EPOS3 Positioniersteuerung Übersicht

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EPOS3 Positioniersteuerung Übersicht
EPOS3 70/10 EtherCAT Slave
Die Positioniersteuerung EPOS3 70/10 EtherCAT empfängt Bewegungs- und I/O-Befehle von
einem übergeordneten EtherCAT-Master, welcher die Prozessablaufsteuerung übernimmt. Die
EPOS3 70/10 EtherCAT unterstützt CoE (CAN application layer over EtherCAT).
EPOS3 ist eine modular aufgebaute, digitale
Positioniersteuerung. Sie eignet sich für DCund EC-Motoren mit Inkrementalencoder im
Leistungsbereich bis 700 Watt.
Eine Vielzahl von Betriebsmodi ermöglicht den
flexiblen Einsatz in verschiedensten Antriebssystemen der Automatisierungstechnik und
Mechatronik.
Cyclic Synchronuous Position (CSP)
Der EtherCAT-Master führt die Bahnplanung
aus und sendet die Zielposition zyklisch und
synchron über das EtherCAT-Netzwerk an die
EPOS3. Der Positionsregelkreis läuft dabei in der
EPOS3. Die EPOS3 liefert die über Sensoren
gemessenen aktuellen Positions-, Drehzahl- und
Stromwerte an den EtherCAT-Master.
Cyclic Synchronuous Velocity (CSV)
Der EtherCAT-Master führt die Bahnplanung
aus und sendet die Soll-Drehzahl zyklisch und
synchron über das EtherCAT-Netzwerk an die
EPOS3. Der Drehzahlregelkreis läuft dabei in der
EPOS3. Die EPOS3 liefert die über Sensoren
gemessenen aktuellen Positions-, Drehzahl- und
Stromwerte an den EtherCAT-Master. Wird der
PI-Positionsregelkreis über den EtherCAT-Master
geschlossen, wird häufig der CSV-Mode angewendet.
Cyclic Synchronuous Torque (CST)
Der EtherCAT-Master führt die Bahnplanung
aus und sendet das Soll-Moment zyklisch und
synchron über das EtherCAT-Netzwerk an die
EPOS3. Der Momenten(Strom-)regelkreis läuft
dabei in der EPOS3. Die EPOS3 liefert die über
Sensoren gemessenen aktuellen Positions-,
Drehzahl- und Stromwerte an den EtherCATMaster. Wird ein PID-Positionsregelkreis über
den EtherCAT Master geschlossen, wird häufig
der CST Mode angewendet.
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Punkt-zu-Punkt
Der «Profile Position Mode» dient zur Positionierung der Motorachse von Punkt A nach Punkt
B. Die Positionierung erfolgt in Bezug auf den
Achsennullpunkt (absolut) oder auf die aktuelle
Achsenposition (relativ).
Standardisiert
EtherCAT Slave: CoE (CAN application layer over EtherCAT) nach CANopen-Standard CiA 402
Device Profile Drives and Motion Control. Einfache Integration in bestehende EtherCAT-Systeme.
Vernetzbar mit weiteren EtherCAT-Einheiten. Alternativ konfigurierbar über serielle Schnittstelle
(USB 2.0/3.0).
Interpolated Position Mode (PVT)
Dank dem Interpolated Position Mode ist die
EPOS3 in der Lage eine durch Stützpunkte vorgegebene Bahn synchron abzufahren. Mit einem
geeigneten Master können sowohl koordinierte
Mehrachsbewegungen als auch beliebige Profile
in einem 1-Achs-System ausgeführt werden.
(PVT = Position and Velocity versus Time.)
Einfache Inbetriebnahme
Grafisches Benutzer-Interface (GUI) mit vielen Funktionen und Wizards für die Inbetriebnahme,
automatische Reglereinstellung, I/O-Konfiguration, Tests.
Positions- und Drehzahlregelung
mit Vorsteuerung (Feed Forward)
Die Kombination aus regelndem Feedback Control und steuerndem Feed Forward ermöglicht
eine optimale Regelung. Die Vorsteuerung reduziert den Regelfehler. Die EPOS3 unterstützt die
Beschleunigungs- und Drehzahlvorsteuerung.
Flexibel, modular
Die gleiche Technologie für DC- und EC-Motoren. Konfigurierbare Ein- und Ausgänge für Endschalter, Referenzschalter, Bremsen und für andere Sensoren und Anzeigen in Antriebsnähe.
EtherCAT Master (Beckhoff TwinCAT®): Einbindung leicht gemacht
Einfache Einbindung der Positioniersteuerung EPOS3 70/10 EtherCAT in die Beckhoff-TwinCATSoftSPS dank vorhandener Gerätebeschreibungsdatei (ESI-File) und gerätespezifischer Konfigurationsanleitung.
Modernste Technologie
Digitale Positions-, Drehzahl- und Strom-/Drehmoment-Regelung. Sinuskommutierung für höchsten Gleichlauf bei EC-Motoren.
Geschwindigkeitsregelung
Beim «Profile Velocity Mode» wird die Motorachse mit einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit
bewegt. Die Motorachse behält die Geschwindigkeit, bis eine neue Geschwindigkeitsvorgabe
gemacht wird.
EPOS3 70/10 EtherCAT
Referenzfahrt
Der «Homing Mode» dient der Referenzierung
auf eine spezielle mechanische Position. Zur
Referenzierung stehen mehr als 30 Methoden
zur Verfügung.
Capture-Eingänge (Position Marker)
Die digitalen Eingänge können so konfiguriert
werden, dass beim Auftreten einer positiven
oder/und negativen Flanke eines Einganges der
aktuelle Positionswert gespeichert wird.
+
-
Trigger-Ausgang (Position Compare)
Die digitalen Ausgänge können so konfiguriert
werden, dass bei einem einstellbaren Positionswert ein digitales Signal ausgegeben wird.
Dual Loop Positions- und Drehzahlregelung
Mit einem zusätzlichen Sensor wird lastseitig
hochpräzis und direkt geregelt, die Motorregelung ist untergeordnet. Die Untersetzung, das
mechanische Spiel und Elastizität in der Mechanik werden kompensiert.
Ein weites Spektrum von Sensoren ist zulässig: digitale Inkrementalencoder, SSI Absolut
encoder, analoge Inkrementalencoder (sin/cos).
Ansteuerung von Haltebremsen
Die Ansteuerung der Haltebremse kann im
Gerätestatusmanagement eingebunden werden.
Dabei können die Verzögerungszeiten beim Einund Ausschalten individuell konfiguriert werden.
Zusatzinformationen zu
Technische Daten Seite 396
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Betriebsmodi
Ein-/Ausgänge
Cyclic Synchronuous Position (CSP), Cyclic
Synchronuous Velocity (CSV), Cyclic Synchronuous Torque (CST)
Frei verfügbare digitale Eingänge konfigurierbar
z.B. für End- und Referenzschalter
Profile Position-, Profile Velocity-,
und Homing Mode
Pfadgenerator mit Sinus- und Trapezrampen
Drehzahl- und Beschleunigungsvorsteuerung
(feed forward)
Interpolated Position Mode (PVT)
Sinus- oder Blockkommutierung für EC-Motoren
Dual Loop Positions- und Drehzahlregelung
Kommunikation
Kommunikation über EtherCAT
Konfiguration
Konfiguration über EtherCAT oder USB 2.0/3.0
Frei verfügbare digitale Ausgänge konfigurierbar z.B. für Bremse
Frei verfügbare analoge Eingänge
Erhältliche Software
EPOS Studio
Firmware
Erhältliche Dokumentation
Getting Started
Cable Starting Set
Hardware Reference
Firmware Specification
Communication Guide
Application Notes
Kabel
Optional ist ein umfangreiches Angebot von
Kabeln erhältlich. Details dazu finden Sie auf
Seite 398.
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EPOS3 Positioniersteuerung Daten
EPOS3 70/10 EtherCAT
Abgestimmt auf bürstenbehaftete DC-Motoren
mit Encoder oder bürstenlose EC-Motoren mit
Hall-Sensoren und Encoder bis 700 Watt.
Steuerungsvariante
EtherCAT Slave
Elektrische Daten
Betriebsspannung VCC
Logikversorgung VC (optional)
Max. Ausgangsspannung
Max. Ausgangsstrom Imax (<1 s)
Ausgangsstrom dauernd Icont
Taktfrequenz der Endstufe
Abtastrate des PI-Stromreglers
Abtastrate des PI-Drehzahlreglers
Abtastrate des PID-Positionsreglers
Max. Drehzahl (1 Polpaar)
Interne Motordrossel pro Phase
Eingänge
Hall-Sensor-Signale
Encodersignale
Digitale Eingänge
Analoge Eingänge
Ausgänge
Digitale Ausgänge
Analoge Ausgänge
Spannungsausgang Encoder
Spannungsausgang Hall-Sensoren
Spannungsausgang Auxiliary
Schnittstellen
EtherCAT
USB 2.0/3.0
Anzeige
Device
EtherCAT
EtherCAT Port
Temperatur-/Feuchtigkeitsbereich
Betrieb
Lagerung
Nicht kondensierend
Mechanische Daten
Gewicht
Abmessungen (L x B x H)
Befestigung
Artikelnummern
11 - 70 VDC
11 - 70 VDC
0.9 x VCC
25 A
10 A
50 kHz
10 kHz
1 kHz
1 kHz
25 000 min-1 (sinusoidal); 100 000 min-1 (block)
22 μH / 10 A
H1, H2, H3
A, A\, B, B\, I, I\ (max. 5 MHz)
11 (7 optoentkoppelt, 4 differentiell)
2 (differentiell)
12-bit-Auflösung, ±10 V
5 (4 optoentkoppelt, 1 differentiell)
1 (12-bit-Auflösung, 0…10 V)
+5 VDC, max. 100 mA
+5 VDC, max. 30 mA
+5 VDC, max. 150 mA
IEEE 802.3 100 Base T (100 Mbit/s, Full Duplex)
Data+; Data- (Full Speed)
grüne LED, rote LED
grüne LED, rote LED
grüne LED, gelbe LED
-10…+45°C
-40…+85°C
20…80%
ca. 442 g
150 x 120 x 29 mm
Flansch für M3-Schrauben
411146 EPOS3 70/10 EtherCAT
Zubehör
235811 DSR 70/30 Brems-Chopper
Zubehör separat bestellen, siehe Seite 398
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