PROFIdrive

Režimy homing (reference)

Pohon musí být v provozním stavu s nastaveným polohovacím režimem (telegramy 7, 9 nebo 111). Nesmí být aktivní žádná polohová úloha (task) pohon musí být v klidovém stavu. Režim se vybírá parametrem Homing_Mode v aplikaci TGZ_GUI. K zahájení homing procedury nastavte v řídicím slovu STW1 bit 11 na hodnotu 1. Během běhu homing procedury jsou bity 10, 11 a 13 ve stavovém slovu ZSW1 vynulovány. Po úspěšném dokončení homingu přejdou bity 10, 11 a 13 na hodnotu 1. V případě chyby během homingu se nastaví pouze bit 13. Proceduru homing lze přerušit nastavením STW1 bit 11 na 0. Pro dokončení úspěšného homingu je rovněž nutné nastavit STW1 bit 11 zpět na 0. Teprve poté se pohon vrátí do základního provozního stavu.

Dostupné režimy:

Číslo režimu	Popis režimu
0	Nastavení nulové polohy na aktuální pozici. Používá aktuální pozici jako referenční bod pro home.
1	Nalezení koncového spínače. Pohyb se spustí kladným nebo záporným směrem, dokud není detekován koncový spínač. Poté se provede reverzní pohyb, dokud koncový spínač nepřestane být aktivní. Aktuální pozice se nastaví jako home. Parametry Homing_NegLimSwitchMask a Homing_PosLimitSwitchMask určují digitální vstup odpovídající koncovému spínači. Směr homingu určuje znaménko parametru Homing_Velocity_Direction.
2	Nalezení koncového spínače, poté nulový úhel. Podobné jako režim 1, ale po nastavení home polohy se motor přesune na nulový úhel zpětné vazby.
4	Nalezení homing spínače. Podobné jako režim 1, ale jako vstup se používá homing spínač (Homing_ReferenceSwitchMask). Počáteční směr určuje znaménko parametru Homing_Velocity_Direction. Algoritmus rovněž zohledňuje kladný a záporný koncový spínač.
5	Nalezení homing spínače, poté nulový úhel. Podobné jako režim 4, ale po nastavení home polohy se motor přesune na nulový úhel zpětné vazby.
8	Pohyb k mechanickému dorazu. Pohon se pohybuje, dokud nenarazí na pevnou mechanickou překážku, což způsobí překročení polohové chyby. Poté se pohyb zastaví a home poloha se nastaví.
9	Pohyb k mechanickému dorazu, poté nulový úhel. Podobné jako režim 8, ale po nastavení home polohy se motor přesune na nulový úhel zpětné vazby.

Polohové úlohy (Tasks)

Zesilovač TGZ umožňuje používat až deset úloh v režimu polohování. Čísla úloh se nastavují signálem SATZANW v telegramu 7, 9 nebo 111. Parametry úlohy lze nastavit pomocí rozhraní TGZ_GUI. Cílová poloha je vždy 64bitová (v jednotkách TGZ), aby byla umožněna plná přesnost hodnoty. Režim úlohy je buď 0 - relativní polohování, nebo 1 - absolutní cílová hodnota. Pro neplatné číslo úlohy se neprovede žádná akce. Platné hodnoty jsou 0 - 9 (PD_Task1 - PD_Task10). Podrobný popis úlohy a přímého režimu Manual data input (MDI) naleznete v dokumentaci k PROFIdrive Profile . Popis registrů TGZ pro polohové úlohy naleznete v popisu registrů.

Jog

Funkce jog je podporována jak v polohovém (telegramy 7, 9, 111), tak v rychlostním režimu (telegramy 1, 3, 352). Všechny parametry funkce jog lze nastavit pomocí aplikace TGZ_GUI. Pomocí řídicího slova STW1 bitů 8 a 9 jsou k dispozici dvě nastavené hodnoty jog. Pokud jsou nastaveny oba bity, pohon se buď zastaví v režimu rychlosti, nebo v režimu polohování nedělá nic.

Pohon pracuje v rychlostním režimu, když je jog aktivní, tj. pohybuje osou požadovanou rychlostí jog nekonečně dlouho, dokud se nezastaví.

Funkce je implementována podle standardu popsaného v dokumentaci PROFIdrive Profile.

Chybový buffer

TGZ využívá standardní mechanismus chybového bufferu PROFIdrive. Protože standardní položka v chybovém bufferu má šířku 16 bitů, ale TGZ používá 32bitová chybová čísla, každá chybová situace zabírá dvě po sobě jdoucí položky v bufferu (PNU 947). Buffer může uložit až osm chybových situací, což tvoří pole o 16 položkách (každá položka je 2 bajty dlouhá).
K přečtení chybové situace se používá index parametru. Jelikož každá chyba zabírá dva 16bitové hodnoty, jsou nutná dvě čtení:

• Sudý index → Dolních 16 bitů chyby
• Lichý index → Horních 16 bitů chyby

Typicky se k získání nejnovější chyby používají indexy 0 a 1.

Čtení chyb

PROFIdrive podporuje vícenásobné čtení registrů, což umožňuje efektivní načítání chyb. Funkční blok SinaPara lze použít následujícím způsobem:

• Nastavte sxParameter[0].siParaNo = 947 a sxParameter[1].siParaNo = 947
  (PNU číslo).
• Nastavte sxParameter[0].siIndex = 0 a sxParameter[1].siIndex = 1.
• Nastavte ParaNo = 2 (pro čtení dvou parametrů).
• TGZ automaticky nastaví formát čtení na 16#42 (42h znamená 16bitovou hodnotu).

Alternativně lze pro jednodušší implementaci použít funkční blok SinaParaS.

Počitadla chyb

• PNU 944 (Čítač chybových hlášení): Zvyšuje se o 2 při každé nové chybové situaci.
• PNU 952 (Čítač chybových situací): Zvyšuje se o 1 při každé nové chybě.

Potvrzování chyb

Když je chyba potvrzena prostřednictvím bitu 7 v řídicím slovu, chybový buffer se posune dolů a nejnovější chyba je odstraněna.
Chybový buffer lze zcela vymazat zapsáním nuly do parametru PNU 952.
Podrobnosti naleznete v PROFIdrive Profile Manual.

Chybové kódy

V případě jakékoli chyby pohonu se chybový kód zkopíruje do vyrovnávací paměti chyb. Používá se standardní mechanismus vyrovnávací paměti chyb PROFIdrive. Protože standardní chybový kód PROFIdrive má šířku pouze 16 bitů a TGZ používá 32bitové chyby, existují vždy dvě chybové zprávy obsahující celé 32bitové chybové slovo. Proto je parametr 947 organizován s 8 chybovými situacemi se 2 chybovými zprávami. Zpráva s indexem 0 obsahuje dolních 16 bitů chybového kódu a zpráva s indexem 1 horních 16 bitů. Vyrovnávací paměť poruch lze zcela vymazat zápisem nuly do parametru 952.

Telegram 111 obsahuje prostor pro poslední aktivní chybový kód, přičemž pole WARN code (PZD11) obsahuje dolních 16 bitů a pole FAULT code (PZD10) obsahuje horních 16 bitů chybového kódu TGZ. Podobně má telegram 352 pole pro WARN (PZD5) a FAULT (PZD6). Jsou kódovány stejným způsobem. Chybové kódy TGZ jsou bitově orientované, tj. je možných až 32 chyb, a jsou kumulativní, tj. může být nastaveno několik bitů současně.

Bit	Popis chyby
2	rezervováno (interní chyba)
3	Přepětí na DC sběrnici
4	Podpětí na DC sběrnici
5	Diagnostika STO
6	Chyba zadržovací brzdy
9	Teplota motoru
11	Teplota pohonu
12	Zpětná vazba
14	Překročená rychlost
15	Polohová chyba (konturování)
17	Průmyslová sběrnice (ztráta komunikace)
19	Chyba regulátoru proudu
20	Nouzové zastavení
21	Saturace budiče
22	Regenerativní výkon
27	Neplatný parametr

Vztah mezi souřadnicemi TGZ a hodnotami PROFIdrive

Jednotka TGZ používá pro polohu 64bitové hodnoty. Tato hodnota se skládá z počtu otáček v horních 32 bitech a počtu přírůstků v rámci jedné otáčky. Naproti tomu standard PROFIdrive používá pro polohu pouze 32bitové hodnoty. Z tohoto důvodu je nutný určitý druh škálování. Hledaná hodnota polohy z telegramu PROFIdrive je rozšířena na 64 bitů a poté posunuta doleva o 32 minus počet bitů uvedený v nastavení TGZ - hodnota BitsPerRevol generátoru profilu (PG). Pokud je například BitsPerRevol=20, pak je hodnota z PROFIdrive posunuta doleva o 12 bitů. Posunutí má stejný účinek jako vynásobení hodnoty 212 (tj. 4096). Podobné snížení se provádí při odesílání aktuální hodnoty polohy z TGZ do řídicí jednotky PROFIdrive: 64bitová poloha TGZ se posune doprava o 32 - BitsPerRevol (což je stejná operace jako dělení 2(32-B itsPerRevol) ) a výsledných dolních 32 bitů se odešle v telegramu PROFIdrive.

Hodnoty rychlosti nejsou vůbec škálovány, protože telegramy TGZ i PROFIdrive používají 32bitové hodnoty. Význam rychlosti je proto stejný jako význam rychlosti pro profil generátor.

Akcelerace a decelerace musí být nastaveny přímo v TGZ servisním programem TGZ_GUI v sekci PROFIdrive a můžou být změněny telegramy PROFIdrive pouze pomocí přepisovacích (procentuálních) hodnot obsažených v příslušných telegramech.

Kompenzace vůle

Firmware ze srpna 2023 nebo novější implementuje kompenzaci vůle. Pro hodnotu vůle se používá standardní parametr PNU 2583. Je uložen jako celočíselná 32bitová hodnota se znaménkem a má stejný fyzikální význam jako požadovaná nebo skutečná poloha v telegramu 9 nebo 111.

Chcete-li použít kompenzaci vůle, je třeba nejprve provést úspěšnou referenci (homing).

Kladný směr pohybu se provádí při inkrementaci skutečné polohy. Stejně tak je definován záporný směr pohybu, když je pozice dekrementována.

Samotná kompenzace závisí na znaménku vůle:

• Kladná hodnota vůle: pokud je požadovaná poloha v kladném směru, je k hodnotě přičtena hodnota vůle. Naopak při záporném pohybu se k požadované poloze nepřičítá žádná hodnota.
• Záporná hodnota vůle: při záporném pohybu se vůle odečítá od požadované polohy, takže výsledek je zápornější. Při kladném směru se ke konečné požadované poloze nepřičítá žádná hodnota.

Použití kladné nebo záporné vůle závisí na zvoleném postupu polohování a jeho konečném pohybu. Pokud polohování končí záporným pohybem, použijte kladnou vůli, protože vůle je již nastavena na levou stranu. Stejně tak zvolte zápornou hodnotu vůle, pokud poslední naváděcí pohyb probíhá v kladném směru.

Hodnotu vůle lze nastavit pouze pomocí parametru PNU 2583 v PLC, v oblasti registru TGZ není žádný ekvivalent.

Pro nastavení PNU 2583 lze v portálu TIA použít programový blok s názvem SinParaS.

Vstup hardwareId je nastaven na stejnou hodnotu jako vstup HWIDSTW bloku SinaPos, tj. identifikátor telegramu TGZ. AxisNo může být 0 pro první osu nebo 1 pro druhou osu. Protože je vůle typu DINT (celé číslo se znaménkem 32bit), musí být požadovaná hodnota vůle zapsána na vstup ValueWrite2. Zápis se provede přepnutím Start z False na True.

Režim regulace otáček a normalizované hodnoty

Telegramy 1, 3 a 352 se používají pro režim regulace otáček. Tyto telegramy používají normalizované hodnoty otáček ve formátu N2 nebo N4 (kapitola 6.3.4.5 příručky PROFIdrive). Požadované a skutečné otáčky jsou vyjádřeny v procentech referenční hodnoty. Servozesilovač TGZ k tomuto účelu používá registr jmenovitých otáček s názvem M-Nn - ten musí být nenulový, jinak by režim regulace otáček nefungoval. Normalizované hodnoty N2 nebo N4 v telegramu jsou v rozsahu od -200 % do 200 % referenční hodnoty M-Nn. Registr M-Nn lze číst pomocí standardního parametru PNU 60 000 Velocity reference value. Kompletní přístup (čtení/zápis) je možný přímým přístupem k parametrům TGZ, čísla registrů jsou 0x211B pro osu 1 a 0x221B pro osu 2. Viz. také Registry TGZ.

Poznámka

Všimněte si, že PNU 60 000 se čte jako desetinné číslo (FLOAT32), zatímco přímý přístup k registrům TGZ je vždy 32bitovým celým číslem.

Interní generátor rychlostního profilu používá při změně rychlosti jako hodnotu zrychlení registr PD_Dec (0x355F / 0x365F).

Parametry pohonu PROFIdrive

Servopohon TGZ podporuje přístup k parametrům prostřednictvím slotů 1 a 2 (slot 2 pouze pro variantu se dvěma osami). Pro přístup k parametrům TGZ lze použít tři indexy datových objektů záznamu:

• 47 - údaje ze starších záznamů. Osa je uvedena přímo v záhlaví požadavku.
• 0xB02E - přístup k lokálním základním parametrům. Osa je určena slotem, který provádí přístup.
• 0xB02F - přístup ke globálním základním parametrům. Osa je uvedena přímo v hlavičce požadavku.

Podporované standardní jednotky PROFIdrive PNU

Servopohon TGZ podporuje následující standardní a povinné parametry PROFIdrive (PNU):

Číslo	Popis	Datový typ
922	Výběr telegramu	Unsigned16
930	Provozní režim	Unsigned16
944	Počítadlo chybových zpráv	Unsigned16
947	Číslo chyby	Pole Unsigned16
964	Identifikace jednotky	Struktura
965	Identifikace režimu	Struktura
975	Identifikace objektu jednotky	Struktura

Info

Popis standardních parametrů PROFIdrive naleznete v dokumentaci PROFIdrive. PNU 922, 930, 944 a 947 jsou pro každou osu jedinečné.

Referenční hodnoty PNU

Číslo	Popis	Datový typ	Název registru TGZ	Registrační číslo TGZ
2000	Referenční rychlost	Float32	M-Nn	0x2118, 0x2218
2001	Referenční napětí	Float32	M-Un	0x2117, 0x2217
2002	Referenční proud	Float32	M-In	0x211B, 0x221B
2003	Referenční točivý moment	Float32	M-Mn	0x2119, 0x2219
2007	Referenční zrychlení	Float32	PG-PD_Acc	0x395E, 0x3A5E

Výše uvedené parametry jsou pro každou osu jedinečné. Použijte příslušný identifikátor osy spolu s indexem datového objektu.

Další parametry PROFIdrive

Číslo	Popis	Datový typ
2583	Kompenzace vůle	Signed32

Čísla parametrů od 2010 do 8191 jsou vyhrazena pro budoucí rozšíření firmwaru. PNU 2583 se používají pro kompenzaci vůle a jsou jedinečné pro každou osu.

Registry TGZ

Všechny registry TGZ jsou přístupné jako specifické registry PROFIdrive výrobce, počínaje číslem 0x2000 (16#2000, tj. 8192 DEC). Seznam použitelných registrů lze stáhnout z webových stránek TG Drives. Všechny parametry TGZ jsou seskupeny dohromady. Existuje několik skupin - společné, motor, pohon, generátor profilů atd. Skupiny jsou číslovány od nuly, stejně jako parametry ve skupině. První dvě hexadecimální čísla tvoří číslo skupiny, 0x2000 je první skupina. Poslední dvě hexadecimální čísla určují index parametru v rámci skupiny. Například číslo parametru 0x2119 patří do skupiny 1 (Motor) a jeho index je 25 (0x19 = 16#19 = 25 DEC). Jednoosá varianta TGZ nepoužívá parametry osy 2. Pro přístup k parametrům prostřednictvím sítě PROFINET je k úplnému určení správného parametru zapotřebí pouze číslo parametru. Položka osy v hlavičce zprávy PROFIdrive request je ignorována.

Všechny registry TGZ jsou vždy 32bitové integer hodnoty.

Číslo skupiny	Název
0x2000	Společné
0x2100	Motor, osa 1
0x2200	Motor, osa 2
0x2300	Drive, osa 1
0x2400	Drive, osa 2
0x2500	Proudový regulátor, osa 1
0x2600	Proudový regulátor, osa 2
0x2700	Regulátor rychlosti, osa 1
0x2800	Regulátor rychlosti, osa 2
0x2900	Regulátor polohy, osa 1
0x2A00	Regulátor polohy, osa 2
0x2B00	Zpětná vazba, osa 1
0x2C00	Zpětná vazba, osa 2
0x3100	Command, osa 1
0x3200	Command, osa 2
0x3300	Monitorování, osa 1
0x3400	Monitorování, osa 2
0x3900	Profile generator, osa 1
0x3A00	Profile generator, osa 2

Parametry související s PROFINET jsou přístupné pomocí indexových čísel parametrů TGZ:

Název parametru TGZ	Název PROFINET	Popis	Číslo pro osu 1	Číslo pro osu 2
PD_TelegramNumber	Výběr telegramu (PNU922)		0x2321	0x2421
PD_DisplayInfo	Zobrazení ladicích zpráv	Zobrazení ladicích zpráv na výstupu grafického rozhraní TGZ	0x2323	NEUPLATŇUJE SE
PD_SetDataCounter		Počítá cyklické zprávy PROFINET z řadiče I/O	0x2324	0x2424
PD_StatusWord_ZSW1	Stavové slovo 1 (ZSW1)	Kopie stavového slova PROFIdrive odeslaná do řadiče I/O	0x3500	0x3600
PD_ControlWord_STW1	Řídicí slovo 1 (STW1)		0x3501	0x3601
PD_SATZANW	SATZANW	Výběr bloku procházení	0x3503	0x3603
PD_AKTSATZ	AKTSATZ	Skutečný procházející blok	0x3504	0x3604
PD_State		Režim stavového diagramu	0x3505	0x3605

Registry pro polohové úlohy (PD_Task)

TGZ podporuje až 10 polohových úloh (task) pro nezávislé použití. Každá úloha se skládá z režimu, zrychlení, zpomalení, rychlosti a cílové polohy:

PD_Task1

Název	Popis	Číslo pro osu 1	Číslo pro osu 2
mod	Režim (0 - relativní, 1 - absolutní)	0x3922	0x3A22
acc	Zrychlení	0x3923	0x3A23
dec	Zpomalení	0x3924	0x3A24
rychlost	Rychlost	0x3925	0x3A25
tarPosAngle	Cílová poloha - úhel	0x3926	0x3A26
tarPosRevol	Cílová poloha - otáčky	0x3927	0x3A27

• PD_Task2 - Čísla parametrů jsou 0x3928 - 0x392D pro osu 1 a 0x3A28 - 0x3A2D pro osu 2.
• PD_Task3 - Čísla parametrů jsou 0x392E - 0x3933 pro osu 1 a 0x3A2E - 0x3A33 pro osu 2.
• PD_Task4 - Čísla parametrů jsou 0x3934 - 0x3939 pro osu 1 a 0x3A34 - 0x3A39 pro osu 2.
• PD_Task5 - Čísla parametrů jsou 0x393A - 0x393F pro osu 1 a 0x3A3A - 0x3A3F pro osu 2.
• PD_Task6 - Čísla parametrů jsou 0x3940 - 0x3945 pro osu 1 a 0x3A40 - 0x3A45 pro osu 2.
• PD_Task7 - Čísla parametrů jsou 0x3946 - 0x394B pro osu 1 a 0x3A46 - 0x3A4B pro osu 2.
• PD_Task8 - Čísla parametrů jsou 0x394C - 0x3951 pro osu 1 a 0x3A4C - 0x3A51 pro osu 2.
• PD_Task9 - Čísla parametrů jsou 0x3952 - 0x3957 pro osu 1 a 0x3A52 - 0x3A57 pro osu 2.
• PD_Task10 - Čísla parametrů jsou 0x3958 - 0x395D pro osu 1 a 0x3A58 - 0x3A5D pro osu 2.