P.BE-CMMS-CO-SW-ES 0708NH 3 Edición ............................................................................................. es 0708NH …

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CANopen para controladores de motor CMMS

Descripción CANopen CMMS

Descripción554 353 es 0708NH [720 659]

Festo P.BE-CMMS-CO-SW-ES 0708NH 3

Edición ............................................................................................. es 0708NH

Referencia ..................................................................... P_BE-CMMS-CO-SW-ES

N° de referencia .................................................................................... 554 353

(Festo AG & Co. KG, D-73726 Esslingen, 2007)

Internet: http://www.festo.com

E-mail: [email protected]

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4 Festo P.BE-CMMS-CO-SW-ES 0708NH

Lista de revisiones

Autor: Festo AG & Co. KG

Nombre del manual: CANopen para controladores de motor CMMS

Nombre del archivo: P_BE-CMMS-CO-SW-ES.doc

Lugar de almacenamiento del archivo:

Nº de art. Descripción Indicador de revisión Fecha de modificación

001 Redacción 0708NH 26.07.2007

Marca registrada

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

ÍNDICE


ÍNDICE

1. Datos generales .................................................................................................... 8

1.1 Documentación ...................................................................................................... 8

1.2 CANopen................................................................................................................ 9

2. Instrucciones de seguridad para accionamientos y controles eléctricos ............. 10

2.1 Indicaciones generales ........................................................................................ 10

2.2 Peligros ocasionados por un uso incorrecto ......................................................... 11

2.3 Instrucciones de seguridad .................................................................................. 12

2.3.1 Instrucciones generales de seguridad ................................................ 12

2.3.2 Instrucciones de seguridad para el montaje y el mantenimiento ......... 14

2.3.3 Protección contra el contacto con piezas eléctricas ............................ 16

2.3.4 Protección mediante tensión baja de protección (PELV) contra descarga eléctrica.................................................................... 18

2.3.5 Protección ante movimientos peligrosos ............................................ 18

2.3.6 Protección contra el contacto con piezas calientes ............................. 19

2.3.7 Protección durante la manipulación y el montaje ................................ 19

3. Cableado y asignación de pines .......................................................................... 21

3.1 Ocupación de las conexiones ............................................................................... 21

3.2 Instrucciones para el cableado ............................................................................. 22

4. Activación de CANopen ........................................................................................ 23

4.1 Cuadro general .................................................................................................... 23

5. Procedimiento de acceso..................................................................................... 25

5.1 Introducción ........................................................................................................ 25

5.2 Acceso SDO ......................................................................................................... 26

5.2.1 Secuencias SDO para leer y escribir .................................................... 27

5.2.2 Mensajes de error SDO ....................................................................... 28

5.2.3 Simulación de accesos SDO a través de RS232 ................................... 29

5.3 PDO-Message ...................................................................................................... 30

5.3.1 Descripción de los objetos ................................................................. 31

5.3.2 Objetos para la parametrización del PDO ........................................... 35

5.3.3 Activación de los PDOs ....................................................................... 39

5.4 EMERGENCY-Message ......................................................................................... 39

5.4.1 Estructura del EMERGENCY-Message ................................................. 39


5.5 Heartbeat / Bootup (Error Control Protocol) ......................................................... 42

5.5.1 Estructura del mensaje Heartbeat ...................................................... 42

5.5.2 Estructura del mensaje Bootup .......................................................... 43

ÍNDICE


5.6 Gestión de la red (servicio NMT) .......................................................................... 43

5.7 Tabla de identificadores ....................................................................................... 46

6. Ajustar parámetros ............................................................................................. 47

6.1 Cargar y guardar conjuntos de parámetros .......................................................... 47

6.1.1 Cuadro general ................................................................................... 47


6.2 Factores de conversión (Factor Group) ................................................................. 50

6.2.1 Cuadro general ................................................................................... 50


6.3 Regulador de corriente y adaptación de motor ..................................................... 62

6.3.1 Cuadro general ................................................................................... 62


6.4 Regulador de velocidad ....................................................................................... 66

6.4.1 Cuadro general ................................................................................... 66


6.5 Regulador de posición (Position Control Function) ............................................... 67

6.5.1 Cuadro general ................................................................................... 67


6.6 Limitación del valor nominal ................................................................................ 75


6.7 Entradas y salidas digitales .................................................................................. 77

6.7.1 Cuadro general ................................................................................... 77


6.8 Información sobre el dispositivo .......................................................................... 79


7. Control del dispositivo (Device Control) .............................................................. 80

7.1 Diagrama de estado (State Machine) ................................................................... 80

7.1.1 Cuadro general ................................................................................... 80

7.1.2 El diagrama de estado del controlador de motor (State Machine) ...... 81

7.1.3 controlword (palabra de control) ........................................................ 85

7.1.4 Lectura del estado del controlador de motor ...................................... 88

7.1.5 statuswords (palabras de estado) ...................................................... 90

8. Modos de funcionamiento ................................................................................... 94

8.1 Ajuste del modo de funcionamiento ..................................................................... 94

8.1.1 Cuadro general ................................................................................... 94


ÍNDICE


8.2 Modo de funcionamiento Recorrido de referencia (Homing Mode) ....................... 97

8.2.1 Cuadro general ................................................................................... 97


8.2.3 Secuencias del recorrido de referencia ............................................. 100

8.2.4 Control del recorrido de referencia ................................................... 105

8.3 Modo de funcionamiento Posicionamiento (Profile Position Mode) .................... 106

8.3.1 Cuadro general ................................................................................. 106

8.3.2 Descripción de los objetos ............................................................... 106

8.3.3 Descripción del funcionamiento ....................................................... 110

8.4 Interpolated Position Mode ................................................................................ 112

8.4.1 Cuadro general ................................................................................. 112


8.4.3 Descripción del funcionamiento ....................................................... 117

8.5 Modo de funcionamiento Regulación de la velocidad (Profile Position Mode) .... 119

8.5.1 Cuadro general ................................................................................. 119


8.6 Modo de funcionamiento Regulación del par (Profile Torque Mode) ................... 124

8.6.1 Cuadro general ................................................................................. 124


9. Índice de términos técnicos............................................................................... 129

1. Datos generales


1. Datos generales

1.1 Documentación

El presente manual describe cómo se puede integrar el controlador de motor de la serie CMMS en un entorno de red CANopen. Se describe el ajuste de los parámetros físicos, la activación del protocolo CANopen, la integración en la red CAN y la comunicación con el controlador de motor. Está dirigido a personas que ya están familiarizadas con esta serie de controladores de motor.

Contiene instrucciones de seguridad que deben tenerse en cuenta.

Los siguientes manuales de la familia de productos CMMS contienen información más detallada:

- Descripción de producto "CONTROLADOR DE MOTOR CMMS-ST-C8-7": Descripción de las especificaciones técnicas y las funciones del dispositivo así como instrucciones para la instalación y el funcionamiento del controlador de motor CMMS.

Información sobre la versión

La versión de hardware indica el estado de la versión de las piezas mecánicas y de la electrónica. La versión de firmware indica el estado de la versión del sistema operativo.

Hallará las especificaciones sobre el estado de la versión de la siguiente manera:

- Versión de hardware y firmware en el Festo Configuration Tool (FCT) con conexión activa con el dispositivo bajo "Device data" (datos del dispositivo).

Firmware Hardware PlugIn FCT Comentario

1. Datos generales


1.2 CANopen

CANopen es un estándar establecido por la asociación "CAN in Automation". Dicha asociación reúne a numerosos fabricantes de dispositivos. Este estándar ha sustituido en gran medida a los protocolos CAN específicos de los fabricantes utilizados hasta ahora. Así el usuario final dispone de un interface de comunicación independiente del fabricante.

La asociación dispone, entre otros, de los siguientes manuales:

CiA Draft Standard 201 … 207

Estos manuales tratan los principios básicos generales de la implementación de CANopen en el modelo de capas OSI. El presente manual de CANopen contiene los puntos relevantes de dicho manual, por lo tanto en general no es preciso adquirir el DS201 ... 207.

CiA Draft Standard 301

Este manual describe la estructura básica del directorio de objetos de un dispositivo CANopen y el acceso al mismo. Además describe con más detalle los enunciados del DS201 … 207. Los elementos del directorio de objetos necesarios para las familias de controladores de motor CMMS así como los métodos de acceso correspondientes están descritos en el presente manual. Es recomendable adquirir el manual DS301 pero no es imprescindible.

CiA Draft Standard 402

Este manual trata de la implementación concreta de CANopen en controles para accionamientos. Aunque todos los objetos implementados también están brevemente documentados y descritos en el presente manual de CANopen, el usuario debería

disponer de este manual.

Dirección para pedidos:

CAN in Automation (CiA) International Headquarter Am Weichselgarten 26 D-91058 Erlangen Tel.: 09131-601091

Fax: 09131-601092

www.can-cia.de

La implementación CANopen del controlador de motor cumple las siguientes normas:

[1] ] CiA Draft Standard 301, Versión 4.02, 13. de febrero de 2002

[2] ] CiA Draft Standard Proposal 402, Versión 2.0, 26. de julio de 2002

http://www.can-cia.de/

2. Instrucciones de seguridad para accionamientos y controles eléctricos



2.1 Indicaciones generales

La empresa Festo AG & Co.KG no asume ninguna responsabilidad por daños ocasionados por la inobservancia de las indicaciones de advertencia del presente manual de instrucciones.

Importante

Antes de la puesta a punto deben leerse las Instrucciones de seguridad para accionamientos y controles eléctricos a partir de la página 10.

Si la documentación en este idioma no es comprensible, por favor informe a su proveedor.

Para un funcionamiento correcto y seguro del controlador de motor, es indispensable que

el transporte, el almacenamiento, el montaje y la instalación se hagan adecuada y correctamente y que el manejo y el mantenimiento se realicen con gran cuidado.

Importante

El manejo de las instalaciones eléctricas debe ser llevado a cabo únicamente por personal debidamente formado y cualificado:

Personal formado y cualificado

en este manual de instrucciones y en las indicaciones de advertencia en el propio

producto, se denomina personal formado y cualificado al personal que dispone de los conocimientos necesarios para la instalación, el montaje, la puesta a punto y el funcionamiento del producto, conoce todas las advertencias y medidas de seguridad del presente manual de funcionamiento y posee las cualificaciones correspondientes a la actividad que desarrolla:

- Formación e instrucción y/o autorización, conexión y desconexión de dispositivos/ sistemas según el estándar de la tecnología de seguridad, puesta a tierra e identificación según las prescripciones de trabajo.

- Formación o instrucción según el estándar de la tecnología de seguridad en mantenimiento y uso de equipo de seguridad adecuado.

- Formación en primeros auxilios.

Las siguientes indicaciones deben leerse antes de la primera puesta a punto de la instalación para evitar daños personales y/o materiales:

Estas instrucciones de seguridad deben observarse en todo momento.



No intente instalar o poner en funcionamiento el controlador de motor antes de haber leído detenidamente todas las instrucciones de seguridad para accionamientos y controles eléctricos en el presente manual.

Estas instrucciones de seguridad y todas las demás instrucciones para el usuario deben leerse siempre antes de realizar cualquier trabajo con el controlador de motor.

Si no tiene a su disposición las instrucciones del usuario para el controlador de motor diríjase al representante comercial correspondiente.

Solicite que le sea enviada inmediatamente la documentación requerida a la persona responsable del funcionamiento seguro del

controlador de motor.

En caso de venta, préstamo u otro tipo de cesión del controlador de motor deben entregarse estas instrucciones de seguridad junto con el dispositivo.

Por motivos de seguridad y de garantía no está permitido que la empresa explotadora de la instalación abra el controlador de motor.

Para el funcionamiento sin fallos del controlador de motor es requisito imprescindible que la planificación sea absolutamente profesional.

Advertencia

¡PELIGRO!

El manejo inadecuado del controlador de motor y la inobservancia de las indicaciones de advertencia especificadas en el presente manual así como el manejo inadecuado del dispositivo de seguridad pueden ocasionar daños materiales, lesiones, descargas eléctricas e incluso la muerte.

2.2 Peligros ocasionados por un uso incorrecto

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Alto voltaje y alta corriente de trabajo!

¡Peligro de muerte o lesiones graves a causa de descargas eléctricas!



Advertencia

¡PELIGRO!

¡Alto voltaje a causa de una conexión incorrecta!

¡Peligro de muerte o lesiones a causa de descargas eléctricas!

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Las superficies de los cuerpos de los dispositivos pueden estar calientes!

¡Riesgo de lesiones! ¡Riesgo de quemaduras!

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Movimientos que ocasionan riesgos!

¡Peligro de muerte, lesiones graves o daños materiales a causa de movimientos no intencionados de los motores!

2.3 Instrucciones de seguridad

2.3.1 Instrucciones generales de seguridad

Advertencia

El controlador de motor cumple el grado de protección IP20 así como el nivel de contaminación 1.

Debe asegurarse que el entorno corresponda al grado de protección y al nivel de contaminación mencionados.

Advertencia

Utilizar únicamente accesorios y piezas de repuesto permitidos por el fabricante.

Advertencia

Los controladores de motor deben conectarse a la red según las normas EN y VDE de modo que puedan desconectarse de la red con medios de desconexión adecuados (p. ej. interruptor general, disyuntor, etc.).

El controlador de motor se puede proteger con un un interruptor de protección FI de corriente universal (RCD = Residual Current protective Device (dispositivo protector de corriente residual) de 300 mA.



Advertencia

Para conmutar los contactos de control deberían utilizarse contactos dorados o contactos con elevada presión de contacto.

Como prevención deben tomarse medidas de eliminación de averías, como p. ej. la conexión de contactores y relés con elementos RC o diodos.

Deben observarse las normas y regulaciones de seguridad vigentes en el país en que se va a utilizar el dispositivo.

Advertencia

Deben asegurarse las condiciones ambientales indicadas en la documentación del producto.

No están permitidas las aplicaciones que puedan poner en peligro la seguridad, excepto cuando el fabricante lo especifique por escrito.

Las instrucciones para la instalación conforme a las directivas EMC se encuentran en el manual del producto de la serie CMMS.

El cumplimiento de los valores límite establecidos por las normas nacionales es responsabilidad del fabricante de la instalación o de la máquina.

Advertencia

El presente manual contiene las especificaciones técnicas y las condiciones de conexión e instalación requeridas para el controlador de motor, que deben respetarse en cualquier caso.

Advertencia

¡PELIGRO!

Deben observarse las normas generales de establecimiento y seguridad para los trabajos en instalaciones de alta intensidad (p. ej. DIN, VDE, EN, IEC u otras normativas nacionales e internacionales).

La inobservancia puede causar la muerte, lesiones o importantes daños materiales.



Son aplicables, entre otras, las siguientes normas, que se citan meramente de modo enunciativo:

- VDE 0100 Normativa alemana respecto a la construcción de instalaciones de alta tensión de hasta 1.000 voltios

- EN 60204 Equipo eléctrico de las máquinas

- EN 50178 Equipo electrónico para uso en instalaciones de potencia

2.3.2 Instrucciones de seguridad para el montaje y el mantenimiento

Para el montaje y el mantenimiento de la instalación son aplicables en cualquier caso las

normas DIN, VDE, EN e IEC pertinentes, así como las normas y regulaciones locales y nacionales respecto a la seguridad y la prevención de accidentes. El constructor de la instalación o el explotador de la misma debe asegurar el cumplimiento de dichas normas y regulaciones.

Advertencia

El manejo, el mantenimiento y las reparaciones del controlador de motor deben ser llevados a cabo únicamente por personal formado y cualificado para trabajar con dispositivos eléctricos.

Prevención de accidentes, lesiones y/o daños materiales:

Advertencia

El freno de retención del motor suministrado de serie o un freno externo de retención de motor controlado por el dispositivo de regulación del accionamiento no son adecuados para la protección de personas.

Los ejes verticales deben asegurarse adicionalmente contra caídas o descensos tras la desconexión del motor, por ejemplo mediante - bloqueo mecánico del eje vertical,

- dispositivo externo de frenado/retención/sujeción o - suficiente compensación de pesos del eje.



Advertencia

La resistencia de frenado externa o interna conduce tensión de circuito intermedio durante el funcionamiento, y después de desconectar el controlador de motor aún puede conducir tensión durante unos 5 minutos; dicha tensión puede causar la muerte o lesiones graves al entrar en contacto con ella.

Antes de realizar trabajos de mantenimiento debe asegurarse que la alimentación de corriente está desconectada y bloqueada y el circuito intermedio está descargado.

El equipo eléctrico debe desconectarse mediante el interruptor general y debe asegurarse contra una reconexión; debe esperarse a que el circuito intermedio esté descargado - antes de realizar trabajos de mantenimiento y reparaciones - antes de realizar trabajos de limpieza

- durante largas interrupciones del funcionamiento.

Advertencia

El montaje debe realizarse cuidadosamente. Debe asegurarse que, tanto durante el montaje como posteriormente durante el funcionamiento del accionamiento, no caigan virutas de taladrado, polvo metálico o piezas de montaje (tornillos, tuercas, fragmentos de cables) en el controlador de motor.

Asimismo debe asegurarse que la fuente de alimentación externa del elemento de mando (24 V) esté desconectada.

La fuente de alimentación del elemento de potencia siempre se debe desconectar antes que la alimentación de 24 V de elemento de mando.

Advertencia

Sólo se deben realizar trabajos en la zona de la máquina cuando la alimentación de corriente alterna y/o continua esté desconectada y bloqueada.

Las etapas finales desconectadas o la habilitación de regulador desconectada no son bloqueos apropiados. En caso de error puede originarse un comportamiento no intencionado del accionamiento.

Advertencia

La puesta a punto debe realizarse con motores sin carga para evitar daños mecánicos, p. ej. a causa de un sentido de giro incorrecto.



Advertencia

Los dispositivos electrónicos en general no ofrecen seguridad total.

El usuario es el responsable de poner la instalación en un estado seguro en caso de fallo del dispositivo eléctrico.

Advertencia

¡PELIGRO!

El controlador de motor y en particular la resistencia de frenado (externa o interna) pueden alcanzar temperaturas elevadas y ocasionar quemaduras graves al tocarlos.

2.3.3 Protección contra el contacto con piezas eléctricas

Esta sección se refiere sólo a dispositivos y componentes de accionamiento con tensiones superiores a 50 voltios. Si se tocan piezas con una tensión superior a 50 voltios, éstas pueden ser peligrosas para las personas y ocasionar descargas eléctricas. Durante el

funcionamiento de dispositivos eléctricos es inevitable que ciertas piezas estén bajo tensión peligrosa.

Advertencia

¡Tensión peligrosa que puede causar la muerte!

¡Alta tensión eléctrica!

¡Peligro de muerte, de lesión o de lesiones graves a causa de descargas eléctricas!

Para el montaje y el mantenimiento de la instalación son aplicables en cualquier caso las normas DIN, VDE, EN y IEC pertinentes, así como las normas y regulaciones locales y nacionales respecto a la seguridad y la prevención de accidentes. El constructor de la

instalación o el explotador de la misma debe asegurar el cumplimiento de dichas normas regulaciones.

Advertencia

Antes de la conexión deben colocarse en los aparatos las cubier- tas y dispositivos de protección previstas para evitar el contacto.

En dispositivos de montaje empotrado debe asegurarse la protección contra el contacto directo con piezas eléctricas mediante una caja exterior, como p. ej. un armario de distribución.

¡Deben tenerse en cuenta las prescripciones VGB4!

Advertencia

El conductor de protección del equipo eléctrico y de los dispositivos debe conectarse siempre de forma fija a la red de alimentación.

¡A causa del filtro de red integrado la corriente de escape es superior a 3,5 mA!



Advertencia

Cumplir en toda la extensión la sección transversal de cobre mínima especificada en la norma EN 60617 para la conexión de conductores de protección.

Advertencia

Antes de la puesta punto, incluso para breves mediciones y ensayos, debe conectarse el conductor de protección a todos los dispositivos eléctricos según el diagrama de conexiones o bien conectar un conductor a tierra.

En caso contrario pueden originarse tensiones elevadas que causan descargas eléctricas.

Advertencia

Los puntos de conexión eléctrica de los componentes no deben tocarse cuando estén conectados.

Advertencia

Antes de acceder a piezas eléctricas con tensiones superiores a 50 voltios debe desconectarse el aparato de la red o de la fuente de alimentación.

Asegurar contra reconexiones.

Advertencia

Durante la instalación debe tenerse en cuenta la magnitud de la tensión de circuito intermedio, especialmente en cuanto a aislamiento y medidas de protección.

Debe asegurarse que la conexión a tierra, el dimensionado de cables y la protección ante cortocircuito correspondiente se realicen adecuadamente.

Advertencia

El dispositivo dispone de una conmutación de descarga rápida de circuito intermedio según EN 60204 sección 6.2.4. En ciertas constelaciones de dispositivos, sobre todo en la conexión en paralelo de varios controladores de motor en el circuito intermedio o en una resistencia de frenado no conectada, la descarga rápida puede no ser efectiva. Después de la desconexión los controladores de motor pueden estar bajo tensión peligrosa hasta un minuto (carga residual del condensador).



2.3.4 Protección mediante tensión baja de protección (PELV) contra descarga eléctrica

Todas las conexiones y bornes con tensiones de 5 a 50 voltios en el controlador de motor son tensiones bajas de protección ejecutadas según las siguientes normas y con protección de contacto:

- Internacional: IEC 60364-4-41

- Países europeos en la UE: EN 50178/1998, sección 5.2.8.1

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Alto voltaje a causa de una conexión incorrecta!

¡Peligro de muerte o lesiones a causa de descargas eléctricas!

En todas las conexiones y bornes con tensiones de 0 a 50 voltios sólo pueden conectarse aparatos, componentes eléctricos y cables que presenten una tensión baja de protección

(PELV = Protective Extra Low Voltage).

Conectar únicamente tensiones y circuitos que tengan un aislamiento seguro de las tensiones peligrosas.

El aislamiento seguro se consigue, por ejemplo, con transformadores de separación, optoacopladores seguros o el funcionamiento con baterías sin red.

2.3.5 Protección ante movimientos peligrosos

El accionamiento incorrecto de los motores conectados puede causar movimientos

peligrosos. Las causas de dichos movimientos pueden ser:

- alambrado o cableado incorrecto o defectuoso

- errores en el manejo de los componentes

- errores en los transmisores de valores medidos y de señales

- componentes defectuosos o no conformes con la normativa EMC

- errores en el software en el sistema de control de nivel superior.

Estos errores pueden aparece inmediatamente después de la conexión o tras un tiempo indeterminado de funcionamiento.

Los controles en los componentes de accionamiento excluyen ampliamente un funcionamiento incorrecto de los accionamientos conectados. Sin embargo, no puede

confiarse únicamente en esto en cuanto a la protección de personas, especialmente al peligro de lesiones y/o daños materiales. Hasta que los controles integrados sean efectivos pueden ocasionarse movimientos de accionamiento incorrectos, cuya medida depende del tipo de control y del estado de funcionamiento.



Advertencia

¡PELIGRO!

¡Movimientos que ocasionan riesgos!

¡Peligro de muerte, peligro de lesiones graves o daños materiales!

Por los motivos mencionados debe garantizarse la protección de personas mediante controles o medidas de un nivel superior de la instalación. Según las características específicas de la instalación el constructor de la instalación debe realizar una análisis de riesgos y errores. Las normas de seguridad aplicables para la instalación se consideran incluidas. A causa de desconexión, derivación o activación insuficiente de los dispositivos de seguridad pueden ocasionarse movimientos arbitrarios de la máquina u otros fallos de funcionamiento.

2.3.6 Protección contra el contacto con piezas calientes

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Las superficies de los cuerpos de los dispositivos pueden estar calientes!

¡Riesgo de lesiones! ¡Riesgo de quemaduras!

Advertencia

¡Riesgo de quemaduras!

¡No tocar las superficies que se encuentren cerca de fuentes de calor!

Después de desconectar los dispositivos dejar que se enfríen durante 10 minutos antes de acceder a ellos.

¡Si se tocan piezas calientes del equipamiento, tales como los cuerpos de los dispositivos en los que se encuentran los disipadores de calor y las resistencias, pueden causarse quemaduras!

2.3.7 Protección durante la manipulación y el montaje

En circunstancias desfavorables, la manipulación y el montaje incorrectos de ciertas piezas y componentes pueden causar lesiones.

Advertencia

¡PELIGRO!

¡Riesgo de lesiones a causa de manipulación inadecuada!

¡Lesiones por aplastamiento, cizallamiento, cortes y choques!



Son aplicables las medidas de seguridad generales:

Advertencia

Observar las normas generales de establecimiento y seguridad para la manipulación y el montaje.

Utilizar dispositivos adecuados de montaje y de transporte. Tomar las precauciones necesarias para prevenir

inmovilizaciones y aplastamientos. Utilizar únicamente herramientas apropiadas. Utilizar

herramientas especiales siempre que se haya prescrito. Utilizar los dispositivos de elevación y las herramientas

correctamente. Si es necesario, utilizar equipos de protección adecuados

(por ejmplo gafas protectoras, zapatos de seguridad, guantes

de protección). No detenerse debajo de cargas en suspensión. Limpiar inmediatamente cualquier líquido derramado en el

suelo para evitar el riesgo de resbalar.

3. Cableado y asignación de pines



3.1 Ocupación de las conexiones

El interface CAN ya está integrado en el controlador de motor de la familia de dispositivos CMMS y por lo tanto siempre está disponible.

La conexión de bus CAN es un conector DSBU de 9 pines (en el lado del controlador) conforme a la norma.

Fig. 3.1: Conector enchufable CAN para CMMS

Atención

Cableado bus CAN

Al cablear el controlador de motor mediante bus CAN deben observarse obligatoriamente la información y las indicaciones siguientes para que el sistema sea estable y no tenga fallos. Si el cableado no se realiza correctamente, durante el funcionamiento pueden aparecer averías en el bus CAN a causa de los cuales el controlador de motor, por motivos de seguridad, se apagará con un error.



3.2 Instrucciones para el cableado

El bus CAN ofrece la posibilidad de encadenar entre sí todos los componentes de una instalación de forma fácil y sin fallos. Para ello es requisito indispensable observar todas las instrucciones de cableado indicadas a continuación.

Fig. 3.2: Ejemplo de cableado

- Cada uno de los nodos de la red se conecta con los demás básicamente de forma lineal de manera que el cable CAN pase en bucle de un controlador a otro (ver Fig. 3.2).

- En ambos extremos del cable CAN debe existir exactamente una resistencia de terminación de 120 +/-5 %. A menudo en las tarjetas CAN o en un PLC ya está

integrada una resistencia de este tipo que debe tenerse en cuenta adecuadamente. La resistencia de terminación se activa mediante el microinterruptor 12 (ver Fig. 4.1).

- Para el cableado debe utilizarse cable apantallado con dos pares de conductores trenzados

Un par de conductores trenzado se utiliza para la conexión de CAN-H y CAN-L.. Los conductores del otro par se utilizan conjuntamente para CAN-GND.

El apantallamiento del cable es conducido por todos los nodos hacia las conexiones CAN-Shield.

Hallará una tabla con las especificaciones técnicas de los cables utilizables al final de este capítulo.

- No se recomienda utilizar enchufes intermedios en el cableado bus CAN. No obstante, si fuera necesario, debe asegurarse que los cuerpos de las clavijas para unir el

apantallamiento del cable sean metálicos.

- Para que el número de averías sea lo más bajo posible, en principio no deberían tenderse cables de motor paralelamente a cables de señal, los cables de motor deben cumplir las especificaciones,. los cables de motor deben apantallarse y ponerse a tierra debidamente.

- Para más información respecto a la estructura de un cableado bus CAN sin fallos véase

Controller Area Network protocol specification, Versión 2.0 de Robert Bosch GmbH,

1991.

- Especificaciones técnicas cableado bus CAN:

2 pares de 2 conductores trenzados, d 0,22 mm2

Apantallados

Resistencia del bucle < 0,2 /m

Impedancia característica 100 … 120

4. Activación de CANopen



4.1 Cuadro general

La activación del interface CAN con el protocolo CANopen así como el ajuste del número de nodo y la velocidad de transmisión se realiza una única vez con el microinterruptor del controlador de motor.

1 Microinterruptor

1 … 7: Número de nodo

2 Microinterruptor

9 … 10: Velocidad de transmisión Microinterruptor 11: Activación Microinterruptor 12: Resistencia de terminación

Fig. 4.1: Microinterruptor

2

1



EJEMPLO Número de nodo:

Microinterruptor ON/OFF Significado

1 ON El microinterruptor 1 es el bit de menor

valor

1011011 = 91

2 ON

3 OFF

4 ON

5 ON

6 OFF

7 ON

Velocidad de transmisión:

Microinterruptor ON/OFF Significado

9

ON El microinterruptor 9 es el bit de menor

valor

00=125 kBaud

01=250 kBaud (ejemplo)

10=500 kBaud

11=1000 KBaud

10

OFF

En total deben ajustarse 3 parámetros distintos:

- Número de nodo básico

Para identificar unívocamente en una red debe asignarse a cada participante un número de nodo que sólo puede aparecer una vez en la red. Mediante ese número de nodo se direcciona el dispositivo.

- Velocidad de transmisión

Este parámetro determina en kBaud la velocidad de transmisión utilizada en el bus CAN. Tenga en cuenta que para velocidades de transmisión elevadas la longitud

máxima de cable es muy corta.

- Opciones

Todos los dispositivos existentes en una red CANopen envían una señal de conexión (Bootup-Message) a través del bus, que contiene el número de nodo del emisor. Si el controlador de motor recibe una señal de conexión que corresponde a su propio número de nodo se origina el error 12-0.

Por último puede activarse el protocolo CANopen en el controlador de motor. Recuerde que sólo pueden modificarse los parámetros mencionados cuando el protocolo está desactivado.

Tenga en cuenta que después de un reset la parametrización de las funciones CANopen sólo se mantiene si se ha memorizado el conjunto de parámetros del controlador de motor.

5. Procedimiento de acceso



5.1 Introducción

CANopen ofrece la posibilidad de acceder de un modo sencillo y estandarizado a los parámetros del controlador de motor (p. ej. la corriente máxima del motor). Para ello se asigna a cada parámetro (objeto CAN) un número inequívoco (índice y sub-índice). El conjunto de todos los parámetros ajustables se denomina directorio de objetos.

Existen dos métodos para acceder a los objetos CAN a través del bus CAN: un tipo de acceso confirmado en el que el controlador de motor valida cada acceso a los parámetros

(mediante los llamados SDOs), y un tipo de acceso sin validación (mediante los llamados PDOs).

Unidad de

control

CMMS Unidad de control

CMMS Orden de la unidad de

control

SDO

PDO (Transmit PDO)

Confirmación del

regulador Confirmación del

regulador

Unidad de

control

CMMS Datos de la unidad de

control

PDO (Receive-PDO)

Fig. 5.1: Procedimiento de acceso

En general el controlador de motor se parametriza y se controla a través de accesos SDO. Para aplicaciones especiales también están definidos otros tipos de mensajes (los llamados objetos de comunicación) que se envían desde el controlador de motor o bien desde el control de nivel superior.

SDO Service Data Object Se utilizan para la parametrización normal del controlador de motor.

PDO Process Data Object Intercambio rápido de datos de proceso (p. ej. velocidad real).

SYNC Synchronization Message Sincronización de varios nodos CAN.

EMCY Emergency Message Transmisión de avisos de error.



NMT Network Management Servicio de red: puede actuarse, p. ej., sobre todos los nodos CAN simultáneamente.

HEARTBEAT Error Control Protocol Control de los participantes en la comunicación mediante mensajes regulares.

Cada mensaje que se envía al bus CAN contiene un tipo de dirección que permite determinar a qué participante del bus está dirigido el mensaje. Dicho número se denomina identificador. Cuanto más bajo sea el identificador mayor es la prioridad el mensaje. Para los objetos de comunicación mencionados están definidos los identificadores correspondientes. El siguiente esquema muestra la estructura básica de un mensaje CANopen:

Número de bytes de datos (aquí 8)

Bytes de datos 0 … 7

601h Len D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Identificador

5.2 Acceso SDO A través de los Service Data Objects (SDO) se puede acceder al directorio de objetos del

controlador de motor. Este acceso es especialmente sencillo y claro. Por eso se

recomienda crear la aplicación primero sólo con SDOs y posteriormente ajustar algunos accesos de objetos a los Process Data Objects (PDOs), más rápidos pero también más

complicados.

El acceso a los SDOs se hace siempre desde un control de nivel superior (host). Éste envía

al controlador de motor una orden de escritura para modificar un parámetro del directorio de objetos, o bien una orden de lectura para leer un parámetro. Para cada orden el host recibe una respuesta que contiene el valor leído o bien, en caso de una orden de escritura, sirve como validación.

Para que el controlador de motor reconozca que la orden va dirigida a él, el host debe enviar la orden con un identificador determinado. Dicho identificador consta de 600h +

número de nodo del controlador de motor correspondiente. El controlador de motor

responde con el identificador 580h + número de nodo.

La estructura de las órdenes y de las respuestas depende del tipo de datos del objeto a leer o escribir, ya que deben enviarse o recibirse 1, 2 o 4 bytes de datos. Son compatibles los siguientes tipos de datos:

UINT8 Valor de 8 bits sin signo 0 … 255

INT8 Valor de 8 bits con signo -128 … 127

UINT16 Valor de 16 bits sin signo 0 … 65535

INT16 Valor de 16 bits con signo -32768 … 32767

UINT32 Valor de 32 bits sin signo 0 … (232-1)

INT32 Valor de 32 bits con signo -(231) … (231-1)



5.2.1 Secuencias SDO para leer y escribir

Para leer o escribir objetos de esos tipos de datos deben utilizarse las secuencias expuestas a continuación. Los comandos para escribir un valor en el controlador de motor empiezan con una identificación diferente según el tipo de dato. En cambio la identificación de las respuestas siempre es la misma. Las órdenes de lectura siempre empiezan con la misma identificación y el controlador de motor responde de forma distinta según el tipo de dato de retorno. Todos los números conservan la forma hexadecimal.

UINT8 / INT8

Órdenes de lectura Órdenes de escritura

Low-Byte del índice principal (hex)

Identificación para 8 bits

High-Byte del índice principal (hex)

Subíndice (hex)

Orden 40h IX0 IX1 SU 2Fh IX0 IX1 SU DO

Respuesta: 4Fh IX0 IX1 SU D0 60h IX0 IX1 SU

UINT16 / INT16 Identificación para 8 bits Identificación para 16 bits

Orden 40h IX0 IX1 SU 2Bh IX0 IX1 SU DO D1

Respuesta: 4Bh IX0 IX1 SU D0 D1 60h IX0 IX1 SU

UINT32 / INT32 Identificación para 16 bits Identificación para 32 bits

Orden 40h IX0 IX1 SU 23h IX0 IX1 SU DO D1 D2 D3

Respuesta: 43h IX0 IX1 SU D0 D1 D2 D3 60h IX0 IX1 SU

Identificación para 32 bits

EJEMPLO

UINT8 / INT8

Lectura de obj. 6061_00h

Datos retorno: 01h

Escritura de obj. 1401_02h

Datos: EFh

Orden 40h 61h 60h 00h 2Fh 01h 14h 02h EFh

Respuesta: 4Fh 61h 60h 00h 01h 60h 01h 14h 02h

UINT16 / INT16


Datos retorno: 1234h


Datos: 03E8h

Orden 40h 41h 60h 00h 2Bh 40h 60h 00h E8h 03h

Respuesta: 4Bh 41h 60h 00h 34h 12h 60h 40h 60h 00h

UINT32 / INT32


Datos retorno: 12345678h


Datos: 12345678h

Orden 40h 93h 60h 01h 23h 93h 60h 01h 78h 56h 34h 12h

Respuesta: 43h 93h 60h 01h 78h 56h 34h 12h 60h 93h 60h 01h



Atención

¡En cualquier caso debe esperarse a la validación del controlador de motor! Sólo después de que el controlador de motor haya validado el requerimiento pueden enviarse más requerimientos.

5.2.2 Mensajes de error SDO

En caso de error durante la lectura o escritura (p. ej. porque el valor escrito es demasiado alto) el controlador de motor responde con un mensaje de error en lugar de una

validación:

Orden … IX0 IX1 SU … … … …

Respuesta: 80h IX0 IX1 SU F0 F1 F2 F3

Identificación

de error

Código de error (4 bytes)

Código de error F3 F2 F1 F0

Significado

06 01 00 00h Tipo de acceso no compatible.

06 02 00 00h El objeto direccionado no existe en el directorio de objetos

06 04 00 41h El objeto no debe introducirse en un PDO

06 04 00 42h La longitud de los objetos registrados en el PDO supera la longitud del PDO

06 07 00 10h Error de protocolo: la longitud del parámetro de servicio no coincide

06 07 00 12h Error de protocolo: la longitud del parámetro de servicio es demasiado larga

06 07 00 13h Error de protocolo: la longitud del parámetro de servicio es demasiado pequeña

06 09 00 11h El subíndice direccionado no existe

06 01 00 01h Acceso de lectura a un objeto que sólo puede ser escrito

06 01 00 02h Acceso de escritura a un objeto que sólo puede ser leído

06 04 00 47h Desbordamiento de una magnitud interna / Error general

06 06 00 00h Acceso erróneo a causa de un problema de hardware *1)

05 03 00 00h Error de protocolo: bit de Toggle no modificado

05 04 00 01h Error de protocolo: client / server command specifier no válido o desconocido

06 09 00 30h Los datos superan el margen de valores del objeto



Código de error F3 F2 F1 F0

Significado

06 09 00 31h Los datos son demasiado grandes para el objeto

06 09 00 32h Los datos son demasiado pequeños para el objeto

06 09 00 36h El límite superior es menor que el límite inferior

08 00 00 20h Los datos no se pueden transferir o guardar *1)

08 00 00 21h Los datos no pueden transferirse o guardarse porque el controlador de motor trabaja

localmente

08 00 00 22h Los datos no pueden transferirse o guardarse porque el controlador de motor no se

encuentra en el estado correcto *3)

08 00 00 23h No existe ningún Object Dictionary *2)

*1) En caso de acceso erróneo serán retornados según DS301 a store_parameters /

restore_parameters.

*2) Este error se retorna, p. ej. cuando otro sistema de bus controla el controlador de motor o el acceso

al parámetro no está permitido.

*3) "Estado" debe entenderse aquí en su acepción general: puede tratarse de un modo de

funcionamiento incorrecto, un módulo de tecnología no existente, etc.

5.2.3 Simulación de accesos SDO a través de RS232

El firmware del controlador de motor ofrece la posibilidad de simular accesos SDO a través del interface RS232. En la fase de pruebas se pueden leer y controlar objetos a través del interface RS232 después de la escritura mediante el bus CAN. El uso del software de puesta a punto Festo Configuration Tool (FCT) con el PlugIn CMMS-ST simplifica la creación de aplicaciones.

Sintaxis de las órdenes:

Órdenes de lectura Órdenes de escritura

UINT8 / INT8

Índice principal (hex)

Subíndice (hex)

Orden ? XXXX SU = XXXX SU: WW

Respuesta: = XXXX SU: WW = XXXX SU: WW

UINT16 / INT16 Datos 8 bits (hex)

Orden ? XXXX SU = XXXX SU: WWWW

Respuesta: = XXXX SU: WWWW = XXXX SU: WWWW

UINT32 / INT32 Datos 16 bits (hex)

Orden ? XXXX SU = XXXX SU: WWWWWWWW

Respuesta: = XXXX SU: WWWWWWW = XXXX SU: WWWWWWWW

Datos 32 bits (hex)

Tenga en cuenta que las órdenes se introducen como caracteres sin espacios en blanco.



Atención

No utilizar nunca estas órdenes de prueba en aplicaciones.

El acceso a través de RS232 sólo debe utilizarse con fines de prueba y no es adecuado para la comunicación a tiempo real.

La sintaxis de las órdenes de prueba se puede modificar en cualquier momento.

5.3 PDO-Message

Con Process Data Objects (PDOs) pueden transferirse datos controlados por eventos.

El PDO transfiere uno o varios parámetros determinados previamente. A diferencia de un SDO, cuando se transfiere un PDO no hay validación. Después de activar el PDO todos los destinatarios deben poder procesar en todo momento los PDOs que puedan recibir. En general esto significa que el software necesario en el ordenador host es considerable. Esta desventaja se compensa con el hecho de que el ordenador host no necesita interrogar cíclicamente los parámetros transferidos a través de un PDO, y por lo tanto la carga del bus CAN se reduce en gran medida.

EJEMPLO El ordenador host desea saber cuándo el controlador de motor ha

concluido un posicionamiento de A a B.

Si se utilizan SDOs, el host debe interrogar continuamente, por ejemplo

cada milisegundo, el objeto statusword; por este motivo carga

intensamente la capacidad del bus.

Si se utiliza un PDO el controlador de motor se parametriza ya al

iniciar la aplicación de modo que con cada cambio del objeto statusword

inicia un PDO que contiene el objeto statusword.

En lugar de preguntar continuamente, se envía automáticamente al

ordenador host el aviso correspondiente en cuanto se produce el evento.

Se diferencian los siguientes tipos de PDOs:

Transmit-PDO (T-PDO) Controlador Host El controlador de motor envía PDO cuando ocurre un evento determinado

Receive-PDO (R-PDO) Host Controlador El controlador de motor evalúa PDO cuando ocurre un evento determinado



El controlador de motor dispone de dos Transmit-PDOs y dos Receive-PDOs.

En los PDOs se pueden introducir (mapear) casi todos los objetos del directorio de objetos, es decir, el PDO recibe como datos, p. ej. el valor real de velocidad, el valor real de posición, etc. Debe comunicarse previamente al controlador de motor qué datos se transfieren, ya que el PDO sólo contiene datos útiles y ninguna información sobre el tipo de parámetro. En el ejemplo siguiente se ha transferido el valor real de posición a los bytes de datos 0 … 3 del PDO y a los bytes 4 … 7 el valor real de velocidad.

Número de bytes de datos (aquí 8)

Inicio valor real velocidad

(D4 … D7)

181h Len D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Identi-

ficador Inicio valor real posición (D0 … D3)

De este modo se puede definir casi cualquier telegrama de datos. Los siguientes capítulos describen los ajustes necesarios para ello.

5.3.1 Descripción de los objetos

Identificador del PDO

COB_ID_used_by_PDO

En el objeto COB_ID_used_by_PDO debe introducirse el

identificador al que se debe enviar el PDO correspondiente o el que debe recibirlo. Si está activado el bit 31, el PDO correspondiente está desactivado. Este es el ajuste predeterminado para todos los PDOs.

El COB-ID sólo puede modificarse cuando el PDO está desactivado,

es decir, está activado el bit 31. Para modificar el COB-ID debe respetarse la siguiente secuencia:

- lectura del COB-ID

- escritura del COB-ID leído + 80000000h

- escritura del nuevo COB-ID + 80000000h

- escritura del nuevo COB-ID, el PDO vuelve a estar activo.

El bit 30 activado al leer el identificador indica que el objeto no puede ser interrogado por un Remoteframe. Este bit se ignora durante la escritura y siempre está activado durante la lectura.



Número de objetos que se deben transferir

number_of_mapped_objects

Este objeto indica cuántos objetos deben ser mapeados en el PDO correspondiente. Deben respetarse las siguientes limitaciones:

Se pueden mapear como máximo 4 objetos por cada PDO.

Un PDO puede tener como máximo 64 bits (8 bytes).

Objetos a transferir first_mapped_object … fourth_mapped_object

Para cada objeto que debe estar contenido en el PDO, debe comunicarse al controlador de motor el índice, el subíndice y la longitud correspondientes. La indicación de la longitud debe coincidir con la del Object Dictionary. No es posible mapear partes de un objeto.

Las informaciones de mapping tienen el siguiente formato:

Índice principal del objeto a mapear (hex)

Subíndice del objeto a mapear (hex)

Longitud del objeto

xxx_mapped_object Index

(16 bits)

Subindex

(8 bits)

Longitud

(8 bits)

Para simplificar el mapping está prescrito lo siguiente:

1. El número de objetos mapeados se pone en 0.

2. Los parámetros first_mapped_object … fourth_mapped_object se pueden describir (la longitud total de todos los objetos no es relevante en este momento).

3. El número de objetos mapeados se pone en un valor entre 1 y 4.

Ahora la longitud de todos estos objetos no debe ser superior a 64 bits.

Tipo de transmisión transmission_type e inhibit_time

Para cada PDO se puede determinar qué evento conduce al envío (Transmit-PDO) o evaluación (Receive-PDO) de un mensaje:



Valor Significado Permitido en

00h –F0h SYNC-Message

El valor numérico indica cuántos mensajes SYNC se

ignoran entre dos envíos antes de que el PDO

sea enviado (T-PDO) o bien

sea evaluado (R-PDO).

TPDOs

RPDOs

FEh Cíclico

El PDO de transferencia es actualizado y enviado

cíclicamente por el controlador de motor. El período

de tiempo lo determina el objeto inhibit_time.

Los Receive-PDOs, en cambio, son evaluados

inmediatamente después de ser recibidos.

TPDOs

(RPDOs)

FFh Modificación

El PDO de transferencia se envía cuando en los

datos del PDO se ha modificado como mínimo 1 bit.

Con inhibit_time puede determinarse

adicionalmente la distancia mínima entre el envío de

dos PDOs en pasos de 100 µs.

TPDOs

No está permitido el uso de todos los demás valores.

Enmascaramiento transmit_mask_high y transmit_mask_low

Si se selecciona "Modificación" como transmission_type, el TPDO

se envía siempre que se modifica, como mínimo, 1 bit del TPDO. No obstante, a menudo es necesario que el TPDO sólo se envíe cuando se han modificado determinados bits. Por este motivo puede asignarse una máscara al TPDO: sólo los bits del TPDO que en la máscara están en "1" se utilizarán para evaluar si el PDO se ha

modificado. Dado que esta función es específica del fabricante, están activados como valores predeterminados todos los bits de las máscaras.



EJEMPLO

Los siguientes objetos deben transferirse juntos en un PDO:

Nombre del objeto Índice_Subíndice Significado

statusword 6041h_00h Control del controlador

modes_of_operation_display 6061h_00h Modo de funcionamiento

digital_inputs 60FDh_00h Entradas digitales

Debe utilizarse el primer Transmit-PDO (TPDO 1), que siempre debe

enviarse cuando cambia una de las entradas digitales, pero como máximo

cada 10 ms. Como identificador para este PDO debe utilizarse 187h.

1.) Desactivar PDO

Si el PDO está activado, primero debe desactivarse.

Lectura del identificador: 40000181h = cob_id_used_by_pdo

Activar bit 31 (desactivar): cob_id_used_by_pdo = C0000181h

2.) Borrar número de objetos

Para poder modificar el mapping de

objetos debe ponerse el número de

objetos en cero. number_of_mapped_objects = 0

3.) Parametrizar los objetos que deben ser mapeados

Los objetos mencionados deben

unirse cada vez un valor de

32 bits:

Índ. = 6041h Subín. = 00h Longi. = 10h first_mapped_object = 60410010h

Índ. = 6061h Subín. = 00h Longi. = 08h second_mapped_object = 60610008h

Índ. = 60FDh Subín. = 00h Longi. = 20h third_mapped_object = 60FD0020h

4.) Parametrizar número de objetos

El PDO debe contener 3 objetos number_of_mapped_objects = 3h

5.) Parametrizar tipo de transmisión

El PDO debe enviarse en caso de

modificación (de las entradas

digitales).

transmission_type = FFh

Para que sólo ocasione el envío la

modificación de las entradas

digitales, se enmascara el PDO de

manera que sólo "pasan" los

16 bits del objeto 60FDh.

transmit_mask_high = 00FFFF00h

transmit_mask_low = 00000000h

El PDO debe enviarse como máximo

cada 10 ms (100 100 µs). inhibit_time = 64h

6.) Parametrizar identificador

El PDO debe enviarse con el identificador 187h.

Escribir identificador nuevo: cob_id_used_by_pdo = C0000187h

Activar al borrar el bit 31: cob_id_used_by_pdo = 40000187h

Tenga en cuenta que la parametrización de los PDOs en general sólo puede modificarse cuando el estado de la red (NMT) no es operational. Véase también el capítulo 5.3.3.



5.3.2 Objetos para la parametrización del PDO

En los controladores de motor de la serie CMMS hay en total dos Transmit-PDOs y dos Receive-PDOs disponibles Los objetos individuales para parametrizar dichos PDOs son siempre los mismos para todos los TPDOs y RPDOs. Por eso a continuación sólo se describe explícitamente la parametrización del primer TPDO. Ésta se puede utilizar análogamente para los demás PDOs, que están expuestos en la siguiente tabla:

Index 1800h Name transmit_pdo_parameter_tpdo1

Object Code RECORD

No. of Elements 3

Sub-Index 01h

Description cob_id_used_by_pdo_tpdo1

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 181h … 1FFh, los bits 30 y 31 pueden estar activados

Default Value C0000181h

Sub-Index 02h

Description transmission_type_tpdo1

Data Type UINT8

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 0 … 8Ch, FEh, FFh

Default Value FFh

Sub-Index 03h

Description inhibit_time_tpdo1

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping no

Units 100 µs (i.e. 10 = 1 ms)

Value Range --

Default Value 0



Index 1A00h

Name transmit_pdo_mapping_tpdo1

Object Code RECORD

No. of Elements 2

Sub-Index 00h

Description number_of_mapped_objects_tpdo1

Data Type UINT8

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 0 … 4

Default Value ver tabla

Sub-Index 01h

Description first_mapped_object_tpdo1

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range --


Sub-Index 02h

Description second_mapped_object_tpdo1

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range --




Sub-Index 03h

Description third_mapped_object_tpdo1

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range --


Sub-Index 04h

Description fourth_mapped_object_tpdo1

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range --


Observe que los grupos de objetos transmit_pdo_parameter_xxx y transmit_pdo_mapping_xxx sólo pueden escribirse cuando el PDO está desactivado (bit 31 activado en cob_id_used_by_pdo_xxx).

1. Transmit-PDO

Index Comment Type Acc. Default Value

1800h_00h number of entries UINT8 ro 03 h

1800h_01h COB-ID used by PDO UINT32 rw C0000181h

1800h_02h transmission type UINT8 rw FFh

1800h_03h inhibit time (100 µs) UINT16 rw 0000h

1A00h_00h number of mapped objects UINT8 rw 01h

1A00h_01h first mapped object UINT32 rw 60410010h

1A00h_02h second mapped object UINT32 rw 00000000h

1A00h_03h third mapped object UINT32 rw 00000000h

1A00h_04h fourth mapped object UINT32 rw 00000000h



2º Transmit-PDO





1801h_03h inhibit time (100 µs) UINT16 rw 0000h

1A01h_00h number of mapped objects UINT8 rw 02h

1A01h_01h first mapped object UINT32 rw 60410010h

1A01h_02h second mapped object UINT32 rw 60610008h

1A01h_03h third mapped object UINT32 rw 00000000h

1A01h_04h fourth mapped object UINT32 rw 00000000h

1er Receive-PDO





1600h_00h number of mapped objects UINT8 rw 01h

1600h_01h first mapped object UINT32 rw 60400010h

1600h_02h second mapped object UINT32 rw 00000000h

1600h_03h third mapped object UINT32 rw 00000000h

1600h_04h fourth mapped object UINT32 rw 00000000h

2º Receive-PDO





1601h_00h number of mapped objects UINT8 rw 02h

1601h_01h first mapped object UINT32 rw 60400010h

1601h_02h second mapped object UINT32 rw 60600008h

1601h_03h third mapped object UINT32 rw 00000000h

1601h_04h fourth mapped object UINT32 rw 00000000h



5.3.3 Activación de los PDOs

Para que el controlador de motor envíe o reciba PDOs deben cumplirse los siguientes requisitos:

- El objeto number_of_mapped_objects no puede ser igual a cero.

- En el objeto cob_id_used_for_pdos debe estar borrado el bit 31.

- El estado de comunicación del controlador de motor debe ser operational

(véase el capítulo 5.6, Gestión de la red: servicio NMT).

Para poder parametrizar PDOs deben cumplirse los siguientes requisitos:

- El estado de comunicación del controlador de motor no puede ser operational.

5.4 EMERGENCY-Message

El controlador de motor supervisa el funcionamiento de sus módulos principales, que son la alimentación de corriente, la etapa final, la evaluación del transductor angular y las ranuras de tecnología. Además controla continuamente el motor (temperatura, transductor angular) así como los finales de carrera. Las parametrizaciones incorrectas también pueden originar mensajes de error (división entre cero etc.).

Cuando aparece un error se muestra el número de error en la pantalla del controlador de motor. Si aparecen varios mensajes de error simultáneamente, entonces en la pantalla se visualiza siempre el mensaje que tenga la prioridad más alta (el número más bajo).

5.4.1 Estructura del EMERGENCY-Message

En caso de error, el controlador de motor envía un EMERGENCY-Message. El identificador de dicho mensaje siempre está formado por el identificador 80h y el número de nodo del

controlador de motor afectado.

El EMERGENCY-Message consta de ocho bytes de datos, en los dos primeros bytes hay un error_code, cuyo significado se muestra en la tabla siguiente. En el tercer byte hay otro

código de error (objeto 1001h). Los otros cinco bytes contienen ceros.

Identificador

80h + número

de nodo

error_code

error_register (obj. 1001h)

81h 8 E0 E1 R0 0 0 0 0 0

Longitud de

datos



Pueden aparecer los siguientes códigos de error:

error_code (hex)

Indicador Significado

6180 E 01 0 Stack Overflow

3220 E 02 0 Subtensión en el circuito intermedio

4310 E 03 x Sobretemperatura en el motor

4210 E 04 0 Sobretemperatura en la unidad de potencia

5114 E 05 0 Fallo de tensión interna 1

5115 E 05 1 Fallo de tensión interna 2

5116 E 05 2 Fallo de alimentación del driver

2320 E 06 x Cortocircuito etapa final

3210 E 07 0 Sobretensión

7380 E 08 0 Error del transductor angular

8A81 E 11 1 Fallo durante un recorrido de referencia

8181 E 12 2 Fallo de comunicación CAN al enviar

6187 E 16 2 Fallo en la inicialización

8611 E 17 x Excedido el valor límite de error de seguimiento

4380 E 18 0 Temperatura motor 5° por debajo del máximo

4280 E 18 1 Temperatura etapa final 5° por debajo del máximo

2380 E 19 0 I2T – motor al 80 %

5210 E 21 0 Error medición de corriente

5581 E 26 1 Error suma de prueba

7680 E 29 0 Tarjeta SD no existe

7681 E 29 1 Fallo inicialización tarjeta SD

7682 E 29 2 Fallo conjunto de parámetros tarjeta SD

2312 E 31 0 I2T – motor

2311 E 31 1 I2T – controlador de motor

6199 E 35 1 Error parada brusca

6193 E 40 8 Programa de paso: orden desconocida

6192 E 40 9 Programa de paso: destino de salto no permitido

8681 E 42 1 Posicionamiento: el accionamiento se detiene porque no está permitido cambiar

el sentido de giro

6191 E 42 9 Registro de datos de posición: aceleración no permitida

8612 E 43 9 Final de carrera: ambos finales de carrera activados al mismo tiempo

6195 E 70 2 Fallo aritmético general

6380 E 70 3 Modo de funcionamiento no permitido

7510 E 79 0 Fallo de comunicación RS232




Objeto 1003h: pre_defined_error_field

El error_code correspondiente de los mensajes de error se deposita adicionalmente en

una memoria de errores de cuatro etapas. Esta memoria está estructurada como un registro de escritura, de modo que en el objeto 1003h_01h (standard_error_field_0)

siempre está depositado el último fallo que ha aparecido. Mediante un acceso de lectura al objeto 1003h_00h (pre_defined_error_field) puede determinarse cuántos mensajes de

error están depositados actualmente en la memoria de errores. La memoria de errores se borra al escribir el valor 00h en el objeto 1003h_00h (pre_defined_error_field). Para poder

volver a activar la etapa final del controlador de motor después de un error, debe ejecutarse adicionalmente una validación de error (ver capítulo 7.1: cambio de

estado 15).

Index 1003h

Name pre_defined_error_field

Object Code ARRAY

No. of Elements 4

Data Type UINT32

Sub-Index 01h

Description standard_error_field_0

Access ro

PDO Mapping no

Units --

Value Range --

Default Value --

Sub-Index 02h


Access ro

PDO Mapping no

Units --

Value Range --

Default Value --



Sub-Index 03h


Access ro

PDO Mapping no

Units --

Value Range --

Default Value --

Sub-Index 04h


Access ro

PDO Mapping no

Units --

Value Range --

Default Value --

5.5 Heartbeat / Bootup (Error Control Protocol)

5.5.1 Estructura del mensaje Heartbeat

Para supervisar la comunicación entre el slave (accionamiento) y el master se ha implementado el llamado protocolo Heartbeat: el accionamiento envía mensajes al master cíclicamente. El master puede comprobar la aparición cíclica de estos mensajes e iniciar las medidas adecuadas si éstas no aparecen. El telegrama Heartbeat siempre se envía con el identificador 700h + número de nodo. Sólo contiene 1 byte de datos útiles: el

estado NMT del controlador de motor (véase el capítulo 5.6, Gestión de la red: servicio NMT).

Identificador

700h + número

de nodo

Estado NMT

701h 1 N

Longitud

de datos

N Significado

04h Stopped

05h Operational

7Fh Pre-operational



5.5.2 Estructura del mensaje Bootup

Después de conectar la alimentación de corriente o de un reset el controlador de motor comunica mediante un mensaje Bootup que la fase de inicialización ha finalizado. El controlador de motor se encuentra entonces en el estado NMT-Status preoperational

(véase el capítulo 5.6, Gestión de la red: servicio NMT)

Identificador

700h + número

de nodo

Identificación mensaje Bootup

701h 1 0

Longitud de

datos

La estructura del mensaje Bootup es casi idéntica a la del mensaje Heartbeat. La única diferencia es que en lugar del estado NMT se envía un cero.

5.6 Gestión de la red (servicio NMT)

Todos los dispositivos CANopen pueden activarse mediante la gestión de la red. Para ello está reservado el identificador con la prioridad más alta (000h).

Mediante NMT es posible enviar órdenes a uno o a todos los controladores. Cada orden consta de dos bytes: el primero contiene el código de orden (command specifier, cs) y el segundo la dirección del nodo (node id, ni) del controlador direccionado. A través de la dirección de nodo cero pueden direccionarse simultáneamente todos los nodos que se encuentran en la red. De este modo es posible, p. ej. iniciar un reset en todos los dispositivos al mismo tiempo. Los controladores no validan las órdenes NMT. La ejecución correcta de la orden sólo puede comprobarse indirectamente (p. ej. mediante la señal de conexión después de un reset).

Estructura del mensaje NMT:

Identifier: 000h

Código de orden

Node ID

000h 2 CS NI

Longitud de

datos

Para el estado NMT del nodo CANopen se han determinado estados en un diagrama de estados. A través del byte CS en el mensaje NMT pueden originarse modificaciones de

estado. Éstas están orientadas esencialmente hacia el estado objetivo.



Reset Application

Reset

Communication

Initialising

Pre-Operational

(7Fh)

Operational

(05h)

Stopped

(04h)

1

2

5 7

6 8

3 4

16

15

11

13

12

10

9

14

Initialisation

Fig. 5.2: NMT-State Machine

Las siguientes órdenes influyen en el estado NMT del controlador de motor:

CS Significado Transiciones Estado objetivo

01h Start Remote Node 3, 6 Operational (05h)

02h Start Remote Node 5, 8 Stopped (04h)

80h Enter Pre-Operational 4, 7 Pre-Operational (7Fh)

81h Reset Application 12, 13, 14 Reset Application *1)

82h Reset Communication 9, 10, 11 Reset Communication *1)

*1) El estado objetivo definitivo es Pre-Operational (7Fh), dado que las transiciones 15, 16 y 2 son

ejecutadas automáticamente por el controlador de motor.

Todas las demás transiciones de estado las realiza el controlador de motor de forma autónoma, p. ej. porque ha finalizado la inicialización.



En el parámetro NI debe indicarse el número de nodo del controlador de motor o cero

cuando todos los nodos que se encuentran en la red deben ser direccionados (Broadcast). Según el estado NMT algunos objetos de comunicación no pueden utilizarse: Por eso, p. ej., es imprescindible poner el estado NMT en Operational para que el controlador de

motor envíe PDOs.

Nombre Significado SDO PDO NMT

Reset Application No hay comunicación. Todos los objetos CAN se reponen

a sus valores de Reset (conjunto de parámetros de

aplicación).

- - -

Reset Communication No hay comunicación

El controlador CAN se inicializa de nuevo. - - -

Initialising Estado tras el reset del hardware. Reponer el nodo CAN,

enviar el mensaje Bootup - - -

Pre-operational Comunicación posible a través de SDOs

PDOs no activos (no hay envío / evaluación) X - X

Operational Comunicación posible a través de SDOs

Todos los PDOs activos (enviar / evaluar) X X X

Stopped No hay comunicación excepto Heartbeating - - X

Los telegramas NMT no pueden enviarse en una ráfaga (inmediatamente uno tras otro)! Entre dos mensajes NMT consecutivos al bus (también para nodos distintos) debe pasar el doble del tiempo de ciclo del regulador de posición para que el controlador de motor procese correctamente los mensajes NMT.

El estado de comunicación del controlador de motor debe ajustarse a operational para que el controlador de motor envíe y reciba PDOs.



5.7 Tabla de identificadores

La tabla siguiente ofrece un resumen de los identificadores utilizados:

Tipo de objeto Identificador (hexadecimal) Comentario

SDO (host a controlador) 600h +número de nodo

SDO (controlador a host) 580h +número de nodo

TPDO1 181h Valores estándar.

Pueden modificarse si es

necesario.

TPDO2 281h

TPDO3 381h

TPDO4 481h

RPDO1 201h

RPDO2 301h

RPDO3 401h

RPDO4 501h

SYNC 080h

EMCY 080h +número de nodo

HEARTBEAT 700h +número de nodo

BOOTUP 700h +número de nodo

NMT 000h

6. Ajustar parámetros


6. Ajustar parámetros Antes de que el controlador de motor pueda ejecutar la tarea deseada (regulación de par o de velocidad, posicionamiento), numerosos parámetros del controlador de motor deben ser adaptados al motor utilizado y a la aplicación específica. El ajuste de los parámetros debe realizarse siguiendo el orden de los capítulos que siguen. Después del ajuste de los parámetros se describen el control del dispositivo y el uso de los modos de funcionamiento correspondientes.

La indicación de 7 segmentos del controlador de motor muestra una "A" (Attention) cuando el controlador de motor aún no está parametrizado adecuadamente.

Además de los parámetros descritos aquí detalladamente, en el directorio de objetos del controlador de motor hay más parámetros, que deben implementarse según CANopen. En general no contienen información que pueda ser utilizada eficientemente para la

estructura de una aplicación con la familia de productos CMMS. En caso necesario puede leer las especificaciones de tales objetos en [1] y [2] (ver página 9).

6.1 Cargar y guardar conjuntos de parámetros

6.1.1 Cuadro general

El controlador de motor dispone de tres conjuntos de parámetros:

- Conjunto actual de parámetros

Este conjunto de parámetros se encuentra en la memoria volátil (RAM) del controlador de motor. Puede leerse y escribirse a voluntad con el software de puesta a punto FCT o a través de bus CAN. Al conectar el controlador de motor, el conjunto de parámetros

de la aplicación se copia en el conjunto de parámetros actual .

- Conjunto de parámetros predeterminado

Este es el conjunto invariable de parámetros preestablecido de forma estándar por el fabricante para el controlador de motor. Mediante un proceso de lectura en el objeto CANopen 1011h _ 01h (restore_all_default_parameters) se puede copiar el conjunto

de parámetros predeterminado en el conjunto de parámetros actual. Este proceso de

copia sólo es posible cuando la etapa final está desactivada.

- Conjunto de parámetros de la aplicación El conjunto de parámetros actual puede grabarse en la memoria flash no volátil. El

proceso de almacenamiento se inicia con un acceso de escritura al objeto CANopen 1010h _ 01h (save_all_parameters). Al conectar el controlador de motor se copia automáticamente el conjunto de parámetros de la aplicación en el conjunto de

parámetros actual.

La siguiente gráfica ilustra las relaciones entre cada uno de los conjuntos de parámetros.



Fig. 6.1: Relaciones de conjuntos de parámetros

Hay dos conceptos distintos posibles para la gestión de los conjuntos de parámetros:

1. El conjunto de parámetros se crea con el software de puesta a punto FCT y se transfiere por completo a los controladores individuales también mediante el FCT. En este proceso sólo deben ajustarse, mediante el bus CAN, los objetos que son accesibles exclusivamente a través de CANopen. Esto comporta la desventaja de que

para cada puesta a punto de una máquina nueva o en caso de reparación (cambio del

controlador) se necesita el software de parametrización. Por eso este proceso sólo

es conveniente para piezas individuales.

2. Esta variante se basa en el hecho de que la mayoría de conjuntos de parámetros específicos de la aplicación sólo difieren en unos pocos parámetros del conjunto de

parámetros predeterminado. Por eso es posible que el conjunto de parámetros actual

se ajuste de nuevo a través del bus CAN tras cada conexión de la instalación. Para ello primero se carga el conjunto de parámetros predeterminado desde el control de nivel superior (llamada del objeto CANopen 1011h _ 01h (restore_all_default_parameters).

Después se transfieren sólo los objetos diferentes. El proceso completo dura menos de 1 segundo por controlador. La ventaja de este proceso es que funciona también en

controladores no parametrizados, de modo que la puesta a punto de instalaciones nuevas o el cambio de un controlador no son problemáticos y no se necesita el software de puesta a punto FCT. Se recomienda utilizar este método.

Advertencia

Antes de conectar por primera vez la etapa final asegúrese de que el controlador realmente contiene los parámetros deseados.

Un controlador parametrizado incorrectamente puede girar descontroladamente y causar daños personales o materiales.




Objeto 1011h: restore_default_parameters

Index 1011h

Name restore_parameters

Object Code ARRAY

No. of Elements 1

Data Type UINT32

Sub-Index 01h

Description restore_all_default_parameters

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 64616F6Ch ("load")

Default Value 1 (read access)

El objeto 1011h _ 01h (restore_all_default_parameters) permite poner el conjunto de

parámetros actual en un estado definido. Para ello se copia el conjunto de parámetros

predeterminado en el conjunto de parámetros actual. El proceso de copia se inicia

mediante un acceso de lectura a este objeto en el que debe transferirse como registro de datos la cadena "load" en forma hexadecimal.

Esta orden sólo se ejecuta cuando la etapa final está desactivada. Si no es así, se genera el error SDO "Los datos no pueden transferirse o guardarse porque el controlador de motor no se

encuentra en el estado correcto". Si se envía una identificación incorrecta, se genera el error "Los datos no pueden transferirse o guardarse los datos". Si durante la lectura se accede al objeto, aparece un 1 para indicar que es posible restablecer los valores predeterminados.

Los parámetros de la comunicación CAN (nº de nodo, velocidad de transmisión y modo de funcionamiento) permanecen sin modificar.



Objeto 1010h: store_parameters

Index 1010h

Name store_parameters

Object Code ARRAY

No. of Elements 1

Data Type UINT32

Sub-Index 01h

Description save_all_parameters

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 65766173h ("save")

Default Value 1

Si el conjunto de parámetros predeterminado también debe transferirse al conjunto de parámetros de la aplicación, entonces debe activarse además el objeto 1010h _ 01h (save_all_parameters).

6.2 Factores de conversión (Factor Group)


Los controladores de motor se utilizan en numerosas aplicaciones: como accionamiento directo, con reductor postconectado, para actuadores lineales etc. Para posibilitar una parametrización sencilla para todas las aplicaciones, el controlador de motor puede parametrizarse con ayuda del Factor Group de manera que el usuario pueda introducir o leer todas las variables, como p. ej. la velocidad, directamente en las unidades deseadas

en la salida de potencia (p. ej. en un eje lineal valores de posición en milímetros y velocidades en milímetros por segundo). Con ayuda del Factor Group el controlador de motor convierte las entradas a sus unidades internas. Existe un factor de conversión para cada variable física (posición, velocidad y aceleración) para adaptar las unidades del usuario a la aplicación propia. Las unidades configuradas por el Factor Group se denominan en general position_units, speed_units o acceleration_units.



El siguiente esquema muestra el funcionamiento del Factor Group:

Fig. 6.2: Factor Group

En principio todos los parámetros se graban en el controlador de motor en sus unidades

internas y son convertidos mediante el Factor Group sólo durante la escritura o la lectura.

Por este motivo el Factor Group debe ajustarse antes de la primera parametrización y no

se debe modificar durante una parametrización.

El Factor Group está ajustado de forma estándar con las siguientes unidades:

Variable Referencia Unidad Explicación

Longitud position_units Incrementos 65536 Incrementos por revolución

Velocidad speed_units min-1 Revoluciones por minuto

Aceleración acceleration_units (min-1)/s Aumento de la velocidad por segundo




Objetos tratados en este capítulo

Index Objeto Nombre Tipo Attr.

6093h ARRAY position_factor UINT32 rw

6094h ARRAY velocity_encoder_ factor UINT32 rw

6097h ARRAY acceleration_factor UINT32 rw

607Eh VAR polarity UINT8 rw

Objeto 6093h: position_factor

El objeto position_factor sirve para la conversión de todas las unidades de longitud de la aplicación de position_units en la unidad interna incrementos (65536 incrementos

equivalen a 1 revolución). Está formado por contadores y denominadores.

Fig. 6.3: Cuadro general: Factor Group

Index 6093h

Name position_factor

Object Code ARRAY

No. of Elements 2

Data Type UINT32



Sub-Index 01h

Description numerator

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 1

Sub-Index 02h

Description divisor

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 1

En la fórmula de cálculo del position_factor entran las siguientes variables:

gear_ratio Relación de reductor entre revoluciones en la entrada de potencia (UIN) y revoluciones en la salida de potencia (UOUT)

feed_constant Relación entre revoluciones en la salida de potencia (UOUT) y movimiento en position_units (p. ej. 1 U = 360° grados)

El cálculo del position_factor se realiza con la siguiente fórmula:

antfeed_const65536gear_ratio

divisornumerator

actorposition_f

El position_factor debe escribirse en el controlador de motor separado por contadores y

denominadores. Entonces puede ser necesario redondear adecuadamente las fracciones a números enteros.



EJEMPLO

Primero debe determinarse la unidad deseada (columna 1) y las posiciones post-

decimales (NK) deseadas, así como el factor de reducción y, dado el caso, la

constante de avance de la aplicación. La constante de avance se visualiza en las

unidades de posición deseadas (columna 2).

Finalmente se pueden introducir todos los valores en la fórmula y calcular la

fracción:

1.) Unidad deseada en la salida de potencia (position_units)

2.) feed_constant: Cuántas position_units son 1 revolución (UOUT)

3.) Factor de reducción (gear_ratio): UIN pro UOUT

4.) Introducir valores en la fórmula

1. 2. 3. 4.

RESULTADO

simplifi-

cado

Incrementos, 0 NK

Inc.

1 UOUT =

65536 Inc 1/1

Ink

Ink

U

Ink

U

Ink

U

U

1

1

1

65536

655361

1

num: 1

div: 1

Grados, 1 NK

1/10 Grados

(°/10)

1 UOUT =

3600 °/10

1/1 1010

1

3600

655361

1

3600

65536 Ink

U

U

Ink

U

U

num: 4096

div: 225

Rev., 2 NK

1/100 Rev.

(U/100)

1 UOUT =

100 U/100

1/1 100U

100U

Ink

U

U

Ink

U

U

100

65536

1

001

655361

1

num: 16384

div: 25

2/3

100100

1

001

655363

2

UU

Ink

U

U

Ink

U

U

300

131072

num: 32768

div: 75

mm, 1 NK

1/10 mm

(mm/10)

63.15 mm/U

1 UOUT =

631.5 mm/10

4/5

10mm

10mm

Ink

U

U

Ink

U

U

31575

2621440

1

631.5

655365

4

num: 524288

div: 6315



6094h: velocity_encoder_factor

El objeto velocity_encoder_factor sirve para la conversión de todos los valores de velocidad de la aplicación de speed_units a la unidad interna revoluciones por

4096 minutos. Está formado por contadores y denominadores.

Index 6094h

Name velocity_encoder_factor

Object Code ARRAY

No. of Elements 2

Data Type UINT32

Sub-Index 01h


Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 1000h

Sub-Index 02h

Description divisor

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 1



El cálculo del velocity_encoder_factor consta en principio de dos partes: un factor de conversión de unidades de longitud internas en position_units y un factor de conversión

de unidades de tiempo internas en unidades de tiempo definidas por el usuario (p. ej. de segundos a minutos). La primera parte equivale al cálculo del position_factor, para la

segunda parte se añade un factor adicional para el cálculo:

time_factor_v Relación entre la unidad de tiempo interna y la unidad de tiempo definida por el usuario. (p. ej. 1 min = 1/4096 4096 min)

gear_ratio Relación de reductor entre revoluciones en la entrada de potencia

(UIN) y revoluciones en la salida de potencia (UOUT)


El cálculo del velocity_encoder_factor se realiza con la siguiente fórmula:

antfeed_constr_vtime_factogear_ratio

divisornumerator

torncoder_facvelocity_e

De igual modo que el position_factor, el velocity_encoder_factor también se escribe en el

controlador de motor separado por contadores y denominadores. Entonces puede ser necesario redondear adecuadamente las fracciones a números enteros.



EJEMPLO Primero debe determinarse la unidad deseada (columna 1) y las posiciones post-

decimales (NK) deseadas, así como el factor de reducción y, dado el caso, la

constante de avance de la aplicación. La constante de avance se visualiza en las

unidades de posición deseadas (columna 2). A continuación se convierte la unidad

de tiempo deseada a la unidad de tiempo del controlador de motor (columna 3).

Finalmente se pueden introducir todos los valores en la fórmula y calcular la

fracción:

1.) Unidad deseada en la salida de potencia (speed_units)

2.) feed_constant: Cuántas position_units son 1 revolución (UOUT)?

3.) time_factor_v: unidad de tiempo deseada por cada unidad de tiempo interna

4.) Factor de reducción (gear_ratio) UENT por UOUT


1. 2. 3. 4. 5.

RESULTADO

simplifi-

cado

U/min 0 NK

1/100 U/min

1 UOUT =

65536 lnk

1min

1=

1min

1

1/1

minU

minU

min1

min1

1

1

1

1

1

1

1

1

U

U

U

U

U

U

num: 1

div: 1

U/min 2 NK

1/100 U/min

(U/100 min)

1 UOUT =

100 U/100

1min

1=

1min

1

2/3

100minU

minU

min1

min1

300

2

U

U

U

U

U

100U

1

100

3

2

1

1

num: 2

div: 300

°/s 1 NK

1/10 °/s

(°/10s)

1 UOUT =

3600 °/10

1s

1=

60min

1

1/1

10s10

U

U

U

U

U

216000

1 minU

s1

min1

1

3600

60

1

1

1

1

num: 1

div: 216000

mm/s 1 NK

1/10 mm/s

(mm/10s)

63.15 mm/U

1 UOUT =

631.5 mm/10

1s

1=

60min

1

4/5

s10mm

minU

s1

min1

189450

4

U

U

U

U

U

10mm

1

5.631

60

5

4

1

1

num: 2

div: 94725



Objeto 6097h: acceleration_factor

El objeto acceleration_factor sirve para la conversión de todos los valores de aceleración de la aplicación de acceleration_units a la unidad interna revoluciones por minuto por

256 segundos. Está formado por contadores y denominadores.

Index 6097h

Name acceleration_factor

Object Code ARRAY

No. of Elements 2

Data Type UINT32

Sub-Index 01h


Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 100h

Sub-Index 02h

Description divisor

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 1



El cálculo del acceleration_factor también consta de dos partes: un factor de conversión de unidades de longitud internas en position_units y un factor de conversión de unidades

de tiempo internas al cuadrado en unidades de tiempo definidas por el usuario al cuadrado (p. ej. de segundos2 a minutos2). La primera parte equivale al cálculo del position_factor, para la segunda parte se añade un factor adicional:

time_factor_a Relación entre la unidad de tiempo interna al cuadrado y la unidad de tiempo definida por el usuario al cuadrado (p. ej. 1 min2 = 1 min 1 min = 60 s 1 min = 60/256 256 min s)

gear_ratio Relación de reductor entre revoluciones en la entrada de potencia (UIN) y revoluciones en la salida de potencia (UOUT)


El cálculo del acceleration_factor se realiza con la siguiente fórmula:

antfeed_constr_atime_factogear_ratio

divisornumerator

on_factoraccelerati

El acceleration_factor también se escribe en el controlador de motor separado por

contadores y denominadores, por lo tanto puede ser necesario ampliarlo.



EJEMPLO Primero debe determinarse la unidad deseada (columna 1) y las posiciones post-

decimales (NK) así como el factor de reducción y, dado el caso, la constante de

avance de la aplicación. La constante de avance se visualiza en las unidades de

posición deseadas (columna 2). A continuación se convierte la unidad de tiempo

deseada2 a la unidad de tiempo

2 del controlador de motor (columna 3). Finalmente

se pueden introducir todos los valores en la fórmula y calcular la fracción:

1.) Unidad deseada en la salida de potencia (acceleration_units)

2.) feed_constant: Cuántas position_units son 1 revolución (UOUT)?

3.) time_factor_a: unidad de tiempo deseada2 por cada unidad de tiempo interna2

4.) Factor de reducción (gear_ratio) UIN por UOUT


1. 2. 3. 4. 5.

RESULTADO

Simplifi-

cado

U/min/s 0 NK

U/min s

1 UOUT =

1smin

1 =

256s256

min

1

1/1

sminU

s256minU

smin1

s min 2561

1

256

U

U

U

U

1

1

1

256

1

1

num: 256 1 UOUT div: 1

°/s² 1 NK

1/10 °/s²

(°/10s²)

1 UOUT =

3600 °/10

12s

1 =

60smin

1=

60·256s256

min

1

1/1 2s 10

s256minU

1

smin 2561

3600

15360

U

U

U

10

s

1

3600

1

25660

1

1

2

num: 64 div: 15

U/min² 2 NK

1/100 U/min²

(U/100 min²)

1 UOUT =

100 U/100

12min

1 =

60

1

s

min

1

=

60256

s256

min

1

2/3 2min 100

U

s 256minU

min1

smin 2561

18000

512

U

U

U

U

1

100

60

256

3

2

100

2

num: 32 div: 1125

mm/s² 1 NK

1/10 mm/s²

(mm/10s²)

63.15 mm/U

1 UOUT =

631.5 mm/10

12s

1 =

60smin

1 =

60·256s256

min

1

4/5 2s 10

mm

s 256minU

s1

smin 2561

6315

122880

U

U

U

mm

1

5.631

1

25660

5

4

10

2

num: 8192 div: 421



Objeto 607Eh: polarity

El signo de los valores de posición y velocidad del controlador de motor puede ajustarse con el polariy_flag correspondiente. Puede servir para invertir el sentido de giro del motor con valores nominales iguales.

En la mayoría de aplicaciones es conveniente poner el position_polarity_flag y el velocity_polarity_flag en el mismo valor.

El polarity_flag sólo influye sobre los parámetros durante la lectura y la escritura. Los parámetros ya existentes en el controlador de motor no se modifican.

Index 607Eh

Name polarity

Object Code VAR

Data Type UINT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range 40h, 80h, C0h

Default Value 0

Bit Valor Nombre Significado

6 40h velocity_polarity_flag 0: multiply by 1 (default)

1: multiply by –1 (invers)

7 80h position_polarity_flag 0: multiply by 1 (default)

1: multiply by –1 (invers)



-

6.3 Regulador de corriente y adaptación de motor

Atención

Los ajustes incorrectos de los parámetros del regulador de corriente y de las limitaciones de corriente pueden dañar el motor y, en determinadas circunstancias, también el controlador de motor en poco tiempo.


El conjunto de parámetros del controlador de motor debe adaptarse para el motor conectado y el juego de cables utilizado. Esto concierne a los siguientes parámetros:

- Corriente nominal depende del motor

- Capacidad de sobrecarga depende del motor

- Cantidad de contactos depende del motor

- Regulador de corriente depende del motor

- Sentido de giro depende del motor y de la secuencia de fases en el cable de motor y del transductor angular

- Ángulo offset depende del motor y de la secuencia de fases en el cable de motor y del transductor angular

Estos datos se introducen automáticamente en los campos correspondientes según el tipo de motor durante la parametrización con el software de puesta a punto FCT. Tenga en cuenta que el sentido de giro y el ángulo offset también dependen del juego de cables utilizado. Por eso los conjuntos de parámetros sólo funcionan cuando el cableado es idéntico.

Atención

Si la secuencia de fases del cable del motor o del transductor angular está girada, puede originarse una realimentación que impida regular la velocidad en el motor. ¡El motor puede girar de manera descontrolada!





6075h VAR motor_rated_current UINT32 rw

6410h RECORD motor_data rw

60F6h RECORD torque_control_parameters rw

Objetos relacionados de otros capítulos

Index Objeto Nombre Tipo Capítulo

2415h RECORD current_limitation 6.6 Limitación de valor nominal

Objeto 6075h: motor_rated_current

Este valor está indicado en la placa del tipo del motor en miliamperios. Siempre se presupone el valor efectivo (RMS). No puede predeterminarse ninguna corriente que esté por encima de la corriente nominal del controlador de motor.

Index 6075h

Name motor_rated_current

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units MA

Value Range 0…nominal_current

Default Value 500



Objeto 6410h_11h: resolver_offset_angle

Los motores de paso a paso utilizados tienen imanes permanentes en el rotor. Éstos generan un campo magnético cuya orientación respecto al estator depende de la posición del rotor. Para la conmutación eléctrica el controlador de motor debe ajustar el campo electromagnético del estator siempre con el ángulo correcto respecto al campo magnético permanente. Para ello determina continuamente la posición del rotor con un transductor angular (resolver etc.).

La orientación del transductor angular respecto al campo magnético permanente debe introducirse en el objeto resolver_offset_angle. Debe convertirse de la siguiente manera:

resolver_offset_angle = "ángulo offset del transductor angular" 32767

180°

Index 6410h

Name motor_data

Object Code RECORD

No. of Elements 5

Sub-Index 11h

Description resolver_offset_angle

Data Type INT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units

Value Range -32767 … 32767

Default Value E000h (-45°)



Objeto 60F6h: torque_control_parameters

Los datos del regulador de corriente deben obtenerse en el software de puesta a punto FCT. Al hacerlo deben observarse las siguientes conversiones:

La amplificación del regulador de corriente debe multiplicarse por 256. Con una amplificación de 1,5 en el menú "Regulador de corriente" del software de puesta a punto FCT debe introducirse en el objeto torque_control_gain el valor 384 = 180h.

La constante de tiempo del regulador de corriente está indicada en el software de puesta a punto FCT en milisegundos. Para poder introducir dicha constante de tiempo en el objeto torque_control_time primero debe convertirse a microsegundos. Con una

indicación de tiempo de 0,6 milisegundos debe introducirse correspondientemente el valor 600 en el objeto torque_control_time.

Index 60F6h

Name torque_control_parameters

Object Code RECORD

No. of Elements 2

Sub-Index 01h

Description torque_control_gain

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping no

Units 256 = „1“

Value Range 0 … 32*256

Default Value 3*256 (768)



6.4 Regulador de velocidad


El conjunto de parámetros del controlador de motor debe adaptarse para la aplicación. Especialmente la amplificación depende en gran medida de las masas que puedan estar acopladas al motor. Los datos deben determinarse de forma óptima durante la puesta a punto de la instalación con ayuda del software de puesta a punto FCT.

Atención

Los ajustes incorrectos en los parámetros del regulador de velocidad pueden ocasionar fuertes oscilaciones y dañar partes de la instalación.



60F9h RECORD velocity_control_parameters rw

Objeto 60F9h: velocity_control_parameters

Los datos del regulador de velocidad deben obtenerse en el software de puesta a punto FCT. Al hacerlo deben observarse las siguientes conversiones:

La amplificación del regulador de velocidad debe multiplicarse por 256.

Con una amplificación de 1,5 en el menú "Regulador de velocidad" del software de puesta a punto FCT debe introducirse en el objeto velocity_control_gain el valor

384 = 180h.

La constante de tiempo del regulador de velocidad está indicada en el software de puesta a punto FCT en milisegundos. Para poder introducir dicha constante de tiempo en el objeto velocity_control_time primero debe convertirse a microsegundos. Con un tiempo

de 2,0 milisegundos debe introducirse correspondientemente el valor 2000 en el objeto velocity_control_time.

Index 60F9h

Name velocity_control_parameter_set

Object Code RECORD

No. of Elements 2



Sub-Index 01h

Description velocity_control_gain

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping no

Units 256 = Gain 1

Value Range 20 … 64*256 (16384)

Default Value 256

Sub-Index 02h

Description velocity_control_time

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping no

Units µs

Value Range 1 … 32000

Default Value 2000

6.5 Regulador de posición (Position Control Function)


En este capítulo se describen todos los parámetros requeridos para el regulador de posición. En la entrada del regulador de posición está el valor nominal de posición (position_demand_value) del generador de curvas de desplazamiento. Además se aplica el valor real de posición (position_actual_value) del transductor angular (resolver, sensor

incremental, etc.). Se puede influir en el comportamiento del regulador de posición a través de los parámetros. Para mantener estable el circuito de regulación de posición es posible limitar la variable de salida (control_effort). La variable de salida se añade al valor

nominal de velocidad del regulador de velocidad. Todas las variables de entrada y de salida del regulador de posición se convierten en el Factor Group de las unidades

específicas de la aplicación a las unidades internas del regulador.

En este capítulo se definen las siguientes subfunciones:

1. Error de seguimiento (Following_Error)

Se denomina error de seguimiento a la desviación del valor real de posición (position_actual_ value) del valor nominal de posición (position_demand_value) .

Cuando el error de seguimiento para un período de tiempo determinado es mayor que el indicado en la ventana de error de seguimiento (following_error_window), en el objeto statusword se activa el bit 13 following_error. El período de tiempo se puede predeterminar mediante el objeto following_error_time_out.



1

following_error_window(6065

h)

0

-following_error_window(6065

h)

following_error_time_out(6066

h)

statusword, Bit 13 (6041h)

time

position_difference = position_demand_value (6062 ) - position_actual_value (6064 )

h h

t

t

t

Fig. 6.4: Error de seguimiento: cuadro general de funcionamiento

La Fig. 6.5 muestra cómo está definida la función de la ventana para el mensaje "Error de seguimiento". Simétricamente a la posición nominal (position_demand_value) xi está

definida la zona entre xi-x0 y xi+x0. Las posiciones xt2 y xt3 están, p. ej., fuera de esta

ventana (following_error_window). Cuando el accionamiento abandona esta ventana y no regresa a la ventana en el tiempo predeterminado en el objeto following_error_time_out,

entonces se activa el bit 13 following_error en statusword.

Fig. 6.5: Error de seguimiento

2. Posición alcanzada (Position Reached)

Esta función ofrece la posibilidad de definir una ventana de posición alrededor de la posición de destino (target_position). Si la posición real del accionamiento se encuentra en esta zona durante un tiempo determinado (el position_window_time), entonces el bit 10 relacionado (target_reached) se activa en el statusword.



1

position_window(6067

h)

0

- position_window(6067

h)

position_window_time(6068

h)

statusword, Bit 10 (6041h)

time

position_difference = position_demand_value (6062 ) - position_actual_value (6064 )

h h

Fig. 6.6: Posición alcanzada: cuadro general de funcionamiento

La Fig. 6.7 muestra cómo está definida la función de la ventana para el mensaje "Posición alcanzada". Simétricamente a la posición de destino (target_position) xi está definida la

zona de posición entre xi-x0 y xi+x0. Las posiciones xt0 y xt1 se encuentran, p. ej., dentro

de esta ventana de posición (position_window). Cuando el accionamiento se encuentra

en esta ventana, en el controlador de motor se pone en marcha un temporizador. Cuando dicho temporizador alcanza el tiempo predeterminado en el objeto

position_window_time y durante ese tiempo el accionamiento se encuentra ininterrumpidamente en la zona permitida entre xi-x0 y xi+x0 , entonces se activa el bit 10

target_reached en el statusword. En cuanto el accionamiento abandona la zona

permitida, tanto el bit 10 como el temporizador se ponen en cero.

Fig. 6.7: Posición alcanzada






6062h VAR position_demand_value INT32 ro

6063h VAR position_actual_value_s INT32 ro

6064h VAR position_actual_value INT32 ro

6065h VAR following_error_window UINT32 rw

6066h VAR following_error_time_out UINT16 rw

6067h VAR position_window UINT32 rw

6068h VAR position_window_time UINT16 rw

60FBh RECORD position_control_parameter_set rw

60FCh VAR position_demand_value* INT32 ro



607Ah VAR target_position INT32 8.3 Modo de funcionamiento

Posicionamiento

607Dh VAR software_position_limit INT32 8.3 Modo de funcionamiento

Posicionamiento

607Eh VAR polarity UINT8 6.2 Factores de conversión

6093h VAR position_factor UINT32 6.2 Factores de conversión

6094h ARRAY velocity_encoder_factor UINT32 6.2 Factores de conversión

6096h ARRAY acceleration_factor UINT32 6.2 Factores de conversión

6040h VAR controlword INT16 7 Control del dispositivo

6041h VAR statusword UINT16 7 Control del dispositivo

Objeto 60FBh: position_control_parameter_set

El conjunto de parámetros del controlador de motor debe adaptarse para la aplicación. Los datos del regulador de posición deben determinarse de forma óptima durante la puesta a punto de la instalación con ayuda del software de puesta a punto FCT.

Atención

Los ajustes incorrectos en los parámetros del regulador de posición pueden ocasionar fuertes oscilaciones y dañar partes de la instalación.



El regulador de posición compara la posición nominal con la posición real y de la diferencia genera una velocidad de corrección, teniendo en cuenta la amplificación y, dado del caso, también el integrador, que se suministra al regulador de velocidad. El regulador de posición es relativamente lento en comparación con el regulador de corriente y el de velocidad. Por eso el regulador funciona internamente con conexiones posteriores de manera que el trabajo de regulación se minimiza para el regulador de posición y por lo tanto puede responder rápidamente.

En general un componente proporcional es suficiente como regulador de posición. La amplificación del regulador de posición debe multiplicarse por 256. Con una amplificación de 1,5 en el menú "Regulador de posición" del software de puesta a punto FCT debe introducirse en el objeto position_control_gain el valor 384.

Normalmente el regulador de posición no requiere integrador. Entonces debe escribirse el valor cero en el objeto position_control_time . En otro caso la constante de tiempo del

regulador de posición debe convertirse a microsegundos. Con un tiempo de 4,0 milisegundos debe introducirse correspondientemente el valor 4000 en el objeto position_control_time.

Dado que el regulador de posición convierte incluso las desviaciones de posición más pequeñas en velocidades de corrección nominales, en caso de una avería corta (p. ej. atascamiento breve de la instalación) se darían fuertes procesos de regulación con

velocidades de corrección muy grandes. Esto se puede evitar limitando convenientemente la salida del regulador de posición mediante el objeto position_control_v_max

(p. ej. 500 min-1) .

Con el objeto position_error_tolerance_window se puede definir la variable de una

desviación de posición hasta la cual el regulador de posición no actúa (zona muerta). Puede utilizarse para la estabilización, p. ej. cuando hay juego en la instalación.

Index 60FBh

Name position_control_parameter_set

Object Code RECORD

No. of Elements 4

Sub-Index 01h

Description position_control_gain

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping no

Units 256 = „1“

Value Range 0 … 64*256 (16384)

Default Value 102



Objeto 6062h: position_demand_value

Con este objeto se puede leer el valor nominal actual de la posición. Dicho valor es suministrado al regulador de posición por el generador de curvas de desplazamiento.

Index 6062h

Name position_demand_value

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units position units

Value Range --

Default Value --

Objeto 6063h: position_actual_value_s (incrementos)

Con este objeto se puede leer la posición real. Dicho valor es suministrado al regulador de

posición por el transductor angular. Este objeto se indica en incrementos.

Index 6063h

Name position_actual_value_s

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units increments

Value Range --

Default Value --



Objeto 6064h: position_actual_value (unidades definidas por el usuario)

Con este objeto se puede leer la posición real. Dicho valor es suministrado al regulador de posición por el transductor angular. Este objeto se indica en unidades definidas por el usuario.

Index 6064h

Name position_actual_value

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value --

Objeto 6065h: following_error_window

El objeto following_error_window (ventana de error de seguimiento) define una zona simétrica alrededor del valor nominal de posición (position_demand_value). Cuando el valor real de posición (position_actual_value) se encuentra fuera de la ventana de error de seguimiento (following_ error_window), aparece un error de seguimiento y en el objeto statusword se activa el bit 13. Un error de seguimiento puede deberse a las

siguientes causas:

- el accionamiento está bloqueado

- la velocidad de posicionamiento es demasiado elevada

- los valores de aceleración son demasiado altos

- el objeto following_error_window está ocupado con un valor demasiado bajo

el regulador de posición no está parametrizado correctamente.

Index 6065h

Name following_error_window

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range 0 … 7FFFFFFFh

Default Value 9101 (9101 / 65536 U = 50° )



Objeto 6066h: following_error_time_out

Si aparece un error de seguimiento durante más tiempo que el definido en este objeto, entonces se activa el correspondiente bit 13 following_error en el statusword.

Index 6066h

Name following_error_time_out

Object Code VAR

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units ms


Default Value 0

Objeto 6067h: position_window

Con el objeto position_window se define una zona simétrica alrededor de la posición de destino (target_position). Cuando el valor real de posición (position_actual_value) está

durante un tiempo determinado dentro de ese margen, se considera que la posición de destino (target_position) ha sido alcanzada.

Index 6067h

Name position_window

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value 1820 (1820 / 65536 U = 10° )



Objeto 6068h: position_window_time

Si la posición real del accionamiento se encuentra dentro de la ventana de posición (position_window_time) durante el tiempo definido en este objeto, entonces el bit 10 correspondiente (target_reached) se activa en el statusword.

Index 6068h

Name position_window_time

Object Code VAR

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units ms


Default Value 0

6.6 Limitación del valor nominal




2415h RECORD current_limitation rw

Objeto 2415h: current_limitation

Con el grupo de objetos current_limitation se puede limitar la corriente máxima para el

motor en los modos de funcionamiento profile_position_mode, interpolated_position_mode, homing_mode und velocity_mode, de manera que es posible, p. ej., un funcionamiento de velocidad con par limitado. Mediante el objeto limit_current_input_channel se predetermina el origen del valor nominal del par de

limitación. Puede elegirse entre la especificación de un valor nominal directo (bus de campo / RS232) o la especificación a través de una entrada analógica. Con el objeto limit_current se especifica, según el origen elegido, el par de limitación (origen = bus de

campo / RS232) o el factor de escala para las entradas analógicas (origen = entrada

analógica). En el primer caso se limita directamente a la corriente proporcional al par en mA; en el segundo se indica en mA la corriente que debe equivaler a una tensión existente de 10 V.



Index 2415h

Name current_limitation

Object Code RECORD

No. of Elements 2

Sub-Index 01h

Description limit_current_input_channel

Data Type INT8

Access rw

PDO Mapping no

Units --

Value Range 0 … 4

Default Value 0

Sub-Index 02h

Description limit_current

Data Type INT32

Access rw

PDO Mapping no

Units mA

Value Range --

Default Value 5650

Valor Significado

0 sin limitación

1 AIN0

2 reservado

3 RS232

4 CAN



6.7 Entradas y salidas digitales


Todas las entradas digitales del controlador de motor pueden leerse a través del bus CAN y casi todas las salidas digitales pueden activarse como se desee. Además, a las salidas digitales del controlador de motor se les pueden asignar mensajes de estado.




60FDh VAR digital_inputs UINT32 ro

60FEh ARRAY digital_outputs UINT32 rw

Objeto 60FDh: digital_inputs

Mediante el objeto 60FDh pueden leerse las entradas digitales:

Index 60FDh

Name digital_inputs

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units --

Value Range según tabla siguente

Default Value 0

Bit Valor Entrada digital

0 00000001h final de carrera negativo

1 00000002h final de carrera positivo

3 00000008h Interlock (falta habilitación de regulador o de etapa final)

16

…

29

00010000h

…

20000000h

DIN0 … DIN13

30 40000000h velocidad de transmisión CAN 0 en desconexión

31 80000000h velocidad de transmisión CAN 1 en desconexión



Objeto 60FEh: digital_outputs

Mediante el objeto 60FEh pueden activarse las salidas digitales. Con el objeto digital_outputs_data pueden activarse las tres salidas indistintamente. Debe tenerse en

cuenta que al activar las salidas digitales puede haber un retardo de hasta 10 ms. Mediante la reposición del objeto 60FEh puede determinarse cuándo se activan realmente

las salidas.

Index 60FEh

Name digital_outputs

Object Code ARRAY

No. of Elements 1

Data Type UINT32

Sub-Index 01h

Description digital_outputs_data

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 0

Bit Valor Salida digital

0 00000001h freno; sólo legible

16 00010000h dispuesto para el servicio; sólo legible

17

…

19

00020000h

…

00080000h

DOUT1 … DOUT3

EJEMPLO

Un acceso de escritura siempre influye en los bits 17 a 19.

Para activar DOUT1:

1.) Se lee el objeto 60FEh_01h digital_outputs_data (DOUT1 ... DOUT3).

2.) Entonces se activa adicionalmente el bit 17.

referencia (Homing Mode)



6.8 Información sobre el dispositivo


6510h RECORD drive_data rw

Numerosos objetos CAN permiten leer diversas informaciones, tales como el tipo de controlador de motor, el firmware utilizado, etc. desde el dispositivo.


Objeto 6510h _ A9h: firmware_main_version

Mediante el objeto firmware_main_version puede leerse el número de la versión principal

del firmware (etapa del producto).

Sub-Index A9h

Description firmware_main_version

Data Type UINT32

Access ro

PDO Mapping no

Units MMMMSSSSh (M: main version, S: sub version)

Value Range --

Default Value --

Objeto 6510h _ AAh: firmware_custom_version

Mediante el objeto firmware_custom_version puede leerse el número de la versión del

firmware de la variante específica del cliente.

Sub-Index AAh

Description firmware_custom_version

Data Type UINT32

Access ro

PDO Mapping no

Units MMMMSSSSh (M: main version, S: sub version)

Value Range --

Default Value --

1.


7. Control del dispositivo (Device Control)

7.1 Diagrama de estado (State Machine)


El siguiente capítulo describe como se controla el controlador de motor con CANopen, por ejemplo, cómo se conecta la etapa final o cómo se valida un error.

Con CANopen el control total del controlador de motor se realiza mediante dos objetos: Con el objeto controlword el host puede controlar el controlador de motor mientras se puede leer el estado del controlador de motor en el objeto statusword. Para explicar el

control del controlador se utilizan los siguientes términos:

Estado

(State) El controlador de motor se encuentra en estados distintos según si, p. ej., está conectada la etapa final o ha ocurrido un error. Los estados definidos con CANopen se describen en este capítulo.

Ejemplo: SWITCH_ON_DISABLED

Transición de

estado

(State Transition)

De igual manera que los estados, en CANopen también está definido cómo pasar de un estado a otro (p. ej. para validar un error). Las transiciones de estado las origina el host al activar bits en controlword o bien internamente a través del controlador de

motor, p. ej. cuando éste detecta un error.

Comando

(Command) Para originar transiciones de estado deben activarse ciertas combinaciones de bits en controlword. Una combinación de este

tipo se denomina comando.

Ejemplo: Enable Operation

Diagrama de estado

(State Machine) Los estados y las transiciones de estado constituyen el diagrama de estado, es decir, el cuadro general de todos los estados y las transiciones posibles.



7.1.2 El diagrama de estado del controlador de motor (State Machine)

Fig. 7.1: Diagrama de estado del controlador de motor

El diagrama de estado puede dividirse a grosso modo en tres áreas: "Power Disabled" significa que la etapa final está desconectada, y "Power Enabled" que está conectada .

En el área "Fault" están resumidos los estados necesarios para el tratamiento de errores.

Los estados más importantes del controlador de motor están marcados en color más

oscuro en el diagrama. Después de la conexión, el controlador de motor se inicializa y alcanza finalmente el estado SWITCH_ON_DISABLED. En este estado la comunicación

CAN es completamente operativa y el controlador de motor puede ser parametrizado (p. ej. se puede ajustar el modo de funcionamiento "Regulación de la velocidad"). La etapa final está desconectada y por lo tanto el eje puede girar libremente. A través de las transiciones de estado 2, 3 y 4 – lo que en principio equivale a la habilitación del regulador CAN – se llega al estado OPERATION_ENABLE. En este estado la etapa final

está conectada y el motor se regula según el modo de funcionamiento ajustado. Por este motivo es imprescindible asegurarse antes de que el accionamiento está parametrizado correctamente y de que un valor nominal correspondiente es igual a cero.

La transición de estado 9 equivale a la desconexión de la habilitación, es decir, un motor que aún esté en funcionamiento se detendrá lentamente de forma descontrolada.

Cuando aparece un error, se salta al estado FAULT (desde cualquier estado). Según la

gravedad del error, antes pueden ejecutarse determinadas acciones, como p. ej. un frenado de emergencia (FAULT_REACTION_ACTIVE).



Para ejecutar las transiciones de estado mencionadas deben activarse ciertas combinaciones de bits en controlword (ver abajo). Los 4 bits inferiores del controlwords

se evalúan conjuntamente para originar una transición de estado. A continuación se describen las transiciones de estado más importantes: 2, 3, 4, 9 y 15. Hallará una tabla con todos los estados y transiciones de estado posibles al final de este capítulo.

La siguiente tabla contiene en la primera columna la transición de estado deseada y en la segunda los requisitos necesarios para ésta (en general un comando del host, se indica aquí enmarcado). La tercera columna indica cómo generar el comando, es decir, qué bits deben activarse en controlword (x = no relevante).

N° Se ejecuta cuando Combinación de bits (controlword) Acción

Bit 3 2 1 0

2 Primero habilit. regulador y etapa

final + comando Shutdown Shutdown = x 1 1 0 Ninguna

3 Comando Switch On Switch On = x 1 1 1 Conexión de la etapa final

4 Comando Enable Operation Enable Operation = 1 1 1 1

Regulación según el modo

de funcionamiento

ajustado

9 Comando Disable Voltage Disable Voltage = x x 0 x

Se bloquea la etapa final.

El motor puede girar

libremente

15 Error eliminado +

Comando Fault Reset Fault Reset = Bit 7 = Validación de error

Tab. 7.1: Transiciones de estado más importantes del controlador de motor

EJEMPLO Después de parametrizar el controlador de motor, éste debe

"habilitarse", es decir, debe conectarse la etapa final:

1.) El controlador de motor se encuentra en el estado SWITCH_ON_DISABLED

2.) El controlador de motor debe pasar al estado OPERATION_ENABLE

3.) Según el diagrama de estado (Fig. 7.1) deben ejecutarse las

transiciones 2, 3 y 4.

4.) De la Tab. 7.1 resulta:

Transición 2: controlword = 0006h Nuevo estado: READY_TO_SWITCH_ON *1)

Transición 3: controlword = 0007h Nuevo estado: SWITCHED_ON *1)

Transición 4: controlword = 000Fh Nuevo estado: OPERATION_ENABLE *1) Importante:

1.) En el ejemplo se presupone que no hay ningún otro bit activado en

controlword (para las transiciones sólo son importantes los

bits 0 … 3).

2.) Las transiciones 3 y 4 pueden unirse poniendo el controlword en

000Fh. Para la transición de estado 2 no es relevante el bit 3

activado.

*1) El host debe esperar a que se pueda leer el estado en el statusword.

Esto se describe detalladamente más abajo.



Diagrama de estado: estados

La siguiente tabla contiene todos los estados y su significado:

Nombre Significado

NOT_READY_TO_SWITCH_ON El controlador de motor ejecuta una autoverificación. La comunicación

CAN aún no está funcionando.

SWITCH_ON_DISABLED El controlador de motor ha finalizado su autoverificación. La comunicación

CAN es posible.

READY_TO_SWITCH_ON El controlador de motor espera hasta que las entradas digitales

"habilitación de etapa final" y "de regulador" tengan una tensión de 24 V.

(Lógica de habilitación de regulador "Entrada digital y CAN").

SWITCHED_ON *1) La etapa final está conectada.

OPERATION_ENABLE *1) El motor tiene tensión y se regula conforme al modo de funcionamiento.

QUICKSTOP_ACTIVE *1) Se ejecuta la función Quick Stop Function (véase: quick_stop_option_

code). El motor tiene tensión y se regula conforme a la Quick Stop

Function.

FAULT_REACTION_ACTIVE *1) Ha ocurrido un error. En caso de error crítico se cambia inmediatamente al

estado Fault. En otro caso se ejecuta la acción predeterminada en

fault_reaction_option_code. El motor tiene tensión y se regula conforme a

la Fault Reaction Function.

FAULT Ha ocurrido un error. El motor no tiene tensión.

*1) La etapa final está conectada.

Diagrama de estado: transiciones de estado

La siguiente tabla contiene todos los estados y su significado:


Bit 3 2 1 0

0 Conectado o reset Transición interna Ejecutar autoverificación

1 Autoverificación realizada

correctamente Transición interna

Activación de la

comunicación CAN

2 Primero habilit. regulador y etapa

final + comando Shutdown Shutdown = x 1 1 0 --

3 Comando Switch On Switch On = x 1 1 1 Conexión de la etapa final

4 Comando Enable Operation Enable Operation = 1 1 1 1

Regulación según el modo

de funcionamiento

ajustado

5 Comando Disable Operation Disable Operation = 0 1 1 1



libremente




Bit 3 2 1 0

6 Comando Shutdown Shutdown = x 1 1 0



libremente

7 Comando Quick Stop Quick Stop = x 0 1 x -

8 Comando Shutdown Shutdown = x 1 1 0



libremente




libremente




libremente

11 Comando Quick Stop Quick Stop = x 0 1 x Se inicia un frenado según

quick_stop_ option_code

12 Frenado finalizado o comando

Disable Voltage Disable Voltage = x x 0 x



libremente

13 Ha ocurrido un error Transición interna

En caso de error no crítico

reacción según fault_

reaction_option_code.

En caso de error crítico

sigue la transición 14

14 Tratamiento de fallos finalizado Transición interna



libremente

15 Error eliminado +

Comando Fault Reset Fault Reset = Bit 7 =

Validar error (con flanco

ascendente)

Atención

Etapa final bloqueada…

…significa que los semiconductores de potencia (transistores) ya no se activan. Cuando se adopta este estado con un motor que está girando, éste se detiene lentamente sin freno. Si existe un freno mecánico de motor se activará automáticamente.

La señal no garantiza que el motor realmente no tenga tensión.



Atención

Etapa final habilitada…

…significa que el motor es activado y regulado conforme al modo de funcionamiento seleccionado. Si existe un freno mecánico de motor se soltará automáticamente. En caso de defecto o parametrización errónea (corriente de motor, cantidad de contactos, ángulo offset de resolver, etc.) puede ocasionarse un comportamiento descontrolado del accionamiento.

7.1.3 controlword (palabra de control)

Objeto 6040h: controlword

Mediante el controlword se puede modificar el estado actual del controlador de motor o

bien iniciar directamente una acción determinada (p. ej. inicio del recorrido de referencia). La función de los bits 4, 5, 6 y 8 depende del modo actual de funcionamiento (modes_of_operation) del controlador de motor, que se describe después de este

capítulo.

Index 6040h

Name controlword

Object Code VAR

Data Type UINT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value 0

Bit Valor Función

0 0001h

control de las transiciones de estado.

(estos bits se evalúan conjuntamente)

1 0002h

2 0004h

3 0008h

4 0010h new_set_point / start_homing_operation / enable_ip_mode

5 0020h change_set_immediately

6 0040h absolute / relative

7 0080h reset_fault

8 0100h halt

9 0200h reserved set to 0



Bit Valor Función







Tab. 7.2: Asignación de bits de controlword

Como ya se ha descrito anteriormente, con los bits 0 … 3 pueden ejecutarse transiciones de estado. Los comandos necesarios para ello se muestran a continuación de forma resumida. El comando Fault Reset se genera mediante un cambio positivo de flanco

(de 0 a 1) del bit 7.

Comando Bit 7 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

0080h 0008h 0004h 0002h 0001h

Shutdown 1 1 0

Switch On 1 1 1

Disable Voltage 0

Quick Stop 0 1

Disable Operation 0 1 1 1

Enable Operation 1 1 1 1

Fault Reset

Tab. 7.3: Cuadro general de todos los comandos (x = no relevante)

Dado que algunas modificaciones de estado requieren cierto tiempo, todas las modificaciones de estado iniciadas mediante el controlword deben ser leídas a través del statusword. Hasta que el estado requerido se pueda leer también en statusword no podrá escribirse otro comando mediante controlword.

A continuación se describen los demás bits de controlword. Según el modo de funcionamiento (modes_of_operation), es decir, si el controlador de motor es regulado

por velocidad o por par, algunos bits tienen distintos significados:

Bit 4 En función de modes_of_operation:

new_set_point En el Profile Position Mode:

Un flanco ascendente señaliza al controlador de motor que debe aceptarse una nueva orden de posicionamiento. Véase también el capítulo 8.3 en cualquier caso.



start_homing_operation En el Homing Mode:

Un flanco ascendente ocasiona el inicio del recorrido de referencia parametrizado. Un flanco descendente interrumpe prematuramente un recorrido de referencia activo.

enable_ip_mode En el Interpolated Position Mode:

Este bit debe activarse cuando tengan que evaluare los registros datos de interpolación. Se valida mediante el bit ip_mode_active en

statusword. Véase también el capítulo 8.4 en

cualquier caso

Bit 5 change_set_immediately Sólo en el Profile Position Mode:

Si este bit no está activado, al iniciar una orden de desplazamiento primero se procesa la orden que esté en curso y después se empieza con la nueva. Si el bit está activado, el posicionamiento en curso será interrumpido inmediatamente y será reemplazado por la nueva orden de posicionamiento. Véase también el capítulo 8.3

en cualquier caso.

Bit 6 relative Sólo en el Profile Position Mode:

Si el bit está activado, el controlador de motor refiere la posición de destino (target_position) de la orden actual de posicionamiento a la posición nominal (position_demand_value) del

regulador de posición.

Bit 7 reset_fault

En la transición de cero a uno el controlador de

motor intenta validar los errores existentes. No obstante, la validación sólo es posible si se ha eliminado la causa del error.


halt En el Profile Position Mode:

Cuando el bit está activado se interrumpe el posicionamiento en curso. Se frena con profile_deceleration. Una vez finalizado el proceso se activa en statusword el bit

target_reached. El borrado del bit no causa

ningún efecto.



halt En el Profile Velocity Mode:

Cuando el bit está activado la velocidad desciende a cero. Se frena con profile_deceleration. Al borrar el bit el

controlador de motor vuelve a acelerarse.

halt En el Profile Torque Mode:

Cuando el bit está activado el par desciende a cero. Esto sucede mediante el torque_slope.

Al borrar el bit el controlador de motor vuelve a

acelerarse.

halt En el Homing Mode:

Cuando el bit está activado se interrumpe el recorrido de referencia. El borrado del bit no causa ningún efecto.

7.1.4 Lectura del estado del controlador de motor

Así como a través de la combinación de varios bits del controlword se pueden iniciar

diferentes transiciones de estado, mediante la combinación de distintos bits del statusword puede leerse en qué estado se encuentra el controlador de motor.

La siguiente tabla muestra los estados posibles del diagrama de estado así como la combinación de bits correspondiente con la que se visualizan en el statusword.

Estado Bit 6 Bit 5 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Máscara Valor

0040h 0020h 0008h 0004h 0002h 0001h

Not_Ready_To_Switch_On 0 0 0 0 0 004Fh 0000h

Switch_On_Disabled 1 0 0 0 0 004Fh 0040h

Ready_to_Switch_On 0 1 0 0 0 1 006Fh 0021h

Switched_On 0 1 0 0 1 1 006Fh 0023h

Operation_Enable 0 1 0 1 1 1 006Fh 0027h

Fault 0 1 0 0 0 004Fh 0008h

Fault_Reaction_Active 0 1 1 1 1 004Fh 000Fh

Quick_Stop_Active 0 0 0 1 1 1 006Fh 0007h

Tab. 7.4: Estado del dispositivo (x = no relevante)



EJEMPLO El ejemplo anterior muestra qué bits deben activarse en controlword para

habilitar el controlador de motor. Ahora el nuevo estado escrito debe

leerse desde el statusword :

Transición de SWITCH_ON_DISABLED a OPERATION_ENABLE:

1.) Escribir transición de estado 2 en el controlword.

2.) Esperar hasta que se visualice el estado READY_TO_SWITCH_ON en el

statusword.

Transición 2: controlword = 0006h Esperar hasta que (statusword & 006Fh)

= 0021h *1)

3.) Las transiciones de estado 3 y 4 pueden escribirse juntas en el

controlword.

4.) Esperar hasta que se visualice el estado OPERATION_ENABLE en el

statusword.

Transición 3+4: controlword = 000Fh Esperar hasta que (statusword & 006Fh)

= 0027h *1)

Importante:

En el ejemplo se presupone que no hay ningún otro bit activado en

controlword (para las transiciones sólo son importantes los bits 0 … 3).

*1) Para identificar los estados deben evaluarse también los bits no

activados (ver tabla). Por eso debe enmascararse el statusword

adecuadamente.



7.1.5 statuswords (palabras de estado)

Objeto 6041h: statusword

Index 6041h

Name statusword

Object Code VAR

Data Type UINT16

Access ro

PDO Mapping yes

Units --

Value Range --

Default Value --

Bit Valor Función

0 0001h

estado del controlador de motor (ver Tab. 7.4).

(estos bits deben evaluarse conjuntamente)

1 0002h

2 0004h

3 0008h

4 0010h voltage_enabled

5 0020h estado del controlador de motor (ver Tab. 7.4).

6 0040h

7 0080h warning

8 0100h drive_is_moving

9 0200h remote

10 0400h target_reached

11 0800h internal_limit_active

12 1000h set_point_acknowledge / speed_0 /

homing_attained / ip_mode_active

13 2000h following_error / homing_error

14 4000h reserved

15 8000h accionamiento referenciado

Tab. 7.5: Asignación de bits en el statusword

Todos los bits del statusword son bits que no están almacenados en la memoria intermedia. Representan el estado actual del dispositivo.



Además del estado del controlador de motor, en el statusword se visualizan diversos

eventos; cada bit tiene asignado un evento determinado, p. ej. error de seguimiento. Significado de cada uno de los bits:

Bit 4 voltage_enabled

Este bit está activado cuando los transistores de etapa final están conectados.

Advertencia

Si hay un defecto, el motor puede estar bajo tensión a pesar de todo.

Bit 5 quick_stop

Si se ha borrado un bit, el accionamiento puede ejecutar un Quick Stop conforme al quick_stop_option_code.

Bit 7 warning

Este bit indica que un sentido de giro está bloqueado porque se ha iniciado uno de los finales

de carrera. El bloqueo de valor nominal se vuelve a borrar cuando se ejecuta una validación de error (ver controlword, fault_reset)

Bit 8 drive_is_moving

Este bit indica que actualmente el motor está en movimiento.

Bit 9 remote

Este bit indica que la etapa final del controlador de motor puede habilitarse a través de la red CAN.

Está activado cuando la lógica de habilitación de regulador está ajustada de forma correspondiente a través del objeto enable_logic.


target_reached En el Profile Position Mode:



El bit se activa cuando se ha alcanzado la posición actual de destino y la posición actual (position_ actual_value) se encuentra en la

ventana de posición parametrizada (position_window).

Además se activa cuando el accionamiento se detiene con el bit halt activado.

Se borra en cuanto se especifica un nuevo destino.

target_reached En el Profile Velocity Mode:

El bit se activa cuando la velocidad (velocity_actual_value) del accionamiento se

encuentra en la ventana de tolerancia (velocity_window, velocity_ window_time).

Bit 11 internal_limit_active

Este bit indica que la limitación I2t está activada.


set_point_acknowledge En el Profile Position Mode:

Este bit se activa cuando el controlador de motor ha identificado el bit activo new_set_point en controlword. Se volverá a borrar después de poner en cero el bit new_set_point en controlword. Véase también el capítulo 8.3 en

cualquier caso.

speed_0 En el Profile Velocity Mode:

El bit se activa cuando la velocidad real actual(velocity_actual_value) del accionamiento

se encuentra en la ventana de tolerancia correspondiente (velocity_threshold).

homing_attained En el Homing Mode:

Este bit se activa cuando el recorrido de referencia ha finalizado sin errores.

ip_mode_active En el Interpolated Position Mode:

Este bit indica que la interpolación está activada y que se evalúan los registros de datos de -interpolación. Se activa cuando se ha solicitado mediante el bit enable_ip_mode en controlword.

Véase también el capítulo 8.4 en cualquier caso.




following_error En el Profile Position Mode:

Este bit se activa cuando la posición real actual (position_actual_value) se desvía tanto de la posición nominal (position_demand_value) que

la diferencia se encuentra fuera de la ventana de tolerancia parametrizada (following_error_window, following_error_

time_out).

homing_error En el Homing Mode:

Este bit se activa cuando se interrumpe el recorrido de referencia (bit halt), cuando los dos

finales de carrera responden simultáneamente o cuando el recorrido de búsqueda del final de carrera ya es mayor que el espacio de posicionamiento especificado (min_position_limit, max_position_ limit).

Bit 14 reserved

Este bit no se utiliza y no debe ser evaluado.

Bit 15 accionamiento

referenciado

Este bit indica que el accionamiento (después de la conexión) ya ha sido referenciado correctamente una vez.

8. Modos de funcionamiento



8.1 Ajuste del modo de funcionamiento


El controlador de motor dispone de numerosos modos de funcionamiento. Sólo algunos de ellos están especificados detalladamente bajo CANopen:

- Funcionamiento regulado por el par profile torque mode

- Funcionamiento regulado por la velocidad profile velocity mode

- Recorrido de referencia homing mode

- Funcionamiento con posicionamiento profile position mode

- Especificación sincrónica de la posición interpolated position mode




6060h VAR modes_of_operation INT8 wo

6061h VAR modes_of_operation_display INT8 ro

Objeto 6060h: modes_of_operation

Con el objeto modes_of_operation se ajusta el modo de funcionamiento del controlador

de motor.

Index 6060h

Name modes_of_operation

Object Code VAR

Data Type INT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range 1, 3, 4, 6, 7

Default Value --



Valor Significado

1 Profile Position Mode

(regulador de posición con modo de posicionamiento)

3 Profile Velocity Mode

(regulador de velocidad con rampa de valor nominal)

4 Torque Profile Mode (regulador de par con rampa de valor nominal)

6 Homing Mode (recorrido de referencia)

7 Interpolated Position Mode

El modo de funcionamiento actual sólo puede leerse en el objeto modes_of_operation_display.

Dado que un cambio del modo de funcionamiento puede tardar cierto tiempo, se debe esperar hasta que aparezca el nuevo modo seleccionado en el objeto modes_of_operation_display.

Objeto 6061h: modes_of_operation_display

En el objeto modes_of_operation_display puede leerse el modo de funcionamiento actual

del controlador de motor. Si se ajusta un modo de funcionamiento a través del objeto 6060h, además del modo de funcionamiento se realizan las conexiones de valor nominal

(selector de valor nominal) necesarias para un funcionamiento del controlador de motor con CANopen. Dichas conexiones adicionales son

Profile Velocity Mode Profile Torque Mode

Selector A Valor nominal de velocidad (bus de campo 1) Valor nominal de par (bus de campo 1)

Selector B Dado el caso, limitación del par Inactivo

Selector C Valor nominal de velocidad (velocidad

sincrónica)

Inactivo

Además se conecta fundamentalmente la rampa de valor nominal. Sólo cuando las conexiones adicionales estén ajustadas del modo indicado se devolverá uno de los modos de funcionamiento CANopen. Si los ajustes se modifican, p. ej. con el software de puesta a punto FCT, se devolverá un modo de funcionamiento "User" para indicar que los selectores han sido modificados.



Index 6061h

Name modes_of_operation_display

Object Code VAR

Data Type INT8

Access ro

PDO Mapping yes

Units --

Value Range -1, -11, -12, -13, -14, -15, 1, 3, 4, 6, 7

Default Value 3

Valor Significado

-1 Modo de funcionamiento desconocido / cambio de modo de funcionamiento

-11 User Position Mode

-12 Regulación interna de velocidad sin rampa de valor nominal

(funcionamiento regulado)

-13 User Velocity Mode

-14 User Torque Mode

-15 Regulación interna de posición (regulada y controlada)

1 Profile Position Mode (regulador de posición con modo de posicionamiento)

3 Profile Velocity Mode (regulador de velocidad con rampa de valor nominal)

4 Torque Profile Mode (regulador de par con rampa de valor nominal)

6 Homing Mode (recorrido de referencia)

7 Interpolated Position Mode

El modo de funcionamiento puede activarse exclusivamente a través del objeto modes_of_operation. Dado que un cambio del modo de funcionamiento puede tardar cierto tiempo, se debe esperar hasta que aparezca el nuevo modo seleccionado en el objeto modes_of_operation_display. Durante ese tiempo puede visualizarse brevemente "modo de funcionamiento no válido" (-1).



8.2 Modo de funcionamiento Recorrido de referencia (Homing Mode)


En este capítulo se describe cómo el motor busca la posición inicial. Existen distintos métodos para determinar dicha posición (Objeto 6098h: homing_method).

Fig. 8.1: El recorrido de referencia

El usuario puede determinar la velocidad, la aceleración y el tipo de recorrido de referencia.

Existen dos velocidades de recorrido de referencia. La velocidad de búsqueda más alta (speed_during_search_for_switch) se utiliza para encontrar el sensor de final de carrera o

el interruptor de referencia. Para poder determinar con exactitud la posición del flanco de conexión correspondiente se conmuta a la velocidad lenta (speed_during_search_for_zero).

El desplazamiento a la posición cero en general no es un componente del recorrido de referencia en CANopen. Si el controlador de motor conoce todas las variables necesarias (p. ej. porque ya conoce la posición del impulso de puesta a cero), no se realizará ningún movimiento físico.




6098h VAR homing_method INT8 rw

6099h ARRAY homing_speeds UINT32 rw

609Ah VAR homing_acceleration UINT32 rw

2045h VAR homing_timeout UINT16 rw





6040h VAR controlword UINT16 7 Control del dispositivo


Objeto 6098h: homing_method

Existen diferentes métodos para realizar un recorrido de referencia. Mediante el objeto homing_method se puede seleccionar la variante requerida para la aplicación.

Index 6098h

Name homing_method

Object Code VAR

Data Type INT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units

Value Range -18, -17, -2, -1, 1, 2, 17, 18, 33, 34, 35

Default Value 17

Valor Sentido Destino Punto de referencia para el punto cero

-18 Positiva Tope Tope

-17 Negativa Tope Tope

-2 Positiva Tope Impulso de puesta a cero

-1 Negativa Tope Impulso de puesta a cero

1 Negativa Final de carrera Impulso de puesta a cero

2 Positiva Final de carrera Impulso de puesta a cero

17 Negativa Final de carrera Final de carrera

18 Positiva Final de carrera Final de carrera

33 Negativa Impulso de puesta a cero Impulso de puesta a cero

34 Positiva Impulso de puesta a cero Impulso de puesta a cero

35 Ningún recorrido Posición real actual

Para el recorrido de referencia con los motores de la serie EMMS-ST no se necesita ningún transmisor para los métodos 17, 18 y 35.



El homing_method sólo puede regularse cuando el recorrido de referencia no está activo.

Si no es así aparecerá un mensaje de error (véase el capítulo 5.4).

La secuencia de cada uno de los métodos está descrita detalladamente en el capítulo 8.2.3.

Objeto 6099h: homing_speeds

Este objeto determina las velocidades que se utilizan durante el recorrido de referencia.

Index 6099h

Name homing_speeds

Object Code ARRAY

No. of Elements 2

Data Type UINT32

Sub-Index 01h

Description speed_during_search_for_switch

Access rw

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value 100 min-1

Sub-Index 02h

Description speed_during_search_for_zero

Access rw

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value 10 min-1



Objeto 609Ah: homing_acceleration

El objeto homing_acceleration determina la aceleración que se utilizará durante el

recorrido de referencia para todos los frenados y aceleraciones.

Index 609Ah

Name homing_acceleration

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units acceleration units

Value Range --

Default Value 1000 min-1 / s

8.2.3 Secuencias del recorrido de referencia

Los distintos métodos de referencia están representados en las figuras siguientes. Los

números que están dentro de un círculo corresponden al código que debe introducirse en el objeto homing_method.

Método 1: final de carrera negativo con evaluación del impulso de puesta a cero

En este método el accionamiento se desplaza primero relativamente rápido en sentido negativo hasta que alcanza el final de carrera negativo. En el diagrama esto se indica mediante el flanco ascendente. Después el accionamiento regresa lentamente y busca la posición exacta del final de carrera. La posición cero se refiere al primer impulso de puesta a cero del transductor angular en sentido positivo del final de carrera.

Fig. 8.2: Recorrido de referencia al final de carrera negativo con evaluación del impulso de puesta a cero



Método 2: final de carrera positivo con evaluación del impulso de puesta a cero

En este método el accionamiento se desplaza primero relativamente rápido en sentido positivo hasta que alcanza el final de carrera positivo. En el diagrama esto se indica mediante el flanco ascendente. Después el accionamiento regresa lentamente y busca la posición exacta del final de carrera. La posición cero se refiere al primer impulso de puesta a cero del transductor angular en sentido negativo del final de carrera.

Fig. 8.3: Recorrido de referencia al final de carrera positivo con evaluación del impulso de puesta a cero

Método 17: recorrido de referencia al final de carrera negativo

En este método el accionamiento se desplaza primero relativamente rápido en sentido negativo hasta que alcanza el final de carrera negativo. En el diagrama esto se indica mediante el flanco ascendente. Después el accionamiento regresa lentamente y busca la posición exacta del final de carrera. La posición cero se refiere al flanco descendiente del final de carrera negativo.

Fig. 8.4: Recorrido de referencia al final de carrera negativo



Método 18: recorrido de referencia al final de carrera positivo

En este método el accionamiento se desplaza primero relativamente rápido en sentido positivo hasta que alcanza el final de carrera positivo. En el diagrama esto se indica mediante el flanco ascendente. Después el accionamiento regresa lentamente y busca la posición exacta del final de carrera. La posición cero se refiere al flanco descendiente del final de carrera positivo.

Fig. 8.5: Recorrido de referencia al final de carrera positivo

Método -1: tope negativo con evaluación del impulso de puesta a cero

En este método el accionamiento se desplaza en sentido negativo hasta que alcanza el

tope. El I2t-Integral del motor aumenta hasta el 90 % como máximo. El tope debe estar dimensionado mecánicamente de manera que no se dañe con la corriente máxima parametrizada. La posición cero se refiere al primer impulso de puesta a cero del transductor angular en sentido positivo del tope.

Fig. 8.6: Recorrido de referencia al tope negativo con evaluación del impulso de puesta a cero



Método -2: tope positivo con evaluación del impulso de puesta a cero

En este método el accionamiento se desplaza en sentido positivo hasta que alcanza el tope. El I2t-Integral del motor aumenta hasta el 90 % como máximo. El tope debe estar dimensionado mecánicamente de manera que no se dañe con la corriente máxima parametrizada. La posición cero se refiere al primer impulso de puesta a cero del transductor angular en sentido negativo del tope.

Fig. 8.7: Recorrido de referencia al tope positivo con evaluación del impulso de puesta a cero

Método -17: recorrido de referencia al tope negativo

En este método el accionamiento se desplaza en sentido negativo hasta que alcanza el

tope. El I2t-Integral del motor aumenta hasta el 90 % como máximo. El tope debe estar dimensionado mecánicamente de manera que no se dañe con la corriente máxima parametrizada. La posición cero se refiere directamente al tope.

Fig. 8.8: Recorrido de referencia al tope negativo



Método -18: recorrido de referencia al tope positivo

En este método el accionamiento se desplaza en sentido positivo hasta que alcanza el tope. El I2t-Integral del motor aumenta hasta el 90 % como máximo. El tope debe estar dimensionado mecánicamente de manera que no se dañe con la corriente máxima parametrizada. La posición cero se refiere directamente al tope.

Fig. 8.9: Recorrido de referencia al tope positivo

Métodos 33 y 34: recorrido de referencia al impulso de puesta a cero

En los métodos 33 y 34 el sentido del recorrido de referencia es negativo o bien positivo. La posición cero se refiere al primer impulso de puesta a cero del transductor angular en sentido de búsqueda.

Fig. 8.10: Recorrido de referencia referido solamente al impulso de puesta a cero

Método 35: recorrido de referencia a la posición actual

En el método 35 la posición cero se refiere a la posición actual.



8.2.4 Control del recorrido de referencia

El recorrido de referencia se controla y supervisa a través de controlword / statusword. Para iniciarlo se debe activar el bit 4 en controlword. Un bit 12 activo en el objeto statusword indica que el recorrido ha finalizado correctamente. Un bit 13 activo en el objeto statusword indica que durante el recorrido de referencia ha ocurrido un error. La causa del error puede determinarse a través de los objetos error_register y pre_defined_error_field.

Bit 4 Significado

0 Recorrido de referencia no activo

0 1 Inicio del recorrido de referencia

1 Recorrido de referencia activo

1 0 Interrumpir recorrido de referencia

Tab. 8.1: Descripción de los bits en controlword

Bit 13 Bit 12 Significado

0 0 Recorrido de referencia aún no finalizado

0 1 Recorrido de referencia ejecutado correctamente

1 0 Recorrido de referencia no ejecutado correctamente

1 1 Estado prohibido

Tab. 8.2: Descripción de los bits en statusword



8.3 Modo de funcionamiento Posicionamiento (Profile Position Mode)


La estructura de este modo de funcionamiento se muestra en Fig. 8.11:

La posición de destino (target_position) se transmite al generador de curvas de desplazamiento. Éste genera un valor nominal de posición (position_demand_value) para el regulador de posición, que se describe en el capítulo Regulador de posición (Position

Control Function, capítulo 6.5). Estos dos bloques de funciones pueden ajustarse

independientemente uno de otro.

TrajectoryGeneraor

Trajectory GeneratorParameters

target_position(607Ah)

position_demand_value(60FDh)

PositionControl

Function

Position Control LawParameters

control_effort(60FAh)

LimitFunction

position_range_limit (607Bh)software_position_limit(607Dh)home_offset (607Ch)

Multiplier

position_factor(6093h)polarity (607Eh)

target_position(607Ah)

[positionunits]

position

Fig. 8.11: Generador de curvas de desplazamiento y regulador de posición

Todas las variables de entrada del generador de curvas de desplazamiento se convierten con las variables del Factor-Group (ver capítulo 6.2) en las unidades internas del regulador. Las variables internas están marcadas con un asterisco y en general el usuario no las necesita.




607Ah VAR target_position INT32 rw

6081h VAR profile_velocity UINT32 rw

6082h VAR end_velocity UINT32 rw

6083h VAR profile_acceleration UINT32 rw

6084h VAR profile_deceleration UINT32 rw

6085h VAR quick_stop_deceleration UINT32 rw







605Ah VAR quick_stop_option_code INT16 7 Control del dispositivo


6093h ARRAY position_factor UINT32 6.2 Factores de conversión



Objeto 607Ah: target_position

El objeto target_position (posición de destino) determina la posición a la que debe

desplazarse el controlador de motor. Para ello deben tenerse en cuenta los ajustes actuales de la velocidad, la aceleración, la deceleración de frenado así como el tipo de perfil de movimiento (motion_profile_type), etc. La posición de destino (target_position)

se interpreta como dato absoluto o bien relativo (controlword, bit 6).

Index 607Ah

Nombre target_position

Object Code VAR

Data Type INT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value 0



Objeto 6081h: profile_velocity

El objeto profile_velocity indica la velocidad que se alcanza normalmente durante un posicionamiento al final de la rampa de aceleración. El objeto profile_velocity se indica en

speed units.

Index 6081h

Name profile_velocity

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units speed_units

Value Range --

Default Value 0

Objeto 6082h: end_velocity

El objeto end_velocity (velocidad final) define la velocidad que debe tener el

accionamiento cuando alcanza la posición de destino (target_position). Normalmente

este objeto debe ponerse en cero para que el controlador de motor se detenga al alcanzar la posición de destino (target_position). Para posicionamientos ininterrumpidos puede indicarse una velocidad distinta de cero. El objeto end_velocity se indica en las mismas unidades que el objetoprofile_velocity.

Index 6082h

Name end_velocity

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value 0



Objeto 6083h: profile_acceleration

El objeto profile_acceleration indica la aceleración con la que se acelera al valor nominal.

Se indica en unidades de aceleración (acceleration units) definidas por el usuario, (véase el capítulo 6.2 Factor Group).

Index 6083h

Name profile_acceleration

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --


Objeto 6084h: profile_deceleration

El objeto profile_deceleration indica la deceleración de frenado. Se indica en unidades

de aceleración (acceleration units) definidas por el usuario, (véase el capítulo 6.2 Factor Group).

Index 6084h

Name profile_deceleration

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --




Objeto 6085h: quick_stop_deceleration

El objeto quick_stop_deceleration indica con qué deceleración de frenado se detiene el motor cuando se ejecuta un Quick Stop (véase el capítulo 0). El objeto quick_stop_

deceleration se indica en la misma unidad que el objeto profile_deceleration.

Index 6085h

Name quick_stop_deceleration

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --


8.3.3 Descripción del funcionamiento

Existen dos posibilidades para transferir al controlador de motor una posición de destino:

Orden de posicionamiento simple

Cuando el controlador de motor ha alcanzado una posición de destino, envía una señal al host con el bit target_reached (bit 10 en el objeto statusword). En este modo de

funcionamiento el controlador de motor se detiene cuando ha alcanzado el destino.

Secuencia de órdenes de posicionamiento

Cuando el controlador de motor ha alcanzado un destino, empieza inmediatamente el desplazamiento al siguiente destino. La transición puede ser fluida, es decir, sin que el controlador de motor se detenga.

Estos dos métodos se controlan a través de los bits new_set_point y change_set_

immediatly en el objeto controlword y set_point_acknowledge en el objeto statusword.

La relación entre estos bits es de pregunta-respuesta. Así es posible preparar una orden de posicionamiento mientras aún se está ejecutando otra.



Fig. 8.12: Transferencia de orden de posicionado de un host

En la Fig. 8.12 se puede observar cómo el host y el controlador de motor se comunican entre sí a través del bus CAN:

Primero se transfieren los datos de posicionamiento (posición de destino, velocidad de desplazamiento, velocidad final y aceleración) al controlador de motor. Cuando el registro de datos de posicionamiento está escrito por completo (1), el host puede iniciar el posicionamiento poniendo el bit new_set_point en controlword en "1" (2). Cuando el

controlador de motor ya ha identificado los nuevos datos y los ha almacenado en su buffer, se lo comunica al host activando el bit set_point_acknowledge en statusword (3).

A continuación el host puede empezar a escribir un nuevo registro de datos de posicionamiento en el controlador de motor (4) y volver a borrar el bit new_set_point (5).

Cuando el controlador de motor ya puede aceptar una nueva orden de posicionamiento (6), lo señaliza mediante un "0" en el bit set_point_acknowledge. Antes de ello el host no

puede iniciar ningún posicionamiento nuevo (7).

En la Fig. 8.13 se inicia un nuevo posicionamiento sólo después de que el posicionamiento anterior haya finalizado por completo. Para ello el host evalúa el bit target_reached en el objeto statusword.

Fig. 8.13: Orden de posicionamiento simple



En la Fig. 8.14 se inicia un nuevo posicionamiento mientras el anterior aún se está ejecutando. Para ello el host transfiere al controlador de motor el siguiente destino ya en el momento en que el controlador señaliza, mediante el borrado del bit set_point_acknowledge, que ha leído el buffer y ha iniciado el posicionamiento

correspondiente. De este modo los posicionamientos se yuxtaponen sin interrupción. Para que el controlador de motor no frene a cero brevemente cada vez entre un posicionamiento y otro, para este modo de funcionamiento debe escribirse el objeto end_velocity con el mismo valor que el objeto profile_velocity.

Fig. 8.14: Secuencia ininterumpida de órdenes de posicionamiento

Si en controlword, además del bit new_set_point, también se pone en "1" el bit change_set_immediately, el host indica al controlador de motor que el nuevo

posicionamiento debe empezar inmediatamente. Si se encuentra en proceso una orden de posicionamiento, ésta será interrumpida.

8.4 Interpolated Position Mode


El Interpolated Position Mode (IP) permite la especificación de valores nominales de

posición en una aplicación multiaxial del controlador de motor. Para ello un control de nivel superior especifica telegramas de sincronización (SYNC) y valores nominales de posición en una retícula fija de tiempo (intervalo de sincronización). Dado que habitualmente el intervalo es mayor que un ciclo del regulador de posición, el controlador de motor interpola de forma autónoma los valores de datos entre dos valores de posición especificados, como se muestra en la siguiente gráfica.



Fig. 8.15: Orden de posicionamiento interpolación lineal entre dos valores de datos

A continuación se describen en primer lugar los objetos necesarios para el interpolated

position mode. Después se describen detalladamente la activación y la secuencia de

parametrización.






60C0h VAR interpolation_submode_select INT16 rw

60C1h REC interpolation_data_record rw

60C2h REC interpolation_time_period rw





6093h ARRAY position_factor UINT32 6.2 Factores de conversión



Objeto 60C0h: interpolation_submode_select

Mediante el objeto interpolation_submode_select se determina el tipo de interpolación.

Actualmente sólo está disponible la variante específica del fabricante "Interpolación lineal sin buffer".

Index 60C0h

Name interpolation_submode_select

Object Code VAR

Data Type INT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range -2

Default Value -2

Valor Tipo de interpolación

-2 Interpolación lineal sin buffer



Objeto 60C1h: interpolation_data_record

El objeto interpolation_data_record representa el registro de datos en sí. Consta de una entrada para el valor de posición (ip_data_position) y una palabra de control (ip_data_controlword) que indica si el valor de posición debe interpretarse absoluta o

relativamente. La indicación de la palabra de control es opcional. Si no se especifica, el valor de posición se interpretará como absoluto. Si debe indicarse también la palabra de control, por motivos de consistencia de datos debe escribirse primero el subíndice 2 (ip_data_controlword) y después el subíndice 1 (ip_data_position) ya que internamente la aceptación de datos se inicia con acceso de escritura a ip_data_position.

Index 60C1h

Name interpolation_data_record

Object Code RECORD

No. of Elements 2

Sub-Index 01h

Description ip_data_position

Data Type INT32

Access rw

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value --

Sub-Index 02h

Description ip_data_controlword

Data Type UINT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range 0, 1

Default Value 0

Valor ip_data_position ist

0 Posición absoluta

1 Distancia relativa

La aceptación interna de datos se realiza con acceso de escritura al subíndice 1. Si además se debe utilizar el subíndice 2, éste debe escribirse antes que el subíndice 1.



Objeto 60C2h: interpolation_time_period

Mediante el objeto interpolation_time_period puede ajustarse el intervalo de sincronización. A través de ip_time_index se determina la unidad (ms ó 1/10 ms) del intervalo, que se parametriza mediante ip_time_units. Para la sincronización, la cascada

completa de reguladores (regulador de corriente, de velocidad y de posición) se sincroniza con el pulso externo. Por eso la modificación del intervalo de sincronización sólo es efectiva después de un reset. Si el intervalo de interpolación debe modificarse mediante el bus CAN, se debe guardar el registro de datos (ver capítulo 6.1) y ejecutar un reset (ver capítulo 5.6) para que el nuevo intervalo de sincronización sea efectivo. El intervalo de sincronización debe respetarse con exactitud.

Index 60C2h

Name interpolation_time_period

Object Code RECORD

No. of Elements 2

Sub-Index 01h

Description ip_time_units

Data Type UINT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units según ip_time_index

Value Range ip_time_index = -3: 1, 2, …, 9, 10

ip_time_index = -4: 10, 20, …, 90, 100

Default Value --

Sub-Index 02h

Description ip_time_index

Data Type INT8

Access rw

PDO Mapping yes

Units --

Value Range -3, -4

Default Value -3

Valor ip_time_units se indica en

-3 10-3 segundos (ms)

-4 10-4 segundos (0,1 ms)



La modificación del intervalo de sincronización sólo es efectiva después de un reset. Si el intervalo de interpolación debe -modificarse mediante el bus CAN, se debe guardar el registro de datos y ejecutar un reset.

8.4.3 Descripción del funcionamiento

Parametrización preliminar

Antes de poder conmutar el controlador de motor al modo de funcionamiento interpolated position mode deben realizarse diversos ajustes: el intervalo de interpolación (interpolation_time_period), o sea, el tiempo entre dos telegramas SYNC, el tipo de interpolación (interpolation_submode_select) y el tipo de sincronización (interpolation_sync_definition). Además debe habilitarse el acceso al buffer de posición mediante el objeto buffer_clear.

EJEMPLO

Cometido Objeto CAN / COB

Tipo de

interpolación

-2 60C0h, interpolation_submode_select = -2

Unidad de tiempo 0,1 ms 60C2h_02h, interpolation_time_index = -04

Intervalo de tiempo 4 ms 60C2h_01h, interpolation_time_units = 40

Guardar parámetros 1010h_01h, save_all_parameters

Ejecutar reset NMT reset node

Esperar a Bootup Mensaje Bootup

Habilitación buffer 1 60C4h_06h, buffer_clear = 1

Generar SYNC SYNC (retícula 4 ms)

Activación del Interpolated Position Mode y sincronización

El IP se activa desde el objeto modes_of_operation (6060h). A partir de ese momento el

controlador de motor intenta sincronizarse con la retícula exterior de tiempo, que se especifica mediante los telegramas SYNC. Si el controlador de motor se ha podido sincronizar correctamente, indicará el modo de funcionamiento interpolated position

mode en el objeto modes_of_operation_display (6061h). Durante la sincronización el controlador de motor indica modo de funcionamiento no válido (-1). Si una vez finalizada

la sincronización los telegramas SYNC no se envían en la retícula de tiempo correcta, el controlador de motor regresa al modo de funcionamiento no válido.

Una vez adoptado el modo de funcionamiento puede empezar la transferencia de datos de posición al accionamiento. Para ello, el control de nivel superior lee primero la posición real actual del regulador y la escribe cíclicamente como nuevo valor nominal (interpolation_data_record) en el controlador de motor. Mediante bits de handshake del controlword y del statusword se activa la aceptación de los datos por el controlador de



motor. Al activar los bits enable_ip_mode en controlword el host indica que debe

empezar la evaluación de los datos de posición. Sólo cuando el controlador de motor haya validado la acción mediante el bit de estado ip_mode_selected en statusword se

evaluarán los registros de datos.

En particular la asignación y la secuencia resultantes son las siguientes:

Fig. 8.16: Sincronización y habilitación de datos

N° Evento Objeto CAN

1 Generar mensajes SYNC

2 Requerimiento del modo de funcionamiento ip 6060h, modes_of_operation = 07

3 Esperar a que se haya adoptado el modo de

funcionamiento

6061h, modes_of_operation_display = 07

4 Lectura de la posición real actual 6064h, position_actual_value

5 Escribir de vuelta como nueva posición nominal 60C1h _ 01h, ip_data_position

6 Inicio de la interpolación 6040h, controlword, enable_ip_mode

7 Validación por el controlador de motor 6041h, statusword, ip_mode_active

8 Modificación de la posición nominal actual según

trayectoria

60C1h _ 01h, ip_data_position



Una vez finalizado el proceso de desplazamiento sincrónico, al borrar el bit enable_ip_mode se evita que haya más evaluaciones de valores de posición. A

continuación se puede conmutar a otro modo de funcionamiento si es necesario.

Interrupción de la interpolación en caso de error

Si se interrumpe una interpolación en curso (ip_mode_active activo) a causa de un error

del controlador, el accionamiento primero se comporta como se ha especificado para el error correspondiente (p. ej. desconexión de la habilitación y cambio al estado SWICTH_ON_DISABLED).

Mediante una nueva sincronización es posible continuar con la interpolación, ya que el controlador de motor debe ponerse de nuevo en el estado OPERATION_ENABLE y como consecuencia se borra el bit ip_mode_active.

8.5 Modo de funcionamiento Regulación de la velocidad (Profile Position Mode)


El funcionamiento con regulación de velocidad (Profile Position Mode) contiene las siguientes subfunciones:

- Generación de valor nominal por el generador de rampas

- Detección de la velocidad mediante el transductor angular por diferenciación

- Regulación de la velocidad con señales adecuadas de entrada y salida

- Limitación del valor nominal del par (torque_demand_value)

- Supervisión de la velocidad nominal (velocity_actual_value) con la función de

ventana / umbral

El significado de los parámetros siguientes está descrito en el capítulo Posicionamiento (Profile Position Mode): profile_acceleration, profile_deceleration, quick_stop.



Fig. 8.17: Estructura del funcionamiento con regulación de velocidad (Profile Velocity Mode)






6069h VAR velocity_sensor_actual_value INT32 ro

606Bh VAR velocity_demand_value INT32 ro

606Ch VAR velocity_actual_value INT32 ro

60FFh VAR target_velocity INT32 rw





6063h VAR position_actual_value_s INT32 6.5 Regulador de posición

6069h VAR velocity_sensor_actual_value INT32 6.5 Regulador de posición

6071h VAR target_torque INT16 8.6 Regulador de par


6084h VAR profile_deceleration UINT32 8.3 Posicionamiento

6085h VAR quick_stop_deceleration UINT32 8.3 Posicionamiento


Objeto 6069h: velocity_sensor_actual_value

Con el objeto velocity_sensor_actual_value se puede leer el valor de un posible

transmisor de velocidad en unidades internas. La familia de productos CMMS no permite

la conexión de un transmisor de velocidad separado. Por eso para determinar el valor real de velocidad debería utilizarse en general el objeto 606Ch.

Index 6069h

Name velocity_sensor_actual_value

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units U / 4096 min

Value Range --

Default Value --



Objeto 606Bh: velocity_demand_value

Este objeto permite leer el valor nominal actual de la velocidad que marca el regulador de velocidad. Dicho valor se ve afectado por el valor nominal del generador de rampas o del generador de curvas de desplazamiento. Cuando el regulador de posición está activado se suma además su velocidad de corrección.

Index 606Bh

Name velocity_demand_value

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value --

Objeto 606Ch: velocity_actual_value

Con el objeto velocity_actual_value puede leerse el valor real de velocidad.

Index 606Ch

Name velocity_actual_value

Object Code VAR

Data Type INT32

Access ro

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value --



Objeto 60FFh: target_velocity

El objeto target_velocity es la especificación del valor nominal para el generador de

rampas.

Index 60FFh

Name target_velocity

Object Code VAR

Data Type INT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units speed units

Value Range --

Default Value --



8.6 Modo de funcionamiento Regulación del par (Profile Torque Mode)


Este capítulo describe el funcionamiento con regulación del par. Este modo de funcionamiento permite predeterminar un valor nominal de par externo para el controlador de motor target_torque, que puede alisarse mediante el generador de

rampas integrado. Así, también es posible integrar este controlador de motor en controles de trayectoria en los que tanto el regulador de posición como el regulador de par se

encuentran en un ordenador externo.

Fig. 8.18: Estructura del funcionamiento con regulación del par



Para el generador de rampas deben especificarse los parámetros pendiente de la rampa torque_slope y forma de la rampa torque_profile_type.

Si en controlword se activa el bit 8 halt, el generador de rampas reduce el par de giro

hasta cero. Asimismo, al borrar el bit 8 el generador aumenta de nuevo el par hasta el valor nominal target_torque. En ambos casos el generador de rampas tiene en cuenta la pendiente de la rampa torque_slope y la forma de la rampa torque_profile_type.

Todas las definiciones de este documento son aplicables a motores giratorios. Si se utilizan motores lineales, todos los objetos de "par de giro" deben referirse a una "fuerza" en lugar del par. Para simplificar, los objetos no están representados dos veces y

sus nombres no se deberían modificar.

Los modos de funcionamiento de posicionamiento (Profile Position Mode) y regulación de velocidad (Profile Velocity Mode) necesitan el regulador del para para poder funcionar. Por eso siempre es necesario parametrizarlo.




6071h VAR target_torque INT16 rw

6074h VAR torque_demand_value INT16 ro

6076h VAR motor_rated_torque UINT32 rw

6077h VAR torque_actual_value INT16 ro

6078h VAR current_actual_value INT16 ro




60F9h RECORD motor_parameters 6.3 Regulador de corriente y adaptación de motor

6075h VAR motor_rated_current UINT32 6.3 Regulador de corriente y adaptación de motor



Objeto 6071h: target_torque

Este parámetro es el valor de entrada para el regulador del par en el funcionamiento con regulación del par (Profile Torque Mode). Se indica en milésimas del momento nominal (objeto 6076h).

Index 6071h

Name target_torque

Object Code VAR

Data Type INT16

Access rw

PDO Mapping yes

Units motor_rated_torque / 1000

Value Range -32768 … 32768

Default Value 0

Objeto 6074h: torque_demand_value

A través de este objeto puede leerse el par nominal actual en milésimas del momento nominal (6076h). Aquí se tienen en cuenta las limitaciones internas del regulador

(valores límite de corriente y supervisión I2T).

Index 6074h

Name torque_demand_value

Object Code VAR

Data Type INT16

Access ro

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value --



Objeto 6076h: motor_rated_torque

Este objeto indica el momento nominal del motor. Éste se encuentra en la placa del tipo del motor. Debe indicarse en la unidad 0,001 Nm.

Index 6076h

Name motor_rated_torque

Object Code VAR

Data Type UINT32

Access rw

PDO Mapping yes

Units 0,001 Nm

Value Range --

Default Value 296

Objeto 6077h: torque_actual_value

A través de este objeto puede leerse el par real en milésimas del momento nominal (objeto 6076h).

Index 6077h

Name torque_actual_value

Object Code VAR

Data Type INT16

Access ro

PDO Mapping yes


Value Range --

Default Value --



Objeto 6078h: current_actual_value

A través de este objeto puede leerse el valor real de corriente del motor en milésimas de la corriente nominal (objeto 6075h).

Index 6078h

Name current_actual_value

Object Code VAR

Data Type INT16

Access ro

PDO Mapping yes

Units motor_rated_current / 1000

Value Range --

Default Value --

9. Índice de términos técnicos





A

acceleration_factor 58 Aceleración

En el recorrido de referencia 100 Ajustar parámetros 47 Ajuste de modo de funcionamiento 94 Amplificación del regulador

de corriente 65 Amplificación regulador de posición 71 Ángulo offset del resolver 64

C

Cargar parámetros predeterminados 49

cob_id_used_by_pdo 35 Conjuntos de parámetros

Cargar valores predeterminados 49

Cargar y guardar 47 Guardar conjunto de parámetros 50

Control del dispositivo 80 Control del regulador 80 controlword 85

Asignación de bits 82, 86 Comandos 86 Descripción de objeto 85

Controlword para datos de interpolación 115

Corriente nominal Motor 63

Corriente nominal de motor 63 current_actual_value 128 current_limitation 75

D

Datos de interpolación 115 Deceleración

Frenado (posicionamiento) 109 Parada rápida (posicionamiento) 110

Deceleración de frenado de posicionamiento 109

Deceleración de parada rápida 110 Desplazamiento a posición nueva 111 Device Control 80 digital_inputs 77 digital_outputs 78 digital_outputs_data 78 divisor

acceleration_factor 58

position_factor 53

velocity_encoder_factor 55

E

EMERGENCY 39 EMERGENCY-Message 39

Estructura de 39 encoder_offset_angle 64 end_velocity 108 Entradas digitales 77 Error

Error del regulador 39 Mensajes de error SDO 28

Error Control Protocol

Heartbeat 42, 43 Error de seguimiento 67

Definición 67

Tiempo time-out 74 Ventana de error 73

Error de seguimiento tiempo time-out 74

Estado Not Ready to Switch On 83 Ready to Switch On 83 Switch On Disabled 83 Switched On 83

F

Factor Group 51 acceleration_factor 58 polarity 61 position_factor 52 velocity_encoder_factor 55

Factores de conversión 51 Elección de signo 61 Factor de posición 53

Factores de escala 51 Elección de signo 61 Factor de posición 53

Final de carrera 100, 101

firmware_custom_version 79 firmware_main_version 79 first_mapped_object 36 following_error 67 following_error_time_out 74 following_error_window 73 fourth_mapped_object 37



Funcionamiento de velocidad

de par limitado 76

G

Generador de curvas de desplazamiento 106

Gestión de la red 43 Guardar conjunto de parámetros 50

H

Heartbeat 42, 43 homing mode

homing_acceleration 100 homing_method 98

homing_speeds 99 Homing Mode 97 homing_acceleration 100

homing_method 98 homing_speeds 99

I

Identificador servicio NMT 43

Identificador para PDO 35 Impulso de puesta a cero 104 inhibit_time 35 Iniciar posicionamiento 111

Instrucciones de seguridad 10 interpolation_data_record 115 interpolation_submode_select 114 interpolation_time_period 116 ip_data_controlword 115 ip_data_position 115 ip_time_index 116 ip_time_units 116

L

limit_current 76 limit_current_input_channel 76 Limitación de la corriente 75

Limitación del par 76 Escalado 76 Origen 76 Valor nominal 76

M

Mensaje 68 Método 98

modes_of_operation 94

modes_of_operation_display 96

Modo de funcionamiento 94, 96 Ajuste de 94 Lectura de 96 Modificación de 94 Recorrido de referencia 97 Regulación de la velocidad 119 Regulación del par 124

Momento nominal del motor 127 motor_data 64 motor_rated_current 63 motor_rated_torque 127

N

Not Ready to Switch On 83

numerator acceleration_factor 58 position_factor 53 velocity_encoder_factor 55

Número de objetos mapeados 36 Número de versión de firmware 79 Número de versión de la variante

específica del cliente 79

O

Objetos objeto 1003h 41 objeto 1003h_01h 41 objeto 1003h_02h 41 objeto 1003h_03h 42 objeto 1003h_04h 42 objeto 1010h 50 objeto 1010h_01h 50 objeto 1011h 49 objeto 1011h_01h 49 objeto 1400h 38 objeto 1401h 38 objeto 1600h 38

objeto 1601h 38 objeto 1800h 35, 37 objeto 1800h_01h 35 objeto 1800h_02h 35 objeto 1800h_03h 35 objeto 1801h 38 objeto 1A00h 36, 37 objeto 1A00h_00h 36



objeto 1A00h_01h 36

objeto 1A00h_02h 36 objeto 1A00h_03h 37 objeto 1A00h_04h 37 objeto 1A01h 38 objeto 2415h 75 objeto 2415h_01h 76 objeto 2415h_02h 76 objeto 6040h 85 objeto 6041h 90 objeto 6060h 94 objeto 6061h 96 objeto 6062h 72 objeto 6063h 72

objeto 6064h 73 objeto 6065h 73 objeto 6066h 74

objeto 6067h 74 objeto 6068h 75 objeto 6069h 121 objeto 606Bh 122 objeto 606Ch 122 objeto 6071h 126 objeto 6074h 126 objeto 6075h 63 objeto 6076h 127 objeto 6077h 127

objeto 6078h 128 objeto 607Ah 107 objeto 607Eh 61 objeto 6081h 108 objeto 6082h 108 objeto 6083h 109 objeto 6084h 109 objeto 6085h 110 objeto 6093h 52 objeto 6093h_01h 53 objeto 6093h_02h 53 objeto 6094h 55

objeto 6094h_01h 55 objeto 6094h_02h 55 objeto 6097h 58 objeto 6097h_01h 58 objeto 6097h_02h 58 objeto 6098h 98 objeto 6099h 99 objeto 6099h_01h 99

objeto 6099h_02h 99

objeto 609Ah 100 objeto 60C0h 114 objeto 60C1h 115 objeto 60C1h_01h 115 objeto 60C1h_02h 115 objeto 60C2h 116 objeto 60C2h_01h 116 objeto 60C2h_02h 116 objeto 60F6h 65 objeto 60F6h_01h 65 objeto 60F9h 66 objeto 60F9h_01h 67 objeto 60F9h_02h 67

objeto 60FBh 71 objeto 60FBh_01h 71 objeto 60FDh 77

objeto 60FEh 78 objeto 60FEh_01h 78 objeto 60FFh 123 objeto 6410h 64 objeto 6410h_11h 64 objeto 6510h_A9h 79 objeto 6510h_AAh 79

Offset del transductor angular 64

P

Par nominal (regulación del par) 126 Par objetivo (regulación del par) 126 Parámetro de mapping para PDOs 36 Parámetro de motor

Ángulo offset del revolver 64 Corriente nominal 63

Parámetro de transmisión para PDOs 35 Parámetros de regulador de posición 71 PDO 30

1. objeto introducido 36 2. objeto introducido 36 3. objeto introducido 37

4. objeto introducido 37 PDO COB-ID used by PDO 37 RPDO1

1. objeto introducido 38 2. objeto introducido 38 3. objeto introducido 38 4. objeto introducido 38 COB-ID used by PDO 38



first mapped object 38

fourth mapped object 38 Identificador 38 number of mapped objects 38 Número de objetos introducidos 38 second mapped object 38 third mapped object 38 Tipo de transmisión 38 transmission type 38

RPDO2 1. objeto introducido 38 2. objeto introducido 38 3. objeto introducido 38 4. objeto introducido 38

COB-ID used by PDO 38 first mapped object 38 fourth mapped object 38

Identificador 38 number of mapped objects 38 Número de objetos introducidos 38 second mapped object 38 third mapped object 38 Tipo de transmisión 38 transmission type 38

TPDO1 1. objeto introducido 37 2. objeto introducido 37

3. objeto introducido 37 4. objeto introducido 37 first mapped object 37 fourth mapped object 37 Identificador 37 inhibit time 37 number of mapped objects 37 Número de objetos introducidos 37 second mapped object 37 third mapped object 37 tiempo de bloqueo 37 Tipo de transmisión 37

transmission type 37 TPDO2

1. objeto introducido 38 2. objeto introducido 38 3. objeto introducido 38 4. objeto introducido 38 COB-ID used by PDO 38 first mapped object 38

fourth mapped object 38

Identificador 38 inhibit time 38 number of mapped objects 38 Número de objetos introducidos 38 second mapped object 38 third mapped object 38 tiempo de bloqueo 38 Tipo de transmisión 38 transmission type 38

PDO-Message 30 polarity 61 Posición de destino 107 Posicionamiento 111

Deceleración de frenado 109 Deceleración de parada rápida 110 Handshake 111

Posición de destino 107 Velocidad de 108

position control function 67 position_actual_value 73 position_control_gain 71 position_control_parameter_set 71 position_demand_value 72 position_factor 52 position_reached 68 position_window 74

position_window_time 75 pre_defined_error_field 41 Profile Position Mode

end_velocity 108 profile_acceleration 109 profile_deceleration 109 profile_velocity 108 quick_stop_deceleration 110 target_position 107

Profile Torque Mode 124 current_actual_value 128 motor_rated_torque 127

target_torque 126 torque_actual_value 127 torque_demand_value 126

Profile Velocity Mode 119 target_velocity 123 velocity_actual_value 122 velocity_demand_value 122 velocity_sensor 121



profile_acceleration 109

profile_deceleration 109 profile_velocity 108 Protección antigiro 66

Q

quick_stop_deceleration 110

R

Ready to Switch On 83 Receive_PDO_1 38 Receive_PDO_2 38 Recorrido de referencia 97

Control de 105

Recorrido de referencia métodos 100 Recorridos de referencia

Aceleración 100

Método 98 Velocidad de búsqueda 99 Velocidad lenta 99 Velocidades 99

Registro de errores 39 Regulación de la velocidad 119

Selección de sensor de velocidad 122 Velocidad nominal 123 Velocidad objetivo 123

Regulación del par 124

Momento nominal 127 Par nominal 126 Par objetivo 126 Valor nominal corriente 126 Valor real del par 127

Regulador de corriente Amplificación 65 Parámetros 65

Regulador de posición 67 Amplificación 71 Parámetros 71

Regulador de velocidad 66 Amplificación 67

Constante de tiempo 67 Parámetros 66

resolver_offset_angle 64 restore_all_default_parameters 49 restore_parameters 49 R-PDO 1 38 R-PDO 2 38

S

Salidas digitales 78 Estados 78

save_all_parameters 50 SDO 26

Indicaciones de error 28 SDO-Message 26 Selección de sensor de velocidad 122 servicio NMT 43 speed_during_search_for_switch 99 standard_error_field_0 41 standard_error_field_1 41 standard_error_field_2 42 standard_error_field_3 42

State Not Ready to Switch On 83 Ready to Switch On 83

Switch On Disabled 83 Switched On 83

statusword Asignación de bits 90 Descripción de objeto 90

store_parameters 50 Supervisión de comunicación 42, 43 Switch On Disabled 83

T

target_position 107 target_torque 125, 126 target_velocity 123 third_mapped_object 37 Tiempo de ciclo PDOs 35 Tiempo ventana destino 75 Tipo de interpolación 114 Tipo de transmisión 35 Tope 102, 103, 104 torque_actual_value 127 torque_control_gain 65 torque_control_parameters 65

torque_demand_value 126 T-PDO 1 37 T-PDO 2 38 transfer_PDO_1 37 transfer_PDO_2 38 transmission_type 35 transmit_pdo_mapping 36 transmit_pdo_parameter 35



V

Valor de posición interpolación 115 Valor nominal

Corriente 126 Par 126 Posición (position units) 72

Valor nominal corriente 126 Valor nominal posición

(position units) 72 Valor real

Par 127 Posición in position_units

(position_actual_value) 73

Valor real de posición (position units) 73

Valor real de velocidad 122

Valor real del par 127 Velocidad

De posicionamiento 108

En el recorrido de referencia 99

Velocidad de posicionamiento 108 Velocidad nominal para regulación

de velocidad 123 Velocidad objetivo para regulación

de velocidad 123 velocity_actual_value 122 velocity_control_gain 67 velocity_control_parameter_set 66 velocity_control_time 67 velocity_demand_value 122 velocity_encoder_factor 55 velocity_sensor_actual_value 121 Ventana de destino

Tiempo 75 Ventana de posición 74

Ventana de error de seguimiento 73

Ventana de posición de destino 74



Documents

P.BE-CMMS-CO-SW-ES 0708NH 3 Edición ............................................................................................. es 0708NH …