Application Unit (Mechatronics) 1 · PDF file · 2015-02-02Application Unit...
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Application Unit (Mechatronics) 1
• C200HW-NC113/213/413
• CS1W-NC113/213/413
• CS1W-NC133/233/433
• CJ1W-NC113/213/413
• CJ1W-NC133/233/433
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Nuevas tarjetas
Posicionadoras
C200HW-NCx13
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Modelos:Modelos:C200HW-NC113 1 ejeC200HW-NC213 2 ejeC200HW-NC413 4 eje
Interpolación lineal de hasta 4 ejes
Aplicable a losAplicable a los automatasautomatas::C200H/HS (10 / 5 unidades máximo)C200HX/HG/HE (16 / 8 unidades máximo)
XY
Z
U
CARACTERÍSTICAS
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CARACTERÍSTICAS
Las Position Control Units (unidades de control de posición) trabajan con trenes de pulsos a su salida por lo que se pueden aplicar a:
- Servodrivers entrada de pulsos
- Drivers de motor paso a paso
Lazo de control abierto/semicerrado,es decir, la posición se controla por el número de pulsos de entrada al driver/servodriver y NO por la realimentación a la tarjeta de la posición actual.
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CARACTERÍSTICAS
32 ejes máximo.
Salida pulsos: Pulso/Dirección o Adelante/atrás
Alta velocidad de respuesta: 10ms ante instrucción PLC.
Datos de posición, velocidad y configuración en memoria propia de la tarjeta. Área IR y DM de interface con el PLC (Área de control y de expansión).
Memoria Flash RAM (backup).Software de programación y monitorización SYSMAC-NCT
(windows95, C200Hα).
Tarjetas posicionadoras para control de posición y velocidad de 1, 2 y 4 ejes (NC113/213/413) (interpolación lineal de hasta 4 ejes)
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CARACTERÍSTICAS
Otras operaciones: Jogging, Teaching (sin salida pulsos), Cambio de posición, Búsqueda y retorno a origen, Override, Stop y Transferencias.
100 posicionados / eje -9 999 999 a 9 999 999 pulsos100 velocidades / eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos aceleración / eje 0 a 250 segundos9 tiempos deceleración / eje 0 a 250 segundos
Operación de memoria (posicionados almacenados tarjeta)
7 tipos de posicionado:Terminal (Independiente), Automático (Pausa), Continuo, Fin de banco, Control velocidad (Extendido), Interrupt feeding forward (Extendido con posicionado) e interrupt feeding reverse (Extendido con posicionado en dirección opuesta)
Operación directa: (posicionados directos desde DMs)
Dispone de 2 modos de operación:
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LEDS Y SWITCHES
RUN Operación normalError de hardware
ERR Ha ocurrido un errorSin error
SENS Señal externa activadaError en los parámetrosNinguna de las anteriores
DATA Datos incorrectosDatos corruptosNinguna de las anteriores
X Salida de pulsosError en el eje XNinguno
YZ Lo mismo en los
ejes X, Y y ZU
RUN XERR YSENS ZDATA U
NC413
0MACHINE No.
C200HE/HS/H y NC113/213 0 a 9C200HX/G-CPU3x/4x NC413 0 a 8C200HX/G-CPU5x/6x NC113/213 0 a 9, A a F
NC413 0 a 8, A a E
ONOFF
ONOFF
ON
OFF
C200HW-NC413 ocupa como 2 unidades especiales
ON
OFF
ON
OFF
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CONEXIONADO
A24
A1
B24
B1
CN1 CN2C200HW-NC413
Y X U Z
CW A6CCW A824V A10V A2
2 -CW4 -CCW1 +CW3 +CCW
0V 24V
Servo U/UENCx13
Común A24Límite CCW A23Límite CW A22Origen A21Emergencia A20
+24V
NCx13
Conexionado mínimoConexionado mínimo
FILA CONECTOREJE X A CN1EJE Y B CN1EJE Z A CN2EJE U B CN2
ConectoresConectores
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MODOS DE OPERACIÓN
MODO 0: MOTORES PASO A PASO
MODO 2: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT
MODO 1: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT
MODO 3: SERVOMOTORES SERIE M
Además del cableado mínimo se realimenta la fase Z del encoder desde el driver a la NC como señal de origen.
También se cablea el reset del contador de error para borrarlo en caso de reset de alarma.
Cableado mínimo. Señal de origen externa (fotocélula u otro..)
Como el modo 1 pero añadiendo la señal INP del driver al posicionado completo de la NC.
(No disponibles en Europa)
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FUNCIONES
OPERACIONES
CONTROL DEPOSICIÓN
CONTROL DEVELOCIDAD
OTRAS OPERACIONES
OPERACIÓNMEMORIA
OPERACIÓN DIRECTA
INTERRUPTFEEDING
- INDEPENDIENTE
- AUTOMÁTICO
- CONTÍNUO
- BÚSQUEDA DE ORIGEN- JOGGING- TEACHING- OVERRIDE- CAMBIO POSICIÓN ACTUAL- COMPENSACIÓN BACKLASH- ZONAS- DECELERACIÓN A STOP
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POSICIONADOS
Nº Concepto Rango100 posiciones por eje -9 999 999 a 9 999 999 pulsos100 velocidades por eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos de acceleración 0 a 250 segundos9 tiempos de deceleración 0 a 250 segundos19 tiempos de espera 0 a 9.999 segundos3 zonas por ejes -9 999 999 a 9 999 999 pulsos
Velocidad
#0 #1
Start PulsosTIEMPO ESPERA
ACCELERACIÓN DECELERACIÓN
VELOCIDADINICIAL
VELOCIDAD DESTINO
POSICIÓN
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POSICIONADOS
#0#1
Start Start Pulsos
velocidad
HAY 6 TIPOS DISTINTOS DE POSICIONADO:
INDEPENDIENTE (terminating)
Ejecutado el posicionado #0, se para hasta que START ejecuta el posicionado siguiente.
AUTOMÁTICO Se ejecuta el posicionado #0, se para durante el tiempo de espera y continua con el posicionado siguiente.
CONTÍNUO
Se ejecuta el posicionado #0, y sin parar se continua con el posicionado siguiente.
CO
NTR
OL
DE
POSI
CIÓ
N
velocidad
#0#1
Start PulsosDwell time
#0 #1Start Pulsos
velocidad
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POSICIONADOS
BANCO FINAL
Ejecutado el posicionado #0, se para. Al pulsar Startse ejecutará el primer posionado de la secuencia.
#0
Start Start Pulsos
velocidad
#0
INTERRUPT FEEDING
La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Cuando se activa la entrada de interrupción, se posiciona un nº de pulsos y se para.
CONTROL DE VELOCIDAD La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Para parar debemos ejecutar Stop.
#0
Start Pulsos
velocidad
Stop
velocidad
E. interrupción
#0
Start Pulsos
nº pulsos
#0
Start
Pulsos
velocidad
E. interrupción nº pulsos
CO
NTR
OL
POSI
CIÓ
N
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ESTRUCTURA MEMORIA
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MEMORIAS
ÁREA IR:ÁREA IR: (área de memoria de operación)(área de memoria de operación)
n: 100 + 10 x (Nºunidad [<A(10)])400 + 10 x (Nºunidad[>9]-10)
E/S Dirección EjeSalidas n+00 a n+01 X
n+02 a n+03 Yn+04 a n+05 Zn+06 a n+07 U
Entradas n+08 a n+10 Xn+11 a n+13 Yn+14 a n+16 Zn+17 a n+19 U
C200HW-NC413
En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados:
NC113 5 palabrasNC213 10 palabras
Salidas: (bits de INSTRUCCIONES)OPERACIÓN MEMORIA: (Start)OPERACIÓN DIRECTA: (absoluta, relativa, interrupt feeding)Búsqueda y retorno a origenJog, Teach, Override, Cambiar posición actual, Stop.TRANSFERENCIA (escritura, lectura, salvar)
Entradas: (bits de ESTADO)POSICIÓN ACTUAL (2 canales)CÓDIGO DE SALIDA (1 dígito)Flags de Zona, Origen, Posicionado completo, Error,
Ocupado, Transferencia, Stop, Teaching completo, Espera.
Área de refresco inmediato donde comandar ordenes a la PCU y mostrar su estado
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MEMORIAS
m: DM 1000 + 100 x Nºunidad
C200HW-NC413
PARÁMETROS COMUNESm Área de expansión 000E:EM / 000D:DMm+1 Dirección expansiónm+2 Posición montaje y parámetros (tipo rack y flash/dm)
PARÁMETROS EJESDefinición de las señales de E/S, operación y búsqueda.Velocidades inicial, máxima y alta y baja de búsquedaCompensación de búsqueda y backlashAceleración, deceleración y curvaLímites software
Dirección Parámetrosm+00 a m+03 COMÚNm+04 a m+27 Eje Xm+28 a m+51 Eje Ym+52 a m+75 Eje Zm+76 a m+99 Eje U
ÁREA DM:ÁREA DM: (área de parámetros)(área de parámetros)Área de configuración de parámetros comunes y de ejes. Sólo se lee al alimentar la tarjeta PCU.
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MEMORIAS
l: m 000D: DM ó 000E: EMm+1 Primera dirección
C200HW-NC413
Salidas: (TRANSFERENCIA y OPERACIÓN DIRECTA)TRANSFERENCIA: (Escritura y lectura)OPERACIÓN DIRECTA:(Posición, velocidad, override, nº
acceleración, nº deceleración, dirección de teaching)
Entradas: (bits de ESTADO)CÓDIGO DE ERROR (1 canal)NÚMERO SECUENCIA (1 dígito)Flags de estado de E/S (límite CW y CCW, proximidad
origen, origen, parada emergencia, posicionado completo,reset contador de error).
ÁREA EXPANSIÓN:ÁREA EXPANSIÓN: (área datos de operación)(área datos de operación)
En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados:
NC113 13 palabrasNC213 20 palabras
E/S Dirección EjeSalidas l+00 a l+05 COMÚN
l+06 a l+10 Xl+11 a l+15 Yl+16 a l+20 Zl+21 a l+25 U
Entradas l+26 a l+27 COMÚNl+28 a l+29 Xl+30 a l+31 Yl+32 a l+33 Zl+34 a l+35 U
Área complementaria al área de memoria de operación donde comandar y visualizar estado (refresco cada 3 ó 4 ciclos de scan).
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MEMORIASMEMORIA INTERNA
MEMORY FLASH
El contenido de toda la memoria interna de la PCU se pierde con la caida de la alimentación de la tarjeta. Salvando su contenido en la memory flash queda almacenada en la unidad:
- Parámetros de ejes - Tiempos de acceleración y deceleración- Posicionados - Tiempos de espera (Dwell time)- Velocidades - Zonas
Al alimentar la PCU, la memory flash se carga en la memoria interna.Se pueden escribir hasta 100000 veces
Memoria de trabajo de la PCU. Aquí se encuentran los datos de configuración del sistema y de los posicionados a realizar (OPERACIÓN MEMORIA)
Para programar esta memoria, se hace a través de TRANSFERENCIA o del software SYSMAC-NCT.
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SOFTWARESYSMAC-NCTEste software hace posible programar, tranferir, salvar e imprimir los parámetros de una PCU y además monitorizar su estado.
-WINDOWS 95-486sx o mayor-16Mbytes RAM-10Mbytes disco duro-VGA
Requisitos:
C200HW-NC113C200HW-NC213C200HW-NC413C500-NC113C500-NC211
PCUs
C200H
E/HG
/HX
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PASOS A
REALIZAR
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO
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1.- INSTALACIÓN Y CABLEADO DE LA TARJETA2.- CONFIGURACIÓN DEL AREA DE PARÁMETROS:
- DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN
- DEFINICIÓN DE PARÁMETROS
3.- EJECUCIÓN OPERACIÓN- OPERACIÓN DIRECTA
- OPERACIÓN DE MEMORIA
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO
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UNIDAD(Pulsos,mm, pulgadas)
PULSE RATE(relación entre UNIDAD y pulsos)
PULSOS SALIDA(adelante/atras ó pulsos/dirección)
SEÑAL LIMITE(Señal NC o NO)
LIMITES SOFTWARE(valor máximo PV)
COMPENSACIÓN DEL BACKLASH(Pulsos de compensación y su velocidad para compensar elbacklash, holgura de los mecanismos)
PARÁMETROS
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PARÁMETROS
MODO DE OPERACIÓN
BÚSQUEDA DE ORIGEN- Operación búsqueda de origen- Método búsqueda de origen- Dirección búsqueda de origen- Señal proximidad de origen- Señal de origen- Compensación origen
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PARÁMETROSVELOCIDADES- máxima- inicial- rápida búsqueda origen- lenta búsqueda origen
ACC/DECTrapezoidal /curva S y tiempo por defecto de aceleración y tiempo de deceleración.
Parar la salida de pulsos o parar la salida de pulsos yresetear el contador de error
PARADA EMERGENCIA
Ante parada de emergencia o activación señal límites:
NO HAY ORIGEN
mantener origen / origen indefinido (habrá que realizar otra búsqueda de origen)
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OPERACIÓN
DIRECTA
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OPERACIÓN DIRECTA
Se puede llevar a cabo un control de posición escribiendo las posiciones, velocidades y demás parámetros en el área de datos de operación del PLC.
x103 x102 x101 x10015 00
Signo: 0: + (CW), 1: - (CCW)
Dec Acc 0 015 12 11 08 00
Acc/Dec: 0-9. Si 0, parámetro tiempo Acc/dec
POSICIÓN DESTINO
VELOCIDAD
TIEMPO ACCELERACIÓN / DECELERACIÓN
Eje X Eje Y Eje Z Eje Ul+7, l+6 l+12, l+11 l+17, l+16 l+22, l+21
Eje X Eje Y Eje Z Eje Ul+8 l+13 l+18 l+23
Eje X Eje Y Eje Z Eje Ul+10 l+15 l+20 l+25
Después de configurar los parámetros comunes (m a m+2)
Sign x106 x105 x10415 00
15 14 13 12 00
Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000Factor x103 x102 x101 x100
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OPERACIÓN DIRECTA
No se puede hacer interpolación
Factor x103 x102 x101 x10015 14 13 12 00
Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000
Eje X Eje Y Eje Z Eje UACC m+16,m+15 m+40,m+39 m+64,m+63 m+88, m+87DEC m+18,m+17 m+42,m+41 m+66,m+65 m+90,m+89
Velocidad inicial
Tiempo aceleración / deceleración
Eje X Eje Y Eje Z Eje Um+7 m+31 m+55 m+79
Con la operación directa podemos realizar:
15 0015 00
x103 x102 x101 x1000 0 x105 x104
Siendo los únicos parámetros de ejes que se ven afectados:
Movimiento ABSOLUTO n.03 n+2.03 n+4.03 n+6.03
Movimiento RELATIVO n.04 n+2.04 n+4.04 n+6.04
INTERRUPT FEEDING n.05 n+2.05 n+4.05 n+6.05
Eje X Eje Y Eje Z Eje U
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OPERACIÓN DIRECTA
El CAMBIO de velocidad es inmediato mientras que el de posición y aceleración/deceleración toma efecto en el siguiente comando.
También se puede realizar como OPERACIÓN DIRECTA:CAMBIAR DE POSICIÓN (PRESET)JOGGINGOVERRIDE
Si se modifica el posicionado online (mientras se ejecuta):
OPERACIÓN MEMORIA P0-P1-P2-P3-P0 Si en P2-P3 se ejecuta OPERACIÓN DIRECTA a (P4)
Si ABSOLUTA P4-P3-P0Si RELATIVA P4-P3'-P0'
P0
P1 P2P4
P3'P0'
P3
OPERACIÓN DIRECTA- Si nueva OPERACIÓN DIRECTA ABSOLUTA- Si nueva OPERACIÓN DIRECTA RELATIVA
Ejemplos de distintas operaciones:
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EJEMPLONº Unidad 0n = 100 / m = 1000DM1000 = 000D
DM1001 = 0000
DM1002 = 0000
Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (SYSMAC-NCT)
2º. DEFINIR POSICIONADO2º. DEFINIR POSICIONADOMovimiento relativo de 123456 pulsos en sentido CCW a una velocidad de 1500rpm
1500 rpm = 1500/60 rps = 25 rps ||| 25 rps x 2048 ppr = 51200 pps = 512 x 100 pps
1º. DEFINIR ORIGEN1º. DEFINIR ORIGENBúsqueda de origen: n.06 (100.06)
Definir posición actual
Posición l+7, l+6 DM0007 = 0000, DM0006 = 0000
Cambio PV n.08 100.08 = ON
Si se necesita un tiempo de aceleración o deceleración distinto del definido en parámetros por defecto, debe definirse con el software y escribirse en I+10, antes de ejecutar el posicionado (n.04).
----------------- o -----------------
Posición l+7, l+6 DM0007 = 1012, DM0006 = 3456Velocidad l+8 DM0008 = 8512Movimiento relativo n.04 100.04 = ON
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OPERACIÓN
MEMORIA
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Se rellenan las tablas con las velocidades en pps, tiempos de aceleración y deceleración en ms, tiempos de espera (dwell time) en s, y las zonas para cada uno de los ejes con el software SYSMAC-NCT.
OPERACIÓN DE MEMORIA
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OPERACIÓN DE MEMORIA
Se rellena la tabla con los posicionados.
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X, Y, Z, U Posición final (c.absolutas) o desplazamiento (c.relativas)
* Indica c.relativas
Axis set Juego de ejes Ejes que intervienen en el posicionado
Out code Código salida Código 0 a Fque se activa cuando termina el posicionado
End pat Tipo posicionado 0:Sing (INDEPENDIENTE) 1: Auto (AUTOMÁTICO)
2:Cont (CONTINUO) 3:Bank (FINAL DE BANCO)
4:Speed (CONTROL VELOCIDAD)
5 / 6: Interrpt (prg/rev) (INTERRUPT FEEDING F/R)
Dwell No. Tiempo espera (el nº del t. de espera almacenado en la tabla DWELL)
Acc No. Aceleración (el nº del t. de aceleración almacenado en la tabla ACC/DEC)
Dec No. Deceleración (el nº del t. de deceleración almacenado en la tabla ACC/DEC)
Start Spd Velocidad inicial (el nº de la velocidad almacenada en la tabla SPEEDS)
Targe Spd Velocidad destino (el nº de la velocidad almacenada en la tabla de SPEEDS)
OPERACIÓN DE MEMORIALos datos necesarios para definir un posicionado son:
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Posicionado #0: INDEPENDIENTE15000 pulsos incrementales CCW a 5000bpsPosicionado #1: CONTINUO14725 pulsos incrementales CW a 4000bpsPosicionado #2: FIN DE BANCO9175 pulsos incrementales CCW a 1500bps
Velocidades Acceleraciones Deceleraciones1: 5000pps 1: 100ms 1: 100ms
2: 4000pps 2: 25000ms 2: 25000ms
3: 1500pps
5000bps
1500bpsSTART
START#0
#1 #2
4000bps
15000pulsos14725pulsos 9175pulsos
EJEMPLOSecuencia a realizarSecuencia a realizar
Estudio de los posicionadosEstudio de los posicionados
Datos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleraciónDatos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleración
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EJEMPLO
Application Unit (Mechatronics) 37
Nº Unidad 0n = 100 / m = 1000DM1000 = 000D
DM1001 = 0000
DM1002 = 0000
Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (SYSMAC-NCT)
2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADO2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADOEje X Eje Y Eje Z Eje Un+1 n+3 n+5 n+7 Secuencia a ejecutar (ej seq = 0 eje X; n+1 = xx00)n.00 n+2.00 n+4.00 n+6.00 Activar lectura secuencia (ej n.00 = 0N)
1º. DEFINIR ORIGEN1º. DEFINIR ORIGENBúsqueda de origen: n.06 (100.06)
Definir posición actual
Posición l+7, l+6 DM0007 = 0000, DM0006 = 0000
Cambio PV n.08 100.08 = ON
----------------- o -----------------
3º. EJECUTAR POSICIONADOS3º. EJECUTAR POSICIONADOSEje X Eje Y Eje Z Eje Un.01 n+2.01 n+4.01 n+6.01 START. Ejecuta la secuencia especificada (n.01 = ON)n.02 n+2.02 n+4.02 n+6.02 Ejecuta la secuencia especificada PASO A PASO
EJEMPLO
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Application Unit (Mechatronics) 39
BÚSQUEDA DE ORIGEN
Si se ejecuta un movimiento ABSOLUTO es necesario definir un origen para conocer cuál es la posición actual. Esto se puede hacer mediante:
- PRESET POSICIÓN- BÚSQUEDA DE ORIGEN
La búsqueda de origen consiste en la adquisición de la posición origen fijada por las señales físicas procedentes de sensores de posición.Esta posición se fija con la señal de proximidad de origen y el pulso Z de realimentación del encoder del servomotor.
El procedimiento estándar consiste en:Aceleración y busqueda a velocidad rápida de la señal proximidad origen, en la dirección de búsquedaUna vez detectada la señal proximidad origen, deceleración a velocidad lenta de búsqueda de origenSi no se detecta la señal proximidad origen, sino un límite, se produce un error o cambio de direcciónEstando en velocidad lenta, se para cuando se detecta el primer flanco de bajada de la señal de origen
( fase Z ) que se define como origen.Si hay definida una compensación de origen se ejecuta la compensación a la velocidad de
compensación
Application Unit (Mechatronics) 40
Velocidad rápida
Velocidad lentat. aceleración t. deceleración
Compensación
Velocidad inicial
Variables:Variables:Velocidad inicialVelocidad rápida búsqueda de origenVelocidad lenta búsqueda de origenTiempo de aceleraciónTiempo de deceleraciónCompensación de origenParámetros de E/S (def. NC/NO)
BitBit activación:activación:Búsqueda origen(n.06, n+2.06, n+4.06, n+6.06)
BÚSQUEDA DE ORIGEN
Parámetros de búsqueda:Parámetros de búsqueda:Modo operaciónModo búsqueda origenMétodo detección origenDirección de búsqueda
FlagsFlags de estado:de estado:No origen (n+8.06, n+11.06, n+14.06, n+17.06)Parado en origen (n+8.07, n+11.07, n+14.07, n+17.07)
Application Unit (Mechatronics) 41
Parámetros de búsqueda (m+5, m+29,m+53 y m+77)
15 00 Modo operación (0-3)Afectan a las señales físicas que intervienen.
Dirección de búsqueda
0: CW1: CCW
Modo búsqueda origen0: Reverso 1 (Cambia de dirección si detecta límite)
1: Reverso 2 (Cambia de dirección si se ejecuta en proximidad de origen)
2: Una dirección (En una sóla dirección)
Método de deceleración0: Con señal reversa de origen proximidad (1º pulso Z tras flanco bajada señal origen proximidad)
1: Sin señal reversa de origen proximidad (1º pulso Z tras flanco subida señal origen proximidad)
2: Origen proximidad no usada (Primer pulso Z)
3: Señal de límite usada en lugar de origen proximidad
BÚSQUEDA DE ORIGEN
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Application Unit (Mechatronics) 43
TRANSFERENCIAS
Formato de los datos a transferirFormato de los datos a transferir
Métodos de transferenciaMétodos de transferencia
Transferencia mediante E/S
Transferencia inteligente
C200HE/G/X
672 palabras672 palabras 128 palabras128 palabrasSYSMAC-NCT
Parámetros de ejesSecuencias posicionadoVelocidadesPosiciones destinoAceleracionesDeceleracionesDwell timesZonas
Datos posibles de Datos posibles de Transferir/SalvarTransferir/Salvar 4 dígitos con distinto formato según el dato
Ver Pág 64-72 manual W334-E1-1.
Una transferencia consiste en escribir información (datos) directamente en la memoria RAM de la unidad especial (en este caso de la PCU).
SALVAR DATOSSALVAR DATOS
- Bit de Salvar datos n+1.14- Software SYSMAC-NCT
Consiste en copiar la memoria RAM en la memoria EEPROM (Memory Flash) para evitar su pérdida tras un corte de alimentación
Application Unit (Mechatronics) 44
Definir el área de datos de expansión.(PARÁMETROS COMUNES (m, m+1, m+2))
Creamos una tabla con los datos a transferir.
Programar las instrucciones siguientes:
Ejm: m+0 = 000Dm+1 = 0500m+2 = 0000
>> l = DM0500
DM0200 1000DM0201 5550
#0002#0200#1300
velocidades#0=1000pps#1=15500pps
Velocidades #0 y #1 a 1000 y 15500pps.
Factor x103 x102 x101 x100
15 14 13 12 00
Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000
1000pps = 100015500pps =5550
LD EscribirDIFU(13) AUXLD AUXAND NOT n+2.14MOV Nº datos l+0MOV Dirección datos l+1MOV Dirección PCU l+2OUT n+1.12
MOV
MOV
MOV
DIFU
n+8.14
n+1.12
ESCRIBIR
AUX
AUX
l + 0
l + 2
l + 1
Nº DATOS
DIRECCIÓN PCU
DIREC. DATOS
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/S
Application Unit (Mechatronics) 45
Las instrucciones de lectura y escritura inteligente ( IORD / IOWR ) se usan para transferir datos desde o hacia la memoria de la unidad especial de E/S especificada.
IOWR FunciónC DIRECCIÓN memoria de destino de la unidad PCU (BCD) S Primera DIRECCIÓN origen de DATOS
D Nº unidad destino (MSD)Nº DATOS a enviar ( 0 -128)
IORD FunciónC DIRECCIÓN memoria de la unidad PCU (BCD)
D Nº unidad destino (MSD)Nº DATOS a recibir ( 0 -128)
S Primera DIRECCIÓN destino de DATOS
128 DATOS
INSTRUCCIONES IOWR/IORD
Application Unit (Mechatronics) 46
DM3015 0100DM3016 0500
#0060DM 3015
#0002
Comp. BACKLASH (eje Z): 100 pulsos, 500 pps.
Creamos una tabla con los datos a transferir.
100pulsos = 100500pps = 500Factor x103 x102 x101 x100
15 14 13 12 00
Factor: 00:x1, 01:x10, 10: x100, 11: x1000
x103 x102 x101 x100
15 00
Programar las instrucciones siguientes:LD EscribirDIFU(13) AUXLD AUXOR TRANSFAND NOT FIN SIN ERRORIOWR Dirección PCU
Dirección DatosNº Datos y unidad
OUT TRANSFAND 255.06OUT FIN SIN ERROR
IOWR
DIFU
TRANSF
ESCRIBIR
AUX
AUX
DIRECCIÓN PCU
255.06
TRANSF
FIN SINERROR
FIN SINERROR
DIREC. DATOS
NºDATOS/UNIDAD
CompensaciónBACKLASH
Eje ZValor=100 pulsos
Velocidad=500 pps
TRANSFERENCIA INTELIGENTE
Application Unit (Mechatronics) 47
TIEMPOS DE TRANSFERENCIA
El cálculo del tiempo de transmisión es complicado y depende del modelo del PLC, el programa Ladder y de la unidad PCU.
Nº Datos
READ DATA
WRITEDATA
3 27 ms 47 ms15 29 ms 47 ms30 31 ms 49 ms300 85 ms 142 ms672 185 ms 293 ms
Nº Datos IORD IOWR
3 2,5 ms 3,7 ms15 3,7 ms 9,8 ms30 5,3 ms 17 ms126 15 ms 62 ms
Transferencia E/S Transferencia Inteligente
OPERACIÓN NC113 NC213 NC413MONTAR 2,6 ms 2,9 ms 4,5 msESCRITURA 2,9 ms 3,2 ms 5,5 msLECTURA 2,9 ms 3,2 ms 5,5 ms
EFECTO EN EL CICLO DE SCAN
NC
413
OPERACIÓN C200H-NC112MONTAR 3 msLECTURAESCRITURA
5 ms
0,1s + k (ciclo scan)0,2s + k (ciclo scan)
Nº k01-06 107-13 214-20 321-26 4
C200H-NC112
Application Unit (Mechatronics) 48
Application Unit (Mechatronics) 49
Application Unit (Mechatronics) 50
UnidadesPosicionadoras
para CS1 y CJ1
Application Unit (Mechatronics) 51
ySegún el número de ejes a controlar:
1 eje CJ1W-NC1x3 CS1W-NC1x32 ejes CJ1W-NC2x3 CS1W-NC2x34 ejes CJ1W-NC4x3 CS1W-NC4x3
ySegún el circuito de salida de pulsos:
Colector abierto CJ1W-NCx13 CS1W-NCx13(estándar)Line driver CJ1W-NCx33 CS1W-NCx33
ySegún el PLC a utilizar
MODELOS
Application Unit (Mechatronics) 52
yColector abierto
Salida transistorSeñales no diferenciales RuidoDistancia depende tensión, impedancias, tipo de carga
yLine driver
Salida RS485 (Am26LS31)Señales diferenciales Distancia 500m
MODELOS
Application Unit (Mechatronics) 53
Las Position Control Units (unidades de control de posición) trabajan con trenes de pulsos a su salida por lo que se pueden aplicar a:
- Servodrivers entrada de pulsos
- Drivers de motor paso a paso
Lazo de control semicerrado,es decir, la posición se controla por el número de pulsos de entrada al driver/servodriver y NO por la realimentación a la tarjeta de la posición actual.
DEFINICIÓN
Application Unit (Mechatronics) 54
Control en lazo abiertoControl en lazo abierto
PosicionadorPosicionador DriverDriver MotorMotorComando
• El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motorque produce el desplazamiento.• Ni el driver ni el posicionador tienen realimentación de motor.
TIPOS DE LAZO DE CONTROL
Application Unit (Mechatronics) 55
• El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motor que produce el desplazamiento.• El motor mueve el encoder acoplado a su eje y realimenta al drivercerrando el lazo en el driver.• El posicionador no tiene realimentación de motor.
PosicionadorPosicionador DriverDriver MotorMotorComando
EncoderEncoderRealimentación
Control en lazoControl en lazo semicerradosemicerrado
TIPOS DE LAZO DE CONTROL
Application Unit (Mechatronics) 56
PosicionadorPosicionador DriverDriver MotorMotorComando
EncoderEncoderRealimentación
• El Posicionador genera el comando, con los datos del posicionado, y lo envia al driver encargado de convertirlo en señales hacia el motor que produce el desplazamiento.• El motor mueve el encoder acoplado a su eje y realimenta al drivercerrando el lazo en el driver y al posicionador, cerrando el lazo en elposicionador.• El posicionador tiene realimentación de motor.
Control en lazo cerradoControl en lazo cerrado
TIPOS DE LAZO DE CONTROL
Application Unit (Mechatronics) 57
Las PCUs no son más que generadores de trenes de pulsos
Velocidad = 16000000round 16000000
Consigna
DEFINICIÓN
Application Unit (Mechatronics) 58
yTarjetas posicionadoras para control de posición y velocidad de 1, 2 y 4 ejes (interpolación lineal de hasta 4 ejes)y80 ejes máximo. (CJ1 permite 40u. máximo(0 a 95))y192 ejes máximo (CS1 permite 96 unidades (0 a 95))
ySalida pulsos: Pulso/Dirección o Adelante/atrásyAlta velocidad de respuesta: 2ms ante instrucción PLC.yDatos de posición, velocidad y configuración en memoria
propia de la tarjeta. yMemoria Flash RAM (backup).yCX-Position. Software de programación/monitorización. (CS1 /CJ1)
CARACTERÍSTICAS
Application Unit (Mechatronics) 59
yInterpolaciónCuando se combinan dos movimientos de ejes distintos
++Eje X
Eje Y
Eje X
Eje Y
Puede dar como resultado dos tipos distintos de posicionado
Eje X
Eje Y
Control CP:Control CP:Ejes InterpoladosEjes Interpolados
Control PTP:Control PTP:Ejes IndependientesEjes Independientes
CARACTERÍSTICAS
Application Unit (Mechatronics) 60
CARACTERÍSTICAS
Otras operaciones: Jogging, Teaching (sin salida pulsos), Cambio de posición, Búsqueda y retorno a origen, Override, Stop y Transferencias.
100 posicionados / eje -1 073 741 823 a 1 073 741 823 pulsos100 velocidades / eje 1 a 500 Kpps 9 t. aceleración / eje 0 a 250 segundos9 t. deceleración / eje 0 a 250 segundos
Operación de memoria (posicionados almacenados tarjeta)
7 tipos de posicionado:Terminal (Independiente), Automático (Pausa), Continuo, Fin de banco, Control velocidad (Extendido), Interrupt feeding forward(Extendido con posicionado) e interrupt feeding reverse (Extendido con posicionado en dirección opuesta)
Operación directa: (posicionados directos desde DMs)
Dispone de 2 modos de operación:
Application Unit (Mechatronics) 61
• Operación directa»Directamente desde el PLC, simplemente escribiendo
en DMs se define el posicionado que se va a ejecutar. »Esto es muy útil en aplicaciones donde no están
definidos los posicionados de antemano sino que se deciden justo antes de ejecutarlos.
»Tanto la posición como la velocidad se puede modificar durante la operación (es decir, on-line)
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 62
yOperación directaEjemplo: Posicionado incremental de 640000pulsos a velocidad 6400pps con aceleración 100ms y deceleración 10s en el eje X.
6400bps
START
640000pulsos
640000d hex 9C400h6400d hex 1900h100d hex 64h10000d hex 2710h
I+8 C400 PosiciónI+9 0009I+10 1900 VelocidadI+11 0000I+12 0064 AceleraciónI+13 0000I+14 2710 DeceleraciónI+15 0000
n+4 a ON para Posicionado Incremental
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 63
yOperación directaPosicionado (pulsos):
-1073741823d a 1073741823d (C0000001h a 3FFFFFFFh) Los valores negativos se calculan como el complemento a 2 del valor decimal
Velocidad(pulsos por segundo):0 a 500000d (0 a 7A120h)
Aceleración / deceleración (milisegundos)0 a 250000d (0 a 3D090h)Tiempo desde velocidad 0 a velocidad máxima o de velocidad máxima a 0
La velocidad cambia instantáneamente mientras la posición y los tiempos de aceleración deceleración son efectivos en el siguiente operación
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 64
yOperación memoriaLos posicionados se encuentran almacenados de antemano en la memoria interna de la unidad PCU
100 posicionados / eje100 velocidades / eje9 aceleraciones / eje y 9 deceleraciones / eje19 tiempos de espera / ejeTipos de posicionado
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 65
yOperación memoriaEjemplo: 1 secuencia de 3 posicionados en el eje X.
5000bps
1500bpsSTART
START#0
#1 #2
4000bps
15000pulsos14725pulsos 9175pulsos
Posicionado #0: INDEPENDIENTE15000 pulsos incrementales CCW a 5000bpsPosicionado #1: CONTINUO14725 pulsos incrementales CW a 4000bpsPosicionado #2: FIN DE BANCO9175 pulsos incrementales CW a 1500bps
Hay que crear las tablas con las velocidades, aceleración / deceleración y secuencias de posicionado. (Usando el software de programación CX-Position o mediante transferencia)
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 66
yOperación memoria
Arbol de Proyecto
Tabla de secuencias
Tablas de velocidad, acc/dec, etc...
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 67
yOperación memoriaCreadas las tablas, se han de realizar los siguiente pasos:
Seleccionar el posicionado inicial de la secuencia a ejecutar l+22 = 0 (en nuestro caso y con NC1x3)
Habilitar el número de secuencia (confirmar el valor anterior)n.00 = ON
Ejecutar el posicionadon.01 = ON
Sólo se puede realizar Interpolación lineal de hasta 4 ejes en operación de memoriaEstos datos sólo se pueden modificar con el software CX-Position o mediante transferencia PLC-NC
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 68
yOtras operacionesInterrupt feeding (operación directa y de memoria)
Jog (movimiento manual)Teaching (almacenar la posición actual como dato)Búsqueda de origenOverride (escalado velocidad)Cambio posición actual (redenominación)Transferencias (escritura/lectura entre PLC y NC)
MODOS DE FUNCIONAMIENTO
Application Unit (Mechatronics) 69
LEDS Y SWITCHES (CS1)
RUN
Y
ERC ERHSENS DATA
X Z
NC413
0
MACHNo.
U
CS
0x101 x100
RUN Operación normal ONError de hardware OFF
ERC Ha ocurrido un error ONSin error OFF
ERH Error en la CPU de unidad ONSin error OFF
SENS Señal externa activada ONError en los parámetros *.*.*Ninguna de las anteriores OFF
DATA Datos incorrectos ONDatos corruptos *.*.*Ninguna de las anteriores OFF
X Salida de pulsos ONError en el eje X *.*.*Ninguno OFF
Y, Z, U igual que el eje X
y96 unidades máximo (0 a 95)y192 ejes máximoyCS1W-NC1x3 / NC2x3 ocupan como una sóla unidadyCS1W-NC4x3 ocupa como 2.
Application Unit (Mechatronics) 70
LEDS Y SWITCHES (CJ1)RUN
ERC
ERH
X
Y, Z, U igual que el eje X
Operación normal ONError de hardware OFFHa ocurrido un error ONSin error OFFError en la CPU de unidad ONSin error OFFSalida de pulsos ONError en el eje X *.*.*Ninguno OFF
RUNY ERC
ERH
X ZNC413
0MACHNo.
U
x101 x1000
y40 unidades máximo (0 a 95)y80 ejes máximoyCJ1W-NC1x3 / NC2x3 ocupan como una sóla unidadyCJ1W-NC4x3 ocupa como 2.
Application Unit (Mechatronics) 71
CONEXIONADO (CS1)
CS1W-NC413
B1
B24
A1
A24
CN1 CN2
X Y Z U Común A24Límite CCW A23Límite CW A22Origen A21Emergencia A20
+24VNCx13
Conexionado mínimoConexionado mínimo
FILA CONECTOREJE X A CN1EJE Y B CN1EJE Z A CN2EJE U B CN2
ConectoresConectores
CW A6CCW A824V A10V A2
8 -CW12 -CCW7 +CW11 +CCW
0V 24V
Servo WNCx13+CW A5-CW A6+CCW A7-CCW A8
7 +CW8 -CW11 +CCW12 -CCW
Servo WNCx13
Colector abiertoColector abierto Line driverLine driver
C500-CE481
Application Unit (Mechatronics) 72
CONEXIONADO (CJ1)
CJ1W-NC413
A20
A1
B20
B1
CN1 CN2
Y X U ZFILA CONECTOR
EJE X A CN1EJE Y B CN1EJE Z A CN2EJE U B CN2
ConectoresConectores
C500-CE401
Común A20Límite CCW A19Límite CW A18Origen A17Emergencia A16
+24VNCx13
CW A6CCW A824V A10V A2
8 -CW12 -CCW7 +CW11 +CCW
0V 24V
Servo WNCx13+CW A5-CW A6+CCW A7-CCW A8
7 +CW8 -CW11 +CCW12 -CCW
Servo WNCx13
Colector abiertoColector abierto Line driverLine driver
Conexionado mínimoConexionado mínimo
Application Unit (Mechatronics) 73
MODOS DE OPERACIÓN
MODO 0: MOTORES PASO A PASO
MODO 2: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT/W
MODO 1: SERVOMOTORES SERIE U/UE/UT/W
MODO 3: SERVOMOTORES SERIE M/H
Además del cableado mínimo se realimenta la fase Z del encoder desde el driver a la NC como señal de origen.
También se cablea el reset del contador de error para borrarlo en caso de reset de alarma.
Cableado mínimo. Señal de origen externa (fotocélula u otro..)
Como el modo 1 pero añadiendo la señal INP del driver al posicionado completo de la NC.
(No disponibles en Europa)
Application Unit (Mechatronics) 74
FUNCIONES
OPERACIONES
CONTROL DEPOSICIÓN
CONTROL DEVELOCIDAD
OTRAS OPERACIONES
OPERACIÓNMEMORIA
OPERACIÓN DIRECTA
INTERRUPTFEEDING
- INDEPENDIENTE
- AUTOMÁTICO
- CONTÍNUO
- BÚSQUEDA DE ORIGEN- JOGGING- TEACHING- OVERRIDE- CAMBIO POSICIÓN ACTUAL- COMPENSACIÓN BACKLASH- ZONAS- DECELERACIÓN A STOP
Application Unit (Mechatronics) 75
POSICIONADOS
Nº Concepto Rango100 posiciones por eje -1073741823 a 1073741823 (2^31)pulsos100 velocidades por eje 1 a 500 Kpps 9 tiempos de acceleración 0 a 250 segundos9 tiempos de deceleración 0 a 250 segundos19 tiempos de espera 0 a 9.999 segundos3 zonas por ejes -1073741823 a 1073741823 (2^31)pulsos
Velocidad
#0 #1
Start PulsosTIEMPO ESPERA
ACCELERACIÓN DECELERACIÓN
VELOCIDADINICIAL
VELOCIDAD DESTINO
POSICIÓN
Application Unit (Mechatronics) 76
POSICIONADOS
#0#1
Start Start Pulsos
velocidad
HAY 6 TIPOS DISTINTOS DE POSICIONADO:
INDEPENDIENTE (terminating)
Ejecutado el posicionado #0, se para hasta que START ejecuta el posicionado siguiente.
AUTOMÁTICO Se ejecuta el posicionado #0, se para durante el tiempo de espera y continua con el posicionado siguiente.
CONTÍNUO
Se ejecuta el posicionado #0, y sin parar se continua con el posicionado siguiente.CO
NTR
OL
DE
POSI
CIÓN
velocidad
#0#1
Start PulsosDwell time
#0 #1Start Pulsos
velocidad
Application Unit (Mechatronics) 77
POSICIONADOS
BANCO FINALEjecutado el posicionado #0, se para. Al pulsarStart se ejecutará el primer posionado de la secuencia.
#0
Start Start Pulsos
velocidad
#0
INTERRUPT FEEDING
La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Cuando se activa la entrada de interrupción, se posiciona un nº de pulsos y se para.
CONTROL DE VELOCIDAD La salida de pulsos se mantiene a la velocidad destino. Para parar debemos ejecutar Stop.
#0
Start Pulsos
velocidad
Stop
velocidad
E. interrupción
#0
Start Pulsos
nº pulsos
#0
Start
Pulsos
velocidad
E. interrupciónnº pulsos
CONTR
OL
POSI
CIÓN
Application Unit (Mechatronics) 78
ESTRUCTURA MEMORIA
Application Unit (Mechatronics) 79
MEMORIAS
ÁREA IR:ÁREA IR: (área de memoria de operación)(área de memoria de operación)
n: 2000 + 10 x (Nºunidad)
E/S Dirección EjeSalidas n+00 a n+01 X
n+02 a n+03 Yn+04 a n+05 Zn+06 a n+07 U
Entradas n+08 a n+10 Xn+11 a n+13 Yn+14 a n+16 Zn+17 a n+19 U
CS1W-NC413CJ1W-NC413
En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados:
Salidas: (bits de INSTRUCCIONES)OPERACIÓN MEMORIA: (Start)OPERACIÓN DIRECTA: (absoluta, relativa, interrupt feeding)Búsqueda y retorno a origenJog, Teach, Override, Cambiar posición actual, Stop.TRANSFERENCIA (escritura, lectura, salvar)
Entradas: (bits de ESTADO)Flags de Zona, Origen, Posicionado completo, Error,
Ocupado, Transferencia, Stop, Teaching completo, Espera. Estado E/S (límites, origen, emergencia,INP, ECRST, Z,
entrada interrupción)CÓDIGO DE ERROR
Área de refresco inmediato donde comandar ordenes a la PCU y mostrar su estado
Application Unit (Mechatronics) 80
MEMORIAS
m: DM 20000 + 100 x Nºunidad
CS1W-NC413CJ1W-NC413
PARÁMETROS COMUNESm Área expansión 0000/000D:DM/0x0E:EM (bank x) m+1 Dirección expansiónm+2 Parámetros (DMs o memoria flash / eje)
PARÁMETROS EJES (28DMs)Definición de las señales de E/S, operación y búsqueda.Velocidades inicial, máxima y alta y baja de búsquedaCompensación de búsqueda y backlashAceleraciones, deceleraciones y curva Límites softwareTiempo monitorización señal posicionado completoDesignación inicial de pulsos
Dirección Parámetrosm+00 a m+03 COMÚNm+04 a m+31 Eje Xm+32 a m+59 Eje Ym+60 a m+87 Eje Zm+88 a m+115 Eje U
ÁREA DM:ÁREA DM: (área de parámetros)(área de parámetros)Área de configuración de parámetros comunes y de ejes. Sólo se lee al alimentar la tarjeta PCU.
Application Unit (Mechatronics) 81
MEMORIAS
l: m 000D: DM ó 0x0E: EM (banco x)m+1 Primera dirección
o si m=0000 l = m+32 (NC1x3), m+60 (NC2x3), m+116 (NC4x3)
CS1W/CJ1W-NC413
Salidas: TRANSFERENCIA: (Escritura y lectura)OPERACIÓN DIRECTA:(Posición, velocidad, acceleración,
deceleración)OPERACIÓN MEMORIA: (número secuencia)OTRAS OPERACIONES: (Override, dirección teaching)
Entradas: (bits de ESTADO)POSICIÓN ACTUAL (2 canal)NÚMERO SECUENCIACÓDIGO SALIDA.
ÁREA EXPANSIÓN:ÁREA EXPANSIÓN: (área datos de operación)(área datos de operación)
En el caso de las NC213 y 113 se "corren" los ejes no utilizados:
E/S Dirección EjeSalidas l+00 a l+07 COMÚN
l+08 a l+19 Xl+20 a l+31 Yl+32 a l+43 Zl+44 a l+55 U
Entradasl+56 a l+59 Xl+60 a l+63 Yl+64 a l+67 Zl+68 a l+71 U
Área complementaria al área de memoria de operación donde comandar y visualizar estado (refresco cada ciclo de scan).
Application Unit (Mechatronics) 82
MEMORIASMEMORIA INTERNA
MEMORY FLASH
El contenido de toda la memoria interna de la PCU se pierde con la caida de la alimentación de la tarjeta. Salvando su contenido en la memory flash queda almacenada en la unidad:
- Parámetros de ejes - Tiempos de acceleración y deceleración- Posicionados - Tiempos de espera (Dwell time)- Velocidades - Zonas
Al alimentar la PCU, la memory flash se carga en la memoria interna.Se pueden escribir hasta 100000 veces
Memoria de trabajo de la PCU. Aquí se encuentran los datos de configuración del sistema y los posicionados a realizar (OPERACIÓN MEMORIA)
Para programar esta memoria, se hace a través de TRANSFERENCIA o del software CX-POSITION.
Application Unit (Mechatronics) 83
yCX-PositionCompatible con Win95/98/2000 y NT4.0Basado en el formato CX-Automation SuiteComunicaciones serie y Ethernet via FinsGateway driverAplicable para las tarjetas:
CS1W-NCx13/NCx33CJ1W-NCx13/NCx33
Software para:la programación de posicionadosla monitorización del estado de la tarjetala transferencia entre PC NCla escritura en Memoria flashla monitorización de la configuración NC en PC
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
Application Unit (Mechatronics) 84
yCX-Position
Proy
ecto
Estr
uctu
ra d
e ár
bol
CJ1W-N
C213(PLC1)Tablas de parám
etros, secuencias,ac/dec
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
Application Unit (Mechatronics) 85
yCX-PositionMonitorización:
Estado NC (E/S), posición actual y estado (error)
Histórico de errores (20)
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
Application Unit (Mechatronics) 86
yCX-PositionMonitorización:
Área memoria operación (n) (5 canales por eje)
Área datos operación (l) (16 canales por eje)
Sólo monitorización
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
Application Unit (Mechatronics) 87
PASOS A
REALIZAR
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO
Application Unit (Mechatronics) 88
1.- INSTALACIÓN Y CABLEADO DE LA TARJETA2.- CONFIGURACIÓN DEL AREA DE PARÁMETROS:
- DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN- DEFINICIÓN DE PARÁMETROS
3.- EJECUCIÓN OPERACIÓN- OPERACIÓN DIRECTA- OPERACIÓN DE MEMORIA
EJECUCIÓN DE UN POSICIONADO
Application Unit (Mechatronics) 89
- DIRECCIÓN AREA DE EXPANSIÓN
Application Unit (Mechatronics) 90
PARÁMETROS (CX-POSITION)
Proyecto
Parámetro
Dirección memoria interna PCU
Valor del parámetro
Application Unit (Mechatronics) 91
UNIDAD(Pulsos, mm, pulgadas)
PULSE RATE(relación entre UNIDAD y pulsos)
SEÑAL ENTRADA LIMITE(Señal 0:NC o 1:NO)
PARÁMETROS I
SEÑAL ENTRADA ORIGEN(Señal 0:NC o 1:NO)
SEÑAL PULSO Z(Señal 0:NC o 1:NO)
ENTRADA PARADA EMERGENCIA(0:Sólo parar salida de pulsos o 1:salida de pulsos y reset del contador de error)
DESIGNACIÓN ORIGEN INDEFINIDO(0:Se mantiene la posición o 1:se pasa a origen indefinido tras emergenciaó límite)
PULSOS SALIDA(0:adelante/atras o 1:pulsos/dirección)
CX-Position
00040815
X: m+4Y: m+32Z: m+60U: m+88
PLC
Application Unit (Mechatronics) 92
PARÁMETROS IIMODO DE OPERACIÓN(0:Mode0, 1:mode1, 2:mode2 ó 3:mode3) CX-Position
TIPO BÚSQUEDA ORIGEN(0:Reverse1, 1:reverse2, 2:1dirección)MÉTODO DETECCIÓN ORIGEN(0:1ºZ , 1:1ºZ , 2:1ºZ, 3:límite)DIRECCIÓN BÚSQUEDA(0:CW, 1:CCW)
VELOCIDAD MÁXIMA
VELOCIDAD INICIAL
VELOCIDAD RÁPIDA BÚSQUEDA DE ORIGEN
VELOCIDAD LENTA BÚSQUEDA DE ORIGENCOMPENSACIÓN DE ORIGEN
00041215 0811 07 03
0015 0015
PLC X: m+5Y: m+33Z: m+61U: m+89
X: m+7,6...Y: m+35,34...Z: m+63,62...U: m+91,90...
(Mayor / menor peso)
Application Unit (Mechatronics) 93
PARÁMETROS IIBÚSQUEDA DE ORIGENLa búsqueda de origen consiste en la adquisición de la posición origen fijada por las señales físicas procedentes de sensores de posición.Esta posición se fija con la señal de proximidad de origen (ORG) y el pulso Z de realimentación del encoder del servomotor.
El procedimiento estándar consiste en:Aceleración y busqueda a velocidad rápida de la señal proximidad origen, en
la dirección de búsqueda.Una vez detectada la señal proximidad de origen (ORG), deceleración a
velocidad lenta de búsqueda de origen.Si no se detecta la señal proximidad origen, sino el límite (CCWL o CWL según
la dirección de búsqueda), se produce un error o cambio de dirección dependiendo del tipo búsqueda origen. (1dirección o reverse respectivamente)
Estando en velocidad lenta, se para cuando se detecta el primer flanco de bajada de la señal de origen (fase Z) (depende del método detección de origen) que se define como origen.
Si hay definida una compensación de origen se ejecuta la compensación a la velocidad lenta de búsqueda.
Application Unit (Mechatronics) 94
CCWL ORG CWL
PULSO Z
DIRECCIÓN BÚSQUEDA
Velocidad rápida
Velocidad lenta
Compensación
ORIGEN
INICIOBÚSQUEDA
INICIOBÚSQUEDA
TIPO BÚSQUEDA ORIGEN (0:Reverse1)
MÉTODO DETECCIÓN ORIGEN (0:1ºZ )
PARÁMETROS II
Application Unit (Mechatronics) 95
Parámetros de búsqueda (m+5, m+33,m+61 y m+89)
15 00Modo operación (0-3)Afectan a las señales físicas que intervienen.Dirección de
búsqueda0: CW1: CCW
Modo búsqueda origen0: Reverso 1 (Cambia de dirección si detecta límite)
1: Reverso 2 (Cambia de dirección si se ejecuta en proximidad de origen)
2: Una dirección (En una sóla dirección)
Método de deceleración0: Con señal reversa de origen proximidad (1º Z tras flanco bajada señal origen proximidad)
1: Sin señal reversa de origen proximidad (1º Z tras flanco subida señal origen proximidad)
2: Origen proximidad no usada (Primer pulso Z)
3: Señal de límite usada en lugar de origen proximidad
BÚSQUEDA DE ORIGEN
Application Unit (Mechatronics) 96
PARÁMETROS III
CURVA ACELERACIÓN/DECELERACIÓN (0: Trapezoidal, 1: Curva en S)
TIEMPO ACELERACIÓN (BÚSQUEDA)
TIEMPO DECELERACIÓN (BÚSQUEDA)
TIEMPO MONITORIZACIÓN POSICIONADO Tiempo máximo entre salida de pulsos completa y activación señal INP
LIMITES DE SOFTWARE CCW y CW (Valor máximo de la posición actual PV)
DESIGNACIÓN INICIAL DE PULSOS (velocidad de salida del primer pulso)
COMPENSACIÓN BACKLASH
(Backlash es la holgura del mecanizado, para compensar este error mecánico se ejecutan unos pulsos a una velocidad)
VELOCIDAD COMPENSACIÓN BACKLASH
Application Unit (Mechatronics) 97
OPERACIÓN
DIRECTA
Application Unit (Mechatronics) 98
OPERACIÓN DIRECTAy Se puede llevar a cabo un control de posición escribiendo
las posiciones, velocidades y demás parámetros en el área de datos de operación del PLC.
15 00
POSICIÓN DESTINOEje X Eje Y Eje Z Eje Ul+9, l+8 l+21, l+20 l+33, l+32 l+45, l+44
15 00
Rango: C000 0001h a 3FFF FFFFh (-1 073 741 823 a 1 073 741 823)Valor hexadecimal (complemento a 2 ) del número de pulsos.
VELOCIDAD Eje X Eje Y Eje Z Eje Ul+11, l+10 l+23, l+22 l+35, l+34 l+47, l+4615 0015 00
Rango: 0000 0001h a 0007 A120h (1 a 500 000)Valor hexadecimal de la velocidad (número de pulsos por segundo).
Application Unit (Mechatronics) 99
OPERACIÓN DIRECTA
TIEMPO ACCELERACIÓNEje X Eje Y Eje Z Eje U
l+13, l+12 l+25, l+24 l+37, l+36 l+49, l+4815 0015 00
Rango: 0000 0000h a 003 D090h (0 a 250 000)Valor hexadecimal del tiempo en ms desde velocidad inicial a velocidad máxima.
TIEMPO DECELERACIÓNEje X Eje Y Eje Z Eje U
l+15, l+14 l+27, l+26 l+39, l+38 l+51, l+5015 0015 00
Rango: 0000 0000h a 003 D090h (0 a 250 000)Valor hexadecimal del tiempo en ms desde velocidad máxima a velocidad inicial.
Application Unit (Mechatronics) 100
OPERACIÓN DIRECTA
No se puede hacer interpolación
Movimiento ABSOLUTO n.03 n+2.03 n+4.03 n+6.03
Movimiento RELATIVO n.04 n+2.04 n+4.04 n+6.04
INTERRUPT FEEDING n.05 n+2.05 n+4.05 n+6.05
Eje X Eje Y Eje Z Eje U
y Con la operación directa podemos realizar:
y Movimiento absoluto, es el posicionado respecto al origen, es decir el origen es tomado como coordenada 0.
y Movimiento relativo, es el posicionado respecto a la posición actual, es decir, la posición actual es tomada como coordenada 0.
y Interrupt feeding consiste en un control de velocidad hasta que se activa una interrupción que ejecuta un posicionado desde el mismo punto donde se activó la interrupción.
Application Unit (Mechatronics) 101
EJEMPLO (EJE X)Nº Unidad 0n = 2000 / m = 20000DM20000 = 000DDM20001 = 0000DM20002 = 0000
Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (CX-Position)
2º. DEFINIR POSICIONADO2º. DEFINIR POSICIONADOMovimiento relativo de 123456 pulsos sentido CCW a velocidad de 1500rpm
1º. DEFINIR ORIGEN1º. DEFINIR ORIGEN
Posición l+9, l+8 DM0009 = 0000, DM0008 = 0000
Cambio PV n.08 2000.08 = ON
y Búsqueda de origen: n.06 (2000.06)
y Definir posición actual----------- o -----------
POSICIÓN l+9, l+8 -123456 FFFE1DC0h DM0009 = FFFE, DM0008 = 1DC0
VELOCIDAD l+11, l+10 1500rpm (encoder 2048ppr) 512000pps C800hDM0011 = 0000, DM0010 = C800
TIEMPOS ACELERACIÓN/DECELERACIÓN por defecto (DM0015,14,13,12 = 0000)
MOVIMIENTO RELATIVO n.04 2000.04 = ON
Application Unit (Mechatronics) 102
OPERACIÓN DIRECTA
El CAMBIO de velocidad es inmediato mientras que el de posicióny aceleración/deceleración toma efecto en el siguiente comando.
y También se puede realizar como OPERACIÓN DIRECTA:y CAMBIAR DE POSICIÓN (PRESET)y JOGGINGy OVERRIDE
y Si se modifica el posicionado online (mientras se ejecuta):
OPERACIÓN MEMORIA P0-P1-P2-P3-P0 Si en P2-P3 se ejecuta OPERACIÓN DIRECTA a (P4)
Si ABSOLUTA P4-P3-P0Si RELATIVA P4-P3'-P0'
P0
P1 P2P4
P3'P0'
P3
OPERACIÓN DIRECTA- Si nueva OPERACIÓN DIRECTA ABSOLUTA- Si nueva OPERACIÓN DIRECTA RELATIVA
Ejemplos de distintas operaciones:
Application Unit (Mechatronics) 103
OPERACIÓN
MEMORIA
Application Unit (Mechatronics) 104
y Se rellenan las tablas con las velocidades en pps, tiempos de aceleración y deceleración en ms, tiempos de espera (dwell time) en s, y las zonas para cada uno de los ejes con el software CX-Position.
OPERACIÓN DE MEMORIA
Application Unit (Mechatronics) 105
OPERACIÓN DE MEMORIA
y Se rellena la tabla con los posicionados.
Application Unit (Mechatronics) 106
X, Y, Z, U Posición final (c.absolutas) o desplazamiento (c.relativas)
Axis set Juego de ejes que intervienen en el posicionado
Output code Código salida (0 a 16) que se activa tras terminar el posicionado
Position desig. Tipo de posicionado (0: absoluto, 1: relativo)
End code Tipo posicionado 0:Sing (INDEPENDIENTE), 1: Auto (AUTOMÁTICO), 2:Cont (CONTINUO), 3:Bank (FINAL DE BANCO), 4:Speed (CONTROL VELOCIDAD), 5 / 6: Interrpt(prg/rev) (INTERRUPT FEEDING F/R)
Dwell No. Tiempo espera (nº t. espera almacenado en tabla DWELL)
Acc No. Aceleración (nº t. aceleración en la tabla ACC/DEC)
Dec No. Deceleración (el nº t. deceleración en la tabla ACC/DEC)
Start Spd Velocidad inicial (el nº velocidad en la tabla SPEED)
Target Spd Velocidad destino(el nº velocidad en la tabla de SPEED)
OPERACIÓN DE MEMORIAy Los datos necesarios para definir un posicionado son:
Application Unit (Mechatronics) 107
Posicionado #0: INDEPENDIENTE15000 pulsos incrementales CCW a 5000bpsPosicionado #1: CONTINUO14725 pulsos incrementales CW a 4000bpsPosicionado #2: FIN DE BANCO9175 pulsos incrementales CCW a 1500bps
Velocidades Acceleraciones Deceleraciones1: 5000pps 1: 100ms 1: 100ms
2: 4000pps 2: 25000ms 2: 25000ms
3: 1500pps
5000bps
1500bpsSTART
START#0
#1 #2
4000bps
15000pulsos14725pulsos 9175pulsos
EJEMPLOSecuencia a realizarSecuencia a realizar
Estudio de los posicionadosEstudio de los posicionados
Datos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleraciónDatos para las tablas de velocidad, aceleración y deceleración
Application Unit (Mechatronics) 108
EJEMPLO
Application Unit (Mechatronics) 109
Nº Unidad 0n = 2000 / m = 20000DM20000 = 000DDM20001 = 0000DM20002 = 0000
2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADO2º. ESPECIFICAR SECUENCIA POSICIONADOEje XEje Y Eje Z Eje Un+1 n+3 n+5 n+7 Secuencia a ejecutar (ej seq = 0 eje X; n+1 = xx00)n.00 n+2.00 n+4.00 n+6.00 Activar lectura secuencia (ej n.00 = 0N)
1º. DEFINIR ORIGEN1º. DEFINIR ORIGEN
3º. EJECUTAR POSICIONADOS3º. EJECUTAR POSICIONADOSEje XEje Y Eje Z Eje Un.01 n+2.01 n+4.01 n+6.01 START. Ejecuta la secuencia especificada (n.01 = ON)n.02 n+2.02 n+4.02 n+6.02 Ejecuta la secuencia especificada PASO A PASO
EJEMPLO
Define el área de expansión en l = D0000 y parámetros de la tarjeta (CX-Position)
Posición l+9, l+8 DM0009 = 0000, DM0008 = 0000
Cambio PV n.08 2000.08 = ON
y Búsqueda de origen: n.06 (2000.06)
y Definir posición actual----------- o -----------
Application Unit (Mechatronics) 110
TRANSFERENCIAS
Application Unit (Mechatronics) 111
TRANSFERENCIAS
Formato de los datos a transferirFormato de los datos a transferir
Métodos de transferenciaMétodos de transferencia
Transferencia mediante E/S
Transferencia inteligente
C200HE/G/X
772 palabras772 palabras 128 palabras128 palabrasCX-POSITION
y Parámetros de ejesy Secuencias posicionadoy Velocidadesy Posiciones destinoy Aceleracionesy Deceleracionesy Dwell timesy Zonas
Datos posibles de Datos posibles de Transferir/SalvarTransferir/Salvar 4 ó 8 dígitos con distintos formato. Consultar el manual
W376-E1-1 (CS1) o W397-E1-1 para ver las direcciones
Una transferencia consiste en escribir información (datos) directamente en la memoria RAM de la unidad especial (en este caso de la PCU).
SALVAR DATOSSALVAR DATOS
- Bit de Salvar datos n+1.14- Software CX-POSITION
Consiste en copiar la memoria RAM en la memoria EEPROM (Memory Flash) para evitar su pérdida tras un corte de alimentación
Application Unit (Mechatronics) 112
y Definir el área de datos de expansión.(PARÁMETROS COMUNES (m, m+1, m+2))
y Creamos una tabla con los datos a transferir.
Ejm: m+0 (DM20000) = 000Dm+1 (DM20001) = 01F4m+2 (DM20002) = 0000>> l = DM0500
Velocidades #0 y #1 a 1000 y 66000pps (eje X).
1000pps = 03E8
66000pps = 101D0
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/S
Las velocidades se indican en hexadecimal y en 2 canales cada una y las direcciones son 112D/112C y 112F/112E respectivamente para #0 y #1.
DM0200 03E8DM0201 0000DM0202 01D0DM0203 0001
Application Unit (Mechatronics) 113
TRANSFERENCIA MEDIANTE E/Sy Programar las instrucciones siguientes:
MOV
MOV
MOV
DIFU
n+8.14
n+1.12
ESCRIBIR
AUX
AUX
l + 0
l + 3
l + 2
Nº DATOS
DIRECCIÓN PCU
DIREC. DATOS
MOVl + 1
DIR.DAT. DM/EM
LD EscribirDIFU(13) AUXLD AUXAND NOT n+2.14MOV Nº datos l+0
MOV Dirección datos l+2MOV Dirección PCU l+3OUT n+1.12
MOV Dir.dat.(DM/EM) l+1
#0004
#000D
#0128
#112C
#0004 #000D #0128 #112C
4 palabras (2 datos) de la dirección DM200 a la dirección #112C (velocidad 0)
Application Unit (Mechatronics) 114
Las instrucciones de lectura y escritura inteligente ( IORD / IOWR ) se usan para transferir datos desde o hacia la memoria de la unidad especial de E/S especificada.
IOWR FunciónC DIRECCIÓN memoria DESTINO de la unidad PCU (HEX) S Primera DIRECCIÓN origen de DATOSW
W Nº unidad destino (HEX)W+1 Nº palabras a enviar ( 0 – 80h)
128 DATOS
INSTRUCCIONES IOWR/IORD
DIRECCIÓN donde se encuentran datos UNIDAD destino
IORD FunciónC DIRECCIÓN memoria ORIGEN de la unidad PCU (HEX) WS Primera DIRECCIÓN destino de DATOS
DIRECCIÓN donde se encuentran datos UNIDAD destino
Application Unit (Mechatronics) 115
Comp. BACKLASH (eje Z): 100 pulsos, 500 pps.y Creamos una tabla con los datos a transferir.
TRANSFERENCIA INTELIGENTE
COMPENSACIÓN DE BACKLASH Eje X Eje Y Eje Z Eje U0010 002C 0048 006415 00
Rango: 0000 a 270Fh (0 a 9999)
VELOCIDAD COMP. BACKLASH Eje X Eje Y Eje Z Eje U0011 002D 0049 0065
15 0015 00
Rango: 0000 0001h a 0007 A120h (1 a 500 000)
100pulsos = 0064500pps = 0000 01F4
DM3015 0064DM3016 01F4DM3017 0000
Compensación de backlashVelocidad comp. backlash
Application Unit (Mechatronics) 116
IOWR
DIFU
TRANSF
ESCRIBIR
AUX
AUX
DIRECCIÓN PCU
255.06
TRANSF
FIN SINERROR
FIN SINERROR
DIREC. DATOS
DIR.AUXILIAR
y Programar las instrucciones siguientes:
TRANSFERENCIA INTELIGENTE
LD EscribirDIFU(13) AUXLD AUX
AND NOT FIN SIN ERRORIOWR Dirección PCU
Dirección auxiliarOUT TRANSFAND 255.06
Dirección datos
OR TRANSF
OUT FIN SIN ERROR IOWR #0048DM03015
DM00200
NºUNIDADDM00200 = 0000NºPALABRASDM00201 = 0003
Application Unit (Mechatronics) 117
TIEMPOS DE TRANSFERENCIA
El cálculo del tiempo de transmisión es complicado y depende del modelo del PLC, el programa Ladder y de la unidad PCU.
OPERACIÓN NC113 NC213 NC413MONTAR 0,29 ms 0,32 ms 0,41 msESCRITURA 0,7 ms 0,7 ms 0,6 msLECTURA 0,7 ms 0,7 ms 0,6 ms
EFECTO EN EL CICLO DE SCAN
Nº Datos IORD IOWR
3 2,5 ms 3,7 ms15 3,7 ms 9,8 ms30 5,3 ms 17 ms126 15 ms 62 ms
Transferencia Inteligente
NC413
Nº Datos
READ DATA
WRITEDATA
3 27 ms 47 ms15 29 ms 47 ms30 31 ms 49 ms300 85 ms 142 ms672 185 ms 293 ms
Transferencia E/S
Nº Datos
READ DATA
WRITEDATA
3 13 ms 13 ms15 13 ms 13 ms30 15 ms 15 ms300 45 ms 50 ms772 100 ms 120 ms
Transferencia E/SNº
Datos IORD IOWR
3 0,6 ms 0,6 ms15 0,6 ms 0,6 ms30 0,6 ms 0,6 ms126 0,6 ms 0,6 ms
Transferencia InteligenteNC413
Application Unit (Mechatronics) 118
EJEMPLOS
Application Unit (Mechatronics) 119
ySistema de inspección
Los datos de la imagen capturada por el sensor de visión, son introducidos en la CPU del CJ1 que envía los comandos de posicionado a la PCU
Mediante operación directa, se puede posicionar sin hacer ninguna transferencia de datos a la PCU, lo que nos ofrece un sistema de inspección relativamente sencillo.
EJEMPLOS DE APLICACIONES
Application Unit (Mechatronics) 120
ySistema de ensamblado
Hasta 100 posicionados por eje pueden estar almacenados en la memoria de la PCU que se irán ejecutando por operación de memoria. (interpolación lineal)
Cualquier respuesta de emergencia se puede programar mediante una interrupción forzada y una operación directa.
EJEMPLOS DE APLICACIONES
Application Unit (Mechatronics) 121
yAlimentador
Usando la función interrupt feeding, el eje se desplazará una posición fija después de detectar la marca.
Con la aceleración/deceleración en curva en S se suprime el deslizamiento entre material y alimentador con lo que se mejora la precisión del alimentador.
EJEMPLOS DE APLICACIONES
Application Unit (Mechatronics) 122
SMARTSTEP
CJ1
CJ1W-NCxx3
Entradas ExternasLímite CCWLímite CWOrigenEmergencia
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA