Pierwsze uruchomienie serwonapędu Xinje DS5 z silnikiem MS6 wykonuje się w ustalonej kolejności, a każdy krok ma kryterium powodzenia. Pierwszy obrót wału robi się z klawiatury napędu, bez udziału sterownika nadrzędnego i bez podłączonego wyjścia impulsowego — potwierdza to sprawność napędu, silnika, kabli i toru sprzężenia zwrotnego, zanim do układu wejdzie logika programu. Niniejsza część prowadzi od kontroli przed podaniem napięcia, przez warstwę wejść i wyjść, panel operatorski, nastawy startowe i nastawianie regulacji, do sterowania ze sterownika programowalnego i wykazu alarmów.
Część ta zakłada, że para napęd–silnik została dobrana, a komplet kabli skompletowany. Jeżeli zestawienie nie jest jeszcze rozstrzygnięte, właściwym punktem wyjścia jest część pierwsza: serwonapęd Xinje DS5 i silnik MS6 — dobór i kompletacja. Oznaczenia parametrów podano według instrukcji użytkownika rodziny DS5; zakresy i wartości fabryczne należy zweryfikować w instrukcji konkretnego modelu, dostępnej w strefie plików do pobrania.
Warunki bezpiecznej pracy. Wszystkie czynności przy listwach przyłączeniowych wykonuje się przy odłączonym i zabezpieczonym przed ponownym załączeniem zasilaniu. Obwód pośredni serwonapędu zawiera kondensatory, które po odłączeniu zasilania pozostają naładowane do napięcia niebezpiecznego; czas oczekiwania przed dotknięciem zacisków podaje instrukcja danego modelu, a stan rozładowania należy potwierdzić pomiarem. Serwosilnik z magnesami trwałymi jest przy obracaniu wału prądnicą: ręczny obrót odsprzęgniętego wału wytwarza napięcie na zaciskach U, V, W, także przy wyłączonym napędzie. Zaciski silnika i żyły przewodu zasilającego traktuje się zatem jako mogące być pod napięciem, a przy dużym kołnierzu albo osi z przekładnią zwiększającą napięcie to nie jest pomijalne. Na zaciski U, V, W nie wolno podać napięcia sieciowego, a przewodu silnika nie rozrywa się stycznikiem pod obciążeniem. Rezystor hamowania osiąga w pracy wysoką temperaturę: montuje się go na podłożu niepalnym, z zachowaniem odstępów podanych w instrukcji, przewodami o izolacji wysokotemperaturowej i — o ile instrukcja tak przewiduje — z wyłącznikiem termicznym w obwodzie. Rezystor źle dobrany albo dołączony przy pozostawionym zworniku fabrycznym stanowi zagrożenie pożarowe. Radiatora napędu i obudowy rezystora nie dotyka się bezpośrednio po pracy — grozi to poparzeniem. Funkcji przywrócenia nastaw fabrycznych F0-01 nie uruchamia się na osi zabudowanej: kasuje ona między innymi przypisanie wyjścia hamulca P5-44, kierunek P0-05, przeliczenie jednostek oraz przypisania wejść, wskutek czego oś pionowa może opaść. Zwolnienie hamulca postojowego silnika powoduje swobodny ruch osi pionowej pod działaniem grawitacji — przed pierwszym załączeniem oś należy podeprzeć mechanicznie albo odsprzęgnąć od obciążenia. Pierwszy ruch wykonuje się z wałem odsprzęgniętym lub przy obciążeniu pozwalającym na pełny obrót bez kolizji, przy sprawnym obwodzie zatrzymania awaryjnego i przy sprawnych krańcówkach. Zaciski ochronne PE napędu i silnika przyłącza się przed przystąpieniem do pozostałych połączeń; napęd wprowadza do przewodu ochronnego prąd upływowy, więc dobór zabezpieczenia różnicowoprądowego i nadprądowego wykonuje się zgodnie z instrukcją, a nie przez analogię do odbiornika rezystancyjnego. Skasowanie alarmu może spowodować natychmiastowy ruch osi, jeżeli zezwolenie na pracę pozostaje udzielone.
Prace w szafie sterowniczej należą do zakresu osób o odpowiednich kwalifikacjach, zgodnie z przepisami krajowymi. Nadrzędna wobec niniejszego opracowania jest dokumentacja producenta dla konkretnego modelu — w razie rozbieżności rozstrzyga instrukcja urządzenia. Za ocenę wpływu nastaw napędu na bezpieczeństwo maszyny, w tym za dobór i weryfikację funkcji bezpieczeństwa, odpowiada użytkownik maszyny lub podmiot wprowadzający ją do obrotu, zgodnie z rozporządzeniem 2023/1230 oraz normami PN-EN 60204-1, PN-EN ISO 13849-1 i PN-EN 61800-5-2.
1. Co sprawdzić przed podaniem napięcia?
Czynności poniższe wykonuje się przy zasilaniu odłączonym. Kolejność wynika z następstw pomyłki: pozycje pierwsze grożą uszkodzeniem urządzenia, dalsze — jedynie niepowodzeniem uruchomienia.
- Klasa napięcia napędu wobec napięcia zasilającego. Podanie 400 V na napęd wykonany na 200–240 V powoduje uszkodzenie nieodwracalne. Sprawdzeniu podlega cyfra klasy napięcia w oznaczeniu, nie wygląd zacisków.
- Liczba faz wobec wykonania napędu. Napęd trójfazowy zasilony jednofazowo zgłosi zanik fazy albo obniżone napięcie obwodu pośredniego.
- Przewody U, V, W w kolejności. Przestawienie żył wyjścia powoduje utratę zgodności między polem wirującym a sprzężeniem enkoderowym; napęd zgłasza wówczas błąd albo wał drga bez podjęcia obrotu. Przewód zasilający silnik nie jest przewodem, w którym kolejność żył pozostaje bez znaczenia.
- Przewód ochronny. Zaciski PE napędu oraz silnika muszą być przyłączone. Ekran przewodu enkodera przyłącza się zgodnie z instrukcją, jednostronnie, aby nie tworzyć pętli.
- Zwornik P+ / D wobec przyjętego wariantu hamowania. Obecny przy rezystorze wbudowanym, usunięty przy rezystorze zewnętrznym.
- Przewód enkodera do gniazda CN2. Poprawnie zatrzaśnięty, prowadzony oddzielnie od przewodów mocy. Ułożenie przewodu enkodera równolegle z przewodem silnika w jednej wiązce należy do najczęstszych przyczyn zakłóceń toru sprzężenia zwrotnego.
- Obwód zatrzymania awaryjnego i krańcówki. Sprawdzone przed pierwszym ruchem, nie po nim.
- Stan mechaniczny osi. Wał odsprzęgnięty albo obciążenie umożliwiające pełny obrót bez kolizji; oś pionowa podparta.
2. Jak podłączyć wejścia i wyjścia dwustanowe napędu DS5?
Rozdział ten opisuje warstwę pomijaną w opracowaniach skupionych na parametrach, a bez której nie da się ani udzielić zezwolenia na pracę, ani obsłużyć krańcówek, ani zwolnić hamulca. Wejścia i wyjścia napędu DS5 są odseparowane optycznie i wymagają zasilania z zewnątrz — napęd nie podaje na nie napięcia z własnego obwodu mocy.
Źródło 24 V DC. Obwód wejść i wyjść zasila się z zasilacza pomocniczego, tego samego, z którego zasilany jest hamulec postojowy, o ile jego obciążalność na to pozwala. Prąd zwalniania hamulca jest wielokrotnie większy od prądu wejść, więc bilans zasilacza wykonuje się względem hamulca, nie względem sygnałów.
Wykonanie PNP albo NPN. Wejścia napędu przyjmują sygnał w jednej z dwóch konfiguracji, rozstrzyganej sposobem przyłączenia wspólnego zacisku COM. W konfiguracji NPN wspólny zacisk łączy się z plusem 24 V, a sygnał aktywny podaje potencjał zera; w konfiguracji PNP wspólny zacisk łączy się z zerem, a sygnał aktywny podaje plus. Wybór nie jest dowolny — musi odpowiadać wykonaniu wyjść sterownika. Sterownik o wyjściach tranzystorowych typu PNP wymaga wejść napędu w konfiguracji PNP i odwrotnie. Pomyłka w tym miejscu daje objaw mylący: napęd nie widzi żadnego sygnału, mimo że pomiar napięcia na zacisku pokazuje wartość poprawną.
Wspólny potencjał odniesienia. Zero zasilacza sygnałowego napędu i zero układu sterowania muszą być połączone. Brak tego połączenia jest częstą przyczyną sygnałów odbieranych losowo, a przy zadaniu impulsowym — gubionych impulsów, o czym w rozdziale 6.1.
Obciążalność wyjść. Wyjścia napędu są wyjściami sygnałowymi o obciążalności podanej w instrukcji modelu i nie służą do bezpośredniego zasilania cewki hamulca ani stycznika. Wyjście przypisane funkcji hamulca steruje przekaźnikiem lub stycznikiem pomocniczym, nie samym hamulcem. Cewka 24 V DC wymaga przy tym elementu gaszącego przepięcie — diody zwrotnej albo warystora — inaczej przepięcie przy wyłączaniu niszczy z czasem element łączący.
Przypisanie funkcji. Wejścia i wyjścia nie mają funkcji przypisanych na stałe: zezwolenie na pracę, krańcówki, sygnał bazowania, kasowanie alarmu oraz wyjście hamulca przypisuje się parametrami grupy P5, z których P5-44 odpowiada wyjściu hamulca. Zestaw dostępnych funkcji i numery parametrów różnią się między odmianami rodziny DS5, dlatego przypisania odczytuje się z instrukcji swojego modelu. Liczba dostępnych wejść bywa czynnikiem rozstrzygającym o doborze odmiany — przy trzech wejściach nie da się jednocześnie obsłużyć zezwolenia, dwóch krańcówek i bazowania, co omówiono w części o doborze.
Punkt odniesienia osi. Napęd nie zna położenia bezwzględnego mechanizmu, o ile nie pracuje z enkoderem absolutnym wieloobrotowym z podtrzymaniem bateryjnym. Ustalenie punktu odniesienia, czyli bazowanie, realizuje sterownik nadrzędny, korzystając z krańcówki albo czujnika bazowego, i jest to zagadnienie w równym stopniu sterownikowe jak napędowe. Dla pierwszego uruchomienia istotne są dwie rzeczy: bazowanie wykonuje się po potwierdzeniu poprawnego kierunku obrotu, a nie przed nim, oraz zmiana parametru P0-05 odwraca zarówno kierunek dodatni, jak i sens krańcówki dodatniej i ujemnej, a więc unieważnia wcześniej ustalony punkt odniesienia.
3. Jak wykonać pierwszy obrót wału bez sterownika?
Napędy DS5 wyposażono w panel operatorski z wyświetlaczem i czterema przyciskami, oznaczonymi STA/ESC, INC, DEC oraz ENTER. Panel ten pozwala wykonać pierwszy obrót wału bez udziału sterownika nadrzędnego i bez podłączonego wyjścia impulsowego, co jest zaleceniem podstawowym: potwierdza sprawność napędu, silnika, przewodów i toru sprzężenia zwrotnego, zanim do układu wprowadzona zostanie logika programu.
Grupy funkcji panelu rozdzielone są przedrostkiem. Grupa P obejmuje parametry nastawcze, grupa U — wielkości monitorowane, grupa F — funkcje pomocnicze, a komunikaty postaci E-xxx oznaczają alarmy. Stan spoczynku wyświetlany jest jako BB, praca — jako Run, a komunikat RST oznacza, że napęd wymaga ponownego załączenia zasilania. Ten ostatni pojawia się po zmianie parametru oznaczonego w instrukcji jako obowiązujący po restarcie — do tej grupy należą między innymi P0-04 oraz P0-05, opisane w dalszej części.
Pierwszy obrót wykonuje się w trybie ruchu ręcznego, uruchamianym funkcją pomocniczą F1-00. Prędkość tego ruchu określa parametr P3-18, o wartości fabrycznej 100 obr./min i zakresie od 0 do 1000 obr./min; parametr zmienia się przy wyłączonym zezwoleniu na pracę, a zmiana obowiązuje natychmiast. Wartość fabryczna jest odpowiednia dla pierwszej próby — obniżanie jej nie jest konieczne, natomiast podwyższanie przed potwierdzeniem poprawności kierunku obrotu nie jest wskazane.
Trzy spostrzeżenia z pierwszego obrotu mają wartość diagnostyczną. Wał obracający się równomiernie i cicho potwierdza poprawność przewodu silnika oraz sprzężenia enkoderowego. Wał drgający bez podjęcia obrotu wymaga natychmiastowego odjęcia zezwolenia na pracę, ponieważ prąd narasta przy nieruchomym wale i grozi przegrzaniem uzwojenia. Objaw ten wskazuje na niezgodność kolejności żył U, V, W albo na błąd w torze enkodera. Kierunek obrotu niezgodny z oczekiwanym nie stanowi usterki i nie wymaga przekładania przewodów — służy do tego parametr P0-05, w którym wartość 0 przyjmuje kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara jako dodatni, a wartość 1 odwraca to przypisanie. Zmiana kierunku parametrem, nie przewodem, zachowuje zgodność dokumentacji z wykonaniem. Zmiana ta odwraca jednak również sens krańcówki dodatniej i ujemnej oraz kierunek bazowania, więc wykonuje się ją przed opisaniem tych sygnałów w programie sterownika, nie po nim.
Osobno warto wiedzieć, jak napęd zachowuje się po odjęciu zezwolenia. Wykonania wyposażone w hamulec dynamiczny zwierają uzwojenie silnika i wytracają prędkość; wykonania bez niego pozostawiają wał w wybiegu swobodnym aż do zatrzymania przez opory własne. Hamulca dynamicznego nie mają odmiany DS5C1 i DS5P, DS5L1 poza wykonaniami z końcówką -FH oraz DS5K1 w mocach 11 i 15 kW. Przy osi o dużej bezwładności albo pionowej ma to znaczenie dla drogi zatrzymania po zatrzymaniu awaryjnym i wymaga uwzględnienia w ocenie bezpieczeństwa maszyny.
Bieżące wielkości pracy odczytuje się w grupie U. Kod silnika rozpoznanego przez napęd dostępny jest jako U3-00 i porównanie go z tabliczką znamionową silnika jest najprostszą drogą weryfikacji, czy napęd odczytał parametry silnika prawidłowo.
4. Które parametry trzeba nastawić przy pierwszym uruchomieniu?
Po potwierdzeniu obrotu w trybie ręcznym napęd wymaga nastawienia trybu pracy oraz przeliczenia jednostek. Poniższe zestawienie obejmuje parametry, których nastawienie jest przy pierwszym uruchomieniu nieuniknione. Zakresy i wartości fabryczne należy zweryfikować w instrukcji konkretnego modelu, ponieważ rodzina DS5 obejmuje odmiany o różnym zestawie funkcji.
| Parametr | Przeznaczenie | Uwaga do nastawienia |
|---|---|---|
| P0-01 | Tryb sterowania, wybór pierwszy | Wartość fabryczna 6 oznacza sterowanie położeniem według zewnętrznego zadania impulsowego |
| P0-02 | Tryb sterowania, wybór drugi | Wykorzystywany przy przełączaniu trybów sygnałem wejściowym |
| P0-03 | Sposób udzielania zezwolenia na pracę | Wartość 0 — brak zezwolenia; 1 — z wejścia dwustanowego S-ON; 2 — z nastawy programowej F1-05; 3 — z magistrali. Na stanowisku warsztatowym, bez podłączonego S-ON, stosuje się 2; w maszynie — 1 |
| P0-04 | Stopień sztywności układu regulacji | Zakres od 1 do 31; wartość niska oznacza reakcję łagodną |
| P0-05 | Kierunek obrotu przyjęty za dodatni | 0 — kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara; 1 — odwrotnie |
| P0-07 | Stosunek bezwładności obciążenia do bezwładności wirnika | Podstawa nastaw regulatora; wartość zawyżona powoduje drgania, zaniżona — reakcję opieszałą |
| P0-10 | Postać zadania impulsowego | 0 — dwa ciągi impulsów CW i CCW; 1 — sygnały w kwadraturze A/B; 2 — impuls i kierunek |
| P0-13 / P0-14 | Licznik i mianownik przekładni elektronicznej | Przelicza impulsy zadania na przemieszczenie; dla większych wartości przewidziano nastawy dwusłowowe P0-92~P0-93 oraz P0-94~P0-95 |
| P3-18 | Prędkość ruchu ręcznego | Wartość fabryczna 100 obr./min, zakres 0–1000 obr./min |
| P5-08 / P5-09 | Prędkość i opóźnienie zaciśnięcia hamulca | Nastawia się tak, aby hamulec zaciskał się po zatrzymaniu wału |
| P5-44 | Przypisanie funkcji wyjścia hamulca | Wskazuje wyjście dwustanowe sterujące zwolnieniem hamulca |
Trzy funkcje pomocnicze grupy F mają zastosowanie już przy pierwszym uruchomieniu. F1-00 uruchamia ruch ręczny. F0-00 kasuje zgłoszony alarm — po usunięciu jego przyczyny, nie zamiast tego. F0-01 przywraca nastawy fabryczne i jest właściwym postępowaniem, gdy napęd pochodzi z innej maszyny albo gdy historia zmian parametrów nie jest znana; wykonanie tej funkcji przed rozpoczęciem nastawiania oszczędza pracy diagnostycznej nad nastawami odziedziczonymi.
4.1. Przeliczenie jednostek — dwie drogi
Przekładnia elektroniczna wiąże liczbę impulsów otrzymanych z zewnątrz z przemieszczeniem wału. Potrzeba jej nastawienia wynika z rozdzielczości enkodera: enkoder 17-bitowy wyznacza 131 072 pozycji na obrót, 19-bitowy — 524 288, a 23-bitowy — 8 388 608. Sterownik programowalny nie wystawia takiej liczby impulsów na obrót, a nawet gdyby ją wystawił, praca z prędkością znamionową wymagałaby częstotliwości poza jego zakresem.
Napęd udostępnia na to dwie drogi i tu popełnia się błąd, którego objaw jest mylący. Droga pierwsza, zadana liczba impulsów na obrót, nastawiana parą P0-11 oraz P0-12, działa po nastawach fabrycznych: para ta ma fabrycznie wartość odpowiadającą 10 000 impulsom na obrót. Dla znacznej części osi jest to droga wygodniejsza, bo liczba jest okrągła i nie wymaga odnoszenia się do liczby pozycji enkodera. Droga druga, przekładnia elektroniczna nastawiana parametrami P0-13 oraz P0-14, przelicza impulsy zadania na pozycje enkodera i pozwala przypisać jednemu impulsowi określony przyrost mechaniczny. Rozstrzygające jest to, że przekładnia P0-13/P0-14 działa wyłącznie wtedy, gdy P0-11 oraz P0-12 wynoszą zero. Kto nastawi przekładnię, nie zerując tej pary, zobaczy, że nastawa nie daje żadnego skutku — objaw identyczny z opisanym niżej, lecz o zupełnie innej przyczynie. Wartości i sposób zapisu pary P0-11/P0-12 należy odczytać z instrukcji swojej odmiany. Licznik i mianownik dobiera się tak, aby jeden impuls odpowiadał wygodnej wielkości przemieszczenia mechanizmu — na przykład jednej tysięcznej milimetra przy śrubie pociągowej albo jednej setnej stopnia przy osi obrotowej. Uwaga rozstrzygająca dotyczy zgodności z warunkiem trzecim doboru, opisanym w części o doborze pary DS5–MS6: zmiana silnika na wykonanie z enkoderem o innej rozdzielczości wymaga przeliczenia przekładni. Pozostawienie nastawy poprzedniej daje ruch odbywający się poprawnie, lecz na drodze innej niż zadana — usterkę objawiającą się jako systematyczny błąd pozycjonowania, którego przyczyny szuka się zwykle w mechanice.
5. Jak nastawić układ regulacji do obciążenia?
Napęd fabrycznie nastawiony obraca wałem, natomiast nie realizuje ruchu w sposób odpowiadający wymaganiom maszyny. Dopasowanie regulatora do obciążenia opiera się na dwóch parametrach o znaczeniu podstawowym.
Stosunek bezwładności, nastawiany parametrem P0-07, wyraża bezwładność obciążenia odniesioną do bezwładności wirnika. Napęd wykorzystuje tę wielkość do obliczenia wzmocnień; jest to zatem parametr, od którego zależy skuteczność dalszych nastaw. Wartość można oszacować obliczeniowo, znając masy i wymiary elementów napędzanych, albo wyznaczyć funkcją identyfikacji bezwładności udostępnianą przez napęd. Zakres tej funkcji różni się między odmianami i jej oznaczenie należy odczytać z instrukcji danego modelu.
Stopień sztywności, nastawiany parametrem P0-04 w zakresie od 1 do 31, określa łącznie zestaw wzmocnień regulatora. Postępowanie polega na podnoszeniu wartości aż do wystąpienia pierwszych oznak drgań albo dźwięku o podwyższonej częstotliwości, a następnie cofnięciu o kilka stopni. Wartość osiągalna zależy od sztywności mechanicznej: przekładnia pasowa albo sprzęgło podatne ograniczają ją znacznie w porównaniu ze sprzęgłem sztywnym.
Rotor silnika o małej bezwładności przy obciążeniu o bezwładności wielokrotnie większej daje układ trudny do opanowania niezależnie od nastaw — i tu wraca kryterium klasy bezwładności, omówione w części o doborze. Jeżeli osiągnięcie wymaganej dynamiki wymaga sztywności prowadzącej do drgań, przyczyną bywa dobór klasy bezwładności silnika, nie nastawa regulatora. W takim przypadku właściwym rozwiązaniem jest silnik rodziny MS6H albo MS6G, nie dalsze poszukiwanie nastaw.
Napęd dysponuje ponadto funkcjami tłumienia drgań o określonej częstotliwości oraz filtrami zadania, których zastosowanie ma sens po ustaleniu obu parametrów podstawowych. Podejmowanie ich wcześniej maskuje objawy niedopasowania stosunku bezwładności i utrudnia diagnostykę.
6. Jak sterować napędem DS5 ze sterownika programowalnego?
Po potwierdzeniu ruchu z panelu napędu układ można podłączyć do sterownika. Dwie drogi mają zastosowanie odmienne i wybór między nimi nie jest kwestią wygody.
6.1. Zadanie impulsowe
Sterowanie impulsowe polega na wystawianiu przez sterownik ciągu impulsów, z których każdy odpowiada elementarnemu przemieszczeniu, oraz sygnału kierunku. Jest to droga właściwa dla pozycjonowania, ponieważ liczba impulsów przekłada się bezpośrednio na drogę, a układ nie wymaga cyklicznej wymiany danych. Postać zadania nastawia się parametrem P0-10: wartość 2 odpowiada powszechnie stosowanej postaci impuls z sygnałem kierunku, wartość 1 — sygnałom w kwadraturze, a wartość 0 — dwóm rozdzielnym ciągom impulsów dla obu kierunków. Poziom sygnału może wynosić 5 V albo 24 V; napędy DS5L1, DS5K1 oraz DS5K2 obsługują oba, przy odmiennym sposobie przyłączenia opisanym w instrukcji.
Ograniczenie wynikające z zestawienia metod sterowania obowiązuje w tym miejscu bez wyjątku: napędy DS5C1, DS5C2 oraz DS5P nie przyjmują sygnału impulsowego i sterowanie impulsowe nie jest dla nich osiągalne żadną nastawą.
Ze strony sterownika zadanie impulsowe wymaga wyjścia tranzystorowego o odpowiedniej częstotliwości. Sterowniki wyposażone wyłącznie w wyjścia przekaźnikowe nie realizują tego zadania — jest to kryterium doboru sterownika, nie jego konfiguracji, i podlega sprawdzeniu przed zakupem. Zestawienie wykonań dostępne jest w kategorii sterowniki PLC.
6.2. Sterowanie po łączu szeregowym
Interfejs RS485, dostępny w napędach DS5L1, DS5K1 oraz DS5K2, pozwala odczytywać i zapisywać parametry napędu, a więc zmieniać nastawy, odczytywać wielkości monitorowane oraz stan alarmu bez korzystania z panelu. Droga ta jest właściwa do nadzoru, diagnostyki i przezbrajania — na przykład zmiany prędkości między produkowanymi wyrobami. Nie jest natomiast właściwa do zadawania trajektorii, ponieważ czas wymiany ramek nie zapewnia potrzebnej powtarzalności.
Praktyczne następstwo jest takie, że oba sposoby często współistnieją: położenie zadaje się impulsami, a parametry i stan wymienia się po łączu szeregowym. Zasady konfiguracji łącza — adresacja, nastawy portu, zgodność szybkości i kontroli parzystości po obu stronach — są wspólne z komunikacją panelu operatorskiego ze sterownikiem i omówiono je w przewodniku po komunikacji sterownika Xinje z panelem HMI przez Modbus RTU. Jeżeli w układzie sterownik ma być urządzeniem innego producenta, kryteria oceny takiej współpracy zebrano w opracowaniu o panelu Xinje jako terminalu do sterownika obcej marki.
Napędy magistralowe — DS5C1 i DS5C2 w sieci EtherCAT oraz DS5P w sieci PROFINET — wymagają sterownika obsługującego daną sieć w roli urządzenia nadrzędnego oraz pliku opisu urządzenia. Zadanie położenia przekazywane jest wówczas cyklicznie w ramce, bez wyjść impulsowych, a nastawy napędu dostępne są przez tę samą sieć. Uruchomienie takiego układu obejmuje dodatkowo konfigurację sieci i wykracza poza zakres niniejszego opracowania; czynności rozdziałów 1–5 pozostają jednak w mocy, ponieważ dotyczą warstwy napędu, nie warstwy komunikacji.
7. Co oznaczają alarmy E-xxx przy pierwszym uruchomieniu?
Alarmy napędu DS5 wyświetlane są w postaci E-xxx. Zestawienie poniższe obejmuje komunikaty z zakresu od E-150, odczytane z instrukcji rodziny DS5. Trzynaście z nich potwierdzono jako zgodne w instrukcjach dwóch niezależnych odmian; pozostałe odczytano z jednej instrukcji, a znaczenie kodu może różnić się między podseriami — komunikat E-280 jest tego przykładem. Znaczenie kodu odczytanego na wyświetlaczu należy zatem sprawdzić w instrukcji swojego modelu. Wybrano je również dlatego, że w tym zakresie mieszczą się zdarzenia charakterystyczne dla pierwszego uruchomienia: błędy przewodu i toru enkodera, przeciążenia oraz niezgodności parametrów silnika.
| Kod | Znaczenie | Postępowanie przy pierwszym uruchomieniu |
|---|---|---|
| E-150 | Przerwa w przewodzie zasilającym silnik | Sprawdzić ciągłość żył U, V, W oraz zatrzaśnięcie złącza po stronie silnika |
| E-161 | Przeciążenie napędu, przeciążenie termiczne | Sprawdzić, czy oś nie natrafia na opór mechaniczny i czy dobór mocy odpowiada obciążeniu |
| E-165 | Zabezpieczenie przed zablokowaniem wału | Sprawdzić, czy hamulec został zwolniony i czy oś nie jest zablokowana mechanicznie |
| E-200 | Przeciążenie obwodu hamowania odzyskowego | Sprawdzić rezystor hamowania oraz zwornik P+ / D; ocenić dobór rezystora względem częstości hamowań |
| E-220 | Błąd komunikacji z enkoderem | Sprawdzić przewód enkodera i gniazdo CN2; rozdzielić trasę od przewodów mocy |
| E-221 | Zbyt wiele błędów sumy kontrolnej w łączu enkodera | Objaw zakłóceń: sprawdzić ekranowanie, uziemienie ekranu oraz odstęp od przewodów mocy |
| E-222 | Niskie napięcie baterii enkodera absolutnego | Wymienić baterię w pojemniku przewodu enkodera; położenie bezwzględne wymaga ponownego bazowania |
| E-223 | Błąd dostępu do danych enkodera absolutnego | Sprawdzić przewód enkodera; przy powtarzalności zgłosić do weryfikacji |
| E-227 | Błąd danych wieloobrotowych po załączeniu zasilania | Typowy po pierwszym montażu albo po wymianie baterii; wymaga skasowania danych wieloobrotowych i bazowania |
| E-228 | Przekroczenie zakresu licznika położenia bezwzględnego | Sprawdzić zakres ruchu osi względem nastawionej przekładni elektronicznej |
| E-236 | Zbyt duże odchylenie między enkoderem a liniałem pomiarowym | Dotyczy konfiguracji z liniałem, której tablice DS5 nie wykazują; sprawdzić, czy nastawy nie uruchomiły tego trybu przypadkowo |
| E-237 | Przeciwny kierunek zliczania enkodera i liniału pomiarowego | Jak wyżej — dotyczy trybu z liniałem; zmienić przypisanie kierunku, nie przewody |
| E-238 | Przekroczenie prędkości liniału pomiarowego | Jak wyżej; sprawdzić rozdzielczość liniału oraz jej przeliczenie w nastawach |
| E-240 | Przekroczenie czasu odczytu położenia z enkodera | Objaw zakłóceń albo uszkodzenia przewodu enkodera |
| E-241 | Enkoder odpowiedział kodem błędu | Sprawdzić zgodność silnika z napędem oraz stan przewodu enkodera |
| E-260 | Przekroczenie zakresu ruchu | Sprawdzić krańcówki oraz ich przypisanie do wejść napędu |
| E-261 | Błąd przyłączenia sygnałów krańcowych | Sprawdzić polaryzację sygnałów oraz przypisanie wejść |
| E-262 | Przekroczenie czasu zatrzymania | Sprawdzić, czy oś zatrzymuje się w czasie wynikającym z nastaw |
| E-264 | Nadmierne drgania | Obniżyć sztywność P0-04 i zweryfikować stosunek bezwładności P0-07 |
| E-265 | Zbyt duże drgania silnika | Jak wyżej; sprawdzić także sztywność sprzęgła i wyważenie mechanizmu |
| E-280 | Błąd parametrów | Przywrócić nastawy fabryczne funkcją F0-01 i nastawić parametry ponownie — wyłącznie na osi odsprzęgniętej, ponieważ funkcja kasuje także przypisanie wyjścia hamulca |
| E-281 | Błąd zapisu do pamięci enkodera | Zgłosić do weryfikacji; nie ponawiać zapisu |
| E-310 | Niezgodność mocy silnika z napędem | Sprawdzić moc obu urządzeń oraz kod silnika w U3-00 |
| E-311 | Brak kodu silnika | Silnik nierozpoznany: sprawdzić przewód enkodera oraz zgodność zestawienia |
| E-312 | Uszkodzone dane parametrów silnika | Sprawdzić przewód enkodera; przy powtarzalności zgłosić do weryfikacji |
| E-313 | Niezgodna wersja oprogramowania enkodera | Zestawienie napędu z silnikiem wymaga sprawdzenia w dokumentacji |
| E-314 | Nieobsługiwana wersja oprogramowania enkodera | Jak wyżej; napęd nie obsługuje tego wykonania enkodera |
| E-315 | Brak możliwości odczytania parametrów silnika | Sprawdzić przewód enkodera oraz zgodność rozdzielczości według warunków doboru pary |
| E-316 | Odczytany kod silnika niezgodny z nastawionym | Napęd oczekuje innego silnika: sprawdzić zestawienie oraz nastawy |
Kody poniżej E-150 pominięto świadomie. Dotyczą one zdarzeń w obwodach zasilania, w układach wewnętrznych oraz w torach analogowych, a ich przypisanie różni się między odmianami rodziny DS5 — porównanie instrukcji dwóch odmian wykazało w tym zakresie rozbieżności, w tym odmienne kody dla przepięcia obwodu pośredniego oraz dla nadmiernego odchylenia położenia. Znaczenie takiego komunikatu należy zatem odczytać w instrukcji dotyczącej posiadanego modelu, dostępnej w strefie plików do pobrania. Przypisanie kodu na podstawie instrukcji innej odmiany prowadzi do poszukiwania usterki w niewłaściwym obwodzie.
Zasada postępowania przy każdym alarmie jest wspólna: ustalić przyczynę, usunąć ją, a dopiero potem skasować komunikat funkcją F0-00. Kasowanie alarmu bez usunięcia przyczyny daje pozorne przywrócenie pracy, przy czym w części przypadków — zwłaszcza przy przeciążeniach termicznych i przy alarmach obwodu hamowania — powoduje pracę urządzenia w warunkach, w których zabezpieczenie zadziałało celowo.
8. W jakiej kolejności uruchamiać napęd DS5?
Zestawienie porządkujące, do wykorzystania na obiekcie. Każdy krok zawiera kryterium przejścia do następnego; cofnięcie się jest tańsze niż pominięcie.
- Weryfikacja zestawienia. Zgodna moc, zgodna klasa napięcia, zgodna rozdzielczość enkodera. Kryterium przejścia: trzy warunki spełnione łącznie.
- Kompletacja przewodów. Komplet dobrany według kołnierza, strony wyprowadzenia, grupy złącza i wykonania; dla grup -B1 oraz -B4 odrębny przewód hamulca.
- Montaż mechaniczny. Silnik osadzony, sprzęgło wyosiowane, oś pionowa podparta, wał na pierwszą próbę odsprzęgnięty.
- Okablowanie. Zasilanie zgodnie z wykonaniem, U/V/W w kolejności, PE po obu stronach, enkoder w CN2 trasą oddzieloną od mocy, zwornik P+ / D zgodnie z przyjętym wariantem hamowania.
- Kontrola przed załączeniem. Pozycje rozdziału 1 sprawdzone przy zasilaniu odłączonym.
- Pierwsze załączenie. Panel wyświetla stan spoczynku, brak alarmu. Kryterium przejścia: kod silnika w U3-00 zgodny z tabliczką znamionową.
- Zasilanie hamulca. Przy silniku w wykonaniu BZ podać 24 V DC na hamulec i potwierdzić jego zwolnienie. Jest to warunek fizyczny obrotu wału: hamulec bez napięcia pozostaje zaciśnięty, a próba ruchu daje wał nieruchomy, narastający prąd i alarm E-161 albo E-165. Oś pionowa musi być przy tym podparta albo odsprzęgnięta.
- Zezwolenie na pracę. Nastawione parametrem P0-03 — wartość 2 wraz z F1-05 na stanowisku warsztatowym, wartość 1 przy podłączonym sygnale S-ON w maszynie. Kryterium przejścia: wyświetlacz przechodzi ze stanu BB do stanu Run.
- Ruch ręczny. Funkcja F1-00 przy prędkości z P3-18. Kryterium przejścia: obrót równomierny i cichy w obu kierunkach.
- Kierunek i jednostki. Kierunek dodatni nastawiony parametrem P0-05, przekładnia elektroniczna przeliczona parametrami P0-13 i P0-14.
- Sterowanie hamulcem. Po potwierdzeniu ruchu: wyjście przypisane parametrem P5-44, nastawy P5-08 i P5-09 zapewniające zaciskanie po zatrzymaniu wału, nie w trakcie hamowania.
- Nastawy regulatora. Stosunek bezwładności P0-07 ustalony, sztywność P0-04 podniesiona do progu drgań i cofnięta.
- Sterowanie ze sterownika. Postać zadania nastawiona parametrem P0-10, ruch potwierdzony na małej drodze przed uruchomieniem pełnego cyklu.
Najczęstsze pytania o uruchomienie DS5
Dlaczego wał silnika z hamulcem nie obraca się?
Hamulec postojowy w wykonaniu BZ pozostaje zaciśnięty, dopóki nie poda się na niego napięcia 24 V DC. Próba ruchu przy hamulcu zaciśniętym daje wał nieruchomy, narastający prąd oraz alarm E-161 albo E-165. Zwolnienie hamulca należy potwierdzić przed pierwszą próbą ruchu, przy czym oś pionowa musi być wtedy podparta albo odsprzęgnięta.
Czy napęd DS5 zasila własne wejścia dwustanowe?
Nie. Wejścia i wyjścia dwustanowe napędu są odseparowane optycznie i wymagają zasilania z zewnątrz; napęd nie podaje na nie napięcia z własnego obwodu mocy. Bez tej warstwy nie da się ani udzielić zezwolenia na pracę, ani obsłużyć krańcówek, ani zwolnić hamulca.
Jak udzielić napędowi zezwolenia na pracę?
Zezwolenie nastawia się parametrem P0-03. Na stanowisku warsztatowym przyjmuje on wartość 2 wraz z F1-05, a w maszynie z podłączonym sygnałem S-ON — wartość 1. Kryterium poprawności jest przejście wyświetlacza ze stanu BB do stanu Run.
Jak potwierdzić, że napęd rozpoznał właściwy silnik?
Po pierwszym załączeniu panel powinien wyświetlać stan spoczynku bez alarmu, a kod silnika odczytany w parametrze U3-00 powinien być zgodny z tabliczką znamionową silnika. Niezgodność na tym etapie oznacza, że dalsze czynności nie mają sensu.
Jak obrócić wałem bez sterownika nadrzędnego?
Ruch ręczny uruchamia się funkcją F1-00 przy prędkości zadanej parametrem P3-18, z poziomu panelu operatorskiego napędu. Kryterium przejścia do następnego kroku jest obrót równomierny i cichy w obu kierunkach. Próba ta potwierdza sprawność napędu, silnika, przewodów i toru zasilania bez udziału sterownika.
Czy kody alarmów są jednakowe we wszystkich odmianach DS5?
Nie w całym zakresie. Trzynaście kodów potwierdzono jako zgodne w instrukcjach dwóch niezależnych odmian, pozostałe odczytano z jednej instrukcji, a znaczenie kodu może różnić się między podseriami. Rozstrzygająca jest zawsze instrukcja użytkownika posiadanej odmiany.
Do uruchomienia potrzebne są, poza napędem i silnikiem, komplet kabli, zasilacz 24 V DC dla hamulca i wejść oraz — zależnie od modelu — rezystor hamowania i pojemnik na baterię.
- Komplety kabli serwo — enkoder, zasilanie i kabel hamulca w wykonaniu zgodnym z grupą złącza
- Akcesoria serwo — rezystory hamowania, pojemnik na baterię do enkoderów wieloobrotowych, złącza
- Sterowniki PLC — do zadania impulsowego wymagane są wyjścia tranzystorowe
- Instrukcje i katalogi — instrukcja odmiany, z której odczytuje się zakresy nastaw i znaczenia alarmów
Dobór pary napęd–silnik omówiono w części pierwszej · cały dział serwonapędy i silniki
Jak uzyskać pomoc przy alarmie i przy uruchomieniu?
Jesteśmy wyłącznym dystrybutorem Xinje w Polsce i wspieramy technicznie urządzenia, które sprzedajemy. Jeżeli po przejściu tego opracowania napęd nie rusza albo zgłasza alarm, zgłoszenie na adres biuro@automation.net.pl powinno zawierać: pełne oznaczenie napędu i silnika, kod alarmu odczytany z wyświetlacza, opis czynności wykonanej bezpośrednio przed jego wystąpieniem oraz sposób udzielania zezwolenia na pracę i metodę zadawania ruchu. Przydatne są także wartości odczytane w grupie U — prędkość rzeczywista, moment i odchyłka położenia.
W odpowiedzi, w ciągu jednego dnia roboczego, wskazujemy znaczenie kodu w instrukcji Twojej odmiany oraz czynność sprawdzającą. Jeżeli objaw wskazuje na uszkodzenie sprzętu, mówimy to wprost i wskazujemy ścieżkę reklamacyjną. Uruchomienia na obiekcie ani oprogramowania sterownika nie wykonujemy w ramach wsparcia — stanowią one odrębny zakres, wyceniany indywidualnie.
Powiązane opracowania w bazie wiedzy. Dobór pary napęd–silnik oraz kompletację przewodów opisano w części pierwszej. Konfigurację łącza Modbus RTU po stronie sterownika i panelu omówiono w osobnym przewodniku, a warunki współpracy panelu Xinje ze sterownikiem obcej marki — w opracowaniu poświęconym tej ocenie. Jeżeli rozważane zastosowanie nie wymaga odtwarzania położenia, lecz wyłącznie regulacji prędkości, właściwym punktem wyjścia jest przewodnik o doborze falownika Xinje serii VH.
Dokumentacja źródłowa: zakresy nastaw oraz znaczenia kodów alarmów rozstrzyga instrukcja użytkownika posiadanej odmiany napędu, dostępna w strefie plików do pobrania.
Znaczenia pojęć technicznych używanych w tym opracowaniu zebrano w słowniku automatyki.
