Siemens SIMOVERT MASTERDRIVE SLE User manual

SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung
Operating Instructions
SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder
Ausgabe / Edition: AA GWE-477 763 4070.76 J

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Angaben in dieser Druckschrift werden jedoch regelmäßig überprüft
und notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen
enthalten. Für Verbesserungsvorschläge sind wir dankbar SIMOVERTist ein Warenzeichen von Siemens
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SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Inhalt
Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J AA-76
SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1
Inhalt
1 DEFINITIONEN UND WARNUNGEN...............................................................1-1
2 BESCHREIBUNG .............................................................................................2-1
2.1 SIMOLINK-Funktionalität...................................................................................2-2
2.2 Funktionserweiterung PROFIBUS.....................................................................2-3
3 TECHNISCHE DATEN......................................................................................3-1
4 MONTAGE ........................................................................................................4-1
4.1 EMV-gerechter Aufbau......................................................................................4-1
4.2 Gehäuse............................................................................................................4-2
5ANSCHLIEßEN.................................................................................................5-1
5.1 Anschlußstecker X1 ..........................................................................................5-1
5.2 Geberschnittstelle (X2 bei SLE, X21 bei SLE-DP)............................................5-2
5.3 PROFIBUS-Schnittstelle (X22 bei SLE-DP)......................................................5-5
5.4 Lichtwellenleiteranschluß ..................................................................................5-7
6 INBETRIEBSETZUNG......................................................................................6-1
6.1 Einstellung über DIL-Schalter............................................................................6-2
6.1.1 Oberer DIL-Schalter S1.....................................................................................6-3
6.1.2 Mittlerer DIL-Schalter S2...................................................................................6-4
6.1.3 Unterer DIL-Schalter S3....................................................................................6-5
6.2 LED-Anzeigen ...................................................................................................6-6
6.2.1 Status SIMOLINK-Encoder ...............................................................................6-6
6.2.2 Status PROFIBUS-Schnittstelle SLE-DP..........................................................6-7
6.3 SIMOLINK-Datenschnittstelle............................................................................6-8
6.3.1 Allgemein...........................................................................................................6-8
6.3.2 Datenformat Sollwerttelegramm........................................................................6-9
6.3.3 Datenformat Istwerttelegramm........................................................................6-10
6.3.4 Funktionsprinzip ..............................................................................................6-11

Inhalt 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder
GWE-477 763 4070.76 J AA-76 Siemens AG
2Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES
6.4 PROFIBUS-Schnittstelle SLE-DP ...................................................................6-12
6.4.1 Allgemeines.....................................................................................................6-12
6.4.2 PROFIBUS Stationsadresse...........................................................................6-13
6.4.3 Gerätestammdatei (GSD-Datei)......................................................................6-14
6.4.4 Beispielprogramm für SLE-DP mit S7-300......................................................6-14
6.4.5 Aufbau PROFIBUS Ausgangsdatenwort.........................................................6-16
6.4.6 Aufbau PROFIBUS Eingangsdatenwort..........................................................6-17
6.4.7 Verhalten des SLE-DP nach Netz-EIN............................................................6-19
6.4.8 Änderung der SIMOLINK Empfangsadresse bei SLE-DP ..............................6-19
6.5 Projektierungshinweise Sollwertgenerierung ..................................................6-21
Anhang
A: Projektierungsbeispiel MASTERDRIVES MC, Firmware 
B: Projektierungsbeispiel MASTERDRIVES MC, Firmware ab 1.41
C: GSD-Datei

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Definitionen und Warnungen
Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J
SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1-1
1 Definitionen und Warnungen
im Sinne der Dokumentation bzw. der Warnhinweise auf dem Produkt
selbst sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung,
Betrieb und Instandhaltung des Produktes vertraut sind und über die
ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, z. B.:
♦Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Stromkreise und
Geräte gemäß den Standards der Sicherheitstechnik ein- und
auszuschalten, zu erden und zu kennzeichnen.
♦Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der Sicher-
heitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener Sicherheitsaus-
rüstung.
♦Schulung in Erster Hilfe.
bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher
Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher
Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten
kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
ohne Warndreieck bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann,
wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten
kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.
im Sinne der Dokumentation ist eine wichtige Information über das
Produkt oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf die besonders
aufmerksam gemacht werden soll.
Qualifiziertes
Personal
GEFAHR
WARNUNG
VORSICHT
VORSICHT
ACHTUNG
HINWEIS

Definitionen und Warnungen 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder
GWE-477 763 4070.76 J Siemens AG
1-2 Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES
Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile
dieser Geräte unter gefährlicher Spannung.
Bei Nichtbeachtung der Warnhinweise können deshalb schwere
Körperverletzungen oder Sachschäden auftreten.
Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät
arbeiten.
Dieses Personal muß gründlich mit allen Warnungen und Instand-
haltungsmaßnahmen gemäß dieser Dokumentation vertraut sein.
Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachge-
mäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Montage und Installation
sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.
Diese Dokumentation enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
sämtliche Detailinformationen zu allen Typen des Produktes und kann
auch nicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder
der Instandhaltung berücksichtigen.
Sollten Sie weitere Informationen wünschen oder sollten besondere
Probleme auftreten, die in der Dokumentation nicht ausführlich genug
behandelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die örtli-
che SIEMENS-Niederlassung anfordern.
Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt der Dokumentation
nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder
eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche
Verpflichtungen der SIEMENS AG ergeben sich aus dem jeweiligen
Kaufvertrag, der auch die vollständige und alleingültige Gewährleis-
tungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestim-
mungen werden durch die Ausführungen dieser Dokumentation weder
erweitert noch beschränkt.
WARNUNG
HINWEIS

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Definitionen und Warnungen
Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J
SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 1-3
Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EGB)
Die Baugruppe enthält elektrostatisch gefährdete Bauteile. Diese Bau-
elemente können durch unsachgemäße Behandlung sehr leicht zerstört
werden. Wenn Sie dennoch mit elektronischen Baugruppen arbeiten
müssen, beachten Sie bitte folgende Hinweise:
Elektronische Baugruppen sollten nur berührt werden, wenn es wegen
daran vorzunehmender Arbeiten unvermeidbar ist.
Wenn Baugruppen dennoch berührt werden müssen, muß der eigene
Körper unmittelbar vorher entladen werden.
Baugruppen dürfen nicht mit hochisolierenden Stoffen −z. B.
Kunststoffteilen, isolierenden Tischplatten, Bekleidungsteilen aus
Kunstfaser −in Berührung gebracht werden.
Baugruppen dürfen nur auf leitfähigen Unterlagen abgelegt werden.
Baugruppen und Bauelemente dürfen nur in leitfähiger Verpackung
(z. B. metallisierten Kunststoff- oder Metallbehältern) aufbewahrt oder
versandt werden.
Soweit Verpackungen nicht leitend sind, müssen Baugruppen vor dem
Verpacken leitend verhüllt werden. Hier kann z. B. leitender Schaum-
stoff oder Haushalts-Alufolie verwendet werden.
Die notwendigen EGB-Schutzmaßnahmen sind im folgenden Bild noch
einmal verdeutlicht:
♦a = leitfähiger Fußboden
♦b = EGB-Tisch
♦c = EGB-Schuhe
♦d = EGB-Mantel
♦e = EGB-Armband
♦f = Erdungsanschluß der Schränke
StehplatzSitzplatz Steh- / Sitzplatz
a
b
e
d
c
d
a
c
d
b
ca
e
f
ff f f
Bild 1-1 EGB-Schutzmaßnahmen
VORSICHT

SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder 02.2001 Beschreibung
Siemens AG GWE-477 763 4070.76 J
SIMOVERT MASTERDRIVES Betriebsanleitung 2-1
2 Beschreibung
Bei Antriebskonfigurationen mit "elektrische Welle" werden zusätzlich
zu den lagegeregelten Hauptantrieben häufig einfache winkelsynchron
laufende Hilfsantriebe benötigt oder andere Geräte, die einen
Lageistwert der Maschine benötigen. Diese Antriebe und Geräte
verfügen über einen Impulsgebereingang und lesen einen zentral an
der Königswelle angebrachten Impulsgeber ein. Bei Antrieben mit
elektrischer Welle und flexibler Konfiguration ist diese zentrale Stelle oft
physikalisch nicht festzulegen. Der SIMOLINK-Encoder (SLE) simuliert
daher einen Geber an der elektrischen Welle und stellt einen zentralen
Maschinenistwert (Lageistwert) zur Verfügung, der aus dem Leitsollwert
generiert wird. Die elektrische Welle mit den lagegeregelten
Hauptantrieben wird mit SIMOLINK und MASTERDRIVES Motion
Control Antrieben realisiert.
Der SIMOLINK-Encoder generiert aus einem Winkelsollwert, der über
SIMOLINK transportiert wird, zwei um 90° versetzte Impulssignale und
einen Nullimpuls. Diese werden über RS 422 (Norm EIA422) weiteren
Geräten zur Verfügung gestellt. Er simuliert damit einen Impulsgeber
mit wählbarer Strichzahl (1024, 2048, 4096, 8192).
Den SIMOLINK-Encoder gibt es in zwei Geräteausführungen: Die
Baugruppe SLE verfügt über die reine SIMOLINK Funktionalität und
eine Parametriermöglichkeit am Gerät. Die Baugruppe SLE-DP
(SIMOLINK-Encoder mit PROFIBUS-DP Schnittstelle) besitzt zusätzlich
die Möglichkeit bestimmte Parametrierungen über PROFIBUS remote
zu verändern.
Das Übertragungsmedium des SIMOLINK ist ein Lichtwellenleiter
(LWL). Es können Glas-LWL oder Kunststoff-LWL verwendet werden.
Die Struktur des SIMOLINK ist ringförmig, wobei jeder Teilnehmer im
Ring als Signalverstärker wirkt. Es sind max. 201 aktive Teilnehmer am
SIMOLINK miteinander koppelbar.
Weitergehende Informationen zu SIMOLINK finden Sie im Kapitel
"Kommunikation / SIMOLINK" des SIMOVERT MASTERDRIVES
Kompendium Motion Control Bestell-Nr.: 6SE7080-0QX50.
HINWEIS

Beschreibung 02.2001 SLE / SLE-DP – SIMOLINK-Encoder
GWE-477 763 4070.76 J Siemens AG
2-2 Betriebsanleitung SIMOVERT MASTERDRIVES
2.1 SIMOLINK-Funktionalität
Die über LWL ankommenden optischen Signale werden bei allen
SIMOLINK Baugruppen mittels LWL-Empfängermodulen in elektrische
Signale umgewandelt, die dann an das LWL-Sendemodul
weitergegeben und dort in optische Signale zurückgewandelt werden.
Die dadurch entstehenden Laufzeiten werden während des SIMOLINK-
Anlaufs ermittelt und die Totzeiten werden bei aktiven SIMOLINK -
Teilnehmern kompensiert. Die Empfangs-Information wird je nach
Parametrierung aus den zwischengespeicherten elektrischen Signalen
gewonnen und mit dem SYNC-Interrupt (letztes Telegramm im
SIMOLINK Umlauf) übernommen. Die Sende-Information des
Teilnehmers wird auf umgekehrten Weg übergeben und in die
zugehörigen Telegramme (elektrische Signale) geschrieben.
Der SIMOLINK-Encoder wird wie ein SIMOLINK-Slave in den
SIMOLINK-Ring eingehängt, ist ein aktiver Teilnehmer und wird bei der
Totzeitermittlung berücksichtigt. Er liefert seinen ausgegebenen
Winkelistwert und Status über den SIMOLINK zurück. Die SIMOLINK-
Adressen (Teilnehmeradresse und Empfangsadresse) werden an den
DIL-Schaltern an der rechten Seitenwand eingestellt. Das Telegramm
der eingestellten Empfangsadresse (Dispatcherbetrieb: Adresse des
SIMOLINK-Teilnehmers, der den Sollwert sendet) und Empfangskanal
enthält den 15-Bit breiten Winkelsollwert (0…32767, d.h. 360° der
Geberumdrehung wird mit ca. 0,01° aufgelöst), einen Offset des
SIMOLINK-Encoder Nullimpulses sowie ein Ausgabe-Freigabe
Steuerbit.
Die Lage des Nullimpulses des SIMOLINK-Encoders muß nicht mit der
Nullage des Sollwertes übereinstimmen. Dieser Offset wird vom Sender
verwaltet, an den SIMOLINK-Encoder als Setzwert gesendet und bei
Freigabe geladen.
Die Sollwertauflösung von 32768 entspricht der Geberstrichzahl von
8192 (für korrekte Signalfolge der Flankenwechsel von Spur A und
Spur B wird Impulsvervierfachung benötigt). Weitere mögliche
Strichzahlen (4096, 2048, 1024) werden durch Frequenzteilung
gewonnen. Die Nenngeschwindigkeit des SIMOLINK-Encoder liegt bei
25 Umdrehungen pro Sekunde der elektrischen Welle
(Nennausgangsfrequenz: 204,800 kHz bei 8192 Strichen), wobei
Geschwindigkeiten bis zu 125 % vom SIMOLINK-Encoder korrekt
ausgegeben werden können (max. Ausgangsfrequenz: 256,000 kHz)
und die ausgegebenen Impulse über einen Zähler als Istwert mitgeführt
werden.
Der SIMOLINK-Encoder besitzt intern einen Regler der bei jedem
SYNC-Interrupt den neuen Lagesollwert aus dem Empfangstelegramm
übernimmt und aus diesem Sollwert und dem eigenen Istwert eine
Stellgröße (Anzahl auszugebender Impulse für den nächsten
SIMOLINK Zyklus d.h. Frequenzsollwert) für den Frequenzgenerator
ermittelt.
Der SIMOLINK-Encoder arbeitet nur in der Dispatcherbetriebsart des
SIMOLINK mit Zykluszeiten von 1,6 ms oder 3,2 ms
(Dispatcherbetriebsart bedeutet genau 251 SIMOLINK Telegramme bei
1,6 ms bzw. 503 SIMOLINK Telegramme bei 3,2 ms).