dunkermotoren BGE 3508/6005 User manual

Edition / Ausgabe (07/2009)
Instruction Manual / Betriebsanleitung
Digital Positioning Controller with integral MPU
Digitale Positioniersteuerung mit integrierter MPU
BGE 3508 / 6005

2Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
© 2009 Dunkermotoren GmbH; D-79848 Bonndorf; Germany
1 Content
2 About this document 4
3 Brief description 5
3.1 BGE 3508 / 6005 5
3.2 Explanations of terms used 6
3.3 Proper use 8
4 Safety instructions 9
5 Types of operation 10
5.1 Operatin modes 10
6 General performance data 12
7 General features 13
8 Dimension 13
9 Terminal assignment 14
9.1 Power supply and motor 15
connections BLDC
9.2 Power supply and motor
connections PMDC 15
9.3 Hall Sensors/ Encoders & analog and
digital inputs and outputs 16
10 Connection schematic 18
10.1 Connection brushless motor 18
10.2 Connection brush-type motor 18
10.3 Connection Hall sensors 19
10.4 Connection encoder 19
10.5 Connection power supply 20
10.6 Connection electronic 20
10.7 Connection CAN interface 21
11 Block diagram 22
12 Technical Data 22
12.1 Digital inputs 22
12.2 Digital output 23
12.3 Analog inputs 23
12.4 Inputs for hall sensors 23
12.5 Inputs for Encoders 24
12.6 Auxiliary power supplies 24
13 Installation 25
14 Commissioning 27
15 Slave in CANopen network,
software „mPLC“ 28
15.1 Hardware controller 28
15.2 Motion Starter Kit 29
15.3 Requirements 30
15.4 Introduction 30
15.5 Samples 30
15.6 Documentations 31
15.7 Control software mPLC 32
15.7.1 Introduction 32
15.7.2 System requirements 32
15.7.3 Installation of the Software mPLC 32
15.7.4 Installation CAN-USB adapter 32
1 Inhalt
2 Über dieses Dokument 4
3 Kurzbeschreibung 5
3.1 BGE 3508 / 6005 5
3.2 Begriffserklärungen 6
3.3 Bestimmungsmäßige Verwendung 8
4 Sicherheitshinweise 9
5 Betriebsarten 10
5.1 Betriebsmodi 10
6 Allgemeine Leistungsdaten 12
7 Allgemeine Eigenschaften 13
8 Abmessung 13
9 Anschlussbelegung 14
9.1 Versorgungsspannung und 15
Motoranschluss bürstenlose 15
DC-Motoren 15
9.2 Versorgungsspannung und 15
Motoranschluss bürstenbehaftete 15
DC-Motoren 15
9.3 Hallsensor/ Encoder & Analoge und
Digitale Ein- und Ausgänge 16
10 Anschlussschema 18
10.1 Anschluss bürstenloser Motor 18
10.2 Anschluss bürstenbehafteter Motor 18
10.3 Anschluss Hallsensoren 19
10.4 Anschluss Encoder 19
10.5 Anschluss Spannungsversorgung 20
10.6 Anschluss Elektronik 20
10.7 Anschluss CAN-Schnittstelle 21
11 Blockschaltbild 22
12 Technische Daten 22
12.1 Digitale Eingänge 22
12.2 Digitale Ausgänge 23
12.3 Analoge Eingänge 23
12.4 Eingänge für Hallsensoren 23
12.5 Eingänge für Encoder 24
12.6 Hilfsspannungen 24
13 Installation 25
14 Inbetriebnahme 27
15 Slave in CANopen Netzwerk, 28
Software „mPLC“ 28
15.1 Hardware Regler 28
15.2 Motion Starter Kit 29
15.3 Vorraussetzungen 30
15.4 Einführung 30
15.5 Samples 30
15.6 Documentations 31
15.7 Steuerungssoftware mPLC 32
15.7.1 Einführung 32
15.7.2 Systemvoruassetzungen 32
15.7.3 Installation der Software mPLC 32
15.7.4 Installation CAN-USB Adapter 32
1 Content
1 Inhalt

3
Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
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15.7.5 mPLC Control Center 33
15.7.6 Python Script 34
15.7.7 CAN monitor 37
15.7.8 Terminal 39
15.7.9 Conguration 40
15.8 Objects 42
15.8.1 Object- / SDO-variable 42
15.8.2 Setup CAN objects 44
15.8.3 Setup CAN variables 45
15.8.4 Transmit / Receive 47
15.8.5 Recording 47
15.9 CAN master of other manufacturer 50
15.10 Communication settings 51
15.10.1 Standard variant – LMT services 51
15.10.2 Manufacturer-specic variant 52
15.11Test programs and other
assistance 54
16 Maintenance & Service 55
16.1 Maintenance, decommisioning and
disposal 55
16.2 Service & support 55
16.3 Scope of supply and accessories 56
16.4 Download PDF-Data 56
15.7.5 mPLC Control Center 33
15.7.6 Python Script 34
15.7.7 CAN-Monitor 37
15.7.8 Terminal 39
15.7.9 Konguration 40
15.8 Objekte 42
15.8.1 Objekt- / SDO-Variable 42
15.8.2 Anlegen von CAN-Objekte 44
15.8.3 Anlegen von CAN-Variablen 45
15.8.4 Senden, Empfangen 47
15.8.5 Aufzeichnen 47
15.9 CAN-Master anderer Hersteller 50
15.10 Kommunikationseinstellungen 51
15.10.1 Standardvariante - LMT Dienste 51
15.10.2 Herstellerspezische Variante 52
15.11 Testprogramme und weitere Hilfs-
mittel 54
16 Wartung & Service 55
16.1 Wartung, Ausserbetriebsetzung und
Entsorgung 55
16.2 Service & Support 55
16.3 Lieferumfang und Zubehör 56
16.4 Download PDF-Daten 56
1 Content
1 Inhalt

4Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
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2 About this document
These operating instructions introduce you to the Po-
sitioning Controller BGE 3508 / 6005 and inform you
about all necessary steps for installation and carry-ing
out initial functional tests. Further information about
eld bus operation is provided by the parameterisation
list, and from the various publications of the CIA (Can
in Automation Organisation) available at:
www.can-cia.de.
Warning!
Read these
instructions carefully
and follow them!
Warnings are there to protect you from danger, and to
help you to avoid damage to the device.
Warning!
Danger of
electrocution!
When you see this sign, always check that the unit is
disconnected from the electrical power supply, and
take precautions to prevent unintentional switching
on.
2 Über dieses Dokument
Die vorliegende Betriebsanleitung stellt Ihnen die Po-
sitioniersteuerung BGE 3508 / 6005 vor und informiert
Sie über alle Schritte zur Installation und zur Durch-
führung erster Funktionstests. Weitere Informationen
zum Feldbusbetrieb erhalten Sie aus der Parametrier-
liste und diversen Unterlagen der CIA (Can in Automa-
tion Organisation): www.can-cia.de.
Warnhinweise!
Lesen und befolgen
Sie diese sorgfältig!
Warnhinweise sollen Sie vor Gefahr schützen oder
helfen Ihnen, eine Beschädigung des Gerätes zu ver-
meiden.
Achtung!
Lebensgefahr durch
Stromschlag!
Wenn Sie dieses Zeichen sehen, dann prüfen Sie
stets ob das Gerät spannungsfrei und gegen ver-
sehentliches Einschaten gesichert ist.
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2 Über dieses Dokument

5
Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
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3 Brief description
3.1 BGE 3508 / 6005
The electronic controllers BGE 3508 / 6005 are 4-qua-
drant positioning controllers with integral output stage
and an interface for stand-alone operation controlled
by digital / analog inputs / outputs or for operation as
Slave in CANopen networks (CANopen Drives Prole
DSP 402, Protocol DS 301).
These electronic controllers are suitable for use with
brushless or conventional DC motors (e.g. our BG and
GR/G ranges). They incorporate protection against
over-voltage, low voltage and excessive temperature,
and have a status indicator which shows „Ready“,
„Status“ or „Error“. The most important parameters
can be changed „on the y“ via the CAN interface.
Information about the rotor position can be supplied
to the positioning controller either by the voltage or by
an encoder in the case of commutator motors, or, for
brushless motors, by Hall sensors or an incremental
encoder.
3 Kurzbeschreibung
3.1 BGE 3508 / 6005
Bei der Steuerungselektronik BGE 3508 / 6005 handelt
es sich um eine 4-Quadranten-Positioniersteuerung
mit integrierter Endstufe und Schnittstellen für den
Stand-alone Betrieb gesteuert über digitale oder
analoge Ein- oder Ausgänge oder für den Betrieb als
Slave in CANopen Netzwerken (CANopen Drives Prol
DSP 402, Protokoll DS 301).
Die Steuerungselektronik ist zur Ansteurung bürsten-
loser oder bürstenbehafteter DC-Motoren (z.B. unsere
Baureihen BG und GR/G) geeignet. Sie verfügt über
Überspannungs-, Unterspannungs- und Übertempe-
raturabschaltung sowie eine Statusanzeige „Ready“,
„Status“ und „Error“. Die wesentlichen Parameter kön-
nen über die Schnittstelle auch „in y“ verändert wer-
den.
Informationen zur Motorlage können der Positionier-
steuerung bei bürstenbehafteten Motoren über die
Spannung oder per Encoder zugeführt werden, bei
bürstenlosen Motoren per Hallsensoren oder per In-
krementalgeber (Encoder).
3 Brief description
3 Kurzbeschreibung

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3.2 Explanations of terms used
Baud rate Speed of transmission or
communication
Bridge rectier
Component for the transfor-
mation from AC voltage to DC
voltage
Bus
A communication network
in which all nodes can be
reached via passive links, and
communication is possible in
both directions
CAN master “Command centre” of a bus
CAN adapter Gateway for the conversion
of TCP/IP to CANopen
CAN monitor
Graphic interface for the sup-
port of commissioning the
drive
Drive Assistant Graphic interface for commis-
sioning and parameterisation
CANopen
A group of proles for net-
works in the following elds
of application: industrial au-
tomation, medical equipment,
building automation, railway
vehicles, ships, trucks, …
Default settings Preset values
DSP 402 CANopen device prole for
drives and controllers
Smoothing capa-
citor
Component to smooth the
uctuation voltage
Hall sensors Sensors for determining the
position of a rotor
Homing
Reference procedure for the
initial regulation of the drive
position in the system
Impulse anks Signals given form the enco-
der in the drive
In y
Programming- / Parametri-
zation possibility in attached
condition
Index impulse Reference mark of the inte-
grated encoder panel
3.2 Begriffserklärungen
Baud rate Übertragungs-/ Kommunikati-
onsgeschwindigkeit
Brückengleichrich-
ter
Bauteil zur Umwandlung von
Wechselspannung in Gleich-
spannung
Bus
Kommunikationsnetzwerk bei
dem alle Knoten über passive
Links erreicht werden können
und Kommunikation in beide
Richtungen möglich ist
CAN Master “Kommandozentrale” im Bus
CAN-Adapter Gateway zur Umsetzung von
TCP/IP in CANopen
CAN-Monitor
Graphische Oberäche zur Un-
terstützung der Inbetriebnahme
des Antriebs
Drive Assistant Grasche Oberäche zur Inbe-
triebnahme und Parametrierung
CANopen
Eine Gruppe von Prolen für
Netzwerke in folgendenAnwen-
dungen:IndustrielleAutomation,
Medizintechnik, Gehäuseau-
tomation, Schienenfahrzeuge,
Seefahrt, Trucks, …
Defaultwerte Voreingestellte Werte
DSP 402 CANopen Geräteprol An-
triebe und Regler
Glättungskonden-
sator
Bauteil zur Glättung von
Spannungsschwankungen
Hallsensoren Sensor zur Positionsbestim-
mung des Rotors
Homing
Reverenzierverfahren zur in-
itialen Bestimmung der Po-
sition des Antriebs in einem
System
Impulsanken Signale erzeugt von dem im
Antrieb integrierten Geber
In y
Programmier- / Parametrier-
möglichkeit im eingebauten
Zustand
Indeximpuls Referenzmarke der inte-
grierten Geberscheibe
3 Brief description
3 Kurzbeschreibung

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Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
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Incremental
encoder
Digital position indicator. An in-
ternal logic processes a signal
from photodiodes to produce
two square-wave signals with
a phase difference of 90°.
Commutation
The motor voltage is distribu-
ted in blocks by an electronic
controller
Motion controller Motor control
mPLC
Interface for commissioning
and for controlling CANopen
slaves
Node ID
Device number/address –
must be assigned to every
device in a bus system
Phyton script
Programming language used
in the Dunkermotoren Motion
Starter Kit software
Position mode Regulation of position
Ramps Settings to accelerate and
brake the drive
SVEL Mode
Fast speed regulation as a
subordinate speed controller
for a higher-level positioning
system
(e.g. a CNC-control system).
Terminator
Terminal resistance, which is
to be used after the last par-
ticipant in the communication
network
Torque mode Torque regulation, also referred
to as “Current Mode”
Trajectory Sequence of motions
T-connector
Component for the branching
in the communication net-
work
Velocity mode Speed regulation
Inkrementalgeber
Digitaler Lagegeber. Eine in-
terne Logik erzeugt aus dem
Signal von Fotodioden zwei
um 90° verschobene Recht-
ecksignale.
Kommutierung
Die Motorspannung wird
durch eine Elektronik block-
weise weitergeschaltet
Motion controller Motorsteuerung
mPLC
Oberäche zur Inbetriebnah-
me und zur Steuerung von
CANopen Slaves
Node-ID
Gerätenummer/ -adresse, die
jedem Gerät in einem Bus-
system zugeordnet werden
muss
Phyton Skript
Programmiersprache der
Dunkermotoren Motion Star-
ter Kit Software
Position Mode Lageregelung
Rampen
Einstellungen zum Beschleu-
nigen und Bremsen des An-
triebs
SVEL Mode
Schnelle Drehzahlregelung
als untergelagerter Drehzahl-
regler für übergeordnete Po-
sitioniersysteme
(z.B. CNC-Steuerungen).
Terminator
Abschlußwiderstand, der
nach dem letzten Teilnehmer
innerhalb des Kommunikati-
onsnetzwerks zu verwenden
ist
Torque Mode Auch “Current Mode”, Dreh-
momentregelung
Trajektorie Bewegungsablauf
T-Stück Bauteil zur Verzweigung des
Kommunikationsnetzwerks
Velocity Mode Drehzahlregelung
3 Brief description
3 Kurzbeschreibung

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3.3 Proper use
- The positioning controller is a vendor part and
may be used in the conguration described in
machines and plant (industrial sector).
- The positioning controller must be securely mounted
and must only be used with the cables and
accessories specied by Dunkermotoren.
- The positioning controller may only be put into
service after the complete system has been installed
in conformity with EMC requirements.
3.3 Bestimmungsmäßige Verwendung
- Die Positioniersteuerung ist ein Zulieferteil und
darf in der beschriebenen Konguration in
Maschinen und Anlagen eingesetzt werden
(industrieller Bereich).
- Die Positioniersteuerung muss fest montiert werden
und darf nur mit den von Dunkermotoren
spezizierten Kabeln und Zubehörteilen eingesetzt
werden.
- Die Positioniersteuerung darf erst nach
EMV-gerechter Montage des Gesamtsystems in
Betrieb genommen werden.
3 Brief description
3 Kurzbeschreibung

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4 Safety instructions
Warning!
Before commissioning,
the following safety in-
structions must, without
fail, be read, understood
and observed! Failure
to follow them can result
in danger to persons or
damage to the machine.
To ensure trouble-free operation, appropriate methods
of transport and conditions of storage must be employed.
Please store the module so that it is protected from dust,
dirt, and moisture. Take care that storage conditions are
within the specied limits for storage temperature and
humidity. Please transport the module under storage
conditions with additional protection against shocks
and jolts.
Follow the instructions for installation and adjustment
precisely. Installation and dismounting must only
be carried out with the unit disconnected from the
electrical power supply. The module must only be
installed and adjusted by qualied persons in accor-
dance with the relevant standards. Qualied persons
are those who:
• on the basis of their experience, can recognise and
avoid potential dangers;
• are familiar with the accident-prevention regulations
for the equipment employed;
and
• are able to connect circuits and install equipment in
accordance with the standards and regulations.
Please observe any regional standards and regulations
that apply in the area where the components are used.
Please also observe the safety instructions that apply
to the equipment or machinery that is to be controlled.
So as to be able to avert hazards, make sure that there
is an EMERGENCY-STOP switch in immediate reach
and with unrestricted access.
4 Sicherheitshinweise
Achtung!
Vor der Inbetriebnah-
me sind unbedingt die
nachfolgen Sicher-
heitshinweise zu lesen
und zu beachten! Eine
Nichtbeachtung kann zu
Gefahren bei Personen
oder Beschädigungen
an der Maschine führen!
Der störungsfreie Betrieb setzt entsprechenden Trans-
port und Lagerung nach den entsprechenden Vorga-
ben voraus: Lagern Sie bitte das Modul geschützt vor
Staub, Schmutz und Feuchtigkeit. Achten Sie darauf,
dass die Lagerungsbedingungen nicht außerhalb der
Lagerungstemperatur bzw. Luftfeuchtigkeit liegt. Trans-
portieren Sie die Module bitte unter Lagerungsbedin-
gungen, zusätzlich noch stoßgeschützt.
Befolgen Sie die Anleitung für den Aufbau und die Ein-
richtung genau. Die Montage/Demontage darf nur im
spannungslosen Zustand erfolgen. Die Module dür-
fen nur von qualiziertem Personal nach den entspre-
chenden Normen eingebaut und eingerichtet werden.
Als qualiziert gilt eine Person dann,
• wenn sie aufgrund ihrer Erfahrung mögliche
Gefahren erkennen und vermeiden kann,
• wenn ihr die Unfallverhütungsvorschriften für die ein
gesetzten Geräte bekannt sind
und
• wenn sie gemäß den Normen Stromkreise und Ge
räte in Betrieb setzen und installieren darf.
Bitte beachten Sie die regionalen Normen im Einsatz-
gebiet der Komponenten. Beachten Sie bitte auch
die Sicherheitshinweise der zu steuernden Geräte
und Maschinen. Um Gefahren abwenden zu können,
vergewissern Sie sich, dass ein funktionstüchtiger
NOTAUS-Schalter in direkter Reichweite mit unbehin-
dertem Zugang liegt.
4 Safety instructions
4 Sicherheitshinweise

10 Instruction Manual/Betriebsanleitung BGE 3508 / 6005, Version: 1.1 en_de
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5 Types of operation
The slave in CANopen network offers the
possibility to control the motors over the external
controller via the software „mPLC“, which is contained
in the „Motion Starter Kit“ (for details, see „Commis-
sioning“).
5.1 Operatin modes
The type of operation provides different operation
modes to congure the motor exactly:
SVEL mode
Fast speed regulation as a subordinate speed control-
ler for a higher-level positioning system (e.g. a CNC-
control system).
Positioning mode using Hall sensors
Three Hall sensors spaced at 120° (included in all BG
drives) provide information about rotation of the motor.
When very precise positioning is required, an encoder
with higher resolution should be employed.
Positioning mode using an encoder
By selecting a drive with an encoder with higher resolu-
tion, a control circuit can be set up which permits very
precise positioning.
Torque mode
The current draw of the motor (which is proportional to
the torque) is monitored and adjusted according to the
setting.
5 Betriebsarten
Das Slave in CANopen Netzwerk ermöglicht das an-
steuern von Motoren über den externen Regler via der
Software „mPLC“, die im „Motion Starter Kit“ enthalten
ist (näheres dazu, siehe „Inbetriebnahme“).
5.1 Betriebsmodi
Die Betriebsart unterstützt verschiedene Metriebs-
modi, mit denen der Motor genau konguriert werden
kann:
SVEL Mode
Schnelle Drehzahlregelung als untergelagerter Dreh-
zahlregler für übergeordnete Positioniersysteme (z.B.
CNC-Steuerungen).
Position Mode per Hallsensoren
Drei um 120° versetzte Hallsensoren (Bestandteil aller
BG-Antriebe) geben Aufschluss über die Weiterbewe-
gung des Motors. Bei sehr hohen Anforderungen an
die Positioniergenauigkeit sollte ein Encoder mit hoher
Auösung verwendet werden.
Position Mode per Encoder
Durch den Einsatz eines Antriebs mit Encoder mit ei-
ner hohen Auösung wird ein Regelkreis aufgebaut der
eine exakte Positionierung ermöglicht.
Torque Mode
Die Stromaufnahme des Motors (entspricht dem Dreh-
moment) wird überwacht und entsprechend der Vorga-
be eingestellt.
5 Types of operation
5 Betriebsarten