Prólogo 1. Posicionamiento 1STEP 5V. 1PosUniversal SIMATIC. ET 200S Posicionamiento. Instrucciones de servicio 06/2010 A5E

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1 SIMATIC Prólogo 1 1STEP 5V 2 3 ET 200S Instrucciones de servicio 06/2010 A5E

2 Notas jurídicas Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. PRECAUCIÓN sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. ATENCIÓN significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG ALEMANIA A5E P 06/2010 Copyright Siemens AG Sujeto a cambios sin previo aviso

3 Índice 1 Prólogo STEP 5V Presentación del producto Modo isócrono Concepto de seguridad Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V Esquema de conexiones Información básica sobre el posicionamiento Visión general Parámetros y ajustes Curva de desplazamiento del 1STEP 5V Ajuste de la frecuencia base Funciones del 1STEP 5V Visión general Búsqueda del punto de referencia Desarrollo de la búsqueda del punto de referencia Definición del punto de referencia Modo incremental relativo (posicionamiento relativo) Modo incremental absoluto (posicionamiento absoluto) Modo de velocidad Detener la tarea de desplazamiento Tipo de eje y margen de desplazamiento Habilitación de impulsos Modificar parámetros durante el funcionamiento Reacción de las entradas digitales Reacción a la parada de CPU/maestra Parametrizar Diagnóstico Diagnóstico con indicadores LED Tipos de error Interfaz de respuesta y de control Ocupación de la interfaz de respuesta y de control Tarea de desplazamiento, modificación de parámetros y solución de errores Especificaciones técnicas...58 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

4 Índice Presentación del producto Concepto de seguridad Breve introducción a la puesta en marcha del 1PosU Esquema de conexiones Aspectos básicos del posicionamiento controlado mediante velocidad rápida/velocidad lenta Funciones del 1PosU Resumen de funciones Eje, accionamiento y sensor Efecto de las habilitaciones en función del sentido Detener (MODE 0) Jog (MODE 1) Búsqueda del punto de referencia (MODE 3) relativo (MODE 4) absoluto (MODE 5) Cancelar el procesamiento de JOB (JOB 0) Activar valor real (JOB 1) Mover zona de alcance del sensor (JOB 2) Modificar la distancia de desconexión (JOB 3) Modificar la distancia de cambio de velocidad (JOB 4) Evaluar señal de búsqueda de referencia (JOB 9) Función congelar (latch) (JOB 10) Ajustar supervisión de sentido de giro (JOB 11) Mostrar valores actuales (JOB 15) Detección de fallos/diagnóstico Stop de CPU/maestra y estado de reinicialización Lista de parámetros Diagnóstico Diagnóstico con indicadores LED Tipos de error del diagnóstico de canal Señales de control y respuesta Especificaciones técnicas Índice alfabético Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

5 Prólogo 1 Estructura del manual Este manual es un suplemento de las instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S. En las instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S ( encontrará información detallada sobre la configuración de hardware, la estructura, el cableado, la puesta en marcha, el diagnóstico y los datos técnicos del sistema de periferia descentralizada ET 200S. En el presente manual encontrará la descripción de las funciones y los datos técnicos de los módulos ET 200S para tareas de posicionamiento: 1STEP 5V y. Orientación Al principio de cada capítulo hay una Presentación del producto en la que se listan las propiedades del módulo descrito y también las diferentes posibilidades de empleo. En ella encontrará además una indicación a la referencia del módulo descrito y al nombre y la versión del software. El archivo GSD actual está disponible en la siguiente dirección de Internet: A continuación encontrará en cada capítulo una breve introducción a la puesta en marcha. En estas instrucciones breves se explica en pequeños pasos cómo montar, configurar, integrar en el programa de usuario y probar el módulo correspondiente. Índice El índice contiene palabras clave referentes a todos los capítulos. Normas y homologaciones Para más información sobre las normas y homologaciones que cumple este sistema, consulte el capítulo "Datos técnicos generales" de las Instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S ( Reciclaje y gestión de residuos Los módulos ET 200S 1STEP 5V y ET 200S son reciclables gracias a que sus componentes son poco contaminantes. Para un reciclaje y una eliminación ecológica de los equipos usados, rogamos dirigirse a un centro certificado de recogida de material electrónico. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

6 Prólogo Soporte adicional En caso de dudas sobre el uso de los productos descritos en el manual para las que no encuentre respuesta en el mismo, diríjase a su representante de Siemens ( en la sucursal o delegación de Siemens más cercana. La guía de documentación técnica de los distintos productos y sistemas se encuentra en Internet: Guía de manuales SIMATIC ( Asimismo encontrará el catálogo online y el sistema de pedidos online en Internet: A&D Mall ( Centro de formación Para facilitar a nuestros clientes la iniciación en la automatización así como el aprendizaje de los sistemas de automatización ofrecemos cursillos de formación. Rogamos que se ponga en contacto con el centro de formación más próximo o directamente con la central en Alemania, D Núremberg. Internet: SITRAIN Homepage ( Technical Support Puede ponerse en contacto con el Technical Support de todos los productos de A&D a través de las siguientes vías de comunicación: Formulario web para solicitud de asistencia (Support Request) ( Service & Support en Internet Además de ofrecerle nuestra documentación, en Internet ponemos a su disposición todo nuestro know-how: Industry Automation and Drive Technologies, Homepage ( Allí encontrará, p. ej., la siguiente información: los boletines o "Newsletter" que le mantendrán siempre al día ofreciéndole información de última hora sobre sus productos. Un buscador para Service & Support a través del que podrá acceder a los documentos que necesite. Un foro en el que podrá intercambiar sus experiencias con usuarios y expertos de todo el mundo. Su persona de contacto para automatización y accionamientos de su región. Bajo la rúbrica "Servicios" encontrará información sobre el servicio técnico más próximo, Todo esto y mucho más en "Servicios". 6 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

7 1STEP 5V Presentación del producto Referencia 6ES DC01-0AB0 Descripción El 1STEP 5V genera impulsos para etapas de potencia de motores paso a paso. En número de impulsos generados depende de la longitud del trayecto a recorrer. La frecuencia de impulsos es una medida para la velocidad. La variación de la frecuencia de impulsos por unidad de tiempo (segundo) es una medida para la aceleración o deceleración. El árbol de un motor paso a paso gira un ángulo determinado con cada impulso, de tal modo que, con secuencias de impulsos rápidas, el movimiento paso a paso se convierte en un movimiento de giro continuado. Compatibilidad El 1STEP 5V con referencia 6ES DC01-0AB0 sustituye al 1STEP 5V/204kHz con referencia 6ES DC00-0AB0 de forma compatible. Características El 1STEP 5V presenta las características siguientes: Modos de operación: Búsqueda del punto de referencia Modo incremental relativo (posicionamiento relativo) Modo incremental absoluto (posicionamiento absoluto) Modo de velocidad Definición del punto de referencia Se puede utilizar en el modo no isócrono e isócrono a partir de la versión V5.4 SP4 de STEP 7 Interfaz para etapas de potencia convencionales de motores paso a paso con señales diferenciales según RS 422 para impulsos y sentido Salida de frecuencia máxima 510 khz Recorrido hasta (= ) impulsos Soporte de ejes lineales y ejes de valor módulo (ejes rotativos) La función y los niveles activos de las entradas digitales son parametrizables Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

8 1STEP 5V 2.1 Presentación del producto El tipo de valor de respuesta en la interfaz de respuesta se puede ajustar (trayecto restante, posición o frecuencia) Actualización de firmware 1) Datos de identificación 1) 1) Esta función sólo es posible cuando el módulo de interfaz utilizado soporta los servicios del sistema necesarios para ello. Configuración El 1STEP 5V se puede configurar alternativamente con STEP 7 a partir de la versión V5.4 SP4 con el HSP 2068 (Hardware Support Package de Internet) un archivo GSD ( Actualización de firmware Para ampliar las funciones y corregir errores puede cargar actualizaciones de firmware en el 1STEP 5V mediante STEP 7 HW Config. Nota Al iniciar la actualización de firmware se borra el firmware antiguo. Cuando por alguna razón se interrumpe o se cancela la actualización de firmware, el 1STEP 5V dejará de funcionar. Reinicie la actualización de firmware y espere hasta que ésta concluya correctamente. Datos de identificación En el 1STEP 5V están guardados los siguientes datos de identificación: Versión de hardware Versión de firmware Número de serie Encontrará más información en el capítulo "Datos de identificación" de las instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S ( 8 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

9 1STEP 5V 2.2 Modo isócrono 2.2 Modo isócrono Nota Los principios básicos del modo isócrono se describen en el manual de funciones Isochrone Mode ( Requisitos de hardware Para el modo isócrono del 1STEP 5V se requiere: una CPU que soporte el sincronismo un maestro PROFIBUS o un controlador PROFINET que soporte el ciclo de bus equidistante un IM 151 que soporte el sincronismo Comportamiento del 1STEP 5V Dependiendo de la parametrización del sistema, el 1STEP 5V funciona en modo isócrono o en modo no isócrono. En modo isócrono se inician o detienen tareas de desplazamiento de modo sincronizado al ciclo. se actualiza la interfaz de respuesta de modo sincronizado al ciclo. los 8 bytes de la interfaz de datos de usuario son coherentes. En caso de error de parametrización, el 1STEP 5V no conmuta al modo isócrono. En caso de una pérdida de sincronismo debida a fallos o a la avería/retardo de Global Control (GC), el 1STEP 5V volverá al modo isócrono en el siguiente ciclo sin reacción al error. En caso de una pérdida de sincronismo, la interfaz de datos de usuario ya no se actualizará de modo síncrono. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

10 1STEP 5V 2.3 Concepto de seguridad 2.3 Concepto de seguridad Medidas de seguridad Las siguientes medidas son indispensables dentro del concepto de seguridad de la instalación. Lleve a cabo estas medidas de seguridad con especial cuidado y adáptelas a las condiciones de la instalación. ADVERTENCIA Para evitar daños a personas u objetos tenga en cuenta los puntos siguientes: Instale un dispositivo de PARADA DE EMERGENCIA de acuerdo con las normas vigentes de la técnica (p.ej. Normas Europeas EN 60204, EN 418 y similares). Asegúrese de que las personas no puedan acceder a la zona de la instalación en la que haya piezas móviles. Instale limitadores de fin de carrera para los ejes, p. ej. finales de carrera hardware que desconecten directamente la activación de potencia. Instale dispositivos y medidas de protección de los motores y de la unidad electrónica de potencia. Configuración de un control de posicionamiento Figura 2-1 Configuración de un posicionamiento con motor paso a paso (ejemplo) El 1STEP 5V genera la frecuencia de control y la señal de sentido para la etapa de potencia. Ésta procesa las señales de control y alimenta el motor por el lado de potencia. El motor está unido a la parte de la máquina que debe mover directamente o mediante elementos de transmisión mecánicos. 10 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

11 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V Introducción La función del 1STEP 5V es el posicionamiento de un accionamiento en determinados puntos de destino predefinidos. El ejemplo "Iniciar un modo incremental", en el que conocerá y comprobará una tarea de desplazamiento tanto del hardware como del software de su 1STEP 5V, le va a servir de ayuda para obtener un funcionamiento correcto de la aplicación. Nota Observe que la etapa de potencia debe procesar señales para impulsos y sentido según RS 422. También deberá adaptar el cableado a los productos que utilice. Requisitos para el ejemplo Para ello deben cumplirse, sin embargo, las siguientes condiciones: Dispone de una estación ET 200S funcionando en un equipo S7 con maestro DP. Equipamiento necesario: un módulo de pines TM-E15x24-01 o TM-E15x26-A1 (referencia 6ES CBx0-0AA0 ó 6ES CAx0-0AA0) un 1STEP 5V (referencia 6ES DC01-0AB0) un motor paso a paso con su respectiva etapa de potencia el correspondiente material de cableado Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

12 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V Montar, cablear y equipar 1. Monte y efectúe el cableado del módulo de pines TM-E15S24-01 (véase la siguiente figura). 2. Instale el 1STEP 5V sobre el módulo de pines. Encontrará instrucciones detalladas al respecto en las instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S ( La descripción del proceso de cableado de la etapa de potencia y del motor paso a paso la encontrará en los manuales específicos de cada producto. Figura 2-2 Asignación de pines del ejemplo 12 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

13 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V Configurar con STEP 7 mediante HW Config Primero debe ajustar la configuración de hardware del equipo ET 200S existente. 1. Abra el proyecto correspondiente en el administrador SIMATIC. 2. Abra en su proyecto la tabla de configuración HW Config. 3. En el catálogo de hardware, seleccione la entrada 1STEP. Aparecerá el número 6ES DC01-0AB0 en el texto informativo. Arrastre la entrada seleccionada hasta el slot en el cual haya instalado su 1STEP 5V. 4. Haciendo doble clic sobre el número se abre la máscara Propiedades-Esclavo DP. 5. En la ficha Direcciones encontrará las direcciones del slot al que ha movido el 1STEP 5V. Anote las direcciones para la posterior programación. 6. En la ficha Parámetros encontrará los ajustes predeterminados del 1STEP 5V. Asigne la propiedad "Parada externa" a la "Función DI0". La "Entrada DI0" debe configurarse como "contacto normalmente abierto". 7. Guarde y compile la configuración y transfiérala en el estado STOP de la CPU con la función "Sistema de destino -> Cargar en módulo". Enlace el bloque FC 101 en el programa de usuario Enlace el bloque FC 101 con su programa de usuario, p.ej. en el OB 1. Este bloque requiere el bloque de datos DB 1 con una longitud de 16 bytes. En el siguiente ejemplo se inicia el arranque activando el bit de marca 30.0 con la unidad de programación. ADVERTENCIA Al iniciar una marcha (4800 impulsos de avance), existe el riesgo de que su instalación sufra daños. En caso necesario, adapte el recorrido. AWL Bloque: FC101 Significado //Inicializar interfaz de control L L#4800 T DB1.DBD0 L 1 T DB1.DBB0 //Recorrido 4800 impulsos //Multiplicador 1 para frecuencia de salida L 0 T DB1.DBB5 T DB1.DBW6 //Borrar fin de carrera, etc. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

14 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V AWL SET Significado S DB1.DBX5.2 R DB1.DBX4.0 R DB1.DBX4.1 R DB1.DBX4.2 R DB1.DBX4.3 R DB1.DBX4.5 R DB1.DBX4.6 R DB1.DBX4.7 //Activar habilitación de impulsos DRV_EN //Ajustar el modo de operación modo incremental relativo //Ajustar el modo de operación modo incremental relativo //Ajustar el modo de operación modo incremental relativo //Bit de reserva = 0 //Borrar inicio atrás DIR_M //Borrar STOP //Borrar factor de reducción R L DB1.DBD0 T PAD 256 L DB1.DBD4 T PAD 260 //Escribir 8 bytes en el 1STEP 5V L PED 256 T DB1.DBD8 L PED 260 T DB1.DBD12 //Leer 8 bytes del 1STEP 5V U M30.0 UN DB1.DBX12.0 S DB1.DBX4.4 //Detectar flanco en inicio de arranque y activar inicio DIR_P //cuando STS_JOB está borrado. U DB1.DBX12.0 R DB1.DBX4.4 R M30.0 //Esperar a STS_JOB y //Reiniciar DIR_P; la marcha se inicia //Borrar inicio de marcha 14 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

15 1STEP 5V 2.4 Instrucciones breves sobre la puesta en servicio del 1STEP 5V Probar configuración Inicie un "modo incremental relativo" y observe las respuestas correspondientes. 1. Con ayuda de la función "Observar y forzar variable", observe el trayecto restante y los bits de estado POS (posicionamiento en marcha) y STS_DRV_EN (habilitación de impulsos). 2. Seleccione en su proyecto la carpeta "Bloques". Con el comando de menú "Insertar-> Bloque S7 -> Tabla de variables" inserte la tabla de variables VAT 1 y confirme con Aceptar. 3. Abra la tabla de variables VAT 1 y en la columna "Operando" introduzca las siguientes variables: DB1.DBD8 (trayecto restante) DB1.DBX13.7 (POS; posicionamiento en marcha) DB1.DBX13.0 (STS_DRV_EN; habilitación de impulsos) M30.0 Iniciar desde unidad de programación 4. Cambie al modo online con la función "Sistema de destino > Establecer enlace con > CPU configurada". 5. Cambie al modo de observación con "Variable > Observar". 6. Ponga la CPU en RUN. Resultado Al conmutar la CPU a RUN consigue que el LED RDY se encienda bit de estado POS esté borrado bit de estado STS_DRV_EN esté activado Para iniciar la marcha, active la marca 30.0 ("Variable > forzar >"). Durante la marcha se obtendrá el siguiente resultado: El bit de estado POS está activado (puede observarlo en la variable); es decir, el LED POS se enciende El trayecto restante se actualiza continuamente El bit de estado STS_DRV_EN (habilitación de impulsos) está activado Una vez finalizada la marcha se obtendrá el siguiente resultado: El bit de estado POS está borrado (puede observarlo en la variable); es decir, el LED POS está apagado El trayecto restante es 0 El bit de estado STS_DRV_EN (habilitación de impulsos) está activado Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

16 1STEP 5V 2.5 Esquema de conexiones 2.5 Esquema de conexiones Reglas de cableado Los cables (terminales 1 y 5 y terminales 4 y 8) conectados a la etapa de potencia deben estar apantallados y deben ser de par trenzado. La pantalla tiene que hacer contacto por ambos extremos. Para conectar la pantalla utilice el estribo de conexión de pantallas (referencia: 6ES AA00-0AA0). 16 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

17 1STEP 5V 2.5 Esquema de conexiones Asignación de terminales En la siguiente tabla encontrará la asignación de terminales del 1STEP 5V. Tabla 2-1 Asignación de terminales del 1STEP 5V Vista Asignación de terminales Observaciones Los cables conectados entre el módulo de pines y la etapa de potencia deben estar trenzados por pares y apantallados. P, /P y D, /D son señales según RS 422. Los cables conectados entre el módulo de pines y la etapa de potencia deben estar trenzados por pares y apantallados. P, /P y D, /D son señales según RS 422. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

18 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Visión general Introducción A continuación se explica la interrelación entre los diferentes componentes: el módulo electrónico, la etapa de potencia y el motor. Motores paso a paso Los motores paso a paso se utilizan para el posicionamiento de ejes. Son la solución fácil y económica para trabajos de posicionamiento de alta precisión dentro de un amplio campo de aplicación. El árbol de un motor paso a paso gira un ángulo determinado con cada impulso, de tal modo que, con secuencias de impulsos rápidas, el movimiento paso a paso se convierte en un movimiento de giro continuado. Etapa de potencia para motores paso a paso La etapa de potencia es el elemento de unión entre el 1STEP 5V y el motor paso a paso. El 1STEP 5V envía señales diferenciales RS 422 para frecuencia y sentido. Una vez en la etapa de potencia, estas señales se convierten en corrientes de motor que controlan los movimientos del motor con máxima precisión. 1STEP 5V El 1STEP 5V genera impulsos y una señal de sentido para etapas de potencia de motores paso a paso. En número de impulsos generados depende de la longitud del trayecto a recorrer. La frecuencia de impulsos es una medida para la velocidad. La variación de la frecuencia de impulsos por unidad de tiempo (segundo) es una medida para la aceleración o deceleración. El funcionamiento del 1STEP 5V se ajusta mediante sus parámetros y ajustes. 18 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

19 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Parámetros y ajustes Informaciones necesarias Para obtener una interrelación óptima entre los diferentes componentes debe proporcionar al 1STEP 5V diferentes datos: una única vez; en la configuración de los parámetros con su software de configuración Frecuencia base Fb (consulte el apartado "Ajuste de la frecuencia base (Página 23)") Multiplicador n para el ajuste de la frecuencia de inicio y parada Fss (consulte el apartado "Curva de desplazamiento del 1STEP 5V (Página 20)") Multiplicador i para el ajuste de la aceleración/deceleración (consulte el apartado "Curva de desplazamiento del 1STEP 5V (Página 20)") Función y comportamiento de las entradas digitales (consulte el apartado "Reacción de las entradas digitales (Página 41)") Margen de desplazamiento (consulte el apartado "Tipo de eje y margen de desplazamiento (Página 38)") durante el funcionamiento; movimiento del motor por medio de una tarea de desplazamiento en su programa de usuario Multiplicador G para la velocidad/frecuencia de salida F a (consulte el apartado "Curva de desplazamiento del 1STEP 5V (Página 20)") Factor de reducción R (ver apartado "Ajuste de la frecuencia base (Página 23)") Recorrido, posición o frecuencia Modo de operación Preajuste de sentido (tarea de desplazamiento) al inicio durante el funcionamiento; para la adaptación a diferentes condiciones de carga como orden de parametrización en su programa de usuario Frecuencia base Fb (consulte el apartado "Ajuste de la frecuencia base (Página 23)") Multiplicador n para el ajuste de la frecuencia de inicio y parada Fss (consulte el apartado "Curva de desplazamiento del 1STEP 5V (Página 20)") Multiplicador i para el ajuste de la aceleración/deceleración (consulte el apartado "Curva de desplazamiento del 1STEP 5V (Página 20)") Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

20 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Curva de desplazamiento del 1STEP 5V Introducción El 1STEP 5V ejecuta un modo incremental de acuerdo con la siguiente curva de desplazamiento. El 1STEP 5V genera los valores pico (frecuencia de inicio y parada, frecuencia de salida y aceleración/deceleración) de la curva de desplazamiento con una frecuencia base definida por el usuario (consulte el apartado "Ajuste de la frecuencia base (Página 23)"). Figura 2-3 Curva de desplazamiento del 1STEP 5V con modo incremental Frecuencia de inicio y parada F ss La frecuencia de inicio y parada Fss es la frecuencia a la que puede acelerarse el motor con carga en parado. El valor de Fss depende del momento de inercia de la carga. Se puede determinar mediante pruebas. La frecuencia de inicio y parada Fss es al mismo tiempo la frecuencia de salida mínima Fa, con la que puede mover el motor. Ajuste de la frecuencia de inicio y parada F ss Mediante la parametrización, el 1STEP 5V permite el ajuste escalonado de la frecuencia de inicio y parada Fss. Para ello, seleccione el multiplicador n entre 1 y 255 que va a multiplicarse con la frecuencia base Fb. Con el factor de reducción R (1 ó 0,1) en la tarea de desplazamiento es posible volver a reducir la frecuencia de inicio y parada Fss. La frecuencia de inicio y parada se calcula según la fórmula siguiente: Fss = Fb n R Encontrará más información al respecto a continuación en la tabla "Márgenes para la frecuencia de inicio y parada, la frecuencia de salida y la aceleración". 20 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

21 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Frecuencia/velocidad máxima del eje F máx A la hora de elegir el motor paso a paso deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos: La frecuencia/velocidad máxima varía en función de la aplicación. Con esta frecuencia el motor debe alcanzar un par de giro suficientemente elevado para mover su carga. Recuerde que aquí no se trata de la máxima frecuencia posible que puede soportar el motor o la etapa de potencia. Con la curva característica correspondiente puede determinar la frecuencia máxima Fmax. Figura 2-4 Curva característica de pares de giro de un motor paso a paso Frecuencia de salida/velocidad F a La frecuencia de salida puede regularse de forma diferente para cada marcha. Al seleccionar la frecuencia de salida debe tener en cuenta la duración mínima de impulso de la etapa de potencia utilizada (véase la siguiente tabla). Si la frecuencia de salida seleccionada es menor que la frecuencia de inicio y parada Fss ajustada, el 1STEP 5V iguala la frecuencia de salida con la frecuencia de inicio y parada Fss. Fa siempre debe ser inferior a Fmax. Ajuste de la frecuencia de salida/velocidad F a El 1STEP 5V permite el ajuste escalonado de la frecuencia de salida Fa. Para ello, seleccione el multiplicador G entre 1 y 255 que va a multiplicarse con la frecuencia base Fb. Con el factor de reducción R (1 ó 0,1) en la tarea de desplazamiento es posible volver a reducir la frecuencia de salida Fa. La frecuencia de salida se calcula según la fórmula siguiente: Fa = Fb G R Encontrará más información al respecto a continuación en la tabla "Márgenes para la frecuencia de inicio y parada, la frecuencia de salida y la aceleración". Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

22 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Aceleración/deceleración a La aceleración/deceleración máxima permitida depende de la carga que se vaya a mover. El motor debe alcanzar un par de giro lo suficientemente alto como para poder acelerar o decelerar la carga sin pérdida de pasos. También deben considerarse otros criterios para determinar la aceleración/deceleración en función de la aplicación, como p.ej. un arranque y un frenado suaves. Ajuste de la aceleración/deceleración a El 1STEP 5V permite un ajuste escalonado de la aceleración/deceleración mediante parametrización aplicando el multiplicador i. Durante la fase de aceleración, la frecuencia va aumentando continuamente desde la frecuencia de inicio y parada Fss hasta alcanzar la frecuencia de salida Fa. El intervalo de tiempo para el aumento continuo de la frecuencia se ajusta de forma escalonada. Para ello, seleccione un multiplicador i entre 1 y 255. En la fase de deceleración, la frecuencia de salida se reduce de la misma forma. Con el factor de reducción R (1 ó 0,1) en la tarea de desplazamiento es posible volver a reducir la aceleración/deceleración a. La aceleración/deceleración se calcula según la fórmula siguiente: a = Fb R / (i 0,128 ms) Encontrará más información al respecto a continuación en la tabla "Márgenes para la frecuencia de inicio y parada, la frecuencia de salida y la aceleración". 22 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

23 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Ajuste de la frecuencia base Introducción El 1STEP 5V permite el ajuste escalonado de la frecuencia base mediante parametrización. La frecuencia base determina el margen para la frecuencia de inicio y parada, la frecuencia de salida y la aceleración. Procedimiento 1. Dependiendo de la prioridad de su solicitud, seleccione de la siguiente tabla un margen adecuado de la frecuencia de inicio y parada Fss y de la frecuencia de salida Fa o bien de la aceleración a según los siguientes criterios: Margen de la frecuencia de inicio y parada Fss, p. ej. para un arranque y un frenado tan rápidos como sea posible. Margen de la frecuencia de salida Fa, p. ej. para un ajuste de velocidad lo más exacto posible. Margen de aceleración a, p. ej. para procesos de posicionamiento tan rápidos como sea posible. 2. Determine la frecuencia base Fb con ayuda de la tabla. Para optimizar la frecuencia base Fb proceda del siguiente modo: 3. Compruebe si el resto de valores correspondientes cubren sus necesidades. Si es necesario, seleccione una frecuencia base Fb diferente, más adecuada a sus necesidades. 4. Determine los multiplicadores para el ajuste de la frecuencia de salida Fa, la aceleración/deceleración a y la frecuencia de inicio y parada Fss. 5. Consulte en la tabla el factor de reducción R correspondiente. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

24 1STEP 5V 2.6 Información básica sobre el posicionamiento Tabla 2-2 Márgenes para frecuencia de inicio y parada, frecuencia de salida y aceleración Frecuencia base Fb en Hz Factor de reducción R Margen de frecuencia de inicio y parada Fss Frecuencia de salida Fa en Hz Fórmula: Fss = Fb n R Fa = Fb G R Margen de aceleración a en Hz/ms Fórmula: a = Fb R / (i 0,128 ms) 4 0,1 0, ,01 3,13 8 0,1 0, ,02 6, , ,06 15, ,12 31, ,25 62, , , , , , , , Fb = frecuencia base Fss = frecuencia de inicio y parada Fa = frecuencia de salida a = aceleración/deceleración R = factor de reducción n = multiplicador para el ajuste escalonado de la frecuencia de inicio y parada G = multiplicador para el ajuste escalonado de la frecuencia de salida i = multiplicador para el ajuste escalonado de la aceleración/deceleración La duración mínima del impulso resulta de la frecuencia de salida Fa ajustada y se calcula según la fórmula TPuls = 1 / (2 Fa). 24 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

25 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Visión general Introducción La función del 1STEP 5V es el posicionamiento de un accionamiento en determinados puntos de destino predefinidos (modos incrementales) y el desplazamiento sin fin con frecuencias predefinibles (modo de velocidad). Para realizar esta tarea dispone de las siguientes funciones: Búsqueda del punto de referencia: el eje se sincroniza en función de un punto de referencia Definición del punto de referencia: se asigna un valor a la posición actual. Modo incremental relativo (posicionamiento relativo): el eje se desplaza un trayecto predeterminado Modo incremental absoluto (posicionamiento absoluto): el eje se desplaza a una posición predeterminada. Modo de velocidad: el accionamiento se mueve con una velocidad flexible predefinible (frecuencia de impulsos). Detener la tarea de desplazamiento Modificar parámetros durante el funcionamiento Encontrará información sobre cómo controlar funciones en el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)". Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

26 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Búsqueda del punto de referencia Descripción de las funciones El punto de referencia marca la referencia de su sistema de accionamiento (leva de referencia) para realizar las siguientes tareas de desplazamiento. Puede determinar el punto de referencia p. ej. si monta un iniciador en la leva de referencia y lo conecta a la entrada digital DI1. El 1STEP 5V garantiza una reproducción exacta del punto de referencia, ya que siempre parte en el mismo sentido. Este sentido debe definirse iniciando la búsqueda del punto de referencia siempre en el mismo sentido. Tarea de desplazamiento para búsqueda del punto de referencia La tarea de desplazamiento contiene la siguiente información: Multiplicador G para la velocidad/frecuencia de salida Fa Factor de reducción R para la frecuencia base Fb parametrizada Posición del punto de referencia Modo de operación = 1 para la búsqueda del punto de referencia Parada en la leva de referencia (consulte el apartado "Detener la tarea de desplazamiento (Página 36)") Preajuste de sentido como inicio (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)") Nota El 1STEP 5V comprueba los valores límite de la posición definida (mínimo 0 y máximo ). El valor final se puede parametrizar. Nota Si ha parametrizado el comportamiento de la entrada digital DI1 (7) como "Sensor punto de referencia y final de carrera" (consulte el apartado "Reacción de las entradas digitales (Página 41)"), el 1STEP 5V elegirá automáticamente el sentido de arranque hacia el final de carrera, independientemente del preajuste de sentido de la tarea de desplazamiento. Bit de estado SYNC El bit de estado SYNC indica la sincronización del eje, es decir, el bit está activado tras la búsqueda correcta del punto de referencia y borrado durante la marcha. El bit de estado SYNC está borrado tras la parametrización de la estación ET 200S tras borrar la habilitación de impulsos tras una parada de CPU/maestro En estos casos resulta útil realizar una búsqueda del punto de referencia. 26 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

27 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Bits de estado POS y POS_RCD Durante la búsqueda del punto de referencia, su ejecución se indica con el bit de respuesta POS activado. Una vez finalizada correctamente la búsqueda del punto de referencia, el bit de respuesta POS_RCD activado indica que se ha llegado a la posición. Si la búsqueda del punto de referencia se cancela, el bit de respuesta POS_RCD permanece desactivado. Trayecto restante, posición, frecuencia El valor indicado como respuesta es irrelevante durante la búsqueda del punto de referencia (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)"). Nota Para que el 1STEP 5V pueda llegar con exactitud al punto de referencia una y otra vez, el período de la frecuencia de inicio y parada debe ser mayor que el tiempo de operación de un paso individual, que va del 1STEP 5V al motor paso a paso y regresa al 1STEP 5V pasando por la leva de referencia. Consulte también "Retardo de las entradas digitales" en el apartado "Especificaciones técnicas (Página 58)". Al detenerse en la leva de referencia o en un final de carrera durante la fase de aceleración, el 1STEP 5V sigue emitiendo impulsos durante 50 ms como máximo con la frecuencia ya alcanzada antes de iniciar el proceso de frenado. Con ello se evitan cambios de frecuencia abruptos que pueden provocar pérdidas de pasos. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

28 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Desarrollo de la búsqueda del punto de referencia Fases de la búsqueda del punto de referencia Una búsqueda del punto de referencia se compone como máximo de tres fases. En la primera fase (1) y en la segunda fase (2) se garantiza que se encuentre la leva de referencia. Ambas fases se recorren con la frecuencia de salida Fa predeterminada. En la tercera fase (3) se avanza hasta la leva de referencia de forma reproducible con frecuencia de inicio y parada Fss en el sentido seleccionado hasta llegar al punto de referencia. Nota El número de impulsos generados en una fase equivale como máximo a la longitud parametrizada del margen de desplazamiento menos 1. Procesos diferentes Dependiendo de la ubicación al iniciar la búsqueda del punto de referencia se obtienen diferentes modelos de la marcha (REF es la leva de referencia, cableada a la entrada digital DI1). La representación es aplicable al sentido de arranque Adelante (DIR_P). Inicio antes de REF o sobre final de carrera LIMIT_M Figura 2-5 Búsqueda del punto de referencia, inicio antes de REF 28 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

29 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Inicio después de REF Figura 2-6 Búsqueda del punto de referencia, inicio después de REF Inicio sobre REF Figura 2-7 Búsqueda del punto de referencia, inicio sobre REF Inicio sobre el final de carrera en sentido de arranque Figura 2-8 Búsqueda del punto de referencia, inicio sobre el final de carrera en sentido de arranque Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

30 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Reacción ante leva de referencia defectuosa con final de carrera (interrupción de la marcha) Figura 2-9 Leva de referencia defectuosa, inicio antes de REF Figura 2-10 Leva de referencia defectuosa, inicio sobre LIMIT_P Reacción en caso de leva de referencia siempre activada sin final de carrera Al final de la primera fase, una vez emitidos impulsos, la marcha finaliza con los bits de estado SYNC y POS_RCD borrados. Reacción en caso de fallo de la leva de referencia sin final de carrera Las tres fases de la marcha se ejecutan con la emisión de impulsos en cada una. A continuación, la marcha se interrumpe con los bits de estado SYNC y POS_RCD borrados. 30 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

31 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Definición del punto de referencia Descripción del funcionamiento El punto de referencia marca la referencia de su sistema de accionamiento. Con base en esta referencia se orientarán tanto modos incrementales absolutos subsiguientes como el valor de posición en la interfaz de respuesta. Para definir el punto de referencia debe asignarse el valor de posición absoluto a la posición actual del motor paso a paso. Petición de definición del punto de referencia Una petición de definición del punto de referencia es una petición virtual sin desplazamiento. Contiene la siguiente información: Posición del punto de referencia Modo de operación = 4 para la definición del punto de referencia Libre preajuste de sentido como inicio (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)") Nota El 1STEP 5V comprueba los valores límite de la posición definida (mínimo 0 y máximo ). El valor final se puede parametrizar. Respuestas La correcta ejecución de la petición se señaliza mediante los bits de respuesta SYNC y POS_RCD activados. Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

32 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Modo incremental relativo (posicionamiento relativo) Descripción del funcionamiento Con el modo incremental relativo se puede seguir moviendo el motor paso a paso durante un trayecto predefinido y llegar de ese modo a una posición concreta. El sentido y la velocidad de la marcha se definen con el arranque. Tarea de desplazamiento para modo incremental relativo La tarea de desplazamiento contiene la siguiente información: Trayecto (número de impulsos a ejecutar) Multiplicador G para la velocidad/frecuencia de salida Fa Factor de reducción R para la frecuencia base Fb parametrizada Modo de operación =0 para modo incremental relativo Parada en la leva de referencia (consulte el apartado "Detener la tarea de desplazamiento (Página 36)") Preajuste de sentido como inicio (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)") Nota El 1STEP 5V comprueba los valores límite del recorrido definido (mínimo 1 impulso y máximo impulsos). El 1STEP 5V no comprueba la distancia hasta el final de carrera. La marcha se detiene como máximo al llegar al final de carrera. Respuestas Cuando se inicia el modo incremental se desactiva el bit de respuesta POS_RCD. Durante el modo incremental, su ejecución se indica con el bit de respuesta POS activado. Una vez finalizado correctamente el modo incremental, el bit de respuesta POS_RCD activado indica que se ha llegado a la posición. Si el modo incremental se cancela, el bit de respuesta POS_RCD permanece desactivado. Si el valor de respuesta está ajustado en "Trayecto restante", una vez se detenga el modo incremental se indica el trayecto que queda por recorrer (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)"). 32 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

33 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Modo incremental absoluto (posicionamiento absoluto) Descripción del funcionamiento Con el modo incremental absoluto se puede mover el motor paso a paso hasta una posición predefinida y llegar de ese modo a una posición concreta. La velocidad se define con el arranque. El 1STEP 5V define automáticamente el sentido y el trayecto a recorrer con base en la posición de salida (valor real de la posición). También es posible predefinir el sentido de un eje de valor módulo. Nota Si se activa simultáneamente inicio adelante e inicio atrás para un eje de valor módulo (DIR_P y DIR_M), el 1STEP 5V elegirá automáticamente el trayecto más corto hasta alcanzar la posición de destino (consulte el apartado "Tipo de eje y margen de desplazamiento (Página 38)"). Tarea de desplazamiento para modo incremental absoluto La tarea de desplazamiento contiene la siguiente información: Posición de destino Multiplicador G para la velocidad/frecuencia de salida Fa Factor de reducción R para la frecuencia base Fb parametrizada Modo de operación = 2 para modo incremental absoluto Libre preajuste de sentido como inicio (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)") Nota El 1STEP 5V comprueba los valores límite de la posición definida (mínimo 0 y máximo ). El valor final se puede parametrizar. La tarea de desplazamiento sólo se ejecuta si previamente se ha calculado o definido la posición del punto de referencia (el bit SYNC debe estar activado, consulte el apartado "Búsqueda del punto de referencia (Página 26)" o bien "Definición del punto de referencia (Página 31)"). La señal de control "Parada en la leva de referencia" no se tiene en cuenta (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)"). Respuestas Cuando se inicia el modo incremental se desactiva el bit de respuesta POS_RCD. Durante el modo incremental, su ejecución se indica con el bit de respuesta POS activado. Una vez finalizado correctamente el modo incremental, el bit de respuesta POS_RCD activado indica que se ha llegado a la posición. Si el modo incremental se cancela, el bit de respuesta POS_RCD permanece desactivado. Si el valor de respuesta está ajustado en "Trayecto restante", una vez se detenga el modo incremental se indica el trayecto que queda por recorrer (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)"). Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

34 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Modo de velocidad Descripción del funcionamiento En este modo de operación se define la frecuencia con la que se deben generar los impulsos (pasos). Si se modifica la frecuencia, tras una fase de aceleración o deceleración se generan los impulsos con la nueva frecuencia. Los impulsos se generan de modo continuo hasta que se detenga la tarea de desplazamiento o, en el caso de un eje lineal, hasta que se alcance un límite del margen de desplazamiento. Figura 2-11 Modo de velocidad con eje de valor módulo 34 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

35 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Tarea de desplazamiento para modo de velocidad La tarea de desplazamiento contiene la siguiente información: Frecuencia nominal como valor de 32 bits (tipo de datos STEP 7 REAL) Preajuste de sentido mediante el signo de la frecuencia nominal (positivo: adelante) Modo de operación = 3 para modo de velocidad Libre preajuste de sentido como inicio (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)") Nota El 1STEP 5V comprueba los valores límite de la frecuencia definida (mínimo -510,0 khz y máximo +510,0 khz). La frecuencia definida se alcanza con la aceleración a parametrizada teniendo en cuenta la frecuencia de inicio y parada Fss. Si la frecuencia definida es menor que el valor Fss, no se generarán impulsos. La emisión continua de la frecuencia finaliza si surgen los siguientes eventos: Se alcanzan los límites del margen de desplazamiento parametrizado (0 en sentido atrás), si no está parametrizado ningún eje de valor módulo Otras condiciones de interrupción para tareas de desplazamiento (consulte el apartado "Detener la tarea de desplazamiento (Página 36)"). Respuestas Durante la tarea de desplazamiento, su ejecución se indica con el bit de respuesta POS activado. Si se define una nueva frecuencia, el bit de respuesta POS_RCD se borra. Una vez se alcanza la nueva frecuencia tras una fase de aceleración o deceleración, se vuelve a activar el bit de respuesta POS_RCD. Si el valor de respuesta está ajustado en "Frecuencia", la frecuencia actual se indica en la interfaz de respuesta como valor de 32 bits (tipo de datos STEP 7 REAL) (consulte el apartado "Ocupación de la interfaz de respuesta y de control (Página 48)"). Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E

36 1STEP 5V 2.7 Funciones del 1STEP 5V Detener la tarea de desplazamiento Parada selectiva de la tarea de desplazamiento - causada por indicada por el bit de respuesta Parada por bit de control - Parada externa en la entrada digital Se ha alcanzado el final de carrera en sentido adelante (LIMIT_P o bien entrada digital) Se ha alcanzado el final de carrera en sentido atrás (LIMIT_M o bien entrada digital) Parada en leva de referencia STOP_EXT STOP_LIMIT_P STOP_LIMIT_M STOP_REF Nota Recuerde que los finales de carrera también se utilizan en el modo de operación Búsqueda del punto de referencia para la búsqueda de la leva de referencia. Si una petición de desplazamiento en LIMIT_P ha sido detenida, puede retirar el eje del final de carrera mediante una nueva petición de desplazamiento con DIR_M. Al detenerse en LIMIT_M puede retirar el eje del final de carrera con DIR_P. Parada en leva de referencia Si al iniciar una marcha está seleccionada la función "Parada en leva de referencia" (el bit de control STOP_REF_EN está activado) y durante la marcha se reconoce la leva de referencia, se realiza una parada y la marcha finaliza. Parada de la tarea de desplazamiento en caso excepcional En los siguientes casos se detiene la tarea de desplazamiento con pérdida de sincronización: Fallo de manejo en la interfaz de control con la tarea de desplazamiento en curso Fallo externo ERR_24V por sobrecarga en la alimentación del sensor (p. ej. cortocircuito) Parada de CPU/maestro Con eje lineal: se alcanzan los límites del margen de desplazamiento Efectos Si se da una de las causas citadas que provocan la parada del posicionamiento en curso, éste finalizará con una rampa de deceleración. Incluso en caso de parada excepcional de la tarea de desplazamiento, el valor de respuesta se sigue actualizando. Eso le permite recorrer el trayecto restante en el momento de la parada con una nueva tarea de desplazamiento en el modo incremental relativo. 36 Instrucciones de servicio, 06/2010, A5E