SMT-BD1/g - Infranor

SMT-BD1/g
f
Applications de mise
au pas avec variateur
SMT-BD1/g
INFRANOR®
SMT-BD1/g
SMT-BD1/g
2
SMT-BD1/g
SMT-BD1/g
REMARQUE IMPORTANTE
Ce manuel concerne une série de variateurs destinés à l'asservissement des moteurs AC synchrones sinus.
Celui-ci doit être utilisé en complément au manuel SMT-BD1et ne peut être en aucun cas dissocié de celuici.
Les conditions et recommandations d'utilisation ainsi que les réserves de responsabilité et de garantie
mentionnées dans le manuel SMT-BD1 sont également valables pour la présente version d'appareil SMT-BD1/g.
©INFRANOR, septembre 2003. Tous droits réservés.
Indice de révision : 3.0
SMT-BD1/g
3
SMT-BD1/g
4
SMT-BD1/g
SMT-BD1/g
Sommaire
SOMMAIRE............................................................................................................................................. 5
CHAPITRE 1 – PRÉSENTATION........................................................................................................... 7
1 - DESCRIPTION................................................................................................................................ 7
2 - APPLICATIONS .............................................................................................................................. 8
2.1 - MISE AU PAS DE MATERIAU ET DU TAMBOUR .................................................................. 8
2.2 - CAME ROTATIVE .................................................................................................................... 8
2.3 - MISE AU PAS DE CONVOYEUR ............................................................................................ 8
3 - FONCTIONNEMENT ...................................................................................................................... 9
3.1 - MODES DE FONCTIONNEMENT ........................................................................................... 9
3.2 - REFERENTIEL PRODUITS ..................................................................................................... 9
3.3 - PRISE D'ORIGINE ................................................................................................................... 9
CHAPITRE 2 – SPÉCIFICATIONS....................................................................................................... 11
1 - DONNEES TECHNIQUES ............................................................................................................ 11
2 - SCHEMA BLOC VARIATEUR....................................................................................................... 12
3 - SECURITE MEMORISEE ............................................................................................................. 13
CHAPITRE 3 - ENTRÉES-SORTIES.................................................................................................... 14
1 - X2 : CONNECTEUR DE POSITION .............................................................................................. 14
1.1 - REFERENCE DES BROCHES .............................................................................................. 14
1.2 - SPECIFICATION DES ENTREES/SORTIES LOGIQUES..................................................... 14
2 - X3 PRISE DE TEST...................................................................................................................... 15
3 - X4 PRISE DE COMMANDE ......................................................................................................... 15
CHAPITRE 4 – CONNEXIONS............................................................................................................. 16
1 - SCHEMA DE RACCORDEMENT COMMANDE ........................................................................... 16
1.1 - RACCORDEMENT AVEC VARIATEUR MAITRE ................................................................. 16
1.2 - BRANCHEMENT D'UN CODEUR MAITRE........................................................................... 17
2 - IMPERATIFS DE CABLAGE ......................................................................................................... 17
CHAPITRE 5 - PARAMÈTRES AJUSTABLES ................................................................................... 18
1 - MODE DE FONCTIONNEMENT................................................................................................... 19
2 - PARAMETRES D'APPLICATION ................................................................................................. 19
3 - PARAMETRES DU REGULATEUR DE POSITION ...................................................................... 19
CHAPITRE 6 - MISE EN OEUVRE....................................................................................................... 21
1 - VERIFICATION DE LA CONFIGURATION................................................................................... 21
2 - MISE SOUS TENSION DU VARIATEUR ...................................................................................... 21
3 - MISE EN ROUTE ET REGLAGE DU VARIATEUR ....................................................................... 21
4 - APPLICATIONS DE MISE AU PAS AVEC DEFILEMENT DE MATERIAU ................................... 21
4.1 - CONFIGURATION DE LA MISE AU PAS.............................................................................. 21
4.2 - PARAMETRES DE MISE AU PAS......................................................................................... 22
4.3 - REGLAGE POUR PRISE D'ORIGINE ................................................................................... 22
4.4 - MISE EN ROUTE AVEC DEFILEMENT DE MATERIAU....................................................... 22
4.5 - DEMARRAGE AVEC UNE APPLICATION CONVOYEUR.................................................... 23
CHAPITRE 7 - ELIMINATION DES DÉFAUTS.................................................................................... 25
1 - DEFAUT TRAINAGE POSITION (POS)........................................................................................ 25
2 - DEFAUT DE MISE AU PAS (REG)................................................................................................ 25
3 - DYSFONCTIONNEMENTS .......................................................................................................... 25
3.1 - FORTES CREPITATIONS DANS LE MOTEUR A L'ARRET................................................. 25
3.2 - FORT BRUIT DANS LE MOTEUR A L'ARRET ET EN ROTATION ..................................... 25
3.3 - FORT BRUIT DANS LE MOTEUR EN ROTATION ............................................................... 25
Sommaire
5
SMT-BD1/g
3.4 - OSCILLATION DE LA POSITION DU MOTEUR A L'ARRET................................................ 26
3.5 - MISE AU PAS INCORRECTE DES PRODUITS.................................................................... 26
CHAPITRE 8 - ANNEXES .................................................................................................................... 27
6
Sommaire
SMT-BD1/g
Chapitre 1 – Présentation
1 - DESCRIPTION
Pour les applications de mise au pas de produits, le variateur SMT-BD1 doit être équipé de la carte fille SMT-I4BD1 et de la mémoire EPROM version X.X5. Dans cette configuration, le variateur SMT-BD1/g contrôle la
position de l'axe du moteur par rapport à la position de l'axe maître et à la position des produits à mettre au pas.
La position de l'axe maître est reçue sous la forme de deux signaux différentiels de type codeur : un train
d'impulsions A et /A et un deuxième train d'impulsions B et /B en quadrature ; ces signaux entrent sur la prise
position X2 du variateur. Ce type d'entrée permet un interfaçage direct avec un codeur monté sur l'axe maître ou
la sortie codeur d'un variateur qui pilote le moteur maître. Les deux configurations avec codeur maître et variateur
maître sont représentées sur la figure ci-dessous.
Codeur maître
A-B-Z
A-B-Z
AS
DM
Photocellules
SMT-BD1/g
SMT-BD1
SMT-BD1/g
AS
DM
CV
RM
RM
Moteur esclave
Moteur maître
Moteur esclave
La photocellule connectée sur l'entrée DM de la prise X2 du variateur permet de détecter les positions de référence de l'axe maître. La photocellule connectée sur l'entrée RM de la prise X2 permet de détecter la position des
produits à mettre au pas pour le calcul de l'écart de position. La sortie analogique AS sur la prise X4 du variateur
fournit une image de la vitesse du moteur calibrée entre +/-10 V.
Le rapport de réduction entre l'axe maître et l'axe esclave est défini par le rapport des résolutions codeur de
chaque axe. La résolution codeur du moteur esclave est programmable entre 1 et 8 192 points par tour. Le pas
du produit est programmable entre 100 et 16000 fronts codeur.
Lorsque le moteur esclave est hors asservissement (entrée ENABLE non activée) les impulsions codeur de l'axe
maître ne sont pas comptées. Lors de l'activation de l'entrée ENABLE, le moteur esclave est asservi en position
et suit les impulsions de l'axe maître. L'écart de position des produits est mesuré par les photocellules RM et
DM ; cet écart est ensuite corrigé par le moteur esclave afin de respecter la valeur du pas entre les produits. Si le
pas ne peut pas être respecté parce que la distance de correction est trop grande ou parce que la vitesse du moteur arrive en limitation, alors la sortie logique REG est désactivée jusqu'à ce que le pas soit à nouveau correct.
Si l'erreur de traînage du moteur dépasse la valeur limite programmée, la sortie logique POS est désactivée.
L'outil logiciel BPCW contient de nombreux modules d'application (mise au pas de produits, mise au pas de
convoyeur, came rotative) et permet un paramétrage rapide du variateur en fonction de l'application ciblée.
Chapitre 1 - Présentation
7
SMT-BD1/g
2 - APPLICATIONS
2.1 - MISE AU PAS DE MATERIAU ET DU TAMBOUR
Le variateur SMT-BD1/g peut être utilisé dans le contrôle du défilement continu d'un matériau avec des repères
de synchronisation régulièrement espacés. On rencontre ce type d'application dans les domaines de l'impression
ou de la découpe rotative comme représenté ci-dessous.
Dans ce cas, le contrôle de mise au pas permet de compenser les glissements du matériau et les variations de
l'espacement entre les repères afin que la position du tambour reste toujours alignée sur les repères de synchronisation.
2.2 - CAME ROTATIVE
Le variateur SMT-BD1/g peut être utilisé pour une application avec CAME rotative et des repères de
synchronisation régulièrement espacés. On rencontre ce type d'application dans l'imprimerie ou le découpage
rotatif, comme représenté ci-après.
Dans ce cas, le tambour et le matériau doivent être synchronisés pour une distance donnée en fonction des
repères de mise au pas du matériau et de la position de la photocellule du tambour.
2.3 - MISE AU PAS DE CONVOYEUR
Le variateur SMT-BD1/g peut également être utilisé pour la commande de convoyeurs avec chargement de
produits comme représenté ci-dessous.
L2
P2
Photocellule
RM
D2
D1
L1
P1
Convoyeur de sortie
Convoyeur d'amenage
8
Convoyeur de mise au pas
Chapitre 1 - Présentation
SMT-BD1/g
Dans ce cas, le contrôle de mise au pas permet d'assurer un espacement régulier des produits avec placement
dans les cases du convoyeur de sortie malgré un pas irrégulier sur le convoyeur d'amenage.
3 - FONCTIONNEMENT
3.1 - MODES DE FONCTIONNEMENT
Deux modes de fonctionnement sont disponibles pour la mise au pas de produits afin de s'adapter à différents types d'application.
a) Mise au pas bidirectionnelle
Dans ce cas, lorsque le produit à mettre au pas est en avance par rapport au repère de synchronisation, on
autorise le retour en arrière du moteur afin d'annuler l'écart.
Ce mode de fonctionnement convient pour la mise au pas d'un matériau équipé de repères de synchronisation régulièrement espacés avec changement possible du sens de défilement en cours de fonctionnement.
b) Mise au pas unidirectionnelle
Dans ce cas, on interdit tout retour en arrière du moteur et la mise au pas est réalisée pour un seul sens de
déplacement. En cas de retour en arrière du codeur de plus de un demi pas, la sortie logique POS est désactivée
et le variateur est verrouillé.
Ce mode de fonctionnement est bien adapté pour les applications avec chargement de convoyeurs. Lorsqu'un
produit est en avance par rapport à sa position de référence sur le convoyeur de sortie, on stoppe alors le
convoyeur de mise au pas pour annuler l'écart.
3.2 - REFERENTIEL PRODUITS
Le référentiel des produits est choisi en fonction de l'application comme décrit ci-dessous.
a) Référentiel produit relatif
Chaque produit détecté par la photocellule RM est mis au pas par rapport au produit précédent. L'origine de la série correspond au premier produit détecté par la photocellule RM après la mise sous asservissement du variateur
par activation de l'entrée ENABLE.
b) Référentiel produit sur le top zéro du codeur maître
Chaque produit détecté par la photocellule RM est mis au pas par rapport à la position de référence donnée par le
top zéro du codeur maître. La résolution du codeur maître doit donc être un multiple entier du pas de référence
des produits qui est défini dans le variateur. Les positions de référence données par le top zéro du codeur maître
peuvent être décalées "électroniquement" de ± 1/2 pas par la tension analogique ±10 V appliquée sur l'entrée DS
de la prise de commande X4.
c) Référentiel produit sur l'entrée logique DM
Chaque produit détecté par la photocellule RM est mis au pas par rapport à la position de référence donnée par
l'activation de l'entrée logique DM. L'espacement des repères de référence DM doit donc être un multiple entier
du pas de référence des produits qui est défini dans le variateur. Les positions de référence données par l'activation de l'entrée logique DM peuvent être décalées "électroniquement" de ±1/2 pas par la tension analogique
±10 V appliquée sur l'entrée DS de la prise de commande X4.
3.3 - PRISE D'ORIGINE
Deux modes de prise d'origine peuvent être réalisés dans le cas d'un référentiel produit sur le top zéro du codeur
maître ou sur l'entrée logique DM.
a) Prise d'origine en ligne
Après l'activation de l'entrée ENABLE du variateur, le moteur suit la position de l'axe maître. La première position
de référence est prise sur l'acquisition du capteur de référence (top zéro du codeur maître ou entrée logique DM).
Tous les produits détectés ensuite par la photocellule RM sont mis au pas par rapport aux positions de référence.
Chapitre 1 - Présentation
9
SMT-BD1/g
b) Prise d'origine avec arrêt sur le premier produit
Après l'activation de l'entrée ENABLE du variateur, le moteur suit la position de l'axe maître et s'arrête lors de la
détection du premier produit par la photocellule RM. Ce premier produit sera ensuite mis au pas lors de la prochaine activation du capteur de référence (top zéro du codeur maître ou entrée logique DM). On peut ainsi définir
une origine absolue de la série de produits sur l'activation du capteur de référence.
10
Chapitre 1 - Présentation
SMT-BD1/g
Chapitre 2 – Spécifications
1 - DONNEES TECHNIQUES
Entrée de la mesure de position axe maître
Deux trains d'impulsions A et B de type codeur avec top
zéro
Fréquence max = 250 KHz
Récepteur de ligne de type RS422
Pas de référence du produit programmable
100 à 16000 fronts codeur
Rapport de réduction entre axe maître et esclave
Résolution codeur maître / Résolution codeur esclave
Résolution codeur du moteur esclave
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
Répétabilité position variateur
1 front codeur
Précision position variateur (*)
8 minutes d'arc + 1 front codeur en standard
(2 minutes d'arc + 1 front codeur sur demande)
Régulateur de position de type PIV + Feedforward
Période d'échantillonnage de 0,5 ms
Système anti-saturation de l'intégrateur
Filtre anti-résonance
Gains numériques ajustables
Bande passante boucle de position
Fréquence de coupure pour déphasage 45°
Sélectionnable : 50 Hz, 75 Hz ou 100 Hz
Entrées logiques
RM : Signal de détection produit sur front montant
DM : Signal de détection référence sur front montant
Acquisition rapide 50 µs
Filtre anti-rebonds 200 Hz
Sorties logiques
POS : Suivi position OK si actif
REG : Mise au pas OK si actif
Entrée analogique
DS : Décalage des positions de référence
Sortie analogique
AS : Consigne de vitesse pour accumulateur
(*) La précision de position finale doit prendre en compte la précision du résolveur.
Chapitre 2 - Spécifications
11
12
X4
IA
AS
ILIM
DS
Préf
FC+
FCCV0
CI
ENABLE
RAZ
Sortie
analogique
Entrées
analogiques
AOK
Entrée
position
Sortie
codeur
X3
1/6
Rampe
Boucle
position
SIN
CV
3
fdc
d/dt
GT
4
Pmes
GT
1/2
Boucle
vitesse
COS
Vref
3/7
Conversion
capteur
résolveur
4/8
Vmes
REF
CV0
FCFC+
7
4
20
13
1
14
2/11
3/15
IB
IZ
CZ
Oscillateur
résolveur
5/9
X1
IDC
2
T° mot
AS
5
X5
I2t
5
IDC
2/3
7/8
Interface
série
Mémoire
EEPROM
Contrôle
vectoriel
Imes
6/9
IQ
ENABLE
T° mot
Boucles
courant
Mesure
courant
ID
PR10
+15 V
Sécurités
défauts
-15 V
0V
W
V
PWM
U
MOTEUR
Déf. PU
16/17
18/19
17/16
15/14
13/12
1/2
5/6
CB
RM
DM
22/23
9/23
3/4
POS
8/23
CA
REG
18/23
X2
Carte option
SMT-I4-BD1
Résolveur
+UP
AOK
ENABLE
Alims
logiques
BUS DC
-UP
64/32
29
1/26
PR8
SMT-BD1/g
2 - SCHEMA BLOC VARIATEUR
ON
SYS
Enable
ERROR
Chapitre 2 - Spécifications
SMT-BD1/g
3 - SECURITE MEMORISEE
L'effacement du défaut mémorisé peut se faire :
SECURITE
Erreur de traînage position
Chapitre 2 - Spécifications
- par la commande RESET du logiciel BPCW,
- par l'entrée RAZ défaut de la prise X4 pin 13,
- par coupure de l'alimentation du variateur.
CODE D'AFFICHAGE
Position
LED
oo
oo
13
SMT-BD1/g
Chapitre 3 - Entrées-Sorties
1 - X2 : CONNECTEUR DE POSITION
1.1 - REFERENCE DES BROCHES
PIN
1
2
FONCTION
CZ/
CZ
E/S
S
S
3
4
CA/
CA
S
S
5
6
CB/
CB
S
S
7, 10, 11
12
13
0V
IA/
IA
E
E
14
15
IB/
IB
E
E
16
17
IZ/
IZ
E
E
22
9
18
8
23
RM
DM
REG
POS
0 V E/S
E
E
S
S
19, 20, 21
24
25
Réservées
+5 V
0V
S
REMARQUE
Sortie codeur moteur top zéro/ (5 V 20 mA max.)
Sortie codeur moteur top zéro
Récepteur de ligne recommandé : 26LS32
Sortie codeur moteur voie A/ (5 V 20 mA max.)
Sortie codeur moteur voie A
Récepteur de ligne recommandé : 26LS32
Sortie codeur moteur voie B/ (5 V 20 mA max.)
Sortie codeur moteur voie B
Récepteur de ligne recommandé : 26LS32
GND
Entrée codeur maître voie A/ (5 V consommation 2 mA)
Entrée codeur maître voie A
Transmetteur de ligne recommandé : 26LS31
Entrée codeur maître voie B/ (5 V consommation 2 mA)
Entrée codeur maître voie B
Transmetteur de ligne recommandé : 26LS31
Entrée codeur maître top zéro (5 V consommation 2 mA)
Entrée codeur maître top zéro
Transmetteur de ligne recommandé : 26LS31
Entrée logique RM : Signal détection produit sur front montant
Entrée logique DM : Signal détection référence sur front montant
Sortie logique REG : Mise au pas OK si actif
Sortie logique POS : Suivi position OK si actif
0 Volt entrées et sorties logiques
Réservées
+/-5 % 300 mA disponibles avec strap 5 V fermé pour alimentation
codeur maître (si nécessaire)
1.2 - SPECIFICATION DES ENTREES/SORTIES LOGIQUES
Les entrées RM et DM sont de type "optocouplées" et fonctionnent en logique positive sur le front montant du signal suivant le schéma représenté sur la figure ci-dessous.
La tension d'entrée correspondant au niveau 1 est comprise entre 5 V et 24 V.
14
Chapitre 3 - Entrées-Sorties
SMT-BD1/g
SMT-BD1/g
X2 pin 22
RM
X2 pin 9
DM
PC829
5 V < U < 24 V
PC829
X2 pin 23
Les sorties POS et REG sont de type "collecteur ouvert" et "optocouplé". Le transistor est à l'état bloqué en cas
de défaut. Le schéma d'application classique est représenté sur la figure ci-dessous. Le courant maximum de
sortie est de 5 mA.
SMT-BD1/g
X2 pin 8
POS
Imax < 5 mA
PC829
Vmax < 24 V
X2 pin 23
0 V POS
2 - X3 PRISE DE TEST
PIN
1-6
2
FONCTION
0V
Sortie DAC 1
CARACTERISTIQUE
Signal IDC +/-10 V résolution 8 bits, linéarité 2%* (10 V pour calibre
courant du variateur)
3
Consigne vitesse CV
+/- 10 V pour +/- Vitesse max.
4
Mesure de vitesse GT
+/- 8 V pour +/- 14 000 tr/min
5
Sortie DAC 2
Signal AS +/- 10 V résolution 8 bits, linéarité 2% * (10 V pour vitesse
max. moteur)
(*) : Linéarité = 10% pour cartes logiques 01612 A, 01612B ou 01612C.
3 - X4 PRISE DE COMMANDE
PIN
2
11
FONCTION
Sortie AS
GND
17
16
15
Entrée +DS
Entrée -DS
GND
E/S
S
E
E
REMARQUE
Sortie consigne de vitesse accumulateur
+/- 10 V résolution 8 bits (10 V pour vitesse max. moteur)
Décalage des positions de référence
+/- 10 V pour +/- 1/2 pas
21
+15 Volts
S
50 mA disponibles
22
-15 Volts
S
50 mA disponibles
Pour les autres références de broches de la prise de commande X4, voir notice standard SMT-BD1.
Chapitre 3 – Entrées-Sorties
15
SMT-BD1/g
Chapitre 4 – Connexions
1 - SCHEMA DE RACCORDEMENT COMMANDE
1.1 - RACCORDEMENT AVEC VARIATEUR MAITRE
SMT-BD1/g
CODEUR MAITRE
A
A/
B
B/
Z
Z/
+5V
GND
Résolveur
X2
X1
13
12
15
14
17
16
24
25
1
2
7
3
4
8
5
9
T°moteur
T°moteur
S1
S3
S2
S4
R1
R2
+24 V
9
22
Photocellule
RM
Photocellule
DM
23
0V
+24 V
18
REG
23
0V
+24V (logique positive)
ou
0V (logique négative)
MOTEUR
RACK
ENABLE
FC+
FC-
+24V
X4
U
U
20
1
14
V
V
W
W
25
GND
GND
18
19
L1
0V
AOK
L2
Reset
13
12
L3
ALIMENTATION
GND
0V
21
DS
10 KOhms
17
22
BZX55C11
BZX55C11
16
15
16
Chapitre 4 - Connexions
SMT-BD1/g
1.2 - BRANCHEMENT D'UN CODEUR MAITRE
SMT-BD1/g ESCLAVE
SMT-BD1 MAITRE
X2
X2
CA
/CA
CB
/CB
CZ
/CZ
GND
4
3
6
5
2
1
7
13 IA
12 /IA
15 IB
14 /IB
17 IZ
16 /IZ
10-11 GND
Un variateur SMT-BD1 maître peut alimenter jusqu'à 10 variateurs SMT-BD1/g esclaves.
2 - IMPERATIFS DE CABLAGE
Pour les signaux de consigne de position incrémentale A, B et Z de la liaison maître-esclave, utiliser un câble
blindé avec une reprise de blindage sur 360° par les connecteurs métallisés aux deux extrémités du câble (cf.
ch. 8, § 6 de la notice de base Variateur Digital SMT-BD1) et relier également les zéros Volt des deux appareils (pin Gnd sur le connecteur X2). Le croisement des signaux A et B ou A et A/ ou B et B/ sur la consigne de
position incrémentale a pour effet d'inverser le sens de rotation du moteur esclave par rapport à l'axe maître.
Pour les autres câbles de liaison, conformez-vous aux impératifs de câblage énoncés dans le chapitre 4, § 2 de la
notice de base (Variateur Digital SMT-BD1 pour moteur AC synchrone sinus).
Chapitre 4 - Connexions
17
SMT-BD1/g
Chapitre 5 - Paramètres ajustables
Les paramètres concernant les applications de mise au pas sont accessibles par les sous-menus Registration
Control Setup et Registration Control Parameters du menu Advanced functions dans le logiciel BPCW à
partir de la version 2.6.
REGISTRATION CONTROL SETUP
ENABLE REGISTRATION CONTROL
REGISTRATION MODE
BIDIRECTIONAL
UNIDIRECTIONAL
PRODUCT REFERENCE
ABSOLUTE
RELATIVE
DATUM MODE
DATUM ON THE FLY
FIRST PRODUCT STOP
REFERENCE SENSOR
ENCODER ZERO PULSE
DM INPUT
REFERENCE SHIFT
DS ANALOG INPUT
DIGITAL SHIFT
REFERENCE SHIFT VALUE (% Pitch)
OK
-20
CANCEL
HELP
REGISTRATION CONTROL PARAMETERS
REFERENCE PITCH (Encoder edges)
4000
PITCH CORRECTION LIMIT (Encoder edges)
1000
REGISTRATION DISTANCE (Encoder edges)
3000
500
REGISTRATION SPEED (rpm)
REGISTRATION ACCEL/DECEL TIME (s)
FOLLOWING ERROR (Encoder edges)
DEADBAND (Encoder edges)
OK
18
0.20
2000
0
CANCEL
HELP
Chapitre 5 – Paramètres ajustables
SMT-BD1/g
1 - MODE DE FONCTIONNEMENT
Le fonctionnement en mise au pas est obtenu en sélectionnant la commande Enable Registration Control dans
le sous-menu Registration Control Setup du menu Advanced functions du logiciel BPCW à partir de la version
2.6. Le variateur contrôle alors la position de l'axe du moteur esclave par rapport à la position de l'axe maître et à
la position des produits à mettre au pas. La position de l'axe maître est reçue sous forme incrémentale sur la prise
X2. L'espacement des produits à mettre au pas est mesuré par la photocellule RM connectée également sur la
prise X2. Les positions de référence sont calculées en fonction de la mesure de positon de l'axe maître comme indiqué ci-dessous.
Pas de référence
Pas de référence
Pas de référence
Position
codeur maître
Positions de référence
A chaque activation de l'entrée RM le variateur SMT-BD1 calcule l'écart de position du produit à mettre au pas
par rapport à la position de référence courante de l'axe maître. Cet écart est ensuite corrigé par un déplacement
relatif du moteur esclave par rapport à l'axe maître suivant un profil de vitesse trapézoïdal. La distance maximale
de correction est limitée à la valeur du paramètre Pitch correction limit. Lorsque la mise au pas du produit ne
peut pas être réalisée parce que la distance de correction est supérieure au paramètre Pitch correction limit ou
parce que la vitesse du moteur esclave arrive en limitation pendant l'exécution du déplacement de correction,
alors la sortie logique REG est désactivée jusqu'à ce que le pas soit à nouveau correct.
2 - PARAMETRES D'APPLICATION
Le paramètre Encoder resolution est accessible dans le module ENCODER RESOLUTION du tableau de bord
de réglage dans le logiciel BPCW. Il définit le nombre de points codeur correspondant à un tour de l'axe sur le
moteur esclave. La valeur limite de ce paramètre, en fonction de la vitesse de rotation maximale du moteur,
(Maximum speed) est indiquée 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 Accel/Decel time (s) est accessible dans le module ANALOG INPUT du tableau de bord de réglage dans le logiciel BPCW. II définit le temps d'accélération et de décélération entre 0 et la vitesse maximale du
moteur (Maximum speed) pour la prise d'origine avec arrêt sur le premier produit (Product Reference =
Absolute et Datum mode = First product stop).
Les paramètres de configuration de l'application de mise au pas sont accessibles par le sous-menu Registration
control Setup du menu Advanced functions du logiciel BPCW à partir de la version 2.6. La touche Help permet
d'accéder aux commentaires concernant la définition des paramètres de la fenêtre.
Les paramètres de réglage de l'application de mise au pas sont accessibles par le sous menu Registration
control Parameters du menu Advanced functions du logiciel BPCW à partir de la version 2.6. La touche Help
permet d'accéder aux commentaires concernant la définition des paramètres de la fenêtre.
3 - PARAMETRES DU REGULATEUR DE POSITION
La structure du régulateur utilisé en mode Registration Control est représentée ci-dessous :
KF.S
+
Pref
Pmes
Chapitre 5 – Paramètres ajustables
KP1
+
Vref
+
KP2
-
KI
S
+
+
IDC
2.Pi.Fev
S+2.Pi.Fev
Vmes
19
SMT-BD1/g
La commande Controller parameters dans le menu Advanced functions du logiciel BPCW permet d'accéder à
l'ensemble des paramètres du régulateur.
Le paramètre Speed error low pass filter définit la fréquence de coupure a - 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 Proportional speed gain définit le gain proportionnel (KP2) 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 (KI) du régulateur qui agit sur l'erreur de vitesse. La
plage de réglage est comprise entre 0 et 255.
Le paramètre Proportional position gain définit le gain proportionnel qui agit sur l'erreur de position (KP1). La
plage de réglage est comprise entre 0 et 1.
Le paramètre Feedforward position gain définit l'amplitude du terme anticipatif (KF) correspondant à la
consigne de vitesse à priori (dérivation de la consigne de position). Ce terme anticipatif permet de réduire l'erreur
de traînage pendant les phases accélération et décélération du moteur. 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 AUTOTUNING.
20
Chapitre 5 – Paramètres ajustables
SMT-BD1/g
Chapitre 6 - Mise en oeuvre
1 - VERIFICATION DE LA CONFIGURATION
Vérifier la configuration standard du variateur comme indiqué dans le chapitre 6 de la notice de base (Variateur
Digital SMT-BD1 pour moteur AC synchrone sinus).
Vérifier la présence de la carte fille SMT-I4-BD1 entre la carte de commande et la carte de puissance (voir plan
des implantations hardware en annexe, chapitre 8).
Vérifier la présence de la version X.X5 de la mémoire programme EPROM sur la carte de commande du variateur.
Dans le cas de l'utilisation d'un codeur externe pour le moteur maître, vérifier que le strap 5 V est bien réalisé sur
la carte de commande pour l'alimentation du codeur (voir plan des implantations hardware en annexe, chapitre 8).
Vérifier que les ponts de soudure E et S sont ouverts sur la carte de commande du variateur.
2 - MISE SOUS TENSION DU VARIATEUR
Effectuer la mise sous tension du variateur comme indiqué dans le chapitre 6 de la notice de base (Variateur
Digital SMT-BD1 pour moteur AC synchrone sinus).
3 - MISE EN ROUTE ET REGLAGE DU VARIATEUR
Effectuer la procédure de mise en route et de réglage du variateur à l'aide du logiciel BPCW, comme indiqué
dans le chapitre 6 de la notice de base (Variateur Digital SMT-BD1 pour moteur AC synchrone sinus).
2
Sélectionner le régulateur de vitesse de type PI avant d'exécuter la commande AUTOTUNING dans le module
CONTROLLER.
Vérifiez la stabilité du réglage du moteur en commande manuelle (MANUAL) avec une consigne de vitesse dans
la case Reference du module SPEED de BPCW.
En cas de fort bruit dans le moteur à l'arrêt et en rotation vérifier la rigidité de la chaîne de transmission entre le
moteur et la charge (jeux et élasticités dans les réducteurs et accouplements).
Si nécessaire, refaire une commande AUTOTUNING en choisissant une bande passante plus faible
(Bandwidth = Medium ou Low). Si le problème persiste, refaire la commande AUTOTUNING en activant le filtre
anti-résonance (Filter = Antiresonance). Le filtre anti-résonance est accessible à partir de la version 2.6 de
BPCW et de la version 5.7 de la mémoire programme du variateur.
4 - APPLICATIONS DE MISE AU PAS AVEC DEFILEMENT DE MATERIAU
4.1 - CONFIGURATION DE LA MISE AU PAS
Entrer dans le module Registration control setup accessible dans le menu Advanced functions, et
sélectionner la commande Enable registration control.
Choisir le mode de mise au pas Bidirectional ou Unidirectional dans la case Registration mode.
Sélectionner le référentiel produit de type absolu (Product reference = Absolute) si le matériau possède des
repères de synchronisation qui doivent être alignés. Sinon, sélectionner le référentiel produit de type relatif
(Product reference = Relative).
Dans le cas du choix d'un référentiel produit absolu (Absolute), choisir le mode de prise d'origine dans la case
Datum mode et sélectionner le capteur de référence DM input ou Encoder marker pulse dans la case
Reference sensor.
Quitter la fenêtre Registration control setup par la touche OK.
Chapitre 6 – Mise en oeuvre
21
SMT-BD1/g
4.2 - PARAMETRES DE MISE AU PAS
Afficher le module d'application adéquat accessible dans le menu Advanced functions du logiciel BPCW (mise
au pas de produits, mise au pas de convoyeurs, synchronisation de tambour rotatif, came rotative). La touche
Help permet d'accéder aux commentaires de définition des paramètres de la fenêtre.
Initialiser les paramètres de l'application dans la partie supérieure de la fenêtre et cliquer sur la touche
Calculation pour obtenir la valeur de réglage des paramètres du variateur dans la partie inférieure de la fenêtre.
Quitter le module d'application avec la touche Send parameters afin d'envoyer les paramètres de réglage au
variateur. Sinon, quitter la fenêtre par la touche Cancel.
Tous ces paramètres de réglage peuvent ensuite être affichés et modifiés dans la fenêtre Registration control
parameters du menu Advanced functions.
4.3 - REGLAGE POUR PRISE D'ORIGINE
Ce réglage n'est utile que si le mode de prise d'origine absolue avec arrêt sur le premier produit a été
sélectionné (Product Reference =Absolute et Datum mode = First product stop). Dans ce cas l'opération de
prise d'origine est décrite ci-dessous :
Vitesse moteur
Suivi du "maître"
Suivi du "maître"
Arrêt moteur
Alignement
moteur
Temps
Afficher le module Absolute datum adjustment accessible dans le menu Advanced functions du logiciel
BPCW. La touche Help permet d'accéder aux commentaires concernant la définition des paramètres de la
fenêtre.
Après avoir initialisé les paramètres dans la partie supérieure de la fenêtre Absolute datum adjustment, cliquer
sur la touche Calculation pour obtenir les paramètres de réglage du variateur dans la partie inférieure de la
fenêtre.
Vérifier que la valeur du paramètre Minimum photocell distance soit inférieure ou égale à la valeur de la
distance de réglage de la photocellule sur la machine. Sinon, réduire la valeur du paramètre Maximum line
speed for datum et cliquer sur la touche Calculation pour obtenir les nouveaux paramètres de réglage.
Quitter le module Absolute datum adjustment par la touche Send parameters pour envoyer les paramètres de
réglage dans le variateur. Sinon sortir de la fenêtre par la touche Cancel.
4.4 - MISE EN ROUTE AVEC DEFILEMENT DE MATERIAU
Enlever le matériau et inhiber la photocellule RM.
Activer l'entrée ENABLE et vérifier le déplacement du moteur en entraînant le codeur maître à la main. Si
nécessaire, inverser le sens de rotation du moteur par rapport au codeur en utilisant la commande Reverse
movement dans le module Analog input.
Engager le matériau sur la machine et activer la photocellule RM.
Démarrer la machine à basse vitesse et vérifier le pas de sortie du matériau. Dans le cas du choix d'un
référentiel produit absolu (Product reference = Absolute), vérifier que l'alignement de l'outil avec les repères du
matériau soit correct. Si l'alignement de l'outil avec les repères du matériau n'est pas correct, procéder alors de la
manière suivante :
22
Chapitre 6 – Mise en oeuvre
SMT-BD1/g
1ère solution :
- Sélectionner la commande Digital shift dans la case Reference shift du module Registration control setup et
valider par la touche OK.
- Entrer à nouveau dans la fenêtre Registration control setup et modifier progressivement la valeur du
paramètre Reference shift value pendant le défilement du matériau jusqu'à l'alignement correct de l'outil avec
les repères.
Remarque : Si l'on modifie la position des photocellules RM ou DM, il faut renouveler cette opération
d'alignement.
2ème solution :
- Câbler l'entrée analogique DS comme indiqué au chapitre 4, § 1.1.
- Sélectionner la commande DS analog input dans la case Reference shift du module Registration control setup et valider par la touche OK.
- Modifier progressivement la valeur de la tension appliquée sur l'entrée DS par le potentiomètre pendant le
défilement du matériau jusqu'à l'alignement correct de l'outil avec les repères.
Remarque : Si l'on modifie la position des photocellules RM ou DM, il faut renouveler cette opération
d'alignement.
Augmenter la vitesse de ligne jusqu'à sa valeur maximale et vérifier que le pas du matériau et l'alignement de
l'outil avec les repères soient toujours corrects.
Vérifier la valeur de l'erreur de traînage du moteur (Pos err) en cours de fonctionnement et ajuster le seuil de l'erreur de traînage (Following error) à sa valeur minimale pour ne pas avoir de déclenchement de l'erreur
Position pendant le cycle de travail normal.
4.5 - DEMARRAGE AVEC UNE APPLICATION CONVOYEUR
Démarrer et régler le variateur SMT-BD1 de l'accumulateur avec le logiciel BPCW, conformément à la description
du chapitre 6 du manuel standard SMT-BD1.
Câbler l'entrée de consigne de vitesse de l'accumulateur AS tel que décrit au chapitre 4, § 1.1.
Effectuer la compensation d'offset sur le variateur SMT-BD1 de l'accumulateur avec le variateur SMT-BD1/g de
mise au pas du convoyeur sous tension mais hors asservissement (moteur de la mise au pas à l'arrêt).
Entrer la valeur du paramètre Accumulator maximum speed calculée précédemment dans le paramètre
Maximum speed (rpm) du module Analog input sur le variateur SMT-BD1 de l'accumulateur. Vérifier que la
valeur du paramètre Accel/decel time (s) du variateur SMT-BD1 de l'accumulateur soit nulle.
Sauvegarder les paramètres de réglage dans l'EEPROM du variateur SMT-BD1 de l'accumulateur.
Retirer les produits des convoyeurs de la machine et désactiver l'entrée RM de la photocellule.
Activer l'entrée ENABLE et vérifier que les deux convoyeurs de mise au pas et d'amenage suivent correctement
le convoyeur de sortie. Si nécessaire, inverse le sens de rotation du moteur par rapport au codeur par la fonction
Reverse movement du module Analog input du logiciel BPCW.
Vérifier que le rapport de vitesse entre les convoyeurs soit correct.
Activer l'entrée RM de la photocellule et vérifier la polarité de sa commutation (front montant sur l'entrée RM à la
détection du produit) en procédant de la manière suivante :
- Piloter le convoyeur de mise au pas à vitesse réduite au moyen du codeur maître et engager un produit sur le
convoyeur de mise au pas.
- Vérifier que le mouvement de correction du convoyeur soit effectué immédiatement à la détection du produit par
la photocellule et non lorsque le produit a déjà dépassé la photocellule.
- Si la polarité du signal de la photocellule n'est pas correcte (front montant sur l'entrée RM après le passage du
produit), inverser le réglage de commutation de la photocellule (clair / sombre).
Engager sur la machine les produits à mettre au pas.
Chapitre 6 – Mise en oeuvre
23
SMT-BD1/g
Démarrer le convoyeur de sortie à vitesse réduite et vérifier que le pas de sortie des produits soit correct à partir
de la détection du premier produit. Lors du choix d'un référentiel produit absolu (Product reference = Absolute),
vérifier que les produits soient correctement placés dans les emplacements du convoyeur de sortie. Sinon,
procéder de la manière suivante :
1ère solution
- Sélectionner la fonction Digital shift dans la case Reference shift du module Registration control setup et
valider par la touche OK.
- Entrer à nouveau dans la fenêtre Registration control setup et modifier progressivement la valeur du
paramètre Reference shift value avec les convoyeurs défilant jusqu'au bon alignement des produits dans les
emplacements du convoyeur de sortie.
Remarque: Si les positions de la photocellule RM ou du capteur de référence (DM ou Encoder marker pulse)
sont modifiées, l'opération d'alignement doit être renouvelée.
2ème solution
- Câbler l'entrée analogique DS tel que décrit au chapitre 4, § 1.1.
- Sélectionner la fonction DS analog input dans la case Reference shift du module Registration control setup
et valider par la touche OK.
- Modifier progressivement, à l'aide du potentiomètre, la valeur de la tension appliquée à l'entrée DS pendant le
défilement du matériau, jusqu'à l'alignement correct des produits dans les emplacements du convoyeur de sortie.
Remarque: Si les positions de la photocellule RM ou du capteur de référence (DM ou Encoder marker pulse)
sont modifiées, l'opération d'alignement doit être renouvelée.
Augmenter la vitesse du convoyeur de sortie jusqu'à sa valeur maximale et vérifier que le pas des produits ainsi
que leur alignement dans les emplacements du convoyeur de sortie soient toujours corrects.
Vérifier la valeur de l'erreur de traînage du moteur (Pos err) pendant le fonctionnement et ajuster le seuil de
l'erreur de traînage (Following error) à sa valeur minimale afin d'éviter le déclenchement de l'erreur Position
pendant le cycle de travail normal.
24
Chapitre 6 – Mise en oeuvre
SMT-BD1/g
Chapitre 7 - Elimination des défauts
1 - DEFAUT TRAINAGE POSITION (POS)
Augmenter la valeur du paramètre Following Error dans le menu Registration control parameters accessible
par Advanced Function.
Vérifier que la vitesse du moteur esclave n'atteigne pas la vitesse maximale définie dans le paramètre Maximum
speed du module Analog Input. Si c'est le cas, augmenter la vitesse maximale du moteur définie par le paramètre Maximum speed ou réduire la vitesse de l'axe maître.
Vérifier que la consigne de courant I DC du moteur esclave n'atteigne pas la valeur maximale définie dans le para- mètre Maximum current du module Current. Si c'est le cas, augmenter le paramètre Maximum Current du
moteur ou augmenter les temps d'accélération et de décélération sur l'axe maître.
En mode unidirectionnel (Registration mode = Unidirectional), vérifier qu'il n'y ait pas de changement du sens
de déplacement de l'axe maître.
Si le défaut arrive pendant l'arrêt du premier produit en mode d'initialisation absolue (Absolute) avec Datum mode = First product stop, il faut réduire la vitesse des convoyeurs pendant l'opération de prise d'origine.
Si le défaut arrive pendant le démarrage ou l'arrêt du moteur esclave en mode de mise au pas unidirectionnel
(Registration mode = Unidirectional), il faut réduire les accélérations et décélérations du moteur pendant les
phases de démarrage et d'arrêt.
2 - DEFAUT DE MISE AU PAS (REG)
Vérifier que la valeur maximale de l'écart sur le pas des produits puisse être compensée avec le réglage des
paramètres de mise au pas. Si ce n'est pas le cas, reprendre les réglages dans le menu Advanced functions.
Vérifier que la vitesse du moteur esclave n'arrive pas en limitation pendant l'exécution de la trajectoire de
correction.
Si c'est le cas, augmenter la vitesse maximale du moteur définie par le paramètre Maximum Speed du module
Analog Input ou réduire la vitesse de l'axe maître.
3 - DYSFONCTIONNEMENTS
3.1 - FORTES CREPITATIONS DANS LE MOTEUR A L'ARRET
Vérifier que les liaisons de masse Moteur-Variateurs-Résolveur soient conformes aux recommandations du
ch. 4.
Vérifier que le câblage de la consigne incrémentale de position soit conforme aux recommandations du ch. 4.
3.2 - 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). Si nécessaire, refaire une commande AUTOTUNING en choisissant une
bande passante plus faible ( Bandwidth = Medium ou Low). Si le problème persiste, refaire la commande
AUTOTUNING en activant le filtre anti-résonance (Filter = Antiresonance). Le filtre anti-résonance est accessible à partir de la version 2.6 de BPCW et de laversion 5.7 de la mémoire programme du variateur.
3.3 - FORT BRUIT DANS LE MOTEUR EN ROTATION
Choisir la résolution de position la plus élevée sur le moteur esclave (Encoder resolution) en accord avec la
vitesse de rotation maximale (cf. tableau ch.5, §.2). Il faut également modifier la résolution du moteur maître pour
conserver le rapport de réduction.
Chapitre 7 – Elimination des défauts
25
SMT-BD1/g
3.4 - OSCILLATION DE LA POSITION DU MOTEUR A L'ARRET
Vérifier la rigidité de la chaîne de transmission mécanique entre le moteur et la charge (jeux dans les réducteurs
et accouplements). Si nécessaire, augmenter la valeur du paramètre Motor Dead band dans le menu
Registration control accessible par Advanced Function.
3.5 - MISE AU PAS INCORRECTE DES PRODUITS
Vérifier la polarité de commutation de la photocellule (front montant sur l'entrée RM lors de la détection du
produit) comme indiqué au chapitre 6, § 4.4. En cas de mauvaise polarité du signal de la photocellule (front montant sur l'entrée RM à la fin du passage du produit), inverser le réglage de la commutation (claire/sombre) de la
photocellule.
Vérifier que le chargement de l'accumulateur soit correct dans le cas d'une application de mise au pas avec
convoyeur (produits rapprochés "touche-touche").
Vérifier l'indication du défaut de mise au pas (sortie logique REG). En cas de défaut de mise au pas, procéder
comme indiqué au § 2 de ce chapitre.
26
Chapitre 7 – Elimination des défauts
SMT-BD1/g
Chapitre 8 - Annexes
PLAN D'IMPLANTATION HARDWARE
Chapitre 8 - Annexes
27
SMT-BD1/g
CABLAGE DES PHOTOCELLULES
Branchement d'une photocellule NPN avec utilisation de l'alimentation +15 V du variateur.
SMT-BD1/g
SICK WL 160 (NPN)
+V
X4 pin 21
1K
Q
X2 pin 22
OV
X2 pin 23
X2 pin 25
Branchement d'une photocellule PNP avec utilisation de l'alimentation +15 V du variateur
SMT-BD1/g
SICK WL 160 (PNP)
+V
X4 pin 21
Q
X2 pin 22
OV
X2 pin 23
X2 pin 25
Branchement d'une photocellule NPN avec utilisation d'une alimentation externe au variateur
SICK WL 160 (NPN)
+Vcc
SMT-BD1/g
+V
1K
Q
X2 pin 22
OV
X2 pin 23
15V<= Vcc<=24V
GND
Branchement d'une photocellule PNP avec utilisation d'une alimentation externe au variateur
SICK WL 160 (PNP)
+Vcc
SMT-BD1/g
+V
Q
X2 pin 22
OV
X2 pin 23
15V<= Vcc<=24V
28
GND
Chapitre 8 - Annexes