Siemens SIMOVERT MASTERDRIVE SLE User manual

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung

Operating Instructions

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder

Ausgabe / Edition: AA GWE-477 763 4070.76 J

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SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Inhalt

Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J AA-76

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1

Inhalt

1 DEFINITIONEN UND WARNUNGEN...............................................................1-1

2 BESCHREIBUNG .............................................................................................2-1

2.1 SIMOLINK-Funktionalität...................................................................................2-2

2.2 Funktionserweiterung PROFIBUS.....................................................................2-3

3 TECHNISCHE DATEN......................................................................................3-1

4 MONTAGE ........................................................................................................4-1

4.1 EMV-gerechter Aufbau......................................................................................4-1

4.2 Gehäuse............................................................................................................4-2

5ANSCHLIEßEN.................................................................................................5-1

5.1 Anschlußstecker X1 ..........................................................................................5-1

5.2 Geberschnittstelle (X2 bei SLE, X21 bei SLE-DP)............................................5-2

5.3 PROFIBUS-Schnittstelle (X22 bei SLE-DP)......................................................5-5

5.4 Lichtwellenleiteranschluß ..................................................................................5-7

6 INBETRIEBSETZUNG......................................................................................6-1

6.1 Einstellung über DIL-Schalter............................................................................6-2

6.1.1 Oberer DIL-Schalter S1.....................................................................................6-3

6.1.2 Mittlerer DIL-Schalter S2...................................................................................6-4

6.1.3 Unterer DIL-Schalter S3....................................................................................6-5

6.2 LED-Anzeigen ...................................................................................................6-6

6.2.1 Status SIMOLINK-Encoder ...............................................................................6-6

6.2.2 Status PROFIBUS-Schnittstelle SLE-DP..........................................................6-7

6.3 SIMOLINK-Datenschnittstelle............................................................................6-8

6.3.1 Allgemein...........................................................................................................6-8

6.3.2 Datenformat Sollwerttelegramm........................................................................6-9

6.3.3 Datenformat Istwerttelegramm........................................................................6-10

6.3.4 Funktionsprinzip ..............................................................................................6-11

Inhalt 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder

GWE-477 763 4070.76 J AA-76 Siemens AG

2Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES

6.4 PROFIBUS-Schnittstelle SLE-DP ...................................................................6-12

6.4.1 Allgemeines.....................................................................................................6-12

6.4.2 PROFIBUS Stationsadresse...........................................................................6-13

6.4.3 Gerätestammdatei (GSD-Datei)......................................................................6-14

6.4.4 Beispielprogramm für SLE-DP mit S7-300......................................................6-14

6.4.5 Aufbau PROFIBUS Ausgangsdatenwort.........................................................6-16

6.4.6 Aufbau PROFIBUS Eingangsdatenwort..........................................................6-17

6.4.7 Verhalten des SLE-DP nach Netz-EIN............................................................6-19

6.4.8 Änderung der SIMOLINK Empfangsadresse bei SLE-DP ..............................6-19

6.5 Projektierungshinweise Sollwertgenerierung ..................................................6-21

Anhang

A: Projektierungsbeispiel MASTERDRIVES MC, Firmware 

B: Projektierungsbeispiel MASTERDRIVES MC, Firmware ab 1.41

C: GSD-Datei

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Definitionen und Warnungen

Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1-1

1 Definitionen und Warnungen

im Sinne der Dokumentation bzw. der Warnhinweise auf dem Produkt

selbst sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung,

Betrieb und Instandhaltung des Produktes vertraut sind und über die

ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, z. B.:

♦Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Stromkreise und

Geräte gemäß den Standards der Sicherheitstechnik ein- und

auszuschalten, zu erden und zu kennzeichnen.

♦Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der Sicher-

heitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsaus-

rüstung.

♦Schulung in Erster Hilfe.

bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher

Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden

Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher

Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden

Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten

kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen

werden.

ohne Warndreieck bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann,

wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen

werden.

bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten

kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.

im Sinne der Dokumentation ist eine wichtige Information über das

Produkt oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf die besonders

aufmerksam gemacht werden soll.

Qualifiziertes

Personal

GEFAHR

WARNUNG

VORSICHT

ACHTUNG

HINWEIS

Definitionen und Warnungen 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder

GWE-477 763 4070.76 J Siemens AG

1-2 Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES

Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile

dieser Geräte unter gefährlicher Spannung.

Bei Nichtbeachtung der Warnhinweise können deshalb schwere

Körperverletzungen oder Sachschäden auftreten.

Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät

arbeiten.

Dieses Personal muß gründlich mit allen Warnungen und Instand-

haltungsmaßnahmen gemäß dieser Dokumentation vertraut sein.

Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachge-

mäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Montage und Installation

sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.

Diese Dokumentation enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht

sämtliche Detailinformationen zu allen Typen des Produktes und kann

auch nicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder

der Instandhaltung berücksichtigen.

Sollten Sie weitere Informationen wünschen oder sollten besondere

Probleme auftreten, die in der Dokumentation nicht ausführlich genug

behandelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die örtli-

che SIEMENS-Niederlassung anfordern.

Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt der Dokumentation

nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder

eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche

Verpflichtungen der SIEMENS AG ergeben sich aus dem jeweiligen

Kaufvertrag, der auch die vollständige und alleingültige Gewährleis-

tungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestim-

mungen werden durch die Ausführungen dieser Dokumentation weder

erweitert noch beschränkt.

WARNUNG

HINWEIS

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Definitionen und Warnungen

Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1-3

Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EGB)

Die Baugruppe enthält elektrostatisch gefährdete Bauteile. Diese Bau-

elemente können durch unsachgemäße Behandlung sehr leicht zerstört

werden. Wenn Sie dennoch mit elektronischen Baugruppen arbeiten

müssen, beachten Sie bitte folgende Hinweise:

Elektronische Baugruppen sollten nur berührt werden, wenn es wegen

daran vorzunehmender Arbeiten unvermeidbar ist.

Wenn Baugruppen dennoch berührt werden müssen, muß der eigene

Körper unmittelbar vorher entladen werden.

Baugruppen dürfen nicht mit hochisolierenden Stoffen −z. B.

Kunststoffteilen, isolierenden Tischplatten, Bekleidungsteilen aus

Kunstfaser −in Berührung gebracht werden.

Baugruppen dürfen nur auf leitfähigen Unterlagen abgelegt werden.

Baugruppen und Bauelemente dürfen nur in leitfähiger Verpackung

(z. B. metallisierten Kunststoff- oder Metallbehältern) aufbewahrt oder

versandt werden.

Soweit Verpackungen nicht leitend sind, müssen Baugruppen vor dem

Verpacken leitend verhüllt werden. Hier kann z. B. leitender Schaum-

stoff oder Haushalts-Alufolie verwendet werden.

Die notwendigen EGB-Schutzmaßnahmen sind im folgenden Bild noch

einmal verdeutlicht:

♦a = leitfähiger Fußboden

♦b = EGB-Tisch

♦c = EGB-Schuhe

♦d = EGB-Mantel

♦e = EGB-Armband

♦f = Erdungsanschluß der Schränke

StehplatzSitzplatz Steh- / Sitzplatz

ff f f

Bild 1-1 EGB-Schutzmaßnahmen

VORSICHT

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Beschreibung

Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 2-1

2 Beschreibung

Bei Antriebskonfigurationen mit "elektrische Welle" werden zusätzlich

zu den lagegeregelten Hauptantrieben häufig einfache winkelsynchron

laufende Hilfsantriebe benötigt oder andere Geräte, die einen

Lageistwert der Maschine benötigen. Diese Antriebe und Geräte

verfügen über einen Impulsgebereingang und lesen einen zentral an

der Königswelle angebrachten Impulsgeber ein. Bei Antrieben mit

elektrischer Welle und flexibler Konfiguration ist diese zentrale Stelle oft

physikalisch nicht festzulegen. Der SIMOLINK-Encoder (SLE) simuliert

daher einen Geber an der elektrischen Welle und stellt einen zentralen

Maschinenistwert (Lageistwert) zur Verfügung, der aus dem Leitsollwert

generiert wird. Die elektrische Welle mit den lagegeregelten

Hauptantrieben wird mit SIMOLINK und MASTERDRIVES Motion

Control Antrieben realisiert.

Der SIMOLINK-Encoder generiert aus einem Winkelsollwert, der über

SIMOLINK transportiert wird, zwei um 90° versetzte Impulssignale und

einen Nullimpuls. Diese werden über RS 422 (Norm EIA422) weiteren

Geräten zur Verfügung gestellt. Er simuliert damit einen Impulsgeber

mit wählbarer Strichzahl (1024, 2048, 4096, 8192).

Den SIMOLINK-Encoder gibt es in zwei Geräteausführungen: Die

Baugruppe SLE verfügt über die reine SIMOLINK Funktionalität und

eine Parametriermöglichkeit am Gerät. Die Baugruppe SLE-DP

(SIMOLINK-Encoder mit PROFIBUS-DP Schnittstelle) besitzt zusätzlich

die Möglichkeit bestimmte Parametrierungen über PROFIBUS remote

zu verändern.

Das Übertragungsmedium des SIMOLINK ist ein Lichtwellenleiter

(LWL). Es können Glas-LWL oder Kunststoff-LWL verwendet werden.

Die Struktur des SIMOLINK ist ringförmig, wobei jeder Teilnehmer im

Ring als Signalverstärker wirkt. Es sind max. 201 aktive Teilnehmer am

SIMOLINK miteinander koppelbar.

Weitergehende Informationen zu SIMOLINK finden Sie im Kapitel

"Kommunikation / SIMOLINK" des SIMOVERT MASTERDRIVES

Kompendium Motion Control Bestell-Nr.: 6SE7080-0QX50.

HINWEIS

Beschreibung 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder

GWE-477 763 4070.76 J Siemens AG

2-2 Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES

2.1 SIMOLINK-Funktionalität

Die über LWL ankommenden optischen Signale werden bei allen

SIMOLINK Baugruppen mittels LWL-Empfängermodulen in elektrische

Signale umgewandelt, die dann an das LWL-Sendemodul

weitergegeben und dort in optische Signale zurückgewandelt werden.

Die dadurch entstehenden Laufzeiten werden während des SIMOLINK-

Anlaufs ermittelt und die Totzeiten werden bei aktiven SIMOLINK -

Teilnehmern kompensiert. Die Empfangs-Information wird je nach

Parametrierung aus den zwischengespeicherten elektrischen Signalen

gewonnen und mit dem SYNC-Interrupt (letztes Telegramm im

SIMOLINK Umlauf) übernommen. Die Sende-Information des

Teilnehmers wird auf umgekehrten Weg übergeben und in die

zugehörigen Telegramme (elektrische Signale) geschrieben.

Der SIMOLINK-Encoder wird wie ein SIMOLINK-Slave in den

SIMOLINK-Ring eingehängt, ist ein aktiver Teilnehmer und wird bei der

Totzeitermittlung berücksichtigt. Er liefert seinen ausgegebenen

Winkelistwert und Status über den SIMOLINK zurück. Die SIMOLINK-

Adressen (Teilnehmeradresse und Empfangsadresse) werden an den

DIL-Schaltern an der rechten Seitenwand eingestellt. Das Telegramm

der eingestellten Empfangsadresse (Dispatcherbetrieb: Adresse des

SIMOLINK-Teilnehmers, der den Sollwert sendet) und Empfangskanal

enthält den 15-Bit breiten Winkelsollwert (0…32767, d.h. 360° der

Geberumdrehung wird mit ca. 0,01° aufgelöst), einen Offset des

SIMOLINK-Encoder Nullimpulses sowie ein Ausgabe-Freigabe

Steuerbit.

Die Lage des Nullimpulses des SIMOLINK-Encoders muß nicht mit der

Nullage des Sollwertes übereinstimmen. Dieser Offset wird vom Sender

verwaltet, an den SIMOLINK-Encoder als Setzwert gesendet und bei

Freigabe geladen.

Die Sollwertauflösung von 32768 entspricht der Geberstrichzahl von

8192 (für korrekte Signalfolge der Flankenwechsel von Spur A und

Spur B wird Impulsvervierfachung benötigt). Weitere mögliche

Strichzahlen (4096, 2048, 1024) werden durch Frequenzteilung

gewonnen. Die Nenngeschwindigkeit des SIMOLINK-Encoder liegt bei

25 Umdrehungen pro Sekunde der elektrischen Welle

(Nennausgangsfrequenz: 204,800 kHz bei 8192 Strichen), wobei

Geschwindigkeiten bis zu 125 % vom SIMOLINK-Encoder korrekt

ausgegeben werden können (max. Ausgangsfrequenz: 256,000 kHz)

und die ausgegebenen Impulse über einen Zähler als Istwert mitgeführt

werden.

Der SIMOLINK-Encoder besitzt intern einen Regler der bei jedem

SYNC-Interrupt den neuen Lagesollwert aus dem Empfangstelegramm

übernimmt und aus diesem Sollwert und dem eigenen Istwert eine

Stellgröße (Anzahl auszugebender Impulse für den nächsten

SIMOLINK Zyklus d.h. Frequenzsollwert) für den Frequenzgenerator

ermittelt.

Der SIMOLINK-Encoder arbeitet nur in der Dispatcherbetriebsart des

SIMOLINK mit Zykluszeiten von 1,6 ms oder 3,2 ms

(Dispatcherbetriebsart bedeutet genau 251 SIMOLINK Telegramme bei

1,6 ms bzw. 503 SIMOLINK Telegramme bei 3,2 ms).

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