-TUNING en choisissant une bande passante plus faible (Medium ou Low). - Si le problème persiste refaire alors une commande AUTO-TUNING en activant le filtre antirésonance (Filter = Antiresonance). Le filtre antirésonance est accessible à partir de la version 2.6 de BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur. 32 Chapitre 7 – Elimination des défauts SMT-BD1 3.8 - IMPOSSIBILITE DE REBOUCLER LA POSITION AVEC LA CN - Vérifier la présence des signaux A, B et Z sur la prise X2 du variateur en tournant l'axe du moteur à la main et vérifier le câblage entre CN et variateur. - Vérifier la cohérence entre les paramètres Maximum speed et Encoder resolution (cf. tableau au chapitre 5, § 1.2). - Vérifier le sens de comptage de la CN par rapport au signe de la consigne de vitesse. S'il y a une inversion, utiliser la commande Reverse movement dans le logiciel BPCW pour retrouver un fonctionnement correct. 4 - SERVICE ET MAINTENANCE Lors du remplacement d'un variateur sur une machine, procéder de la manière suivante : - Vérifier que la configuration hardware du nouveau variateur soit identique à celle de l'appareil à remplacer, - Enficher la mémoire EEPROM paramètres de l'appareil à remplacer (ou un duplicata) sur le nouveau variateur, - Appliquer sur CV la consigne de vitesse nulle et lancer la procédure de compensation d'offset par le bouton "poussoir" de la face avant du variateur. Le nouveau variateur est alors entièrement configuré comme l'appareil à remplacer. REMARQUE Pour les variateurs de présérie munis d'une mémoire codeur du type EEPROM (circuit 01612A), il faut refaire la programmation de la sortie codeur du nouveau variateur avec la commande Programmation dans le module ENCODER RESOLUTION du logiciel BPCW. Pour les variateurs de série à partir du circuit 01612B, cette opération n'est pas nécessaire. Chapitre 7 - Eliminations des défauts 33 SMT-BD1 Chapitre 8 - Annexes 1 - ADAPTATIONS HARDWARE Toutes les adaptations hardware du module variateur SMT-BD1 sont localisées sur le plan d'implantation de la page suivante. Pour les moteurs MAVILOR de la gamme BL et MA, l'adaptation des boucles de courant est réalisée par les ponts B1, B2, B3. Ampli Moteur MA 3 MA 6 MA 10 MA 20 MA 30 MA 45 MA 55 BL 55-3 BL 55-5 BL 71 BL 72 BL 73 BL 74 BL 111 BL 112 BL 113 BL 114 BL 115 BL 141 BL 142 BL 143 BL 144 4A 8A 12 A B1 B1 B2 B2 B1 B1 B1 17 A 30 A B1 B1 B2 B1 B1 B2 B2 45 A 60 A 70 A 100 A B1 B2 B2 B2 B1 B1 B1 B2 B1 B1 B2 B1 B1 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B1 B2 B1 B1 B2 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B2 B2 B2 B2 B1 B2 B3 B1 B1 B1 B1 B2 B3 B1 B1 B1 B1 B2 B3 B3 B2 B3 B3 B2 B2 B2 B3 B3 B2 B3 B2 B2 En standard, le convertisseur analogique/digital (ADC) pour la consigne de vitesse analogique a une résolution de 12 bits (réf : ADS 7804). En option, le variateur peut être livré avec un convertisseur de résolution 16 bits (réf : ADS 7805). En standard, le circuit de communication (Serial link) est prévu pour une liaison RS232 (strap B fermé). En option, le variateur peut être livré avec un circuit de communication spécifique pour liaison RS422 avec strap C fermé. La mémoire programme (Firmware memory) de la version de base du variateur porte la référence "X.XA" avec la carte logique 01612A, la référence "X.XB" avec la carte logique 01612B et la référence "X.XC" avec la carte logique 01612C et la référence "X.XC" avec X.X supérieur à 5.0 dans le cas de la carte logique 01640A. 34 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 PLAN DES ADAPTATIONS HARDWARE Current loops (power board) X3 X2 X4 X5 EEPROM parameters B U64 X1 U59 Resolver transformation ratio C Serial link RS232 Serial link RS422 B3 B2 RES ADC 12 bits ADC 16 bits B1 Ref 5 0V U68 Firmware memory U2 Amplifier address switches CE/EMF (option) ON U18 Logic + Logic - Motor CTN Motor CTP Power fuse (power board) 1234 F1 M N O P PSTH L K J G F E "Undervolt." fault inhibition ABCD PR8 Logic fuse (power board) F2 PR3 REMARQUE : PSTH = Ajustement seuil pour sonde de température sur carte logique 01640 uniquement Pour calibres 4 A à 100 A ! AVERTISSEMENT Pour les versions d'appareils avec calibres de courant 70 A et 100 A et numéros de série antérieurs à 260600, consulter INFRANOR. Chapitre 8 - Annexes 35 SMT-BD1 SELECTION DU SYSTEME DE DECHARGE POUR SMT-BD1-220/04w à 220/60w Résistance de décharge Cavalier de sélection pour 220/04w à 220/17w Cavalier de sélection pour 220/30w à 220/60w Monoaxe SMT-BM20 A : cavalier de sélection fermé. Rack BF : cavalier de sélection ouvert. REMARQUE La sélection du système de décharge n’est possible que pour les variateurs avec la référence « w ». 36 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 2 - ADAPTATION A DIFFERENTS RESOLVEURS Pour l'utilisation de résolveurs autres que les résolveurs qui équipent les moteurs MAVILOR dans leur présentation standard, se reporter au schéma de câblage ci-dessous ainsi qu'à celui du constructeur Jn S2 Br S4 Nr S3 Re S1 X1 8 Sin 4 3 Cos Nr/Bc 7 R2 9 Ref Re/Bc R1 5 6 Pour l'utilisation de résolveurs de rapports de transformation différents de 0,5, il est nécessaire d'adapter l'amplitude des signaux Cos et Sin par les composants référencés "P-RES" suvant le tableau ci-dessous. P-RES Rapport de transformation A - B - C - D tolérance < 1 % 0,3 21 K 0,45 14,3 K 0,5 12,7 K 1 6,34 K Il est parfois nécessaire, pour certains résolveurs, d'adapter, par la capacité référencée "C60", le déphasage entre la Référence et les retours Cos et Sin.Cet ajustement est sous la responsabilité des services INFRANOR. REMARQUE Pour l'utilisation de résolveurs avec un nombre de paires de pôles N supérieur à 1, toutes les valeurs de vitesse visualisées dans le variateur sont égales à N fois la vitesse de rotation du moteur. Chapitre 8 - Annexes 37 SMT-BD1 3 - ADAPTATION A DIFFERENTS MOTEURS 3.1 - CAPTEUR DE TEMPERATURE MOTEUR La sonde de température est raccordée sur la prise résolveur X1 (bornes 1 et 2). 3.1.1 - SONDE DE TEMPERATURE PTC Pour les moteurs équipés de sonde de température PTC (ouverture du contact au déclenchement), la configuration du variateur est la suivante : pont MN fermé et pont OP ouvert. Le réglage du seuil de déclenchement pour les sondes de température de type PTC est réalisé par les composants de PSTH comme indiqué ci-dessous. PSTH-D = 14,3 KΩ, PSTH-B = 28 KΩ PSTH-A = 3 x RPTC (120° C) en KΩ RPTC (120° C) : valeur ohmique de la résistance de la sonde de température PTC à 120° C. En standard, PSTH A = 10 KΩ, soit RPTC (120° C) # 3 KΩ. 3.1.2 - SONDE DE TEMPERATURE NTC Pour les moteurs équipés de sonde de température NTC (fermeture du contact au déclenchement), la configuration du variateur est la suivante : Pont OP fermé et pont MN ouvert. Le réglage du seuil de déclenchement pour les sondes de température de type NTC est réalisé par les composants de PSTH comme indiqué ci-dessous. PSTH-D = 14,3 KΩ, PSTH-B = 28 KΩ PSTH-A = 3 x RNTC (120° C) en KΩ RNTC (120° C) : valeur ohmique de la résistance de la sonde de température NTC à 120° C. En standard, PSTH A = 10 KΩ, soit RNTC (120° C) # 3 KΩ. 3.2 - BOUCLES DE COURANT L'adaptation des correcteurs P.I. des boucles de courant en fonction du calibre courant de la carte puissance et de l'inductance entre bornes du moteur est réalisée de la manière suivante : VARIATEURS DE CALIBRE 4 A, 8 A, 12 A ET 17 A - Calcul de G = 1,4. Calibre courant (A). Inductance entre phases (mH). - Si G < 60, alors ponts boucles de courant (x3) en position B3. - Si 60 < G < 100, alors ponts boucles de courant (x3) en position B2. - Si G > 100, alors ponts boucles de courant (x3) en position B1. VARIATEURS DE CALIBRE 30 A, 45 A, 60 A, 70 A ET 100 A - Calcul de G = 1,4. Calibre courant (A). Inductance entre phases (mH). - Si G < 100, alors ponts boucles de courant (x3) en position B3. - Si 100 < G < 250, alors ponts boucles de courant (x3) en position B2. - Si G > 250, alors ponts boucles de courant (x3) en position B1. 38 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 3.3 - PROTECTION I2t Fonctionnement de la limitation de courant en mode Fusing Lorsque le courant efficace délivré par le variateur (I2t) atteint 85 % du courant nominal (Rated current), 2 la sortie Avertissement Idyn est activée et le défaut I t clignote sur la face avant du variateur. Si le courant 2 efficace (I t) n’est pas descendu en dessous de 85% du courant nominal (Rated current) avant 1 seconde, le défaut I2t est déclenché et le variateur est désactivé (dans le cas contraire, l’avertissement Idyn et le clignotement défaut I2t sont annulés). Lorsque le courant efficace délivré par le variateur (I2t) atteint la valeur du courant nominal (Rated current) la protection I2t limite le courant délivré par le variateur à cette valeur. Le diagramme de limitation du courant délivré par le variateur dans un cas extrême (surcharge du moteur ou axe bloqué) est représenté sur la figure ci-après. Courant variateur Maximum current. t1 = Avertissement Idyn t2 = Limitation courant t3 = Défaut I2t Rated current 1 seconde Temps t0 t1 t2 t3 La durée du courant maximal, avant activation de la sortie avertissement Idyn, dépend de la valeur des paramètres Rated current et Maximum current. Elle est calculée de la manière suivante : T dyn (seconde) = t1 - t0 = 3.3 x [ Rated current (%) / Maximum current (%) ]2 La durée du courant maximal, avant limitation au courant nominal, dépend également de la valeur des paramètres Rated current et Maximum current. Elle est calculée de la manière suivante : T max (seconde) = t2 - t0 = 4 x [ Rated current (%) / Maximum current (%) ] 2 REMARQUE 1 Les formules ci-dessus restent valables tant que le rapport Maximum current / Rated current est supérieur à 3/2. Lorsque le rapport Maximum current / Rated current se rapproche de 1, les valeurs de Tdyn et de Tmax données par le modèle de calcul précédent sont très inférieures aux valeurs réelles. Par exemple, lorsque le rapport Maximum current / Rated current = 1.2, Tdyn = 3.4 secondes et Tmax = 4.4 secondes. Lorsque le 2 rapport Maximum current / rated current est égal à 1, la protection I t ne verrouille plus le variateur mais limite simplement le courant à la valeur de courant nominal (paramètre Rated current). REMARQUE 2 2 2 Le signal I t du variateur peut être visualisé sur l’oscilloscope digital en sélectionnant le signal « I t » du menu 2 « Channel ». Les valeurs de seuil du signal I t, pour le mode de protection décrit ci-dessus, sont calculées de la manière suivante : Seuil d’activation du signal Idyn (%) = [Rated current (%)]2 / 70 Seuil de limitation du courant (%) = [Rated current (%)]2 / 50 Chapitre 8 - Annexes 39 SMT-BD1 La valeur correspondante de courant efficace du variateur peut être calculée au moyen de la formule suivante : 2 1/2 Courant efficace variateur (%) = [I t signal value (%) x 50] En mode Fusing, la valeur de courant nominal (Rated current) du variateur doit être ajustée de ! manière à être inférieure ou égale au courant nominal autorisé par l’appareil (cf chapitre 2, § 1). Fonctionnement de la limitation de courant en mode Limiting Lorsque le courant efficace délivré par le variateur (I2t) atteint 85 % du courant nominal (Rated current), 2 la sortie Avertissement Idyn est activée et le défaut I t clignote sur la face avant du variateur. Lorsque le courant 2 efficace (I t) descend en dessous de 85% du courant nominal (Rated current), l’avertissement Idyn et le clignotement défaut I2t sont tous deux annulés. Lorsque le courant efficace délivré par le variateur (I2t) atteint la valeur du courant nominal (Rated current), la 2 protection I t limite le courant délivré par le variateur à cette valeur. Le diagramme de limitation du courant délivré par le variateur dans un cas extrême (surcharge du moteur ou axe bloqué) est représenté sur la figure ci-dessous. Courant variateur Maximum current t1 = Avertissement Idyn t2 = Limitation courant Rated current Temps t0 t1 t2 La durée du courant maximal avant activation de la sortie avertissement Idyn (t1-t0) et avant limitation au courant nominal (t2-t0) est calculée de la même manière que dans le cas précédent (en mode Fusing). Les valeurs de seuil du signal I2t ainsi que la valeur de courant efficace du variateur sur l’oscilloscope digital sont également calculées de la même manière que dans le cas du mode « Fusing ». ! 40 En mode Limiting, la valeur de courant nominal (Rated current) du variateur doit être ajustée de manière à être inférieure ou égale au courant permanent autorisé par l’appareil (cf. chapitre 2,§ 1). Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 4 - ADAPTATION A LA LOGIQUE DE COMMANDE 4.1 - ENTREE EN LOGIQUE POSITIVE OU NEGATIVE Les entrées logiques FC+, FC-, ENABLE, CI et CV0 de la prise de commande X4 peuvent être configurées en logique positive (commande par +24 V) ou en logique négative (commande par 0 V) comme représenté sur le schéma ci-après. FC+ FCENABLE CI CV0 GND +24 V Log > 0 Log < 0 LOGIQUE POSITIVE : Ponts E-F-G fermés. Impédance d'entrée : 10 KΩ Tolérance : actif niveau 5 < V < 30 V Temps de réponse : 500 µs LOGIQUE NEGATIVE : Ponts E-F-G ouverts Impédance d'entrée : 10 kΩ Tolérance : inactif en l'air ou niveau 5 < V < 30 V Temps de réponse : 500 µs REMARQUE Les 5 entrées concernées (FC+, FC-, ENABLE, CI, CV0) de la prise X4 sont toutes en logique positive ou toutes en logique négative. 4.2 - EMPLOI DES ENTREES "FIN DE COURSE" Lors du fonctionnement du variateur en mode vitesse (entrée logique CI non activée), l'activation du fin de course FC+ interdit tout déplacement du moteur dans le sens de rotation horaire et l'activation du fin de course FCinterdit tout déplacement du moteur dans le sens de rotation anti-horaire. Lors du fonctionnement du variateur en mode couple (entrée logique CI activée), l'activation du fin de course FC+ bloque les consignes de couple du variateur comprisent entre 0 V et +10 V et l'activation du fin de course FCbloque les consignes de couple du variateur comprisent entre 0 V et -10 V. Pour les versions de la mémoire programme du variateur inférieures à la version 5.7, les fins de course n'ont aucun effet en mode couple. Chapitre 8 - Annexes 41 SMT-BD1 4.3 - EMPLOI DE SORTIES "VAR PRET" ET "PU PRETE" - Lorsque l'on désire conserver les références d'initialisation de position lors du déclenchement d'une sécurité mémorisée ou lors d'une coupure de l'alimentation de puissance, il faut : * avoir la possibilité de faire une "RAZ" des défauts par la prise X4, broche n° 13 sans couper l'alimentation de a commande, * avoir une entrée de tension d'alimentation pour la commande indépendante de celle de la puisssance (alimentation auxiliaire) afin de pouvoir couper l'alimentation de puissance sans interrompre l'alimentation de la commande. - Lorsque l'appareil reçoit une alimentation auxiliaire indépendante de celle de la puissance sur le connecteur PR8, le pont de soudure IJK de la carte de commande permet d'inhiber ou non le défaut "Under. volt" ("tension alimentation puissance insuffisante") lors de la mise sous tension de l'alimentation auxiliaire qui précède la mise sous tension de l'alimentation de puissance. * avec le pont JK fermé et le pont KL ouvert, lors de la mise sous tension de l'alimentation auxiliaire, avant la mise sous tension de l'alimentation de puissance, le défaut "Under. Volt." est présent et peut masquer un défaut de priorité inférieure. Les sorties "VAR PRET" et "PU PRETE" sont toutes deux inactives (contact ouvert) jusqu'à la mise sous tension de l'alimentation de puissance. * avec le pont JK ouvert et le pont KL fermé, le défaut "Under. Volt." est inhibé lors de la mise sous tension de l'alimentation auxiliaire avant la mise sous tension de l'alimentation de puissance. La sortie "VAR PRET" devient donc active et "PU PRETE" reste inactive (contact ouvert) jusqu'à la mise sous tension de l'alimentation de puissance. Pour le câblage des sorties « VAR PRET » et « PU PRETE » se reporter au manuel produit Blocs monoaxe SMT-BM 20 A – BMM 05 F – BMM 05 AF et au manuel produit Rack BF. 42 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 5 - INSTALLATION DU LOGICIEL BPCW Sous WINDOWS, sélectionner "exécuter" dans le menu "Fichier" du "Gestionnaire de programmes". Entrer ensuite a:install ("a:" indiquant le lecteur où se trouve la disquette du logiciel original). Figure 1 Lorsque le programme d'installation apparaît à l'écran, modifier, si nécessaire, les entrées "Source", "Destination" et "Group", puis cliquer sur le bouton "install" pour démarrer l'installation du logiciel. Figure 2 "Source" indique le chemin d'accès au répertoire où se trouvent les fichiers originaux du logiciel. "Destination" indique le chemin d'accès au répertoire où seront installés les fichiers. "Group" est le nom du groupe de logiciel sous "Gestionnaire de programme". Une fois que tous les fichiers sont copiés, cliquer sur "Exit" pour fermer le programme d'installation. Sous "Gestionnaire de programmes", cliquer sur l'icône "BP config." dans le groupe "Smtbd" pour lancer le programme de configuration du logiciel. Chapitre 8 - Annexes 43 SMT-BD1 Figure 3 Configurer le port de communication (numéro du port et vitesse de transfert). Cliquer ensuite sur "Save configuration". Quitter le programme de configuration en cliquant sur "Exit". Pour lancer le logiciel "BPCW", cliquer sur l'icône "Bpcw". 44 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 6 - REPRISE DE BLINDAGE SUR LES CONNECTEURS REGLE Le blindage ne doit jamais être interrompu sur toute la longueur du câble. Scotch cuivre autocollant si nécessaire pour augmenter artificiellement le diamètre du blindage et permettre un serrage correct sur la bride W V U Terre L1 L2 U V W N Connecteur sur moteur pour résolveur et moteur RACK BF ; Le fil soudé sur le blindage est possible car la boîte à bornes est métallique. Cette solution n'est pas idéale du point de vue CEM, mais acceptable. Boîte à bornes sur le moteur Boîtier SUB-D métallique ou plastique métallisé Le plus court possible Terre Blindage repiqué sur 360° par le collier de serrage X U V W SMT.AS / M.AS UV W X Les vis de fixation doivent être verrouillées pour assurer la continuité du blindage sur le châssis du variateur Variateur INFRANOR Terre BM 20 A Connecteurs SUB-D REMARQUE Quand le blindage est repris sur 360° par un collier, il n’est pas utile de raccorder en plus un fil sur le point de connexion prévu sur la prise SUB-D. Chapitre 8 - Annexes 45 SMT-BD1 7 - COMPENSATION DU COUPLE D'ENCOCHES Le couple d'encoches dans les moteurs sans balai à aimants permanents résulte de l'interaction entre les aimants du rotor et les encoches du stator. Cette perturbation est due à la différence de réluctance entre le cuivre des bobinages et le fer des dents du stator. Pour un moteur donné, le couple d'encoche peut être facilement évalué en déplaçant simplement le moteur manuellement, avec le variateur hors asservissement. La compensation du couple d'encoches disponible dans le variateur SMT-BD1 permet de supprimer les effets de couple d'encoches pour des applications particulières requérant une précision de couple supérieure à 1 %. Pour l'installation de la compensation de couple d'encoches, procéder de la manière suivante : Vérifier la présence de la mémoire CT/EMF (option) montée sur la carte logique du variateur. Vérifier que la clé hardware soit correctement enfichée sur le port parallèle du PC afin d'accéder au menu de compensation de couple d'encoches dans le logiciel BPCW. ATTENTION La compensation du couple d'encoches ne peut être utilisée que sur les moteurs équipés d'un résolveur "Speed 1" (résolveur avec une paire de pôles). Démarrer la mise en service et le réglage du variateur tels que décrits au chapitre 6. Découpler le moteur de la charge pour éviter toute perturbation extérieure sur l'arbre du moteur pendant la procédure d'acquisition du couple d'encoches (Cogging torque acquisition). Sélectionner le régulateur de type PI2 puis exécuter la procédure d'auto-tuning avec une bande passante élevée (High bandwidth) et en sélectionnant le filtre Standard. Désactiver la fonction Reduced stiffness at standstill si elle est activée. Exécuter la procédure d'acquisition du couple d'encoches (Cogging torque acquisition) en mode Software control et en sélectionnant Stop. Cette procédure prend quelques minutes car le moteur tourne à basse vitesse sur un ou deux tours dans les deux sens. La valeur de couple d'encoches acquise est automatiquement sauvegardée dans la mémoire EEPROM du variateur à la fin de la procédure. ATTENTION L'arbre du moteur de doit pas subir de perturbation pendant la procédure d'acquisition du couple d'encoches. Pour vérifier les effets de la compensation du couple d'encoches sur l'arbre du moteur, procéder de la manière suivante : Commuter le variateur en mode commande en couple par activation de l'entrée CI (pin 4 du connecteur X4) et court-circuiter ou ouvrir l'entrée CV de consigne analogique (pins 15, 16 et 17 du connecteur X4). Exécuter la procédure Offset compensation. Vérifier manuellement la réduction des effets du couple d'encoches en déplaçant l'axe du moteur lorsque la commande Cogging compensation est activée ou désactivée, avec le variateur hors asservissement. S'il reste quelques points de résistance sur un tour complet de l'arbre du moteur, renouveler la procédure d'acquisition. Eteindre le variateur et coupler le moteur à la charge. Remettre le variateur sous tension, activer la commande Cogging compensation et exécuter la procédure de sauvegarde des paramètres (Save parameters to EEPROM). ATTENTION Lors d'un changement de moteur, de résolveur, de variateur ou de mémoire EEPROM, la procédure d'acquisition du couple d'encoches doit être renouvelée. 46 Chapitre 8 – Annexes SMT-BD1 8 - DESIGNATIONS COMMERCIALES 8.1 - DESIGNATION COMMERCIALE DU VARIATEUR SMT - BD1 / _ _ _ - 220 / _ _ / _ - T - _ _ 1 = RS 232 2 = RS 422 a = Entrée consigne analogique 12 bits b = Entrée consigne analogique 16 bits c = Emulation moteurs pas à pas d = Axe électrique e = Contrôle de tension f = Indexation de broche g = Mise au pas de produits i = Contrôle de tension enrouleur/dérouleur j = Contrôle d'accumulateur enrouleur/dérouleur 4 A à 100 A = Calibre courant variateur r = Radiateur complémentaire (18 TE) w = Décharge sur résistance monoaxe BS = Moteur brushless sinus AS = Moteur asynchrone CT = Compensation de couple d'encoches 8.2 - DESIGNATION COMMERCIALE DU LOGICIEL BPCW AVEC CLE POUR WINDOWS® 3.1 BPC _ . _ W 3.1 X.xx = numéro de version Chapitre 8 - Annexes 47