SIMATIC FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP Unità di potenza e motori ... · superiore. A ogni impulso, il...

SIMATICFM-STEPDRIVE/SIMOSTEPUnità di potenza e motori passo-passo trifase

Descrizione delle funzioni Edizione 01.01

Documentazione del produttore

Breve descrizione 1

Descrizione dellefunzioni

2

Dati tecniciFM-STEPDRIVE

3

Descrizione dei segnali 4

Montaggio 5

Collegamento dei cavi 6

Messa in funzione 7

Indicazioni di stato edeliminazione guasti

8

Dati tecniciSIMOSTEP

9

Spiegazione dellegrandezze e delle curvecaratteristiche deimotori passo-passo

10

SIMATIC

FM-STEPDRIVE/SIMOSTEPUnità di potenza e motori passo-passo trifase

Descrizione del funzionamento

Documentazione del produttore FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP

Valido per

Controllore Stato del softwareSIMATIC 1

Edizione 01.01

Documentazione SINUMERIK®

Chiave di lettura delle lettere delle edizioni

Fino alla presente edizione, sono state pubblicate le edizioni elencate qui di seguito.

Nella colonna "Nota" è riportata la lettera che contrassegna lo stato delle edizioni finora pubblicate.

Significato della lettera che compare nella colonna "Nota":

A .... Nuova documentazione.

B .... Ristampa invariata con nuovo numero di ordinazione.

C .... Versione rivista (nuova edizione).

L'eventuale variazione delle informazioni tecniche contenute in una determinata pagina rispettoall'edizione precedente viene segnalata dalla diversa lettera dell’edizione che compare sullatestata di tale pagina.

Edizione Nr. di ordinazione Nota01.96 6SN1197-0AA70-0YP0 A10.96 6SN1197-0AA70-0YP1 C01.97 6SN1197-0AA70-0YP2 C11.98 6SN1197-0AA70-0YP3 C01.01 6SN1197-0AA70-0YP4 C

Il presente documento è stato redatto con i programmi WinWord Versione 7.0,Designer Versione 7 e Doc-To-Help Versione 1.6.La trasmissione e la riproduzione della presente documentazione nonché l’usoe la divulgazione del suo contenuto non sono consentiti, se non dietro esplicitaautorizzazione della Siemens. Il mancato rispetto di questa clausola implical'obbligo di risarcimento danni. Tutti i diritti sono riservati, soprattutto in caso dirilascio del brevetto o di registrazione GM.

© Siemens AG 1998. Tutti i diritti riservati.

Nel controllore possono essere inplementate anche altre funzioni non descrittenella presente documentazione. Nuove forniture o interventi assistenza noncomportano alcun diritto in ordine a tali funzioni.

Benché la corrispondenza del contenuto del manuale con le effettivecaratteristiche dell’hardware e del software sia stata verificata, non si possonoescludere eventuali differenze. I dati forniti dal presente manuale sono soggetti aun controllo continuo e le eventuali correzioni che si rendessero necessarievengono apportate nell’edizione successiva. Saremmo comunque lieti di ricevereeventuali suggerimenti atti a migliorare ulteriormente la qualità delladocumentazione.

Con riserva di modifiche tecniche.

N. di ordinazione 6SN1197-0AA70-0YP4Stampato in Germania

Siemens-Aktiengesellschaft.

I

Norme di sicurezza Il presente manuale riporta una serie di indicazioni che devono essererispettate per evitare danni a persone e cose. Tali indicazioni sonocontrassegnate da un triangolo di segnalazione e, a seconda del grado dipericolo che comportano, sono suddivise secondo le tre categorie cheseguono:

! PericoloIndica che la mancata adozione di misure preventive può causare lamorte, gravi rischi per l'incolumità personale o notevoli danni alle cose.

! AvvertenzaIndica che la mancata adozione di misure preventive può causare lamorte, gravi rischi per l'incolumità personale oppure notevoli danni allecose.

! AttenzioneIndica che la mancata adozione di misure preventive comporta rischi diminore rilievo per l'incolumità personale oppure può causare danni allecose.

! NotaInformazioni importanti relative al prodotto, all’uso del prodotto oppurerimando a una sezione del manuale cui si deve prestare particolareattenzione.

Personale qualificato L'apparecchio può essere messo in funzione e utilizzato esclusivamenteda personale qualificato. Ai sensi delle norme di sicurezza riportate nelpresente manuale, con il termine "personale qualificato" si intendono lepersone autorizzate a mettere in funzione, collegare a terra econtrassegnare apparecchi, sistemi e circuiti elettrici in maniera adeguata.

Uso adeguatodell'apparecchio

Si tengano presenti le seguenti indicazioni:

! AvvertenzaL’apparecchio può essere utilizzato esclusivamente per le applicazionipreviste dal catalogo e dal presente manuale ed esclusivamente incollegamento con apparecchi e componenti di altra marca specificamenteconsigliati o autorizzati da Siemens.

La sicurezza e il corretto funzionamento del prodotto presuppongonoadeguate operazioni di trasporto, magazzinaggio, predisposizione emontaggio, nonché un corretto uso e un'accurata manutenzione.

Marchi SIMATIC® e SINEC® sono marchi depositati della SIEMENS AG.

01.01 Indice

© Siemens AG 1998 All Rights ReservedFM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB) III

IndicePagina

Breve descrizione .....................................................................................................................1-1

Descrizione delle funzioni........................................................................................................2-1

Dati tecnici FM-STEPDRIVE.....................................................................................................3-1

3.1 Dati elettrici........................................................................................................3-2

3.2 Dati meccanici...................................................................................................3-5

3.3 Condizioni ambientali ........................................................................................3-5

3.4 Norme, direttive e leggi applicabili.....................................................................3-6

Descrizione dei segnali ............................................................................................................4-1

4.1 Interfaccia impulsi .............................................................................................4-2

4.2 Interfaccia segnali .............................................................................................4-3

4.3 Diagrammi dei tempi dei segnali .......................................................................4-4

Montaggio..................................................................................................................................5-1

Collegamento dei cavi..............................................................................................................6-1

6.1 Collegamento dell'FM-STEPDRIVE al SIMOSTEP...........................................6-2

6.2 Esempio di collegamento per FM-353 e FM-NC/FM357 ..................................6-4

6.3 Schema di collegamento dei cavi per armadio elettrico....................................6-6

6.4 Collegamento di rete per più assi......................................................................6-7

6.5 Funzionamento di un asse nell'area di lavoro di sicurezza .............................6-10

6.6 Accessori.........................................................................................................6-12

Messa in funzione.....................................................................................................................7-1

Indicazioni di stato ed eliminazione guasti ............................................................................8-1

Dati tecnici SIMOSTEP .............................................................................................................9-1

Descrizione delle grandezze e delle curve caratteristichedei motori passo-passo .........................................................................................................10-1

10.1 Concetti fondamentali .....................................................................................10-2

10.2 Curve caratteristiche di coppia........................................................................10-3

© Siemens AG 1998 All Rights ReservedFM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB) 1-1

Breve descrizione 1

1 Breve descrizione 01.01

© Siemens AG 1998 All Rights Reserved1-2 FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)

FM-STEPDRIVE è un'unità di potenza preposta al controllo di un motorepasso-passo trifase Siemens Serie SIMOSTEP. FM-STEPDRIVE è statorealizzato sotto forma di modulo del sistema di automazione SIMATIC S7-300.

La Serie SIMOSTEP comprende i seguenti motori passo-passo trifase:Tabella 1-1 Motori passo-passo Serie SIMOSTEP

Tipo di motoresenza freno

Coppianominale

Correntenominale

Numero diordinazione

SIMOSTEP 1FL3041 2 Nm 1,8 A 1FL3041-0AC31-0BG0SIMOSTEP 1FL3042 4 Nm 2,0 A 1FL3042-0AC31-0BG0SIMOSTEP 1FL3043 6 Nm 2,3 A 1FL3043-0AC31-0BG0SIMOSTEP 1FL3061 10 Nm 4,1 A 1FL3061-0AC31-0BG0SIMOSTEP 1FL3062 15 Nm 4,8 A 1FL3062-0AC31-0BG0

Tipo di motorecon freno

Coppianominale

Correntenominale

Numero diordinazione

SIMOSTEP 1FL3041 2 Nm 1,8 A 1FL3041-0AC31-0BH0SIMOSTEP 1FL3042 4 Nm 2,0 A 1FL3042-0AC31-0BH0SIMOSTEP 1FL3043 6 Nm 2,3 A 1FL3043-0AC31-0BH0SIMOSTEP 1FL3061 10 Nm 4,1 A 1FL3061-0AC31-0BH0SIMOSTEP 1FL3062 15 Nm 4,8 A 1FL3062-0AC31-0BH0

Figura 1-1 Unità di potenza FM-STEPDRIVE e motore SIMOSTEP

Riferimentibibliografici

Elektrische Schrittmotoren und -AntriebeProf. Dr. Erich Rummich, TH WienDr.-Ing. Ralf Gförer SIG BERGER LAHRet al.

Expert - Verlag: ISBN 3-8169-0678-8


Descrizione delle funzioni 2

2 Descrizione delle funzioni 01.01


Sul pannello anteriore dell'unità di potenza FM-STEPDRIVE sono presentile interfacce, gli interruttori e gli indicatori mostrati nella Figura 2-1. Leinterfacce e gli interruttori di impostazione dei parametri risultano visibiliquando si aprono gli sportelli anteriori.

Indicatori di stato (LED)

Interfacciasegnali

InterfacciaimpulsiSportelli anteriori

Selettorecorrente di fasemotore

Collegamento di retee circuito intermedio

Collegamento motore

Interruttori disettaggio deiparametri

Figura 2-1 Unità di potenza FM-STEPDRIVE

Interfaccia impulsi L’interfaccia impulsi consente di comandare l'unità di potenza mediante isegnali di temporizzazione inviati dall’unità di posizionamento di livellosuperiore. A ogni impulso, il motore gira di un passo. Inoltre, tramite unsegnale PWM (impulsi con modulazione in ampiezza), la corrente di fasedel motore passo-passo può essere regolata fra 0 e 100 %.Segnali di ingresso: PULSE (impulso), DIR (senso di rotazione),

ENABLE (rilascio dell'unità di potenza), PWM(controllore elettrico).

Segnale di uscita: READY1_N (pronto).

Interfaccia segnali Tramite l’ingresso GATE_N dell’interfaccia segnali, i segnali trasmessiall'ingresso PULSE per il controllo del motore possono essere rilasciati obloccati. L'ingresso ENABLE_N ha la medesima funzione dell'ingressoENABLE dell'interfaccia PULSE. Tuttavia è attivato mediante alimentazio-ne a 24 V. Inoltre, tramite l’uscita ZERO può essere elaborato il segnalezero del contatore ad anello interno.Segnali di ingresso: GATE_N (blocco/rilascio del segnale)

ENABLE_N (rilascio dell'unità di potenza)

Segnali di uscita: ZERO (segnale zero contatore ad anello), READY2(pronto), MSTILL (motore fermo)

Collegamento direte e del circuitointermedio

Attraverso il collegamento di rete, l'unità di potenza viene alimentata con115 Vca o 230 Vca. Attraverso il collegamento al circuito intermedio si puòeventualmente scaricare l'alimentazione di ritorno del motore.

01.01 2 Descrizione delle funzioni


Collegamento delmotore

A questo collegamento si può collegare un motore passo-passo trifaseSerie SIMOSTEP.

Selettore dellacorrente e deiparametri

Per l'impostazione della corrente di fase del motore, del numero di passi(500, 1.000, 5.000, 10.000 passi/giro) e della riduzione di corrente(al 60 % a motore fermo).

Indicatori di stato(LED)

Segnalano lo stato di "pronto al funzionamento" e la presenza di eventualimalfunzionamenti (cortocircuito fra fasi del motore, sovra-/sottotensione dialimentazione, sovratemperatura unità di potenza, assenza del segnaleGATE_N.

Ventilatore Nell'unità di potenza FM-STEPDRIVE è integrato un ventilatore.

Lo schema a blocchi della Figura 2-2 mostra i principali gruppi funzionalidell'unità di potenza FM-STEPDRIVE.

115 Vo 230 V

Tensione delcircuito intermedio

Fusibile

FM-STEPDRIVE

3

PULSE

Alimentazione24 V

ENABLE

DIR

PWM

READY1_N

posizionamentoUnità di

o di comandop.es. FM 353

GATE_N

MSTILL

ZERO

READY2

MotoreSIMOSTEP

SM

Collegamento retee circuito intermedio

Alimentatore

Stadi finali dipotenza conregolatoredi corrente

Elettronicadi controllo

Elaborazione

generazionedel valorenominale

dei segnali e

(contatoread anello)

Ventilatore

FLT

OV

LV

TMP

RDY

Inte

rfa

ccia

se

gn

ali

Colle

gam

ento

moto

re

Inte

rfa

ccia

imp

uls

i

ENABLE_N

GTE

Figura 2-2 Schema a blocchi dell'unità di potenza FM-STEPDRIVE

2 Descrizione delle funzioni 01.01



Dati tecnici FM-STEPDRIVE

3.1 Dati elettrici 3-2

3.2 Dati meccanici 3-5

3.3 Condizioni ambientali 3-5

3.4 Norme, direttive e leggi applicabili 3-6

3

3 Dati tecnici FM-STEPDRIVE 01.01


3.1 Dati elettriciCollegamento di rete Tensione di rete 115 V o 230 Vca

Tolleranza: -20% / +15%Campo di frequenza: da 47 Hz a 63 Hz

Fusibile esterno 16 A (caratteristica "K" o "C")

Corrente d’ingresso Max. 8 A a 115 V/4,5 A a 230 V

Corrente d’inserzione Max. 75 A

Tempo di esclusione in caso di > 10 ms a motore fermo

interruzione dell'alimentazione di rete

Consumo max. 80 W

Collegamentocircuito intermedio

Tensione circuito intermedio da 160 V a 485 Vcc

Ciclo di disinserimento/inserzione (durante il funzionamento eall'eliminazione di un guasto) > 5 s

Collegamentomotore

Corrente di fase da 1,7 A a 6,8 AMax. 6,8 A con temperatura ambiente di 50°C

e in posizione di montaggio verticaleMax. 4,8 A con una temperatura ambiente di 60°C

e in posizione di montaggio verticaleMax. 4,8 A con una temperatura ambiente di 40°C

e in posizione di montaggio orizzontale

Tensione del motore 3 x 325 V (collegato alla rete)

Cavo del Cavo idoneo per il traino,motore con doppia schermatura 3 x 1,5 CC

Lunghezza max. 50 mSezione 3 x 1,5 mm2

01.01 3 Dati tecnici FM-STEPDRIVE


Interfaccia impulsi

Nota

Tutti i segnali sono di tipo PELV (Protected Extra Low Voltage, tensionemolto bassa con protezione), secondo la Norma VDE 0160.

Ingressi dell’interfaccia impulsiPULSE (impulso), DIR (senso di rotazione), ENABLE (rilascio dell'unità dipotenza), PWM (controllore elettrico). Per una descrizione dei segnali, sirimanda al Capitolo 4.

Ingressi fotoaccoppiatore 5-V:

Controllo tensione:

Nhigh, min = 2,5 VNhigh, max = 5,25 VNlow, max = 0,4 VNlow, min = -5,25 V Imax = 30 mA

Controllo corrente:

Ihigh, min = 7 mAIhigh, max = 25 mAIlow, max = 0,2 mAIlow, min = -25 mA Nmax = 5,25 V

NotaPer evitare disturbi, è consigliabile utilizzare un controllore in controfase.

Uce

GND_S

Uscita dell’interfaccia impulsi

Per una descrizione del segnale READY1_N (pronto), si rimanda alCapitolo 4.

Uscita fotoaccoppiatore (senza protezione dall'inversione di polarità e dacortocircuito):

Uce: max. 30 V

Uce,sat: < 1,0 V a 10 mA

! AvvertenzaL’uscita non è protetta da cortocircuito né dall'inversione di polarità.

GND_S: Massa del sistema, collegato internamente



Interfaccia segnali

Nota

Tutti i segnali sono di tipo PELV (Protected Extra Low Voltage, tensionemolto bassa con protezione) secondo la Norma VDE 0160.

Ingresso dell’interfaccia segnali

GATE_N (blocco/rilascio del segnale), ENABLE_N (rilascio dell'unità dipotenza). Per una descrizione del segnale, si rimanda al Capitolo 4.

Ingresso fotoaccoppiatore PLC standard a 24 V:

Nhigh, min = 15 V Ihigh, min = 2 mANhigh, max = 30 V Ihigh, max = 15 mANlow, max = 5 V Ilow, max = 0,2 mA Un ingresso aperto corris-Nlow, min = -3 V Ilow, min = -15 mA ponde a un segnale basso.

Sovratensione transitoria max. 35 V/500 ms

Uscite dell’interfaccia segnali

READY2 (pronto), ZERO (segnale zero contatore ad anello), MSTILL(motore fermo). Per una descrizione dei segnali si rimanda al Capitolo 4.

Uscita PLC standard a 24 V READY2 (con protezione da sovraccarico ecortocircuito):Nhigh tensione di alimentazione 24 VCaduta di tensione max. 3 V a 70 mACorrente di uscita 70 mACorrente di cortocircuito di lunga durata max. 0,6 ACorrente di punta max. 5 A per 50 msNlow Uscita apertaCorrente di fuga max. 150 µA

Uscita PLC standard a 24 V ZERO (con protezione dal sovraccarico e dacortocircuito):Caduta di tensione max. 3 V a 30 mACorrente di uscita max. 30 mA

Altre specifiche come l’uscita READY2

Alimentazione esterna a 24 V dell’interfaccia segnali

NotaL’alimentazione a 24 V deve essere conforme ai requisiti della NormaDIN 19240.

Campo di tensione da 18,5 V a 30,2 Vcc

Ondulazione 3,6 V picco-piccoCorrente di ingresso max.1,5 ASovratensione transitoria max. 35 V / 500 ms

01.01 3 Dati tecnici FM-STEPDRIVE


3.2 Dati meccaniciDimensioni (alt. x largh. x prof.) 125 x 80 x 117 mm

Peso 890 g

3.3 Condizioni ambientali

1A 2A 3A0 9 C

4AF

5A 6A 7ACorrente di fase in AmperePosizione interruttore

Temperatura ambiente

60°C

50°C

40°C

30°C

20°C

Figura 3-1 Relazione fra la corrente di fase e la temperatura ambiente

Senza condensa

Temperatura di trasporto e magazzinaggio da -40°C a +70 °C

Vibrazioni tollerate durante il funzionamentoda 10 Hz a 58 Hz ampiezza 0,075 mmda 58 Hz a 500 Hz 8,9 m/s2

Vibrazioni tollerate durante il trasporto (apparecchio imballato)da 5 Hz a 9 Hz ampiezza 3,5 mmda 9 Hz a 500 Hz 10 m/s2

Urti 15 g 11 ms

Caduta libera Apparecchio non imballato 100 mmApparecchio imballato 500 mm

Resistenza al ribaltamento

Livello di rumorosità continuo <50 dB(A)



3.4 Norme, direttive e leggi applicabiliL'FM-STEPDRIVE va utilizzato nel rispetto delle seguenti norme,direttive e leggi:

• DIN EN 60204 Parte 1 (VDE 0113) Equipaggiamento elettrico delle macchine

• DIN VDE 0100 Norme per la realizzazione dielettrodotti con tensioni fino a 1.000 V

• DIN VDE 0106 Protezione dalle scosse elettriche

• DIN VDE 0470 (anche: IEC 529) Classi di protezione IP

• DIN VDE 0875 (EN 55011) Soppressione dei radiodisturbi emessida generatori e impianti elettrici

• DIN EN 954-1 Sicurezza delle macchineParti di controllori con particolari requisiti di sicurezzaDirettive generali di configurazione

Se il controllore di potenza FM-STEPDRIVE viene utilizzato in zoneresidenziali, è necessario rispettare anche i valori limite delle seguentiNorme:

• EN 60555 Ripercussioni sulle reti di alimentazione causate da elettrodomestici edispositivi di tipo analogo.

• EN 55022, Classe B Valori limite e processi di misura deiradiodisturbi generati da apparecchi computerizzati

• DIN EN 61000 Parte 3-2 Compatibilità elettromagnetica

Inoltre, in caso di elevati picchi di disturbo, è necessario adottare misureaggiuntive.

Raccomandazione: Utilizzare quadri elettrici di tipo EMC, ad esempioquadri elettrici 8MC (-> Catalogo prodotti a bassatensione 21).

L'FM-STEPDRIVE è conforme alle seguenti Norme, direttive e leggi:

• UL 508 Apparecchiature di controllo per applicazioni in campo industriale

• CSA C22.2 N. 142 Apparecchiature di controllo di processo


Descrizione dei segnali

4.1 Interfaccia impulsi 4-2

4.2 Interfaccia segnali 4-3

4.3 Diagrammi di tempo dei segnali 4-4

4

4 Descrizione dei segnali 01.01


Segue una descrizione dei segnali e dei diagrammi dei tempirelativamente all’interfaccia impulsi e all'interfaccia segnali.

4.1 Interfaccia impulsiL’interfaccia impulsi presenta quattro ingressi con fotoaccoppiatore a 5 Ve un’uscita con fotoaccoppiatore.

NotaI dati tecnici dell’interfaccia impulsi sono descritti nel Capitolo 3.

I tempi dei segnali degli ingressi e delle uscite sono descritti nel Capitolo 4.3.

Ingressi:

PULSE (impulso) Per mettere in rotazione l’albero motore, sull’ingresso PULSE devonoessere presenti degli impulsi di forma rettangolare. Se l'unità di potenza èpronta e se sull'ingresso GATE_N ci sono 24 V, ogni fianco di impulsopositivo determina un passo del motore.Il senso di rotazione è predefinito dall’apposito ingresso (DIR).

DIR (senso dirotazione)

Se sull'ingresso del segnale DIR non c'è corrente, il motore gira in sensoorario (guardando l’albero motore dal davanti). Se invece sull'ingresso delsegnale c'è corrente, il motore gira in senso antiorario (guardando l’alberomotore dal davanti). Il senso di rotazione può essere invertito anchescambiando due fasi del motore.

ENABLE (rilascio) Quando sull'ingresso ENABLE c'è corrente, l'unità di potenza è rilasciata.Dopo circa 500 ms, l'unità di potenza segnala lo stato di "pronta alfunzionamento" tramite le uscite READY1_N e READY2; in questacondizione, c’è conduzione di corrente attraverso il motore. Se incorrispondenza dell'ingresso GATE_N dell'interfaccia segnali sonopresenti 24 V, si possono trasmettere impulsi di temporizzazioneall’ingresso PULSE.

PWM (controllocorrente)

L'impostazione della corrente di fase del motore può essere regolata da0% a 100% con un segnale modulato in ampiezza sull’ingresso PWM(campo di frequenza da 10 kHz a 20 kHz). La corrente di fase èdeterminata dal rapporto impulso/pausa del segnale PWM. In assenza dicorrente sull'ingresso del segnale, la corrente di fase impostata passa. Inpresenza di corrente sull'ingresso del segnale, la corrente di fase delmotore viene esclusa. In questa condizione, il motore fermo non presentacoppia di tenuta.

Uscita:

READY1_N (pronto) Dopo l’attivazione dell’ingresso ENABLE, l'unità di potenza segnala lostato di "pronta al funzionamento" tramite l’uscita READY1_N. Quandol'unità di potenza è nello stato di "pronta al funzionamento", sull’uscitaREADY1_N è presente una resistenza bassa. Se in corrispondenzadell'ingresso GATE_N dell'interfaccia segnali sono presenti 24 V, sipossono quindi trasmettere impulsi di temporizzazione all’ingressoPULSE.In caso di guasto all'unità di potenza o di mancata trasmissione delsegnale di rilascio dell'unità di potenza attraverso l’ingresso ENABLE,sull’uscita READY1_N è presente una resistenza elevata.

01.01 4 Descrizione dei segnali


4.2 Interfaccia segnaliL’interfaccia segnali è costituita da un ingresso con fotoaccoppiatore a24 V e da due uscite con fotoaccoppiatore.

READY2

ZERO

MSTILL

GATE_N

M (24 V GND)

L+ (24 V)

ENABLE_N

NotaI dati tecnici dell’interfaccia impulsi sono descritti nel Capitolo 3.

I tempi dei segnali degli ingressi e delle uscite sono descritti nel Capitolo 4.3.

Ingressi:

GATE_N(blocco/rilascioimpulsi)

In presenza di 24 V sull’ingresso GATE_N, il motore passo-passo vienecontrollato dagli impulsi presenti sull'ingresso PULSE. Quandosull'ingresso GATE_N sono presenti 0 V oppure quando l'ingresso èaperto, gli impulsi presenti vengono bloccati. In un sistema a più assi,questa funzione può essere utilizzata per selezionare i singoli assi.Questo ingresso viene indicato mediante il LED GTE (vedi pag. 8-2).

ENABLE_N(rilascio dell'unità dipotenza)

L'unità di potenza viene rilasciata nell'ingresso ENABLE_N sotto tensione.Dopo circa 500 ms, l'unità di potenza comunica un segnale d'emergenzaalle uscite READY1_N e READY2 ed il motore è in tensione. Nel caso incui vi siano 24 V all'ingresso GATE_N dell'interfaccia segnali, è possibileapplicare gli impulsi di sincronizzazione all'ingresso PULSE.

Uscite:

ZERO(segnale zerocontatore ad anello)

Quando il contatore ad anello interno è azzerato, sull’uscita ZERO sonopresenti 24 V. L'elaborazione del segnale ZERO consente di ottenereun'elevata precisione di avanzamento con passi di riferimento accurati.Fino a 300 giri motore/minuto, l'ampiezza dell'impulso del segnale ZEROè uguale alla durata del periodo del segnale PULSE (impulso). Incorrispondenza di velocità del motore superiori, l'ampiezza dell'impulsodel segnale ZERO si riduce.

READY2 (pronto) All’attivazione dell’ingresso ENABLE, l'unità di potenza segnala lo stato di"pronta al funzionamento" attraverso l’uscita READY2. Quando l'unità dipotenza è nello stato di "pronta al funzionamento", sull’uscita READY2sono presenti 24 V. Se in corrispondenza dell'ingresso GATE_N sonopresenti 24 V, si possono trasmettere impulsi di temporizzazioneall’ingresso PULSE.In caso di guasto all'unità di potenza o in caso di mancata trasmissionedel segnale di rilascio dell'unità di potenza attraverso l’ingresso ENABLE,sull’uscita READY2 è presente una resistenza elevata.

MSTILL(motore fermo)

Tramite l'ingresso GATE_N è possibile bloccare il segnale ad impulsiall'entrata e conseguentemente arrestare ilmotore.L'arresto del motore ottenuto tramite GATE_N viene confermato tramite ilsegnale MSTILL.Se l'ingresso GATE_N è aperto o presenta 0 V, sull'uscita MSTILL sonopresenti 24 V. In tal caso, il movimento dell'asse del motore non èpossibile.L'applicazione di 24 V sull'ingresso GATE_N è confermato dallapresenza di 0 V sull'uscita MSTILL, con conseguente rimozione del bloccodell'asse del motore.

4 Descrizione dei segnali 01.01


4.3 Diagrammi dei tempi dei segnaliI seguenti diagrammi dei tempi mostrano le connessioni temporali deisegnali di ingresso/uscita dell’interfaccia impulsi e dell’interfaccia segnali.

Figura 4-1 Diagramma dei tempi ENABLE/READY

Impulsi rilasciatiImpulsi bloccati

Tempo di arresto >= 25 µsTempo di preparazione >= 0 µsDurata degli impulsi minima >= 750 nsPausa degli impulsi minima >= 750 ns

Tempo di preparazione >= 500 µsTempo di arresto >= 25 µsTempo di attesa >= 500 ns

Pendenza >= 1 µs

123A3B

456

a destra a sinistra

Passo

3A3A

PULSE

DIR

GATE_N

3B

Figura 4-2 Diagramma dei tempi PULSE/DIR/GATE_N

Figura 4-3 Diagramma dei tempi PWM o ENABLE e corrente di fase del motore

100ms 180ms

GATE_N

MSTILL

Figura 4-4 Diagramma dei tempi GATE_N/MSTILL


Montaggio 5

5 Montaggio 01.01


! PericoloTutte le operazioni di montaggio vanno effettuate in assenza di tensione.

Viti di fissaggio(sono già integrate nell’apparecchio)

Binario guida

Figura 5-1 Montaggio dell'unità di potenza FM-STEPDRIVE

L'unità di potenza FM-STEPDRIVE deve essere montata come segue:

1. Agganciare l'FM-STEPDRIVE al binario guida e ribaltarla verso ilbasso.

2. Fissare l'FM-STEPDRIVE con le due viti poste alla basedell’apparecchio.

NotaNell'unità di potenza è integrato un ventilatore. Durante il montaggio, fareattenzione a lasciare sopra e sotto all’apparecchio 5 cm di spazio perl'ingresso e l'uscita dell'aria.

Gli apparecchi non possono essere montati uno sopra l'altro se nonutilizzando una parete divisoria.


Collegamento dei cavi

6.1 Collegamento dell'FM-STEPDRIVE al SIMOSTEP 6-2

6.2 Esempio di collegamento per FM-353 e FM-NC/FM357 6-4

6.3 Schema di collegamento dell'armadio elettrico 6-6

6.4 Collegamento alla rete di un sistema a più assi 6-7

6.5 Funzionamento di un asse nell'area di lavoro di sicurezza 6-10

6.6 Accessori 6-12

6

6 Collegamento dei cavi 01.01


6.1 Collegamento dell'FM-STEPDRIVE al SIMOSTEPL'unità di potenza FM-STEPDRIVE va collegata al motore SerieSIMOSTEP come mostrato nella Figura 6-1.

115 VACoppure

230 VAC

N

PE

Filtroantidisturbo

Collegamento motore

Collegamento rete/circuito intermedio

Fusibile

DC+

DC-

115

230

N

PE

MS

UU

VV

WW

Cavetto pienocon schermatura

Cavettopieno con

schermatura

(W) 3

(V) 2

(U) 1

45 6 7

8

9

0

Interfaccia segnali

Interfaccia impulsiFM-STEPDRIVE

PULSE_NDIR_N

ENABLE_NPWM_N

GNDGND

READY1_N

PULSEDIRENABLEPWMGNDGNDnon occupatoGND

1

15

Unità di comando

Unità di comando

24 V

Alimentazione

L

Motore SIMOSTEP

CollegamentoschermaturaMolla di rilasciotensione

CollegamentoschermaturaPiastra dimontaggio

CollegamentoschermaturaRaccordo a vitecavo motore

READY2

ZERO

MSTILL

GATE_N

M (24 V GND)

L+ (24 V)

ENABLE_N

Figura 6-1 Collegamento dell'FM-STEPDRIVE al motore SIMOSTEP

!PericoloTutte le operazioni di collegamento vanno effettuate con la tensione dialimentazione disinserita.A tensione di alimentazione inserita, sui collegamenti di rete, del circuitointermedio e del motore sono presenti alte tensioni. Quando l'apparecchioè in tensione, questi collegamenti non devono assolutamente esseretoccati: rischio di morte o di gravi lesioni personali

01.01 6 Collegamento dei cavi


Collegamento allarete

L'apparecchio deve essere protetto tramite un fusibile standard esterno 16A tipo K o C

! PericoloPer evitare sovratensioni, qualora venisse collegato il conduttore di massaal collegamento della rete trifase è necessario inserire o disinserirecontemporaneamente le singole fasi e il conduttore di massa.

Secondo i requisiti delle Norme EMC, nell’alimentazione di retedev'essere predisposto un filtro di soppressione dei disturbi (Vedere ilCapitolo 6.4).

Collegamento alcircuito intermedio

Nel collegamento di un sistema a più assi a una rete monofase, sipossono collegare i collegamenti del circuito intermedio CC+ e CC- perconsentire lo scambio energetico fra le unità di potenza. Questaconfigurazione è consigliabile nel caso in cui si debbano accelerare efrenare grossi carichi in tempi brevi.

Collegamento delmotore

Per collegare il cavo alla morsettiera del motore è necessario allentare lequattro viti a croce.

Il cavetto pieno schermato del cavo motore va collegato sul lato motore esul lato apparecchio come mostrato nella Figura 6-1.

Normalmente, il collegamento sul lato motore con il potenziale delconduttore di protezione viene effettuato utilizzando il supporto delmotore. Se questo collegamento non è sufficiente, il conduttore diprotezione può essere collegato al morsetto esterno del motore.

Per il collegamento del motore si può utilizzare un cavo standardschermato tripolare (vedere la Tabella degli accessori, al Capitolo 6.6).

La schermatura del cavo va fissata al motore con l'apposito raccordo avite e collegata all'unità di potenza con la molla di rilascio della tensione(isolare il cavo in corrispondenza del punto di rilascio della tensione).

A valle del punto di rilascio della tensione, la guaina del cavo va portata ilpiù vicino possibile al collegamento motore in corrispondenza dell'unitàFM-STEPDRIVE.

In corrispondenza dell'ingresso del cavo nell'armadio, la schermatura vacollegata a un morsetto di collegamento schermatura adeguatamentemesso a terra (isolare il cavo in corrispondenza del morsetto).

Interfaccia impulsi Per collegare l’interfaccia impulsi dell'unità di potenza FM-STEPDRIVE almodulo di posizionamento FM-353 o al controllore FM-NC/FM357, sipossono utilizzare cavi di tipo commerciale (vedere la Tabella accessori, alCapitolo 6.6), alle cui estremità libere vanno collegati connettori D-Subminiature.Per un esempio di collegamento, vedere il Capitolo 6.2.

Interfaccia segnali L’interfaccia segnali deve essere alimentata da un alimentatore esternocon 24 Vcc.

L’alimentazione a 24 Vcc deve essere conforme ai requisiti della NormaDIN VDE 19240. Per un esempio di collegamento, vedere il Capitolo 6.2.



6.2 Esempio di collegamento per FM-353 e FM-NC/FM357Collegamento almodulo diposizionamentoFM-353

La Figura che segue mostra lo schema di collegamento dell’interfacciaimpulsi al modulo di posizionamento FM-353:

Cavo interfaccia impulsi per FM-353Nr. di ordinaz.: 6FX2002-3AC02-1xx0

(xx sta per lunghezza in m),vedere i cataloghi NC60.1 o NCZ

PULSE_N PULSE_NPULSE

FM-353 FM-STEPDRIVE

PULSE1 1ne9 9ma2 2ro10 10ar3 3gl11 11vd4 4bl12 12vio5 513 136 614 147 78 8gr15 15bi

DIR DIRDIR_N DIR_N

ENABLE ENABLEENABLE_N ENABLE_N

PWM/BOOST PWMPWM_N/BOOST_N PWM_N

M GNDGNDGNDGND

MMM

non occupato non occupatoM GND

READY_N

ConnettoreD-Subminiature

a 15 poli


a 15 poli

Filo 8 x 2 x 0,18schermato

READY1_N

Figura 6-2 Collegamento dell'unità di potenza FM-STEPDRIVE al modulo FM-353

Dal modulo di posizionamento FM-353 si possono valutare i segnali diuscita READY2 o ZERO (vedere il Manuale SIMATIC S7, Modulo diposizionamento FM 353, N. Ord. 6ES7 353-1AH00-7AG0). Per far ciò, aseconda del modo operativo del modulo FM-353, è necessario collegarel’ingresso RM-P del connettore anteriore a 20 poli del modulo FM-353all’uscita ZERO oppure all’uscita READY2 dell’interfaccia segnali dell'unitàdi potenza FM-STEPDRIVE. La Figura che segue mostra lo schema dicollegamento dell’interfaccia segnali in presenza di un'alimentazione ditipo comune:

FM-STEPDRIVEFM-353

Alimentazione tensionecomune 24 Volt

Interfaccia segnali

19

20

10

9

X1

L+

L+M

M

RM_N

RM_P

READY2

ZERO

MSTILL

GATE_N

M (24 V GND)

L+ (24 V)

ENABLE_N

Figura 6-3 Schema di cablaggio dell’interfaccia segnaliper il collegamento del modulo FM-353



Collegamento di unsistema a più assicon il controlloreFM-NC/FM357

La Figura che segue mostra lo schema di collegamento di tre unità di potenzaFM-STEPDRIVE e di un azionamento con interfaccia ±10 V al controllore FM-NC/FM357:

PULS1_N

PULS2_N

PULS3_N

RF4.2

PULSE_N

PULSE_N

PULSE_N

PULS1

PULS2

PULS3

RF4.1

FM-NC/FM357 FM-STEPDRIVE

FM-STEPDRIVE

FM-STEPDRIVE

PULSE

PULSE

PULSE

5

40

9

17

1

1

1

nero

bianco-grigio

bianco-nero

bianco-giallo

38

7

42

50

9

9

9

marrone

marrone-nero

bianco-marrone

bianco-verde

6

41

10

4

2

2

2

rosso

blu

marrone-rosso

bianco-blu

39

8

43

37

10

10

10

arancione

viola

marrone-arancione

bianco-viola

18

20

26

3

3

3

giallo

grigio

bianco-rosso

19

21

27

11

11

11

verde

bianco

bianco-arancione

DIR1

DIR2

DIR3

BS4

DIR

DIR

DIR

DIR1_N

DIR2_N

DIR3_N

SW4

DIR_N

DIR_N

DIR_N

ENABLE1

ENABLE2

ENABLE3

ENABLE

ENABLE

ENABLE

ENABLE1_N

ENABLE2_N

ENABLE3_N

ENABLE_N

ENABLE_N

ENABLE_N

Cavo interfaccia impulsi per FM-NC/FM357Nr. di ordinaz.: 6FX2002-3AD02-1xx0

(xx sta per lunghezza in m),vedere i cataloghi NC60.1 o NCZ


a 15 poli


a 15 poli


a 15 poli


a 50 poli

Azionamentocon interfaccia

a ±10 V

Filo 12 x 2 x 0,14schermato

Figura 6-4 Collegamento di tre unità FM-STEPDRIVE e di un azionamento coninterfaccia ±10 V al controllore FM-NC/FM357.

NotaPer il rilascio dell'impulso, sull'ingresso GATE_N dell'interfaccia dell'unità

STEPDRIVE devono essere presenti 24 V.



6.3 Schema di collegamento per armadio elettrico

Filtroantidisturbo

L N

L N Massa e schermatura sullavite di fissaggio del filtroantidisturbo

L N PE

Collegamento a terra sullapiastra di montaggio

Schermatura molladi rilascio tensione

Guida di montaggio

Canalina cavo segnali

Piastra di montaggio

Canalina cavo del motore

Canalina cavo di rete (lungh. max. 1 m)

Armadio elettrico

Collegamento schermatosulla piastra di montaggio

Morsetti distributore

Alimentazione dalla rete

FM-STEPDRIVE

SIMOSTEP

Collegamento a terratramite la flangia delmotore oppure ilmorsetto a vite che si trova esternamente

Figura 6-5 Schema di collegamento per armadio elettrico

NotaPer motivi di sicurezza (disturbi elettrici), i cavi di rete, del motore e deisegnali vanno disposti separatamente e tutti i cavi devono essereschermati alle due estremità. La guida di montaggio e il filtro antidisturbodevono essere avvitati in piano sulla piastra di montaggio.

NotaPer le modalità di collegamento dell'unità FM-STEPDRIVE al motoreSIMOSTEP, vedere la Figura 6-1.



6.4 Collegamento di rete per un sistema a più assi

Figura 6-6 Collegamento di un sistema a più assi con rete monofase

NotaI collegamenti dei circuiti intermedi (CC+ e CC-) possono essere collegatiper consentire lo scambio energetico fra le varie unità nel caso in cuioccorra accelerare e frenare grossi carichi in tempi brevi.

NotaI cavi di collegamento alla rete devono essere schermati alle dueestremità.



! " # $

% # & # ' ( $

) ) * ) ) *

Figura 6-7 Collegamento di un sistema a più assi con rete trifase (115 V oppure 230 V tra fase e massa)

NotaI collegamenti dei circuiti intermedi (CC+ e CC-) delle unità di potenza nondevono essere stabiliti!


! PericoloPer evitare sovratensioni, qualora venisse collegato il conduttore di massaal collegamento della rete trifase è necessario inserire o disinserirecontemporaneamente le singole fasi e il conduttore di massa.



! " # $

% # & # ' ( $

Figura 6-8 Collegamento di un sistema a più assi con rete trifase (230 V tra le fasi, senza massa)

NotaI collegamenti dei circuiti intermedi (CC+ e CC-) delle unità di potenza nondevono essere stabiliti!




6.5 Funzionamento di un asse nell'area di lavoro di sicurezza

Figura 6-9 Circuito proposto per un asse CN con azionamento motore passo-passo nell'area di lavoro di sicurezza



Figura 6-10 Sequenza di raggiungimento della condizione di "arresto in sicurezza", esempio de programmazione



6.6 Accessori

Accessori Numero di ordinazione Catalogo

Filtro antidisturbi per un sistema a un solo asse concollegamento di rete monofase

per 115 V = B84142-B8-Rper 230 V = B84113-C-B60

Catalogo SIEMENS:Parti di ricambio

Filtro antidisturbi per un sistema a più assi con:collegamento di rete monofase per due assicollegamento di rete monofase per tre assicollegamento di rete trifase con massacollegamento di rete trifase senza massa

per 115V = B84142-B16-Rper 230V = B84142-B16-Rper 115 V = B84299-K55per 130 V = B84299-K53per 230 V = B84143-B8-R

Cavo motore (senza imballaggio):Lunghezza 10 mLunghezza 20 mLunghezza 50 m

6FX5008-5AA00-1BA06FX5008-5AA00-1CA06FX5008-5AA00-1FA0

Cavo per interfaccia impulsi:per FM-353 (con imballaggio,lunghezza max. 35 m)per FM-NC/FM357 (lato FM-STEPDRIVE,aperto lunghezza max. 35 m)

6FX2002-3AC02-1xx0

6FX2002-3AD02-1xx0

Catalogo SIEMENS:Sistemi di automa-zione NC60.1, ST70 oNCZ per gli accessori

Prefusibile esterno:ad esempio: interruttore automatico16 A caratteristica C32 A caratteristica C

5SX2 116-75SX2 132-7

Catalogo SIEMENS:Sistemi di interruttoriautomatici e di valvolefusibili


Messa in funzione 7

7 Messa in funzione 01.01


Dopo il montaggio e il collegamento dei cavi, è necessario effettuare le seguentiregolazioni sull'unità di potenza, a tensione di rete disinserita.

! AttenzioneLe regolazioni possono essere effettuate esclusivamente a tensione direte disinserita.

1. Regolare la corrente di fase con l'apposito selettore.

NotaPer la relazione che sussiste fra la corrente di fase e la temperaturaambiente, veere il Capitolo 3.3.

Posizione 0 1 2 3 4 5 6 7 Corr. [A] 1,7 2,0 2,4 2,7 3,1 3,4 3,7 4,1

Posizione 8 9 A B C D E F Corr. [A] 4,4 4,8 5,1 5,4 5,8 6,1 6,5 6,8

Posizioni del selettore consigliate per i motori:

SIMOSTEP 1FL3041 1FL3042 1FL3043 1FL3061 1FL3062Posizione 0 1 2 7 9

! AttenzioneImpostazioni della corrente di fase superiori a quanto sopra indicato nonsono consentite poiché potrebbero causare il surriscaldamento del motore.Impostazioni della corrente di fase inferiori sono invece consentite; si tengapresente, tuttavia, che questo determina una riduzione della coppia delmotore.

2. Impostare il numero dei passi e la riduzione di corrente a motore fermo(sul 60% della corrente di fase dopo 100 ms).

I-RED riduzione corrente a motore fermo attiva OFF*riduzione corrrente non attiva ON

ON

nr. passi

nessuna funzione

nr. passi 1. interrut 2. interrut500

1000*5000

10000ONOFF*

ON

OFFON*

ON

OFF

OFF

* impostazione di default

OFF

3. Inserire la tensione di rete e l'alimentazione a 24 V dell’interfacciasegnali.

4. Attivare l’ingresso ENABLE dell’interfaccia impulsi o attivare l'ingressoENABLE_N dell'interfaccia impulsi. Se l'unità di potenza funzionacorrettamente, si illumina il LED RDY e le uscite READY1_N eREADY2 segnalano lo stato di "pronto al funzionamento".

5. Attivare l'interfaccia impulsi GATE_N. Il LED GTE si accende.6. A questo punto si possono trasmettere gli impulsi di temporizzazione

all’ingresso PULSE. Ad ogni impulso il motore gira di un passo.

.. . ..


Indicazioni di stato edeliminazione dei guasti 8

8 Indicazioni di stato ed eliminazione dei guasti 01.01


! PericoloIn presenza di problemi, il motore viene avviato senza corrente e l'unità dipotenza segnala lo stato "non pronta" (LED RDY spento). Sulle usciteREADY1_N e READY2 è in tal caso presente una resistenza elevata.In assenza di corrente, il motore non ha più coppia di tenuta. Questacircostanza può causare reazioni indesiderate.

Indicazione Significato Eliminazione problema

FLT (FAULT)illuminato

Cortocircuito tra le fasi delmotore

1. Disinserire la tensionedi rete

2. Controllare ilcollegamento delmotore e, senecessario, sostituire ilmotore

3. Reinserire la tensione direte

OV (OVER-VOLT)illuminato

Sovratensioneoppureenergia di alimentazionedi ritorno troppo elevata

Controllare la tensione e ilcollegamento di rete.Ridurre l’energia dialimentazione di ritorno delmotore oppure scaricarlatramite il collegamento delcircuito intermedio.

LV (LOW-VOLT)illuminato

Sottotensione 1. Controllare la tensionee il collegamento direte.

2. Correggere la tensione.TMP (TEMP)illuminato

Sovratemperatura 1. Predisporre unaventilazioneadeguata o ridurre latemperatura ambiente.

2. Dopo il raffreddamento:disinserire/inserire latensione di rete oapplicare il segnaleENABLE.

GTE (GATE_N)spento

Ingresso GATE disattiva-to. Motore non in funzione

Ingresso GATE_N attivato.

RDY (READY)illuminato

Apparecchio pronto per ilfunzionamento.

-

OV (OVER-VOLT)eLV (LOW-VOLT)illuminati

Ingresso ENABLE nonattivo.

Attivare l’ingresso ENABLE.

FLT

OV

LV

TMP

RDY

GTE

OV (OVER-VOLT),LV (LOW-VOLT),FLT (FAULT) eTMP (TEMP) illuminati

Frequenza d’impulsotroppo elevatasull’ingresso PULSEoppure disturbi incorrispondenza delle altefrequenze

1. Controllare la frequenzad’impulso

2. Disinserire/inserire latensione di rete oapplicare il segnaleENABLE

01.01 8 Indicazioni di stato ed eliminazione dei guasti


Problema Causa Eliminazione

Nessun LEDilluminato

Manca la tensione direte

Controllare la tensione eil collegamento di rete

Il motore non gira enon ha coppia ditenuta

Ingresso segnale PWMattiva

Non attivare l’ingressoPWM

Scollegamento cavo/imotore

Controllare il collega-mento del motore a ten-sione di rete disinserita

Il motore non gira maè presente la coppiadi tenuta

Sull’ingresso segnaliPULSE non è presentealcun segnale ditemporizzazione

Collegare il segnale ditemporizzazionesull’ingresso PULSE

Senso di rotazionedel motore errato

Le fasi del motore sonostate invertite

Collegare correttamentele fasi del motore

Ingresso segnali DIRimpostato in modoerrato

Invertire il segnalesull’ingresso DIR

Coppia del motoreinsufficiente (ilmotore gira a vuoto)

Corrente di fase delmotore impostata su unvalore insufficiente

Regolare correttamentela corrente di fase

Altri problemi chenon vengonosegnalati

Rampa diaccelerazione tropporipida

Ridurre la rampa diaccelerazione sull’unitàdi controllo

L'azionamento èbloccatomeccanicamente

Rimuovere il bloccomeccanico

Il motore collegato ètroppo debole

Collegare un motore piùpotente

! AttenzionePrima di sostituire l'unità di potenza, verificare che il motore e il cablaggio nonpresentino dispersioni verso terra!

8 Indicazioni di stato ed eliminazione dei guasti 01.01



Dati tecnici motore SIMOSTEP 9

9 Dati tecnici motore SIMOSTEP 01.01


Dati tecnici SIMOSTEP1FL3041 1FL3042 1FL3043 1FL3061 1FL3062

Coppia max. Mm [Ncm] 200 400 600 1000 1500Coppia di tenuta MH [Ncm] 226 452 678 1130 1695Momento di inerzia delrotore

JH [kgcm²] 1,1 2,2 3,3 10,5 16

Numero passi cont. 500 / 1000 / 5000 / 10000Angolo di passo α=[°] 0,72 / 0,36 / 0,072 / 0,036Tolleranza angolaresistematica per passo 1)

∆αs ['] ±6

Frequenza di avviamentomax.

fAom [kHz] 5,3 4,3

Corrente nominale/lineadi alimentazione

I w [A ] 1,75 2,0 2,25 4,1 4,75

Resistenza/Avvolgimento Rw [Ω] 6,5 5,8 6,5 1,8 1,9Costante temporale diaumento della corrente

τ=[ms] ~7 ~9 ~10 ~22 ~22

Carico dinamicoammissibile

assiale [N] ~60 ~60 ~60 ~60 ~60

sull’albero 2) radiale [N] ~100 ~100 ~110 ~300 ~300Peso (ca.) G [kg] 2,05 3,1 4,2 8,0 11Tensione motore U [V] 325 325 325 325 325

1) Misurata a 1000 passi/giro2) Su mezza uscita albero (a partire dalla flangia del motore).

Caratteristiche comuni di tutte le grandezze

• Tensione di prova secondo VDE 0530• Classe di protezione IP41 per l’uscita anteriore dell’albero• Classe di protezione IP56 per la morsettiera• Classe materiale di isolamento F• Precisione di oscillazione albero e assiale secondo DIN 42955 N• Temperatura ambiente durante il funzionamento: da -20°C a +40°C*• Temperatura di trasporto e magazzinaggio: da -40°C a +70°C

* Solo in caso di flangiatura corretta.

01.01 9 Dati tecnici motore SIMOSTEP


Disegni quotati motori senza freno

30

dh6

L70

85

22,6

6,510

73

h8

2

-1+ 0,7

70 85

SIMOSTEP 1FL3041 110 12



1FL3041-0AC31-0BG0

1FL3042-0AC31-0BG0

1FL3043-0AC31-0BG0

Tipo di motore d [mm] Numero di ordinazioneL [mm]

Figura 9-1 Disegni quotati SIMOSTEP 1FL3041, 1FL3042, 1FL3043 (motori senza freno)

Numero di ordinazione1FL3061-0AC31-0BG0

1FL3062-0AC31-0BG0

LinguettaA6 x 6 x 25, DIN 6885

19 j6

40 ± 0,3

L ± 1

13

56 h

7

3 ± 1

25,6

9

11089

89 110

Tipo di motore L [mm]SIMOSTEP 1FL3061 180SIMOSTEP 1FL3062 228

Figura 9-2 Disegni quotati SIMOSTEP 11FL3061, 1FL3062 (motori senza freno)



Disegni quotati motori con freno

dh

6

L30

46,5

22,6

10

73

h8

2

-1+ 0,7

70

85

6,5

70

83

,5

85

Tipo di motore




d [mm] Numero di ordinazione

1FL3041-0AC31-0BH0

1FL3042-0AC31-0BH0

1FL3043-0AC31-0BH0

L [mm]

Figura 9-3 Disegni quotati SIMOSTEP 1FL3041, 1FL3042, 1FL3043 (motori con freno)

52,7

103

Numero di ordinazione1FL3061-0AC31-0BH0

1FL3062-0AC31-0BH0

19 j6

40 ± 0,3

L ± 1

13

56 h

7

3 ± 1

25,6

9

11089

89 110

Tipo di motori L [mm]SIMOSTEP 1FL3061 180SIMOSTEP 1FL3062 228

Figura 9-4 Disegni quotati SIMOSTEP 11FL3061, 1FL3062 (motori con freno)



Motori trifasepasso-passo confreno di arresto

Di norma, i freni di arresto servono per bloccare la posizione al disinserimentodella corrente al motore. In caso di emergenza, ad esempio in mancanza dellatensione di rete o in presenza di una condizione di arresto di emergenza, ifreni bloccano l'azionamento, contribuendo ad accrescere il grado disicurezza. La funzione di blocco si rende essenzialmente necessaria inpresenza di un carico torcente (forze di peso), come ad esempio gli assi Z neisistemi di movimentazione.

! AttenzioneAffinché la funzione possa dirsi sicura se applicata al freno di arrestodell'asse Z, il momento del carico statico non deve superare il 25% (max)del momento di arresto del motore.

FunzioneI fremi di arresto sono freni elettromagnetici di tipo con molla di richiamo.Per innestarsi, il freno deve eccitarsi elettricamente previo inserimentodella corrente al motore. Per evitare un eccessivo surriscaldamento, lacorrente di eccitazione può essere ridotta successivamente all'innesto delfreno (per il tipo di circuito consigliato, si veda la figura che segue).

4700 F/18 Vper 1FL304X

µ

U [V]3

Tensione di spunto

Tensione di arresto

t

24

75%

50%

24 V

Freno

0 V

U3

+

1 N 4001

6800 F/18 Vper 1FL306X

µ

24 min. 6 Wper 1FL304X

Ω

18 8 Wper 1FL306X

Ω

Figura 9-5 Circuito consigliato per la riduzione delle perdite nel freno di arresto

Valori elettrici del freno di bloccoTipo Taglia motore

90 110Tensione nominale(alimentazione tramite i pin 1 e2)

24 V 24 V

Momento di arresto 6 Nm 16 NmPotenza di spunto 24 W 32 WMomento di inerzia 0,2 kgcm2 0,35 kgcm2

Tempi di commutazioneON (innesto freno) 35 ms 65 ms

13

2

24 VDCnon polarizzato

Occupazionedi collegamento

OFF (disinnesto freno) 15 ms 15 ms



Curve caratte-ristiche di coppia

La coppia di rotazione del motore dipende dalla velocità del rotore e dallacorrente di fase del motore impostata nell'unità di potenza.

Per la misura delle curve caratteristiche di coppia, nell'unità di potenzaFM-STEPDRIVE sono stati impostati 1000 passi/giro e la correntenominale del motore*. Le curve caratteristiche sono state misurate aivalori nominali della tensione di rete di 115 V/50 Hz e 230 V/50 Hz.

La relazione fra la frequenza di controllo fs, il numero di passi z e il regimen del motore è data dalla seguente formula:

n = 1/z · fs · 60 min-1

I diagrammi mostrano le seguenti curve caratteristiche:

Curva caratteristica della coppia limite di funzionamento

Curva caratteristica di avviamento-arresto (frequenza di avviamentoin funzione del momento del carico)

Curva caratteristica del momento di inerzia del carico

Figura 9-6 Curve caratteristiche di coppia per motore SIMOSTEP 1FL3041

* Per 500/5.000/10.000 passi, è necessario moltiplicare la scala fs per ifattori 0,5/5/10.



Figura 9-7 Curve caratteristiche di coppia per motore SIMOSTEP 1FL3042F




60

0

20

80

J (kg cm )

100 2 3 4 5 67891k 2 3 4 5 6 7 8 910k 2 3 4 5 6 7 8 9100k

6 10 2 3 4 5 6 7 8 9 100 2 3 4 5 6 7 8 91000 2 3 4 5 6000

fs (Hz)

n (1/min)

M (Nm)

10

7,5

5

2,5

0

40

2

Co

pp

iaM

om

ento

d'in

erzi

a d

el c

aric

o

1

2

3


60

0

20

80

J (kg cm )

100 2 3 4 5 6 7 8 91k 2 3 4 5 6 7 8 910k 2 3 4 5 6 7 8 9100k

6 10 2 3 4 5 6 7 8 9 100 2 3 4 5 6 7 8 91000 2 3 4 5 6000

fs (Hz)

n (1/min)

M (Nm)

16

12

8

4

0

40

2

1

2

3

Co

pp

iaM

om

ento

d'in

erzi

a d

el c

aric

o



Spiegazione delle grandezze e dellecurve caratteristiche dei motoripasso-passo

10.1 Concetti fondamentali 10-2

10.2 Curve caratteristiche di coppia 10-3

10

10 Spiegazione delle grandezze e delle curve caratteristiche dei motori passo-passo 01.01


Per valutare e scegliere un determinato tipo di motore passo-passooccorre tenere conto delle rispettive grandezze e curve caratteristiche. Incombinazione con il controllore di potenza, ogni motore passo-passopresenta sue caratteristiche specifiche, che vengono rappresentate neirispettivi diagrammi delle curve caratteristiche. Per agevolarne lacomprensione, in questa Sezione vengono descritte le grandezzecaratteristiche principali e le modalità d'uso delle curve caratteristiche. Iconcetti riportati in queste pagine sono conformi alla Norma DIN 42021 evengono utilizzati anche nella tabella dei dati tecnici di cui al Capitolo 9.

10.1 Concetti fondamentali

Angolo di passo Con il termine "passo" si intende il processo durante il quale l’alberomotore, dopo aver ricevuto un impulso di controllo, ruota di un angolo dipasso α.

Numero di passi Con il termine "numero di passi" si intende il numero di passi del rotoreper giro. Il numero di passi del motore passo-passo trifase è regolabile.

Coppia di tenuta In ogni posizione di passo, il rotore viene fermato dall'eccitazione in ccdegli avvolgimenti, a condizione che non venga superata la sua coppia ditenuta MH in corrispondenza dell’albero motore.

Tolleranza angolaresistematica

La tolleranza angolare sistematica per ogni passo s indica di quantiminuti angolari (max) un passo può deviare dall’angolo di passo nominale.

Frequenza dicontrollo e di passo

In presenza di una sequenza continua di impulsi di controllo confrequenza di controllo fS, l’albero motore gira anch'esso di una serie dipassi alla (stessa) frequenza di passo fZ.

Regime A partire da una determinata frequenza di controllo (che dipende dal tipodi motore e dalla sollecitazione meccanica), il movimento passo-passodell’albero motore diventa un movimento rotatorio continuo. Per la coppiadel motore vale in tal caso la seguente relazione:

n = α/360° · fZ · 60 min-1 (fz[Hz])

Coppie Se si applica all’albero motore in rotazione un momento di carico ML, ilmotore continua a seguire in sincronia la frequenza di controllo, a menoche il momento di carico non superi un determinato limite, ovvero lacoppia limite di funzionamento MBm.

In questo caso il rotore non può più seguire la frequenza di controllo, ilmotore "perde" passi e la frequenza di controllo e la frequenza di passonon sono più uguali.

Un'oculata scelta del motore e del controllore consente di evitare questoinconveniente.

01.01 10 Spiegazione delle grandezze e delle curve caratteristiche dei motori passo-passo


10.2 Curve caratteristiche di coppiaLa coppia limite di funzionamento MBm di un motore passo-passo dipende,oltre che dalla rispettiva taglia e dal tipo di controllore elettrico, soprattuttodalla frequenza di passo. Questa relazione viene mostrata sotto forma dicurva caratteristica per ogni sistema di motore passo-passo.

La massima coppia limite di funzionamento MBm viene fornita dal motorein presenza di basse frequenze di passo; all'aumentare della frequenza dipasso, la coppia limite di funzionamento diminuisce.

Il campo di funzionamento del motore, determinato dalla coppia limite difunzionamento, comprende il campo di avviamento e il campo diaccelerazione. Nel campo di avviamento, il motore può seguirecorrettamente (senza rischi di errori di passo) una frequenza di controlloapplicata o interrotta in maniera discontinua, mentre nel campo diaccelerazione la frequenza di controllo può variare solamente in continuo(rampa di frequenza), altrimenti il motore rischia di uscire di sincronismo.

Il campo di avviamento è limitato dalle curve caratteristiche della frequenzalimite di avviamento fAm (curva caratteristica di avviamento-arresto). Inassenza di carico, il motore può essere avviato con la massima frequenza diavviamento fAom, mentre in presenza di carico la frequenza di avviamentodiminuisce.

Momento d’inerziadel carico

La definizione del campo di avviamento dipende anche dal momentod’inerzia del carico JL che agisce sull’albero motore. Se JL aumenta, lacurva caratteristica avviamento-arresto si sposta in direzione dellefrequenze più basse. La curva caratteristica di avviamento-arresto mostrala relazione che lega la frequenza di avviamento massima fAom almomento d’inerzia del carico JL. Se sono presenti contemporaneamentesia l'inerzia del carico sia il momento di carico, la frequenza limite diavviamento fAm viene determinata spostando parallelamente verso sinistrala curva caratteristica di avviamento-arresto nel diagramma della coppiafinché la frequenza massima di avviamento fAom non viene a coincidere conla frequenza mostrata dal diagramma JL (vedere la Figura).

avviamento-arresto(J > 0)L

MBm

avviamento-arresto(J = 0)L

fAm fAom fBomfAom f [Hz]n[1/min]s

f [Hz]n[1/min]s

ML

JL

Mom

ento

d’in

erzi

a de

l car

ico

Cop

pia

Figura 10-1 Elementi della curva caratteristica di coppia

Elementi della curvacaratteristica di coppiaMbm = Momento limite di funzio-

namentoML = Momento di caricofs = Frequenza di controllofAm = Frequenza limite di avvi-

amentofAom = Frequenza di avviamento

max.fBom = Frequenza di funziona-

mento max.JL = Momento d’inerzia

del carico

10 Spiegazione delle grandezze e delle curve caratteristiche dei motori passo-passo 01.01


Spett.SIEMENS AG

Suggerimenti

Correzioni

A&D MC ISPostfach 3180

per la seguente pubblicazione:

SIMATIC

D-91050 ErlangenFM-STEPDRIVE/SIMOSTEP

Unità di potenza e motori passo-passo trifase

Documentazione del produttore

Mittente

Nome:

Descrizione del funzionamento

Nr. Ord.: 6SN1197-0AA70-0YP4Edizione: 01.01

Indirizzo della Società/Ufficio

Via:

CAP: _____________ Città:

Telefono: __________ /

Telefax: __________ /

Se nel consultare la presente pubblicazioneavete riscontrato la presenza di errori distampa, Vi preghiamo di volercelogentilmente comunicare utilizzando ilpresente modulo. Vi saremo inoltre altrettantograti per eventuali consigli e proposte dimiglioramento.

Siemens AGTecnologia di automazioneDivisione Sistemi di Automazioneper macchine utensili, robote macchine speciali

Postfach 3180, D - 91050 ErlangenDeutschland

© Siemens AG 1998Con riserva di modifiche.

Siemens Aktiengesellschaft N. Ord.: 6SN1197-0AA70-0YP4Stampato in Germania570093200199 / PJ 12980.1

SIMATIC FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP Unità di potenza e motori ... · superiore. A ogni impulso, il...

Documents

Transcript of SIMATIC FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP Unità di potenza e motori ... · superiore. A ogni impulso, il...