simco® drive Betriebsanleitung Operation manual Manuale operativo 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Datum Kommentar Kapitel 01 17.10.2013 Neuerstellung Alle 02 10.06.2014 IP20-Variante hinzugefügt Alle 03 15.12.2014 Allgemeine Überarbeitung Alle 04 02.03.2015 Allgemeine Überarbeitung Alle 05 21.01.2016 Alle 06 01.06.2016 Allgemeine Überarbeitung, Sicherheitsfunktion STO ergänzt, Anforderungen an Spannungsversorgung ergänzt Variante SIM2015D hinzugefügt 07 22.08.2016 Variante Ethernet/IP hinzugefügt Alle english Revision deutsch Revisionshistorie Alle Technischer Support italiano Bei Fragen zum Kundendienst und Reparaturservice wenden Sie sich bitte an unseren Customer Service. Customer Service WITTENSTEIN motion control GmbH Walter-Wittenstein-Str. 1 D-97999 Igersheim Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14900 Fax: +49 (0) 79 31 / 493-10903 E-Mail: [email protected] Bei Fragen zur Installation, Inbetriebnahme und Optimierung kontaktieren Sie unsere Supporthotline. Supporthotline WITTENSTEIN motion control Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14800 Copyright © WITTENSTEIN motion control GmbH 2016 Diese Dokumentation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der fotomechanischen Wiedergabe, der Vervielfältigung und der Verbreitung mittels besonderer Verfahren (zum Beispiel Datenverarbeitung, Datenträger und Datennetze), auch teilweise, behält sich die WITTENSTEIN motion control GmbH vor. Inhaltliche und technische Änderungen vorbehalten. Revision: 07 4022-D033499 de-1 Betriebsanleitung simco® drive Inhalt 1 Zu dieser Anleitung 1.1 Signalwörter 1.2 Sicherheitssymbole 1.3 Aufbau der Sicherheitshinweise 1.4 Informationssymbole 2 Sicherheit 2.1 Zulassungen 4 4 4 5 5 5 5 2.1.1 CE-Konformität 2.1.2 Safety-Konformität (STO) nach Maschinenrichtlinie 2.2 EG – Richtlinien 2.3 Inbetriebnahme 2.4 Gefahren 2.5 Personal 2.6 Bestimmungsgemäße 5 2.7 2.8 Verwendung Nicht bestimmungsgemäße Verwendung Risiken 2.8.1 Unzulässige Bewegungen 2.8.2 Gefährliche Temperaturen 3 Beschreibung des simco® drive 3.1 Identifikation des Antriebsverstärker 3.2 Benennungsschlüssel 3.3 Elektrische Daten 3.4 Beschreibung simco® drive Baureihe 3.4.1 Integrierte Sicherheit 3.4.2 Digitale Regelung 3.4.3 Ein- und Ausgänge 3.4.4 Umgebungsbedingungen 3.5 Anforderung an Kabel und Verdrahtung 3.6 Sicherheitsfunktion STO 4 Transport und Lagerung 4.1 Transport 4.2 Verpackung 4.3 Lagerung 5 Mechanische Installation 5.1 Sicherheitshinweise 5.2 Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC... 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 de-2 Abmessungen IP65 Befestigungsmöglichkeiten IP65 Einbauraum IP65 Einbaulage IP65 Belüftung / Kühlung IP65 Umweltbedingungen Vibration / Schock IP65 6 6 6 6 6 7 5.3 Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC... 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 Abmessungen IP20 Befestigungsmöglichkeiten IP20 Demontage IP20 Einbauraum IP20 Umweltbedingungen Vibration / Schock IP20 5.3.6 Einbaulage IP20 5.3.7 Belüftung / Kühlung IP20 12 12 13 13 13 13 14 14 15 15 6 Elektrische Installation 6.1 Sicherheitshinweise 6.2 Anforderungen an Netzteile und Spannungsversorgung 15 6.3 Anschlussbelegungen Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC... 16 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 12 4022-D033499 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 Übersicht Steckverbinder IP65 Anschlussbild IP65 X1: Resolver X2: Digitaleingänge X3: Encoder X4: Digitalausgänge X5: Diagnoseschnittstelle RS 232 6.3.8 X6/X7: Feldbusschnittstelle CANopen 6.3.9 X6/X7:Feldbusschnittstelle EtherCat 6.3.10 X8: Spannungsversorgung 6.3.11 X9: Motoranschluss 6.4 Anschlussbelegungen Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC... 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 Übersicht Steckverbinder IP20 Anschlussbild IP20 Erdung und Funktionserde Schirmanschluss IP20 X1/X2: Feldbusschnittstelle CANopen 6.4.6 X1/X2:Feldbusschnittstelle EtherCat 6.4.7 X1/X2:Feldbusschnittstelle PROFINET / EtherNet/IP 6.4.8 X3: RS232 6.4.9 X4: Encoder 6.4.10 X5: Resolver 6.4.11 X6: Digital I/O 6.4.12 X7: Motoranschluss 6.4.13 X8: Spannungsversorgung 6.5 Absicherung 6.5.1 Absicherung Gerätevariante dezentral IP65 16 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 25 25 26 26 27 27 28 29 30 31 32 33 33 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 7.3.1 Anzeigen Gerätevariante dezentral IP65 7.3.1.1 LED P1 Status Antrieb 7.3.1.2 LED P2 Status Feldbus 7.3.1.3 LED P3 Fehlerzustand Feldbus 7.3.2 Anzeigen Gerätevariante zentral IP20 7.3.3 LED P1 Status Antrieb 7.3.4 LED P2 Fehlerzustand Antrieb 7.3.5 LED P3 Status Feldbus 7.3.6 LED P4 Fehlerzustand Feldbus 34 35 35 36 36 37 37 37 38 40 40 40 40 10.7.1 STO Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC… 10.7.2 STO Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC… 10.8 Funktionsbeschreibung 10.8.1 Sicherer Ablauf 10.9 Funktionsprüfung 42 43 44 45 45 italiano 8 Wartung und Entsorgung 8.1 Wartung 8.2 Reparatur 8.3 Entsorgung 34 9 Anhang 40 9.1 Anzugsdrehmomente 40 10 Anleitung Sicherheitsfunktion STO 40 10.1 Einbauraum 41 10.2 Verdrahtung STO 41 10.3 Wichtige Hinweise STO 41 10.4 Bestimmungsgemäße Verwendung STO 41 10.5 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung STO 42 10.6 Technische Daten und Anschlussbelegung STO 42 10.7 Anschlussbelegung STO 42 deutsch 7 Inbetriebnahme und Betrieb 7.1 Sicherheitshinweise 7.2 Inbetriebnahmesoftware 7.3 Anzeigen am Antriebsverstärker 33 33 33 33 34 english 6.5.2 Absicherung Gerätevariante zentral IP20 6.5.3 Absicherung Motor Revision: 07 4022-D033499 de-3 Betriebsanleitung simco® drive 1 Zu dieser Anleitung Diese Anleitung enthält notwendige Informationen, um den Antriebsverstärker simco® drive, im Weiteren Antriebsverstärker genannt, sicher zu verwenden. Der Betreiber muss gewährleisten, dass diese Anleitung von allen Personen, die mit Installation, Betrieb oder Wartung des Antriebsverstärkers beauftragt werden, gelesen und verstanden wurde. Bewahren Sie die Anleitung griffbereit in der Nähe des Antriebsverstärkers auf. Bitte geben Sie die Sicherheitshinweise auch an andere Personen weiter. Das Original dieser Anleitung wurde in Deutsch erstellt, alle anderen Sprachversionen sind Übersetzungen dieser Anleitung. 1.1 Signalwörter Folgende Signalwörter werden verwendet, um Sie auf Gefahren, Verbote und wichtige Informationen hinzuweisen: Dieses Signalwort weist auf eine unmittelbar drohende Gefahr hin, die schwere Verletzungen bis hin zum Tod zur Folge hat. Dieses Signalwort weist auf eine möglicherweise drohende Gefahr hin, die schwere Verletzungen bis hin zum Tod zur Folge haben kann. Dieses Signalwort weist auf eine möglicherweise drohende Gefahr hin, die leichte bis schwere Verletzungen zur Folge haben kann. Dieses Signalwort weist auf eine möglicherweise drohende Gefahr hin, die Sachschäden zur Folge haben kann. Ein Hinweis ohne Signalwort weist auf Anwendungstipps oder besonders wichtige Informationen im Umgang mit dem Produkt hin. 1.2 Sicherheitssymbole Allgemeine Gefahr de-4 Heiße Oberfläche Elektrische Spannung 4022-D033499 Elektrostatisch gefährdetes Bauteil Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive deutsch 1.3 Aufbau der Sicherheitshinweise Erklärender Text zeigt die Folgen bei Missachtung des Hinweises auf. Anweisender Text zeigt in direkter Anrede was zu tun ist. 1.4 Informationssymbole fordert Sie zum Handeln auf zeigt die Folge einer Handlung an english Folgende Informationssymbole werden verwendet: gibt Ihnen zusätzliche Informationen zur Handlung 2 Sicherheit italiano Diese Anleitung, insbesondere die Sicherheitshinweise, und die für den Einsatzort gültigen Regeln und Vorschriften, sind von allen Personen, die mit dem Antriebsverstärker arbeiten, zu befolgen. Zusätzlich zu den in dieser Anleitung genannten Sicherheitshinweisen sind die allgemeingültigen gesetzlichen und sonstigen Regeln und Vorschriften zur Unfallverhütung (z.B. persönliche Schutzausrüstung) und zum Umweltschutz zu befolgen. 2.1 Zulassungen 2.1.1 CE-Konformität Der Antriebsverstärker wurde nach den Vorgaben dieser Dokumentation in autorisierten Prüflaboren geprüft. Abweichungen und Nichteinhaltung von Vorgaben aus dieser Dokumentation bedeuten, dass der Antriebsverstärker die gesetzlichen Vorgaben unter Umständen nicht erfüllt. Der Antriebsverstärker erfüllt die Konformität folgender Richtlinien: Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) (2014/30/EU) RoHS Richtlinie (2011/65/EU) In Bezug auf die Störfestigkeit erfüllt der Antriebsverstärker die Anforderung an die Kategorie „zweite Umgebung“ (Industrieumgebung). Für den Bereich der Störaussendung erfüllt der Antriebsverstärker die Anforderungen an die Kategorie C3. Revision: 07 In einer Wohnumgebung kann der Antriebsverstärker hochfrequente Störungen verursachen, die Entstörmaßnahmen wie externe EMV Filter erforderlich machen können. 4022-D033499 de-5 Betriebsanleitung simco® drive 2.1.2 Safety-Konformität (STO) nach Maschinenrichtlinie Der Antriebsverstärker bietet eine zweikanalige, funktional sichere STO Funktion (Safe Torque Off). Die Funktion sperrt die Zündimpulse der Endstufentransistoren, damit der Antrieb sicher drehmomentfrei geschalten wird. Das Schaltungskonzept wurde vom TÜV Süd geprüft und abschließend beurteilt. Das Schaltungskozept zur Realisierung der Sicherheitsfunktion „Safe Torque Off“ in den Antriebsverstärkern der Baureihe simco drive ist demnach geeignet, die Anforderungen an SIL 3 gemäß EN 61508 und Kategorie 4 PLe gemäß EN ISO 13849-1:2008 zu erfüllen. Die Teilssysteme (Antriebsverstärker) sind durch folgende Kenngrößen sicherheitstechnisch vollständig beschrieben: Betriebsart EN 13849-1 EN 61508 PFHD [1/h] Einkanalig PLd, Kat 3 SIL 2 1E‐10 Zweikanalig PLe, Kat 4 SIL 3 1E‐10 2.2 EG – Richtlinien Der Antriebsverstärker unterliegt folgender EG-Richtlinie: Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) (2014/30/EU) RoHS Richtlinie (2011/65/EU) Im Geltungsbereich der EG-Richtlinien ist die Inbetriebnahme so lange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine/Anlage, in welcher der Antriebsverstärkers eingebaut ist, den Bestimmungen dieser Richtlinien entspricht. 2.3 Inbetriebnahme Bei Einbau in Maschinen und Anlagen ist die Aufnahme des bestimmungsgemäßen Betriebs des Antriebsverstärkers solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine oder die Anlage den Bestimmungen der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und der EG-EMVRichtlinie 2014/30/EU entspricht. Beim Einsatz in Wohngebieten sind zusätzliche EMV-Maßnahmen notwendig. Die Einhaltung der durch die EMV-Gesetzgebung geforderten Grenzwerte liegt in der Verantwortung des Hersteller der Maschine oder Anlage. 2.4 Gefahren Der Antriebsverstärker ist nach dem aktuellen Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Um Gefahren für den Benutzer oder Beschädigungen an der Maschine zu vermeiden, darf der Antriebsverstärker nur für seine bestimmungsgemäße Verwendung (siehe Kapitel 2.6 "Bestimmungsgemäße Verwendung") und in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand eingesetzt werden. 2.5 Personal Nur qualifiziertes Fachpersonal, die diese Anleitung gelesen und verstanden haben, dürfen Arbeiten am Antriebsverstärker durchführen. Das Wissen und die Kenntnis über den Antriebsverstärker und im Besonderen über die Sicherheitshinweise muss allen mit dem Antriebsverstärker beschäftigen Personen zugänglich sein. Qualifiziertes Fachpersonal zeichnet sich durch eine Ausbildung und Schulung für den Einsatz elektronischer Antriebstechnik aus. Es kennt die Normen und Unfallverhütungsvorschriften der Antriebstechnik und kann den Einsatz beurteilen. Möglich auftretende Gefahren werden umgehend erkannt. Die örtlichen Vorschriften (IEC, VDE, VGB) sind dem Fachpersonal bekannt und werden bei den Arbeiten berücksichtigt. Bei Unklarheiten und in der Dokumentation nicht oder nicht ausführlich genug beschriebenen Funktionen, ist der Hersteller oder Händler zu kontaktieren. de-6 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 2.6 Bestimmungsgemäße Verwendung deutsch Die Antriebsverstärker sind zum Betrieb von permanenterregten EC-SynchronServomotoren mit kompatiblem Feedbacksystem in ortsfesten Maschinen und Anlagen bestimmt. Abweichende Anwendungen bedürfen der Freigabe durch den Hersteller Der Einbau der Antriebsverstärker ist nur in ortsfeste Schaltschränke oder ortsfesten Maschinenrahmen zugelassen. Der Einsatzort ist die Industrieumgebung. Beim Einsatz in Wohngebieten sind zusätzliche EMV-Maßnahmen notwendig. Der Anwender muss eine Gefahrenanalyse seines Endproduktes erstellen. 2.7 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung Lebenserhaltende medizinische Geräte Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen Anwendung in Nuklearanlagen Anwendung in Flugzeugen italiano english Die Antriebsverstärker sind nicht dazu geeignet andere Motoren als EC-SynchronServomotoren zu betreiben oder Motoren mit nicht kompatiblen Feedbacksystem zu betreiben. Weiterhin sind folgende Anwendungen von der bestimmungsgemäßen Anwendung ausgenommen: 2.8 Risiken Der Hersteller ist bestrebt durch geeignete Maßnahmen die vom Antriebsverstärker ausgehenden Restrisiken soweit als möglich zu verringern. Trotzdem sind bekannte Restrisiken bei der Risikobetrachtung von Maschinen und Anlagen zu berücksichtigen. 2.8.1 Unzulässige Bewegungen Unzulässige Bewegungen können verursacht werden durch: 2.8.2 Den Ausfall oder das Abschalten von Sicherheitsüberwachungen Softwarefehler in beteiligten Steuerungen oder Bussystemen Fehler bei Parametrierung Fehler in der Verdrahtung Begrenzte Reaktionszeit des Reglers Betrieb außerhalb der Spezifikation Elektromagnetische Störungen, Blitzeinschlag Ausfall von Bauelementen Gefährliche Temperaturen Gefährliche Temperaturen auf der Geräteoberfläche können verursacht werden durch: Revision: 07 Fehler bei der Installation Falscher Montageort Fehler bei der elektrischen Absicherung Leitende Verschmutzung, Betauung 4022-D033499 de-7 Betriebsanleitung simco® drive 3 Beschreibung des simco® drive 3.1 Identifikation des Antriebsverstärker Das Typenschild ist seitlich oder frontal auf dem Antriebsverstärker angebracht. C G A D E H B F WITTENSTEIN motion control GmbH - Walter-Wittenstein-Str. 1 - 97999 Igersheim SIM2010D-CCSA-CA00-0000-0000 AC: 4xxx xxxx UD [V]: 48 Imax [Arms]: 20 In [Arms]: 10 fpwm [kHz]: 8 .. 32 Material-No.: xxxxxxxx Bus: CANopen Operating Temp.: 0 .. 45 °C Protection Class: IP20 Inverter Duty VPWM Date: KW/JJ K A B C D E F Made in Germany Serial No.: xxxxxxx I J L Bezeichnung Benennungsschlüssel Artikelcode Zwischenkreisspannung Maximaler Ausgangsstrom Nennausgangsstrom PWM-Frequenz der Endstufe G H I J K L Bezeichnung Feldbustyp Materialnummer (kundenspezifisch) Schutzart Zulässige Umgebungstemperatur Herstellungsdatum Seriennummer Tabelle 3.1: Typenschild (Beispielwerte) 3.2 Benennungsschlüssel Über den nachfolgenden Benennungsschlüssel sind die Eigenschaften des Antriebsverstärkers zu ermitteln. de-8 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Einheit V DC SIM2002D 48 SIM2010D 48 SIM2015D 48 W V DC V DC mA DC Aeff Aeff kHz Hz 125 56 24 ± 10% < 250 2,5 5 8 .. 32 0 .. 1000 500 56 24 ± 10% < 250 10 20 8 .. 32 0 .. 1000 750 56 24 ± 10% < 250 15 30 8 .. 32 0 .. 1000 english Elektrische Daten Nennanschlussspannung Zwischenkreis Nennanschlussleistung Maximale Zwischenkreisspannung Logikspannungsversorgung Stromaufnahme Logikversorgung Nennausgangsstrom der Endstufe Spitzenausgangsstrom der Endstufe Taktfrequenz der Endstufe Elektrische Drehfeldfrequenz deutsch 3.3 Elektrische Daten 3.4 Beschreibung simco® drive Baureihe 3.4.1 Integrierte Sicherheit Umfangreiche Diagnosefunktionen zum Schutz des Antriebsverstärkers, wie Überspannung, Überstrom, Kurzschluss oder Erdschluss. Temperaturüberwachung von Antriebsverstärker, Motor und optional des Getriebes. 3.4.2 Digitale Regelung Digitaler d-q-Stromregler (PI) mit einer Abtastrate von bis zu 32 kHz Digitaler Lage- und Drehzahlregler (PI) mit einer Abtastrate von 8 kHz Vorsteuerung von Drehzahl und Strom möglich Einstellbare Pulsweitenmodulation mit einer Taktrate von 8 .. 32 kHz Anti-Windup Struktur für alle Regler 3.4.3 Ein- und Ausgänge 4 programmierbare galvanisch getrennte digitale Eingänge 24 V 2 programmierbare galvanisch getrennte digitale Ausgänge 24 V (kurzschlussfest) Ausgang zur Ansteuerung einer 24 V Haltebremse 3.4.4 Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur im Betrieb: 0 .. 45 °C bei Nenndaten Luftfeuchtigkeit im Betrieb: Relative Luftfeuchte < 85%, nicht betauend Aufstellhöhe: < 1000 m über NN ohne Leistungseinschränkung Schutzart: je nach Produkt IP 65 oder IP20 nach EN60529 Für Ausführung IP20 gilt: Verschmutzungsgrad 2 nach EN 60204 / EN 50178 Revision: 07 4022-D033499 italiano WITTENSTEIN simco® drive ist eine intelligente Antriebsverstärkerbaureihe für sinuskommutierte Servomotoren mit einer Dauerleistung von bis zu 750 W und einer Spitzenleistung von bis zu 1,5 kW. Die verschiedenen Gehäusearten der simco® drive Baureihe erlauben ein hohes Maß an Flexibilität bei der Montage. Das Gehäuse in der Schutzart IP65 erlaubt die dezentrale Montage, so dass Antriebstechnik modular und flexibel in der Maschinenstruktur integriert und Verkabelung eingespart werden kann. Der Antriebsverstärker der Schutzart IP20 hingegen, ist für die zentrale Montage im Schaltschrank konzipiert. Als Kommunikationsschnittstellen stehen je nach Geräteausführung CANopen nach DS402, EtherCAT mit CoE, PROFINET oder Ethernet/IP zur Verfügung. Die Intelligenz spiegelt sich in vielfältigen Geberschnittstellen wie ENDAT 2.2, BISS C oder Resolver, hochauflösender Stromregelung und Ereignislogging mit Echtzeituhr wieder. Intuitive Inbetriebnahme und Diagnose ist über eine PC-basierte, grafische Benutzerschnittstelle möglich. de-9 Betriebsanleitung simco® drive 3.5 Anforderung an Kabel und Verdrahtung Verwenden Sie generell qualitativ hochwertige, geschirmte Motor- und Geberleitungen zur Vermeidung von EMV Problemen. Leitungstyp Motorleitung Encoderleitung Resolverleitung Maximale Länge 20 m 20 m 20 m Kapazitätsbelag Ader zu Schirm < 150 pF/m < 120 pF/m < 120 pF/m 3.6 Sicherheitsfunktion STO Die Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off) dient der sicheren Drehmomentabschaltung und dem sicheren Schutz von Antrieben gegen Wiederanlauf. Der Antriebsverstärker bietet bereits in der Grundversion eine zweikanalige STO Funktion. Eine Anleitung für die Sicherheitsfunktion STO finden Sie im Anhang (siehe Kapitel 10 „Anleitung Sicherheitsfunktion STO“). 4 Transport und Lagerung 4.1 Transport Transport nur in Original-Verpackung durch qualifiziertes Personal Vermeidung von harten Stößen und Vibrationen Transport Temperatur: -20 .. 60 °C, max. 20 K/Stunde schwankend Transport Luftfeuchtigkeit: Relative Feuchte max. 95% nicht kondensierend Überprüfen Sie bei beschädigter Verpackung den Antriebsverstärker auf sichtbare Schäden. Wenden Sie sich an den zuständigen Transporteur Der Antriebsverstärker enthält elektrostatisch gefährdete Bauelemente, die durch unsachgemäße Behandlung beschädigt werden können. Achten Sie auf eine ESD-gerechte Handhabung durch qualifiziertes Personal. 4.2 Verpackung ESD-gerechter Karton Kennzeichnung: Label außen am Karton angebracht 4.3 Lagerung Lagerung nur in der ESD-gerechten Originalverpackung Lagertemperatur: -20 .. 50 °C, max. 20 K/Stunde schwankend Luftfeuchtigkeit: Relative Feuchte max. 95% nicht kondensierend 5 Mechanische Installation 5.1 Sicherheitshinweise de-10 Bei der mechanischen Installation müssen die ESD-Hinweise beachtet werden. Der Antriebsverstärker (Schaltschrankvariante) muss im Schaltschrank vor Nebel, Wasser und dem Eindringen von metallischem Staub sicher geschützt sein. Der Antriebsverstärker ist vor der Montage auf mechanische Beschädigungen zu überprüfen. Nur einwandfreie Antriebsverstärker einbauen. Bei der Montage in einem Schaltschrank ist eine ausreichende Belüftung zu gewährleisten. Der Betrieb von betauten Antriebsverstärkern ist unzulässig. 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Die Montage darf nur im sicheren spannungslosen Zustand erfolgen! Bei elektrisch angeschlossenen Anlagen muss gegen Wiedereinschalten gesichert werden und Warnschilder angebracht werden. Die Montage darf nur durch geschultes Personal durchgeführt werden. deutsch 5.2 Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC... 0,85 92 167,5 49,7 / 68,5 ca. 150 english Abmessungen IP65 Mechanische Daten Gewicht [kg] Höhe [mm] Breite [mm] Tiefe ohne Stecker [mm] Tiefe mit Stecker [mm] italiano 5.2.1 5.2.2 Befestigungsmöglichkeiten IP65 Montagematerial: 4 Zylinderschrauben mit Innensechskant ISO 4762 - M 6 – 8.8 Erforderliches Wekzeug: Innensechskantschlüssel SW 5 Anzugsmomente Siehe Kapitel 9.1 Anzugsdrehmomente 5.2.3 Einbauraum IP65 Der Einbauraum muss ein ausreichende Größe aufweisen. Es ist ein ein Mindestabstand von 25 mm zu allen Seiten des Antriebsverstärkers einzuhalten. 5.2.4 Einbaulage IP65 Die Einbaulage kann beliebig gewählt werden 5.2.5 Belüftung / Kühlung IP65 Am Einbauort ist für ausreichend Konvektion zur Kühlung des Antriebsverstärkers zu sorgen. Geschlossene Einbauorte mit geringem Volumen sind zur Vermeidung einer Überhitzung nicht für den Einbau des Antriebsverstärkers geeignet. Der Antriebsverstärker ist auf eine plane metallische Fläche zu montieren. Revision: 07 4022-D033499 de-11 Betriebsanleitung simco® drive 5.2.6 Umweltbedingungen Vibration / Schock IP65 Der Antriebsverstärker erfüllt folgende Spezifikationen: Vibration gemäß DIN EN 60068-2-6:2008 o Frequenzbereich 10 Hz – 150 Hz o Beschleunigung: 5 g Schock gemäß DIN EN 60068-2-27:2010 o Schockform: halbsinusförmig o Beschleunigung: 50 g o Schockdauer: 11 ms 5.3 Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC... 5.3.1 de-12 Abmessungen IP20 Mechanische Daten Gewicht [kg] Höhe ohne Stecker [mm] Breite [mm] Tiefe ohne Stecker [mm] 0,3 120 44,25 84 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Befestigungsmöglichkeiten IP20 Die Montage des Antriebsverstärker ist über den integrierten Hutschienenclip auf einer metallischen Hutschiene vom Typ TS 35 möglich. deutsch 5.3.2 Alternativ kann der Antriebsverstärker auch über eine Schraubverbindung mit dem Montageblech verbunden werden: Montagematerial: 2 Zylinderschrauben mit Innensechskant ISO 4762 - M 4 – 8.8 Erforderliches Wekzeug: Innensechskantschlüssel SW 3 Anzugsmomente Siehe Kapitel 9.1 Anzugsdrehmomente Demontage IP20 Die Demontage des Antriebsverstärkers von der Hutschiene erfolgt durch herunterdrücken und abziehen des Antriebsverstärkers. Siehe nachfolgende Abbildung. 5.3.4 Einbauraum IP20 Die zentrale Variante des Antriebsverstärkers ist für den Einbau in den Schaltschrank konzipiert. 5.3.5 Umweltbedingungen Vibration / Schock IP20 Der Antriebsverstärker erfüllt folgende Spezifikationen: Vibration gemäß DIN EN 60068-2-6:2008 o Frequenzbereich 10 Hz – 150 Hz o Beschleunigung: 1 g Schock gemäß DIN EN 60068-2-27:2010 o Schockform: halbsinusförmig o Beschleunigung: 15 g o Schockdauer: 11 ms italiano english 5.3.3 Revision: 07 4022-D033499 de-13 Betriebsanleitung simco® drive 5.3.6 Einbaulage IP20 Die Einbaulage und die Mindestabstände sind wie in nachfolgender Abbildung zu wählen: 5.3.7 Belüftung / Kühlung IP20 Sorgen Sie im geschlossenen Schaltschrank für genügend erzwungene Umluft. de-14 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 6 Elektrische Installation Bei der elektrischen Installation müssen die ESD-Hinweise beachtet werden. Bei elektrisch angeschlossenen Anlagen muss gegen Wiedereinschalten gesichert werden und Warnschilder angebracht werden. Die Installation darf nur durch geschultes Personal durchgeführt werden. Vor Inbetriebnahme ist die Verkabelung auf Korrektheit und auf mechanische Beschädigungen zu überprüfen. Nur Antriebsverstärker mit einwandfreier Verdrahtung dürfen in Betrieb genommen werden. Falsche Spannungen, Verpolung und fehlerhafte Verdrahtungen können den Antriebsverstärker beschädigen oder zerstören. Zu hohe oder unzureichende Absicherung der Spannungsversorgung können Kabel oder Antriebsverstärker zerstören. english italiano deutsch 6.1 Sicherheitshinweise Beachten Sie die gesonderten Hinweise zur Sicherheitsfunktion STO (siehe Kapitel 10 „Anleitung Sicherheitsfunktion STO“) 6.2 Anforderungen an Netzteile und Spannungsversorgung Für die 24 VDC Logikversorgung und 48 VDC Leistungsversorgung des Antriebsverstärkers sind Netzteile bzw. Spannungsversorgungen mit sicherer Schutzkleinspannung in Ausführung SELV / PELV nach IEC 60950 bzw. EN 60204 zu verwenden. Netzteile oder Spannungsversorgungen, welche nur eine Basisisolation besitzten, sind nicht zulässig. Die Verwendung von ungeeigneten Netzteilen, die nicht in SELV / PELV ausgeführt sind können im Fehlerfall zu gefährlich hohen Spannungen führen, die bei Berührung zu gefährlichen Körperströmen führen, die Verletzungen oder Tod zur Folge haben. Das 48 VDC Netzteil für die Leistungsversorgung muss rückspeisefähig bis 60 VDC sein, da im generatorischen Betriebsfall der Antriebsverstärker an den Klemmen des Netzteils eine Spannung von bis zu 60 VDC erzeugen kann. Das Netzteil muss für diesen Betriebsfall ausgelegt sein. Andernfalls müssen geeingete Maßnahmen getroffen werden, um eine Rückspeisung zu vermeiden. Revision: 07 4022-D033499 de-15 Betriebsanleitung simco® drive 6.3 Anschlussbelegungen Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC... 6.3.1 Übersicht Steckverbinder IP65 Nachfolgende Abbildung zeigt die Anordnung der Steckverbinder mit zugehöriger Beschriftung am Antriebsverstärker: Nr Funktion X1 Resolverschnittstelle X2 Digitaleingänge X3 Encoderschnittstelle X4 Digitalausgänge X5 Diagnoseschnittstelle RS232 Feldbusschnittstelle Input X6 X7 Feldbusschnittstelle Output X8 Spannungsversorgung X9 Motoranschluss de-16 Steckverbindertyp am Gerät M12 8-polig female A-codiert M12 5-polig female B-codiert M12 8-polig female A-codiert M12 5-polig female B-codiert M12 4-polig female A-codiert CAN: M12 5-polig female A-codiert EtherCat: M12 4-polig female D-codiert CAN: M12 5-polig female A-codiert EtherCat: M12 4-polig female D-codiert Intercontec itec 915 9-polig male Intercontec itec 915 15-polig female 4022-D033499 Steckverbindertyp am Kabel M12 8-polig male A-codiert M12 5-polig male B-codiert M12 8-polig male A-codiert M12 5-polig male B-codiert M12 4-polig male A-codiert CAN: M12 5-polig male A-codiert EtherCat: M12 4-polig male D-codiert CAN: M12 5-polig male A-codiert EtherCat: M12 4-polig male D-codiert Intercontec itec 915 9-polig female Intercontec itec 915 15-polig male Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Anschlussbild IP65 Nachfolgende Abbildung zeigt das prinzipielle Anschlussbild des Antriebsverstärkers: italiano english deutsch 6.3.2 Revision: 07 4022-D033499 de-17 Betriebsanleitung simco® drive 6.3.3 X1: Resolver Abbildung PinNr. 1 2 3 4 5 6 7 8 Signalname Funktion COS+ COSSIN+ SINREF+ REFN.C. N.C. Cosinusspur S1 Cosinusspur S3 Sinusspur S2 Sinusspur S4 Referenzspur R1 Referenzspur R2 Eingang / Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 8-polig, female, A-codiert Anschluss Eigenschaft Einheit Referenzspur Erregungsfrequenz Ausgangsspannung Ausgangsstrom kHz Vpk mA Eingangswiderstand Eingangsspannung Auflösung kOhm Vpk Bit Sinus/Cosinus 6.3.4 Minimalwert 4 Nennwert 10 5 10 100 2,5 12 Maximalwert 5,5 30 5 14 X2: Digitaleingänge Zur Versorgung der Digitalausgänge ist eine externes Bezugspotential anzuschließen. Die Digitaleingänge sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Abbildung PinNr. 1 2 3 4 5 Signalname Funktion DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 GND Digital Eingang 1 Digital Eingang 2 Digital Eingang 3 Digital Eingang 4 Bezugsmasse Eingang / Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 5-polig, female, B-codiert Anschluss Eigenschaft Einheit DINx Eingangsspannung Eingangsstrom Eingangswiderstand Abtastzeit Bezugsmasse V DC mA DC kOhm msec GND de-18 4022-D033499 Minimalwert 20 3 Nennwert 24 4 5,6 Maximalwert 28 5 1 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Abbildung Über die Encoderschnittstelle X3 können volldigitale Gebersysteme mit den Protokollen EnDat 2.2 und BISS C ausgewertet werden. Die Encoderschnittstelle verfügt über eine mit einer selbstrückstellenden Sicherung abgesicherte 5V Versorgung mit einer Strombelastbarkeit von 250 mA. PinNr. 1 2 Signalname Funktion GND VCC 3 4 CLOCK+ CLOCK- Bezugsmasse Encoderversorgungsspannung Taktsignalausgang Taktsignalausgang invertiert Datenkanal Datenkanal invertiert 5 DATA+ 6 DATA7 N.C. 8 N.C. Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 8-polig, female, A-codiert Anschluss VCC A+, A-, B+, B-, Z+, Z- 6.3.6 Eigenschaft Ausgangsspanung Ausgangsstrom Eingangsspannung Einheit V DC mA DC V DC Eingangsstrom Eingangswiderstand mA DC Ohm Minimalwert 4,5 Nennwert 5 Eingang / Ausgang Ausgang Ausgang english deutsch X3: Encoder Das Stecken des Steckers ist nur im spannungsfreien Zustand des Antriebsverstärkers zulässig. Ausgang Ausgang Eingang Eingang Maximalwert 5,5 250 italiano 6.3.5 5 42 120 X4: Digitalausgänge Zur Versorgung der Digitalausgänge ist eine externe Spannung anzuschließen. Abbildung Die Digitalausgänge sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Die Digitalausgänge sind kurzschlussfest ausgeführt. PinNr. 1 2 3 4 Signal Funktion DOUT1 DOUT2 N.C. VCC24 Digital Ausgang 1 Digital Ausgang 2 5 GND Versorgung Digitalausgänge Bezugsmasse Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 5‐polig, female, B‐codiert Revision: 07 4022-D033499 Eingang / Ausgang Ausgang Ausgang Eingang de-19 Betriebsanleitung simco® drive Anschluss DOUTx VCC24 Eigenschaft Ausgangsspannung Ausgangsstrom Ausgangswiderstand Aktualisierungsrate Spannung Strom Einheit V DC mA DC kOhm Hz V DC mA DC Minimalwert 18 Nennwert 24 1 1,5 20 24 Maximalwert 26 40 2 1 28 80 GND 6.3.7 X5: Diagnoseschnittstelle RS 232 Abbildung PinNr. 1 2 3 4 Signal Funktion Eingang/Ausgang TxD RxD GND N.C. Transmit Data Receive Data Bezugsmasse Ausgang Eingang Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 4-polig, female, A-codiert Anschluss TxD / RxD 6.3.8 Eigenschaft Baudrate Einheit baud Minimalwert Nennwert 115200 Maximalwert X6/X7: Feldbusschnittstelle CANopen Die CAN Bezugsmasse ist mit der Logik Bezugsmasse identisch. Die CAN Signale sind galvanisch von der Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Abbildung Pin-Nr. 1 2 3 4 5 Signal Shield N.C. CAN_GND CAN_H CAN_L Funktion Schirm CAN Bezugsmasse CAN High CAN Low Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 5‐polig, female, A‐codiert an X6 und X7 Anschluss de-20 Eigenschaft Baudrate Einheit kbaud Minimalwert 100 4022-D033499 Nennwert 500 Maximalwert 1000 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Abbildung PinNr. 1 2 3 4 Signalname Funktion TD+ RD+ TDRD- Transmit Data + Receive Data + Transmit Data Receive Data - deutsch X6/X7:Feldbusschnittstelle EtherCat Die EtherCat Signale sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebs getrennt. english 6.3.9 Steckertyp am Antriebsverstärker: M12, 4‐polig, female, D‐codiert an X6 und X7 Anschluss Eigenschaft Übertragungsgeschwindigkeit Einheit MBit/s Minimalwert Nennwert 100 Maximalwert Abbildung PinNr. A B C FE 1 Signalname Funktion DCBus+ DCBusCHOPPER FE VCC24 Zwischenkreisspannung + Zwischenkreisspannung Bremswiderstand extern Funktionserde Logikversorgung + 24 VDC Bezugsmasse Logik Safe Torque off Eingang 2 GND 3 STO 4 N.C. 5 STO GND Bezugsmasse STO Steckertyp am Antriebsverstärker: Intercontec, itec 915, 9‐polig, male (EEGA 201 NN00 00 0508 000) Nennwert 48 Eingang / Ausgang Eingang Eingang Ausgang Funktionserde Eingang Eingang Eingang Eingang Anschluss DCBus+ / - Eigenschaft Spannung Strom Einheit V DC A DC Chopper Spannung Strom V DC A DC VCC24 Spannung Strom V DC mA DC 22 24 26 200 STO Spannung Strom V DC mA DC 22 24 26 80 Revision: 07 Minimalwert 16 italiano 6.3.10 X8: Spannungsversorgung Die Logikversorgung (Pin 1 + 2) ist galvanisch von der Zwischenkreisspannung (Pin A + B) getrennt. Der Safetyeingang STO ist galvanisch von der Zwischenkreisspannung (Pin A + B) getrennt. Die Zwischenkreisspannung - (Pin B) ist geräteintern als Funktionserde mit dem Gehäuse verbunden. Maximalwert 56 25 52 5 4022-D033499 de-21 Betriebsanleitung simco® drive 6.3.11 X9: Motoranschluss Das Stecken des Steckers ist nur im spannungsfreien Zustand des Antriebsverstärkers zulässig. Die Encoderversorgung (Pin 1 + 2) und die Encodersignale (Pin 3 .. 8) sind galvanisch von der Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Abbildung Pin-Nr. Signalname Funktion A B C 1 2 PHASE_U PHASE_V PHASE_W GND VCC5 3 4 CLOCK+ CLOCK- 5 6 DATA+ DATA- Motorphase U Motorphase V Motorphase W Bezugsmasse Encoderspannung 5VDC Taktsignal Taktsignal invertiert Datensignal Datensignal invertiert 7 8 9 N.C. N.C. TEMP+ Motortemperatursensor + 10 TEMPMotortemperatursensor 11 BRAKE+ Haltebremse + 12 BRAKEHaltebremse Steckertyp am Antriebsverstärker: Intercontec, itec 915, 15-polig, female (EEGA 205 NN00 00 0012 000) Anschluss PHASE_x Eigenschaft Strom Einheit Aeff VCC5 Spannung Strom V DC A DC BRAKE+/- Spannung Strom V DC A DC de-22 Minimalwert Nennwert 10 4,5 5 Eingang / Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Maximalwert 20 5,5 25 24 0,8 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 6.4 Anschlussbelegungen Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC... deutsch Übersicht Steckverbinder IP20 Nachfolgende Abbildung zeigt die Anordnung der Steckverbinder mit zugehöriger Beschriftung am Antriebsverstärker: italiano english 6.4.1 Nr Funktion X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Feldbusschnittstelle Input Feldbusschnittstelle Output Diagnoseschnittstelle RS232 Encoderschnittstelle Resolverschnittstelle Digitaleingänge/-ausgänge Motoranschluss X8 Logikversorgung Revision: 07 Steckverbindertyp am Gerät RJ45 Buchse RJ45 Buchse RJ12 Buchse Steckverbindertyp am Kabel RJ45 Stecker RJ45 Stecker RJ12 Stecker D-Sub 15-polig female D-Sub 9-polig female D-Sub 9-polig male Phoenix Contact MSTBA 2,5 HC/7-G Phoenix Contact MC 0,5/9-G-2,5 D-Sub 15-polig male D-Sub 9-polig male D-Sub 9-polig female Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 4022-D033499 de-23 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.2 de-24 Anschlussbild IP20 Nachfolgende Abbildung zeigt das prinzipielle Anschlussbild des Antriebsverstärkers: 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.4 Bei unzureichender Erdung des Antriebsverstärkers können hochfrequente Störungen verursacht werden, die zur NichtEinhaltung der EG-EMV-Richtlinie führen. Dies kann zu Funktionsstörungen am Antriebsverstärker und anderen elektronischen Systemen führen. english deutsch Erdung und Funktionserde Zur Einhaltung der EMV-Grenzwerte und Sicherstellung der Funktion des Antriebsverstärkers muss das Gehäuse des Antriebsverstärkers niederohmig an die Funktionserde des Schaltschranks angebunden werden. Bei Montage des Antriebsverstärkers auf eine metallische und leitfähige Hutschiene muss sichergestellt werden, dass die Hutschiene ausreichend niederohmig mit der Funktionserde des Schaltschranks verbunden ist. Schirmanschluss IP20 Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss des Außenschirms der Motorleitung an das Gehäuse des Antriebsverstärkers. Der Außenschirm der Motorleitung kann mit Hilfe eines Metallkabelbinders, z.B. HellermannTyton Edelstahl-Kabelbinder MBT8S-316-SS-NA-C1, EMV-technisch optimal an das Gehäuse angebunden werden. Revision: 07 4022-D033499 italiano 6.4.3 de-25 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.5 X1/X2: Feldbusschnittstelle CANopen Die CAN Bezugsmasse ist mit der Logik Bezugsmasse identisch. Die CAN Signale sind galvanisch von der Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Abbildung PinNr. J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Signal Funktion CAN_H CAN_L CAN_GND CAN High CAN Low CAN Bezugsmasse N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. Steckertyp am Antriebsverstärker: LAN RJ45 Anschluss 6.4.6 Eigenschaft Baudrate Einheit kbaud Minimalwert 100 Nennwert 500 Maximalwert 1000 X1/X2:Feldbusschnittstelle EtherCat Die EtherCat Signale sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebs getrennt. Abbildung PinNr. J1 Signalname RD+ J2 RDJ3 J4 J5 J6 J7 J8 TD+ N.C. N.C. TDN.C. N.C. Funktion Receive Data + Receive Data Transmit Data + Transmit Data - Steckertyp am Antriebsverstärker: LAN RJ45 Anschluss de-26 Eigenschaft Übertragungsgeschwindigkeit Einheit MBit/s Minimalwert 4022-D033499 Nennwert 100 Maximalwert Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Abbildung PinNr. J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Signalname Funktion RD+ RDTD+ N.C. N.C. TDN.C. N.C. Receive Data + Receive Data Transmit Data + deutsch X1/X2:Feldbusschnittstelle PROFINET / EtherNet/IP Die PROFINET / Ethernet/IP Signale sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebs getrennt. Transmit Data - english 6.4.7 Steckertyp am Antriebsverstärker: LAN RJ45 Eigenschaft Übertragungsgeschwindigkeit Einheit MBit/s 6.4.8 X3: RS232 Abbildung Minimalwert PinNr. 1 2 3 4 5 6 Nennwert 100 Signal Funktion TxD RxD GND N.C. N.C N.C Transmit Data Receive Data Bezugsmasse Steckertyp am Antriebsverstärker: MOD JACK – MJLS 6P6C Anschluss TxD / RxD Revision: 07 Eigenschaft Baudrate Einheit baud Minimalwert 4022-D033499 Maximalwert italiano Anschluss Eingang/ Ausgang Ausgang Eingang Nennwert 115200 Maximalwert de-27 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.9 X4: Encoder Das Stecken des Steckers ist nur im spannungsfreien Zustand des Antriebsverstärkers zulässig. Abbildung Über die Encoderschnittstelle X4 können volldigitale Gebersysteme mit den Protokollen EnDat 2.2 und BISS C ausgewertet werden. Die Encoderschnittstelle verfügt über eine mit einer selbstrückstellenden Sicherung abgesicherte 5V Versorgung mit einer Strombelastbarkeit von max. 250 mA. Über die Encoderschnittstelle X4 steht auch eine Encoderemulation zur Verfügung. PinNr. 1 2 Signalname Funktion GND VCC 3 4 CLOCK+ CLOCK- Bezugsmasse Encoderversorgungsspannung Taktsignalausgang Taktsignalausgang invertiert Datenkanal Datenkanal invertiert Encoderemulation A+ Encoderemulation AEncoderemulation B+ Encoderemulation BEncoderemulation Z+ Encoderemulation ZHallsensor Phase U Hallsensor Phase V Hallsensor Phase W 5 DATA+ 6 DATA7 A+ 8 A9 B+ 10 B11 Z+ 12 Z13 Hall U 14 Hall V 15 Hall W Steckertyp am Antriebsverstärker: D‐Sub 15‐polig female Anschluss VCC Eigenschaft Ausgangsspanung Ausgangsstrom A+, A-, B+, Ausgangsspannung B-, Z+, ZAusgangsstrom Ausgangswiderstand de-28 Einheit V DC mA DC V DC Minimalwert 4,5 Nennwert 5 Eingang / Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Ausgang Eingang Eingang Eingang Maximalwert 5,5 250 5 mA DC Ohm 42 120 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.10 X5: Resolver Signalname Funktion COS+ COSSIN+ SINREF+ 6 REF- Cosinusspur S1 Cosinusspur S3 Sinusspur S2 Sinusspur S4 Referenzspur R1 Referenzspur R2 7 8 9 N.C. N.C. N.C. Eingang / Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang deutsch PinNr. 1 2 3 4 5 Ausgang english Abbildung Steckertyp am Antriebsverstärker: D-Sub 9-polig female Eigenschaft Einheit Referenzspur Erregungsfrequenz Ausgangsspannung Ausgangsstrom kHz Vpk mA Eingangswiderstand Eingangsspannung Auflösung kOhm Vpk Bit Sinus/Cosinus Revision: 07 Minimalwert 4 Nennwert 10 5 10 100 2,5 12 4022-D033499 Maximalwert 5,5 30 italiano Anschluss 5 14 de-29 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.11 X6: Digital I/O Zur Versorgung der Digitalausgänge ist eine externe Spannung anzuschließen. Die Digitalausgänge sind galvanisch von der Logik und Leistung des Antriebsverstärkers getrennt. Die Digitalausgänge sind kurzschlussfest ausgeführt. Abbildung PinNr. 1 2 3 4 5 6 7 8 Signal Funktion DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 GND DOUT1 DOUT2 VCC24 Digital Eingang 1 Digital Eingang 2 Digital Eingang 3 Digital Eingang 4 Bezugsmasse Digital Ausgang 1 Digital Ausgang 2 Versorgung Digitalausgänge Bezugsmasse 9 GND Steckertyp am Antriebsverstärker: D‐Sub 9‐polig male Anschluss DINx GND DOUTx VCC24 Eingang / Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Eingang Eigenschaft Eingangsspannung Eingangsstrom Eingangswiderstand Abtastzeit Bezugsmasse Einheit V DC mA DC kOhm msec Minimalwert 20 3 Nennwert 24 4 5,6 Ausgangsspannung Ausgangsstrom Ausgangswiderstand Aktualisierungsrate Spannung Strom V DC mA DC kOhm Hz V DC mA DC 18 24 1 1,5 20 24 Maximalwert 28 5 1 26 40 2 1 28 80 GND de-30 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive PinNr. 1 Signalname DCBus+ 2 DCBus- 3 PHASE_U 4 PHASE_V 5 PHASE_W 6 Chopper + 7 Chopper - Funktion Zwischenkreisspannung + Zwischenkreisspannung Motorphase U Motorphase V Motorphase W Bremswiderstand extern Bremswiderstand extern Eingang / Ausgang Eingang Eingang Ausgang english Abbildung deutsch 6.4.12 X7: Motoranschluss Die Zwischenkreisspannung - (Pin 2) ist geräteintern als Funktionserde mit dem Gehäuse verbunden. Ausgang Ausgang Anschluss PHASE_x DCBus+ / Chopper Revision: 07 Eigenschaft Strom Spannung Strom Spannung Strom Einheit Aeff V DC A DC V DC A DC Minimalwert 16 4022-D033499 italiano Steckertyp am Kabel: Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Zulässiger Aderquerschnitt: 0,25 .. 2,5 mm² Abisolierlänge: 7 mm Anzugsdrehmoment: 0,5 .. 0,6 Nm Nennwert 15 48 Maximalwert 30 56 36,6 52 5 de-31 Betriebsanleitung simco® drive 6.4.13 X8: Spannungsversorgung Die Logikversorgung ist galvanisch von der Zwischenkreisspannung getrennt. Der Safetyeingang STO ist galvanisch von der Zwischenkreisspannung getrennt. Abbildung Pin- SignalNr. name 1 VCC24 2 STO 3 4 5 GND STO GND BRAKE+ 6 BRAKE- 7 TEMP+ 8 9 N.C. TEMP- Funktion Logikversorgung + 24 VDC Safe Torque off Eingang Bezugsmasse Logik Bezugsmasse STO Haltebremse + Haltebremse Motortemperatursensor + Motortemperatursensor - Eingang / Ausgang Eingang Eingang Eingang Eingang Ausgang Ausgang Eingang Eingang Steckertyp am Kabel: Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 Zulässiger Aderquerschnitt: 0,25 .. 0,5 mm² Abisolierlänge: 8 mm Anschluss VCC24 Eigenschaft Spannung Strom Einheit V DC mA DC Minimalwert 22 Nennwert 24 STO Spannung Strom V DC mA DC 22 24 BRAKE+/- Spannung Strom V DC A DC de-32 Maximalwert 26 200 26 80 24 0,8 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 6.5 Absicherung Absicherung Logikversorgung (F2) X8 (Pin 1 + 2) Leistungsversorgung (F1) X8 (Pin A + B) Bremschopper X8 Pin (C) Schmelzsicherung o.ä. mit max. 10 AT Schmelzsicherung o.ä. mit max. 5 AT Absicherung Gerätevariante zentral IP20 Die Spannungsversorgungen sind mit den in der Tabelle genannten Sicherungen abzusichern: Absicherung Logikversorgung (F2) X8 (Pin 1 + 2) Leistungsversorgung (F1) X7 (Pin 1) Bremschopper X7 Pin (6 + 7) 6.5.3 Schmelzsicherung o.ä. mit max. 4 AT english 6.5.2 deutsch Absicherung Gerätevariante dezentral IP65 Die Spannungsversorgungen sind mit den in der Tabelle genannten Sicherungen abzusichern: Schmelzsicherung o.ä. mit max. 4 AT Schmelzsicherung o.ä. mit max. 16 AT Schmelzsicherung o.ä. mit max. 5 AT italiano 6.5.1 Absicherung Motor Eine Absicherung des Motors ist hardwaremäßig nicht notwendig, da der Motor softwaremäßig über eine I²t-Funktion, sowie über einen optionalen Motortemperatursensor vor Überlast geschützt wird. 7 Inbetriebnahme und Betrieb 7.1 Sicherheitshinweise Zur sicheren Anwendung des Antriebsverstärkers müssen folgende Vorschriften beachtet werden: Anschluss- und Betriebshinweise Örtliche Vorschriften EG-Vorschriften wie EG-Maschinenrichtlinie Revision: 07 Die Gehäusetemperatur am Antriebsverstärker kann im Betrieb 80°C erreichen. Warten Sie, bis die Gehäusetemperatur auf 40°C abgekühlt ist, bevor Sie den Antriebsverstärker berühren. Vor der Inbetriebnahme muss der Maschinenhersteller eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und geeignete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden an Personen oder Sachen führen können. 4022-D033499 de-33 Betriebsanleitung simco® drive Nur Fachpersonal mit weitreichenden Kenntnissen in den Bereichen Elektrotechnik und Antriebstechnik dürfen den Antriebsverstärker in Betrieb nehmen. 7.2 Inbetriebnahmesoftware Für die Parametrierung und Inbetriebnahme des Antriebs steht die Inbetriebnahmesoftware motion gui, sowie eine interaktive html-basierte Hilfe zur Verfügung. Die Inbetriebnahmesoftware motion gui ist dazu bestimmt, die Betriebsparameter des Antriebsverstärkers zu ändern und zu speichern. Der angeschlossene Antriebsverstärker kann mit Hilfe der Software in Betrieb genommen werden. In der html-basierte Hilfe werden sämtliche Parameter und die Funktionen des Antriebsverstärkers beschrieben . Eine fehlerhafte Parametrierung kann unkontrollierte Bewegungen hervorrufen. Vermeiden Sie es daher Parameter zu ändern, deren Bedeutung Sie nicht genau verstanden haben. 7.3 Anzeigen am Antriebsverstärker 7.3.1 Anzeigen Gerätevariante dezentral IP65 Am Antriebsverstärker stehen für Status und Fehlermeldungen drei Multicolor LEDs (P1P3) in den Farben grün und rot zur Verfügung. LED P1 P2 P3 de-34 Funktion Status des Antriebs Status des Feldbusses Fehlerzustand des Feldbusses 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 7.3.1.1 LED P1 Status Antrieb Blinkt rot deutsch Blinkt grün Grün Bedeutung Antriebsverstärker hat keine Versorgungsspannung oder ist defekt Antriebsverstärker ist im fehlerfreien Zustand und Endstufe disabled Antriebsverstärker ist im fehlerfreien Zustand und Endstufe enabled Antriebsverstärker ist im Fehlerzustand und Endstufe disabled english Zustand LED Aus 7.3.1.2 LED P2 Status Feldbus Blinkt grün (schnell) Grün Blinkt grün (langsam) EtherCAT: Zustand LED Aus Blinkt grün (langsam) Einmaliges Aufleuten grün Leuchtet grün Blinkt grün (schnell) Revision: 07 Bedeutung Antriebsverstärker hat keine Versorgungsspannung oder ist defekt Der CAN-Knoten ist im Status PRE-OPERATIONAL Der CAN-Knoten ist im Status OPERATIONAL Der CAN-Knoten ist im Status STOPPED italiano CANopen: Zustand LED Aus Bedeutung Der Antriebsverstärker ist im Status INIT Der Antriebsverstärker ist im Status PRE-OPERATIONAL Der Antriebsverstärker ist im Status SAFE-OPERATIONAL Der Antriebsverstärker ist im Status OPERATIONAL Der Antriebsverstärker ist im Status BOOTSTRAP 4022-D033499 de-35 Betriebsanleitung simco® drive 7.3.1.3 LED P3 Fehlerzustand Feldbus CANopen: Zustand LED Aus Bedeutung Der CAN-Knoten ist betriebsbereit Rot Der CAN-Knoten ist im Fehlerzustand EtherCAT: Zustand LED Aus Bedeutung Der Bus ist betriebsbereit Rot 7.3.2 Der Bus ist im Fehlerzustand Anzeigen Gerätevariante zentral IP20 Am Antriebsverstärker stehen für Status und Fehlermeldungen vier LEDs (P1-P4) zur Verfügung. P1 P2 P3 P4 LED P1 P2 P3 P4 de-36 Funktion Status des Antriebs (grün) Fehlerzustand des Antriebs (rot) Status des Feldbusses (grün) Fehlerzustand des Feldbusses (rot) 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive Blinkt grün Grün 7.3.4 Antriebsverstärker hat keine Versorgungsspannung oder ist defekt Antriebsverstärker ist im fehlerfreien Zustand und Endstufe disabled Antriebsverstärker ist im fehlerfreien Zustand und Endstufe enabled LED P2 Fehlerzustand Antrieb Zustand LED Bedeutung Aus Antriebsverstärker ist im fehlerfreien Zustand Antriebsverstärker ist im Fehlerzustand und Endstufe disabled Blinkt rot 7.3.5 LED P3 Status Feldbus CANopen: Zustand LED Bedeutung Aus Antriebsverstärker hat keine Versorgungsspannung oder ist defekt Der CAN-Knoten ist im Status PRE-OPERATIONAL Der CAN-Knoten ist im Status OPERATIONAL Blinkt grün Grün EtherCAT: Zustand LED Bedeutung Aus Der Antriebsverstärker ist im Status INIT Der Antriebsverstärker ist im Status PRE-OPERATIONAL Der Antriebsverstärker ist im Status SAFE-OPERATIONAL Blinkt grün (langsam) Einmaliges Aufleuten grün Leuchtet grün Blinkt grün (schnell) Revision: 07 deutsch Aus Bedeutung english LED P1 Status Antrieb Zustand LED italiano 7.3.3 Der Antriebsverstärker ist im Status OPERATIONAL Der Antriebsverstärker ist im Status BOOTSTRAP 4022-D033499 de-37 Betriebsanleitung simco® drive PROFINET: Zustand LED Bedeutung Aus Profinet Schnittstelle nicht bereit Grün Profinet Schnittstelle ist bereit Ethernet/IP: Zustand LED Bedeutung Aus Antriebsverstärker hat keine Versorgungsspannung oder EtherNet IP – Interface nicht bereit. Das EtherNet IP - Interface ist bereit für Kommunikation hat aber keine aktive Verbindung. Der Antrieb hat eine aktive EtherNet IP I/O-Verbindung aufgebaut. Blinkt grün Grün 7.3.6 LED P4 Fehlerzustand Feldbus CANopen: Zustand LED Bedeutung Aus Der CAN-Knoten ist betriebsbereit Der CAN-Knoten ist im Fehlerzustand Rot EtherCAT: Zustand LED de-38 Bedeutung Aus Der Bus ist betriebsbereit Rot Der Bus ist im Fehlerzustand 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive PROFINET: Zustand LED Aus Es besteht eine Kommunikation mit einem Profinet Controller Keine Verbindung verfügbar Rot Verbindung verfügbar jedoch keine aktive Kommunikation mit einem I/O Controller Ethernet/IP: Zustand LED english Blinkt rot Bedeutung Es besteht eine Kommunikation mit einem EtherNet IPController. Verbindungstimeout. Eine zuvor aktive Verbindung ist unterbrochen worden. Blinkt rot 4022-D033499 italiano Aus Revision: 07 deutsch Bedeutung de-39 Betriebsanleitung simco® drive 8 Wartung und Entsorgung 8.1 Wartung Die Antriebsverstärker sind wartungsfrei. Das Öffnen des Antriebsverstärkers bedeutet den Verlust der Gewährleistung. 8.2 Reparatur Reparaturen des Antriebsverstärkers darf nur der Hersteller durchführen. Das Öffnen der Antriebsverstärker bedeutet den Verlust der Gewährleistung, sowie den Verlust der Sicherheit gemäß den angegebenen Normen. 8.3 Entsorgung Gemäß der WEEE-2002/96/EG-Richtlinien nehmen wir Altgeräte zur fachgerechten Entsorgung zurück, sofern die Transportkosten vom Absender übernommen werden. 9 Anhang Anzugsdrehmoment [Nm] bei Gewinde... M5 M6 M8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 8.8 1,28 1,96 2,9 5,75 9,9 24 48 83 132 200 275 390 530 675 10.9 1,8 2,75 4,1 8,1 14 34 67 117 185 285 390 550 745 950 12.9 2,15 3,3 4,95 9,7 16,5 40 81 140 220 340 470 660 890 1140 M3 M4 M 3,5 Festigkeitsklasse 9.1 Anzugsdrehmomente Tabelle 9.1 10 Anleitung Sicherheitsfunktion STO Die Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off) dient der sicheren Drehmomentabschaltung und dem sicheren Schutz von Antrieben gegen Wiederanlauf. Der Antriebsverstärker bietet bereits in der Grundversion eine zweikanalige STO Funktion. Vorteile der Sicherheitsfunktion STO: Zwischenkreis und Hauptstromkreis können aktiv bleiben Kein Kontaktverschleiß, da nur Steuerspannungen geschalten werden Geringer Verdrahtungsaufwand Einkanalige oder zweikanalige Ansteuerung möglich SIL 2 oder SIL 3 Lösungen möglich Die Sicherheitsfunktion STO entspricht der Stopp-Kategorie 0 (ungesteuertes Stillsetzen) nach EN 60204-1. Die Sicherheitsfunktion STO des Servoverstärkers kann durch externe Sicherheitsschaltgeräte (Relais) oder durch eine externe Sicherheitssteuerung mit sicheren Ausgängen ausgelöst werden. Das Schaltungskonzept wurde vom TÜV geprüft und abschließend beurteilt. Das Schaltungskonzept zur Realisierung der Sicherheitsfunktion STO in den Antriebsverstärkern der Baureihe simco drive ist demnach geeignet, die Anforderungen an SIL 3 gemäß EN 61508 und an Kategorie 4 PLe gemäß EN 13849-1:2008 zu erfüllen. de-40 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 10.1 Einbauraum deutsch Der Einbauraum von Antriebsverstärker in Ausführung Schutzart IP20 muss so gewählt werden, dass durch die Umgebung ein sicherer Betrieb des Antriebsverstärkers gewährleistet ist. Der Einbauraum muss mindestens der Schutzart IP54 entsprechen. 10.2 Verdrahtung STO Erfolgt die Verdrahtung der STO Signale bei einkanaliger Ansteuerung außerhalb eines Schaltschrankes, so ist diese dauerhaft fest verlegt auszuführen und gegen äußere Beschädigungen (z.B. durch Kabelkanal, Panzerrohr) zu schützen. Weitere Hinweise zur Verdrahtung finden sich in der Norm DIN EN 60204-1. english 10.3 Wichtige Hinweise STO italiano Wird im Betrieb die Funktion STO betätigt, so trudelt der Antrieb unkontrolliert aus und der Antriebsverstärker meldet den Fehler „Error_amp_sto_active“. Dadurch kann der Antrieb nicht mehr kontrolliert gebremst werden. Ist in einer Anwendung eine kontrollierte Bremsung vor der Benutzung von STO erforderlich,so muss der Antrieb zunächst geregelt gebremst werden und dann die STO Funktion zeitverzögert ausgelöst werden. Gefahr durch kurzzeitige begrenzte Bewegungen bei aktivierter STO Funktion. Das gleichzeitige Durchlegieren von zwei Leistungstransistoren in der Endstufe kann eine kurzzeitige Bewegung um maximal 180° / Polpaarzahl des Motors bewirken. Stellen Sie sicher, dass eine solche begrenzte Bewegung nicht zu einem Schaden führen kann. 10.4 Bestimmungsgemäße Verwendung STO Die Funktion STO ist ausschließlich dazu bestimmt, einen Antrieb funktional sicher drehmomentfrei zu schalten und gegen Wiederanlauf zu sichern. Um die funktionale Sicherheit zu erreichen, muss die Schaltung des Sicherheitskreises die Sicherheitsanforderungen der EN 60204, EN 12100, EN 61508 bzw. EN 13849-1 erfüllen Revision: 07 4022-D033499 de-41 Betriebsanleitung simco® drive 10.5 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung STO Die Funktion STO darf nicht verwendet werden, wenn der Antrieb aus folgenden Gründen stillgesetzt werden soll: 1. Reinigungs-, Wartungs-, Instandsetzungsarbeiten, langen Betriebsunterbrechungen: In diesen Fällen ist die gesamte Anlage spannungsfrei zu schalten und zu sichern (Hauptschalter). 2. Not-Aus Situationen: In Not-Aus-Situationen muss die Spannung durch ein Netzschütz abgeschalten werden (Not-Aus Taster). 10.6 Technische Daten und Anschlussbelegung STO STO Eingang Eingangsspannung STO inaktiv Eingangsspannung STO aktiv Eingangsstrom Reaktionszeit (Zeit zwischen Aktivierung der STO Funktion und Drehmomentfreiheit des Motors) Daten 21,6 .. 26,4 VDC offen 25 .. 45 mA < 15 ms 10.7 Anschlussbelegung STO 10.7.1 STO Gerätevariante IP65 dezentral SIM20xxD-FC… SIL 2 / Kategorie 3 PLd: SIL 3 / Kategorie 4 PLe: de-42 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 10.7.2 STO Gerätevariante IP20 zentral SIM20xxD-CC… english deutsch SIL 2 / Kategorie 3 PLd: italiano SIL 3 / Kategorie 4 PLe: Revision: 07 4022-D033499 de-43 Betriebsanleitung simco® drive 10.8 Funktionsbeschreibung Zur Nutzung der Sicherheitsfunktion STO müssen Die Eingänge STO und STO GND mit den Ausgängen einer Sicherheitssteuerung oder eines Sicherheitsrelais verbunden werden, die mindestens den Anforderungen des PLd nach EN 13849-1 bzw. SIL 2 nach EN 61508 entsprechen. Einkanalige Ansteuerung SIL 2 / PLd: Bei der einkanaligen Ansteuerung der Sicherheitsfunktion STO wir der STO Eingang von einem Ausgang eines Sicherheitsschaltgerätes (z.B. Sicherheitsrelais) geschaltet. Der Eingang STO GND ist fest mit dem GND des Sicherheitsschaltgerätes verbunden. Zustand STO +24V Zustand STO GND offen +24 VDC 0 VDC 0 VDC Drehmoment Motor möglich nein ja Zweikanalige Ansteuerung SIL 3 / PLe: Bei der zweikanaligen Ansteuerung der Sicherheitsfunktion STO werden die Abschaltwege STO und STO GND getrennt von zwei Ausgängen einer Sicherheitssteuerung geschaltet. Zustand STO +24V Zustand STO GND offen +24 VDC offen 0 VDC de-44 Drehmoment Motor möglich nein ja Bei der Verdrahtung der STO Eingänge innerhalb eines Einbauraumes muss darauf geachtet werden, dass sowohl die verwendeten Leitungen als auch der Einbauraum selbst den Anforderungen der EN 60204-1 entsprechen. Erfolgt die Verdrahtung außerhalb des Einbauraums, so muss diese dauerhaft fest verlegt und gegen äußere Beschädigungen geschützt werden. Wird die Sicherheitsfunktion STO in einer Anwendung nicht benötigt, so muss der Eingang STO dauerhaft direkt mit +24 VDC verbunden werden und der Eingang STO GND dauerhaft direkt mit GND verbunden werden. Die Funktion STO ist hiermit überbrückt und kann nicht genutzt werden. Der Antriebsverstärker ist nun nicht mehr als Sicherheitsbauteil im Sinne der Maschinenrichtlinie zu betrachten. 4022-D033499 Revision: 07 Betriebsanleitung simco® drive 1. 2. 3. 4. deutsch 10.8.1 Sicherer Ablauf Ist in einer Anwendung eine kontrollierte Bremsung vor der Benutzung der Funktion STO erforderlich, so muss der Antrieb zunächst gebremst und die STO Funktion zeitverzögert ausgelöst werden: Antrieb geregelt abbremsen Bei Stillstand Antriebsverstärker sperren (Disable) Bei hängender Last den Antrieb zusätzlich mechanisch blockieren STO auslösen english Der Antriebsverstärker kann die Last bei betätigter Funktion STO nicht halten, da der Motor kein Drehmoment mehr liefert. Verletzungsgefahr bei hängender Last. Antriebe mit hängender Last müssen zusätzlich mechanisch sicher blockiert werden (z.B. mit einer geeigneten Haltebremse) italiano Wird im Betrieb die Funktion STO ausgelöst, so trudelt der Antrieb ungeregelt aus. Der Antrieb kann dann nicht mehr kontrolliert gebremst werden. Gefahr durch unkontrollierte Bewegung. 10.9 Funktionsprüfung Bei Erstinbetriebnahme und nach jedem Eingriff in die Verdrahtung der Anlage oder nach Austausch einer oder mehrerer Komponenten der Anlage muss die STO Funktion überprüft werden. Ablauf der Funktionsprüfung: 1. Stillsetzen des Antriebs. Der Antriebsverstärker bleibt freigegeben und in Regelung. 2. Aktivieren der STO-Funktion durch Auslösen des Not-Halts der Maschine. Der Antriebsverstärker muss in den Fehlerzustand gehen und den Fehler „ERROR_AMP_STO_ACTIVE“ ausgeben. 3. Zurücksetzen des Fehlers über die Funktion „Fehler löschen“ 4. Not-Halt quittieren und STO-Funktion deaktivieren 5. Antrieb freigeben und prüfen ob Antriebsfunktion vorhanden Revision: 07 4022-D033499 de-45 Operation Manual simco® drive Date Comment Chapter 01 17.10.2013 New version All 02 10.06.2014 IP20 variant inserted All 03 15.12.2014 General review All 04 02.03.2015 General review All 05 21.01.2016 All 06 01.06.2016 General review, STO safety function expanded, power supply requirements expanded SIM2015D variant inserted 07 22.08.2016 Ethernet/IP variant inserted All english Revision deutsch Revision history All Service contact italiano If you have questions concerning customer service and repairs please contact our Customer Service department. Customer Service WITTENSTEIN motion control GmbH Walter-Wittenstein-Str. 1 97999 Igersheim, Germany Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14900 Fax: +49 (0) 79 31 / 493-10903 E-Mail: [email protected] If you have questions concerning installation, initial operation and optimization please contact our Supporthotline. Supporthotline WITTENSTEIN motion control Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14800 Copyright © WITTENSTEIN motion control GmbH 2016 This documentation is copyright protected. WITTENSTEIN motion control GmbH reserves all the rights to photo-mechanical reproduction, copying, and the distribution by special processes (such as computers, file media, data networks), even in parts. Subject to technical and content changes without notice. Revision: 07 4022-D033499 en-1 Operation Manual simco® drive Contents 1 About this manual 1.1 Signal words 1.2 Safety symbols 1.3 Design of the safety instructions 1.4 Information symbols 2 Safety 2.1 Approvals 4 4 4 5 5 5 5 2.1.1 CE conformity 2.1.2 Safety conformity (STO) in accordance with the Machinery Directive 2.2 EC directive 2.3 Startup 2.4 Dangers 2.5 Personnel 2.6 Intended use 2.7 Improper use 2.8 Risks 2.8.1 Prohibited movements 2.8.2 Dangerous temperatures 3 Description of the simco® drive 3.1 Identification of the drive 5 3.2 3.3 3.4 amplifier Code Electrical data Description of the simco® drive series 3.4.1 Integrated safety 3.4.2 Digital control 3.4.3 Inputs and outputs 3.4.4 Ambient conditions 3.5 Requirements for cables and wiring 3.6 STO safety function 4 Transport and storage 4.1 Transport 4.2 Packaging 4.3 Storage 5 Mechanical installation 5.1 Safety instructions 5.2 Device version IP65 decentral SIM20xxD-FC... 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3 Dimensions IP65 Mounting options IP65 Installation space IP65 Mounting position IP65 Ventilation/cooling IP65 Environmental conditions for vibration/shock IP65 Mounting options IP20 Demounting IP20 Installation space IP20 Environmental conditions for vibration/shock IP20 5.3.6 Mounting position IP20 5.3.7 Ventilation/cooling IP20 6 Electrical installation 6.1 Safety instructions 6.2 Requirements for power adapters and supply voltage 6.3 Connection assignments device version IP65 decentral SIM20xxD-FC... 8 8 9 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 12 Device version IP20 decentral SIM20xxD-CC... 12 5.3.1 Dimensions IP20 en-2 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 8 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 12 4022-D033499 6.3.1 Overview of plug connections decentral 6.3.2 Connection diagram IP65 6.3.3 X1: Resolver 6.3.4 X2: Digital inputs 6.3.5 X3: Encoder 6.3.6 X4: Digital outputs 6.3.7 X5: Diagnostic interface RS232 6.3.8 X6/X7: Fieldbus interface CANopen 6.3.9 X6/X7: Fieldbus interface EtherCat 6.3.10 X8: Power supply 6.3.11 X9: Motor connection 6.4 Connection assignments device version IP20 central SIM20xxD-CC... 6.4.1 Overview of plug connections IP20 6.4.2 Connection diagram IP20 6.4.3 Grounding and functional ground 6.4.4 Shield connection IP20 6.4.5 X1/X2: Fieldbus interface CANopen 6.4.6 X1/X2: Fieldbus interface EtherCat 6.4.7 X1/X2: Fieldbus interface PROFINET/ EtherNet/IP 6.4.8 X3: RS232 6.4.9 X4: Encoder 6.4.10 X5: Resolver 6.4.11 X6: Digital I/O 6.4.12 X7: Motor connection 6.4.13 X8: Power supply 6.5 Fuses 6.5.1 Fuses on device version decentral IP65 6.5.2 Fuses on device version central IP20 6.5.3 Motor circuit protection 13 13 13 13 14 14 15 15 15 16 16 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 25 25 26 26 27 27 28 29 30 31 32 33 33 33 33 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 36 37 37 37 38 39 39 39 39 40 10.7.1 STO device version: IP65 decentral SIM20xxD-FC… 10.7.2 STO device version: IP20 central SIM20xxD-CC… 10.8 Function description 10.8.1 Safe operation sequence 10.9 Functional check 40 40 40 41 41 42 42 42 42 43 44 45 45 40 italiano 8 Maintenance and disposal 8.1 Maintenance 8.2 Repairs 8.3 Disposal 9 Appendix 9.1 Tightening torques 34 35 35 36 10 Instructions for STO safety function 10.1 Installation space 10.2 STO wiring 10.3 Important information for STO 10.4 Intended use of STO 10.5 Improper use of STO 10.6 Technical specifications and STO pin assignment 10.7 STO pin assignment deutsch 7.3.1 Displays on device version decentral IP65 7.3.1.1 LED P1 Status drive 7.3.1.2 LED P2 Status fieldbus 7.3.1.3 LED P3 Fault status fieldbus 7.3.2 Displays on device version central IP20 7.3.3 LED P1 Status drive 7.3.4 LED P2 Fault status drive 7.3.5 LED P3 Status fieldbus 7.3.6 LED P4 Fault status fieldbus 33 33 34 34 english 7 Startup and operation 7.1 Safety instructions 7.2 Startup software 7.3 Displays on the drive amplifier Revision: 07 4022-D033499 en-3 Operation Manual simco® drive 1 About this manual This manual contains necessary information to safely use the simco® drive amplifier, hereinafter referred to as the drive amplifier. The operator must ensure that this operating manual is read through by all persons assigned to install, operate, or maintain the drive amplifier, and that they fully comprehend them. Store these instructions within reach of the drive amplifier. Pass the safety instructions on to other persons as well. The original manual was created in German; all other language versions are translations of these instructions. 1.1 Signal words The following signal words are used to indicate possible hazards, prohibitions, and important information: This signal word indicates an imminent danger that could cause serious injuries and even death. This signal word indicates a potential hazard that could cause serious injuries and even death. This signal word indicates a potential hazard that could cause minor or serious injuries. This signal word indicates a potential hazard that could lead to property damage. A note without a signal word indicates application hints or especially important information for handling the product. 1.2 Safety symbols General danger en-4 Hot surface Electric voltage 4022-D033499 Electrostatic discharge sensitive component Revision: 07 Operation Manual simco® drive deutsch 1.3 Design of the safety instructions Explanatory text describes the consequences of not complying with the instructions. Instructional text describes directly what to do. 1.4 Information symbols Indicates an action to be performed Indicates the results of an action english The following information symbols are used: Provides additional information on handling 2 Safety italiano This operating manual, especially the safety instructions, and the rules and regulations valid for the operating site must be observed by all persons working with the drive amplifier. In addition to the safety instructions in this manual, also observe any (legal and otherwise) applicable environmental and accident prevention rules and regulations (e.g. personal safety equipment). 2.1 Approvals 2.1.1 CE conformity The drive amplifier was tested in authorized testing laboratories in accordance with the requirements of this documentation. Deviations and non-conformance with requirements in this documentation mean that the drive amplifier may not fulfill statutory requirements under certain circumstances. The drive amplifier is in conformity with the following directives: Machinery Directive (2006/42/EC) Electromagnetic compatibility (EMC) (2014/30/EU) RoHS Directive (2011/65/EU) In terms of interference immunity, the drive amplifier fulfills the requirement for the category "second environment" (industrial environment). In the area of interference emission, the drive amplifier fulfills the requirements for category C3. Revision: 07 In a residential environment, the drive amplifier may cause radio interference, necessitating interference suppression measures such as an external EMC filter. 4022-D033499 en-5 Operation Manual simco® drive 2.1.2 Safety conformity (STO) in accordance with the Machinery Directive The drive amplifier provides a two-channel, functionally safe STO function (Safe Torque Off). The function disables the firing pulses of the power transistors so that the drive can be switched safely to torque OFF. The circuit design has been tested and subsequently assessed by TÜV Süd. According to that assessment, the circuit design used for the "Safe Torque Off" safety function in the simco drive series of drive amplifiers is suitable for meeting the requirements for SIL 3 in accordance with EN 61508 and category 4 PLe in accordance with EN ISO 13849-1:2008. The subsystems (drive amplifiers) are fully described in terms of safety by the following characteristics: Operating mode EN 13849-1 EN 61508 PFHD [1/h] PLd, cat 3 SIL 2 1E-10 Single-channel PLe, cat 4 SIL 3 1E-10 Two-channel 2.2 EC directive The drive amplifier is subject to the following EC directive: Machinery Directive (2006/42/EC) Electromagnetic compatibility (EMC) (2014/30/EU) RoHS Directive (2011/65/EU) Startup is prohibited within the scope of the EC directives until it has been determined that the machine/system in which this drive amplifier is installed corresponds to the regulations within these directives. 2.3 Startup For installation in machines and systems, start of intended use of the drive amplifier is prohibited until it has been determined that the machine or system complies with the provisions of the EC Machinery Directive 2006/42/EC and the EC EMC Directive 2014/30/EU. For use in residential areas, additional EMC measures are necessary. It is the responsibility of the manufacturer of the machine or system to ensure that the threshold values, as stipulated by the EMC regulations, are adhered to. 2.4 Dangers The drive amplifier has been constructed according to current technological standards and accepted safety regulations. To avoid danger to the operator or damage to the machine, the drive amplifier may be put to use only for its intended usage (see Chapter 2.6 "Intended use") and in a technically flawless and safe state. 2.5 Personnel Only qualified specialist staff who have read and understood these instructions may carry out work on the drive amplifier. Information on the drive amplifier, in particular the safety instructions, must be accessible to all persons who work with the drive amplifier. Qualified technicians are characterized by their education and training in the use of electronic drive technology. They know the relevant standards and accident prevention regulations for drive technology and can evaluate its use. Potential hazards are recognized immediately. The local regulations (ICE, VDE, VGB) are known to the technicians and are taken into account during their work. In case of ambiguities and functions that are not described or not sufficiently described in the documentation, the manufacturer or retailer must be contacted. en-6 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 2.6 Intended use deutsch The drive amplifiers are intended for operation of permanent magnet EC synchronous servo motors with compatible feedback systems in stationary machines and systems. Other uses must first be approved by the manufacturer. Installation of the drive amplifiers is only permitted in stationary electrical cabinets or stationary machine frames. They are used in industrial environments. For use in residential areas, additional EMC measures are necessary. The user must prepare a hazard analysis of the final product. 2.7 Improper use english The drive amplifiers are not suitable for operation of motors other than EC synchronous servo motors or motors with non-compatible feedback systems. In addition, the following applications are excepted from intended use: Life-sustaining medical devices Applications in explosive areas Use in nuclear plants Use in airplanes 2.8 Risks 2.8.1 Prohibited movements Prohibited movements can be caused by: 2.8.2 italiano The manufacturer must strive to reduce residual risks associated with the drive amplifier as much as possible using appropriate measures. Nonetheless, known residual risks must be taken into account for the risk assessment of machines and systems. The failure or shut-down of safety monitoring Software fault in associated controllers or bus systems Error during parameterization Wiring fault Limited reaction time of the controller Operation outside of the specifications Electromagnetic interference, lightning strike Component failure Dangerous temperatures Dangerous temperatures on the surface of the device can be caused by: Revision: 07 Faulty installation Incorrect installation site Faulty electrical protection Conductive pollution, condensation 4022-D033499 en-7 Operation Manual simco® drive 3 Description of the simco® drive 3.1 Identification of the drive amplifier The identification plate is fitted on the side or the front of the drive amplifier. C G A D E H B F WITTENSTEIN motion control GmbH - Walter-Wittenstein-Str. 1 - 97999 Igersheim SIM2010D-CCSA-CA00-0000-0000 AC: 4xxx xxxx UD [V]: 48 Imax [Arms]: 20 In [Arms]: 10 fpwm [kHz]: 8 .. 32 Material-No.: xxxxxxxx Bus: CANopen Operating Temp.: 0 .. 45 °C Protection Class: IP20 Inverter Duty VPWM Date: KW/JJ K A B C D E F Made in Germany Serial No.: xxxxxxx I L Designation Code Article code Intermediate voltage Maximum output current Nominal output current PWM frequency of the output stage G H I J K L J Designation Fieldbus type Material number (customer specific) Protection class Permissible ambient temperature Production date Serial number Table 3.1: Identification plate (sample values) 3.2 Code Using the following code, the properties of the drive amplifier can be determined. en-8 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Unit V DC SIM2002D 48 SIM2010D 48 SIM2015D 48 W V DC V DC mA DC Arms Arms kHz Hz 125 56 24 ± 10% < 250 2,5 5 8 .. 32 0 .. 1000 500 56 24 ± 10% < 250 10 20 8 .. 32 0 .. 1000 750 56 24 ± 10% < 250 15 30 8 .. 32 0 .. 1000 english Electrical data Nominal supply voltage, intermediate circuit Nominal power Maximum intermediate voltage Logic power supply Current consumption logic supply Nominal output current of drive Peak output current of the drive Switching frequency of the drive Electrical rotary field frequency deutsch 3.3 Electrical data 3.4 Description of the simco® drive series 3.4.1 Integrated safety Comprehensive diagnostic functions to protect the drive amplifier, such as overvoltage, overcurrent, short circuit or ground fault. Temperature monitoring of the drive amplifier, motor and optionally the gearhead. 3.4.2 Digital control Digital d-q current controller (PI) with a sampling rate of up to 32 kHz Digital position and speed controller (PI) with a sampling rate of 8 kHz Feed forward control of speed and current possible Adjustable pulse width modulation with a clock rate of 8 .. 32 kHz Anti-windup structure for all controllers 3.4.3 Inputs and outputs 4 programmable galvanically isolated digital inputs, 24 V 2 programmable galvanically isolated digital outputs, 24 V (short-circuit proof) Output for controlling a 24 V holding brake 3.4.4 Ambient conditions Ambient temperature during operation: 0 .. 45 °C for nominal data Air humidity during operation: Relative humidity < 85%, non-condensing Installation altitude: < 1000 m above sea level without affecting performance Type of protection: IP65 or IP20 in accordance with EN60529, depending on the product For IP20 version, the following applies: Degree of pollution 2 to EN 60204 / EN 50178 Revision: 07 4022-D033499 italiano WITTENSTEIN simco® drive is an intelligent drive amplifier series for sine-commutated servo motors with a continuous power of up to 750 W and peak output of up to 1.5 kW. The different types of housing in the simco® drive series allow for a high degree of flexibility in installation. The housing with protection class IP65 enables decentralized assembly, so that the drive technology can be integrated modularly and flexibly in the machine structure, reducing wiring. The drive amplifier with protection class IP20 on the other hand is designed for central installation in the control cabinet. Depending on the device version, CANopen according to DS402 or EtherCAT with CoE, Profinet or EtherNet/IP is available as a communication interface. The intelligence is reflected in the wide range of encoder interfaces, such as ENDAT 2.2, BISS C or Resolver, high resolution current regulation and event logging with real-time clock. Intuitive startup and diagnosis is possible using a PC-based, graphic user interface. en-9 Operation Manual simco® drive 3.5 Requirements for cables and wiring In general, use high-quality, shielded motor and encoder cables to avoid EMC problems. Wire type Maximum length Motor wire Encoder line Resolver line 20 m 20 m 20 m Capacitance Core to shield < 150 pF/m < 120 pF/m < 120 pF/m 3.6 STO safety function The STO safety function (Safe Torque Off) is used for safe torque shutdown and to reliably protect drives from restarting. The drive amplifier is fitted with a two-channel STO function as standard in the basic model. Instructions for the STO safety function can be found in the appendix (see Chapter 10 "Instructions for STO safety function"). 4 Transport and storage 4.1 Transport Transportation only in original packaging by qualified personnel Avoid hard impacts and vibrations Transport temperature: -20 .. 60 °C, max. 20 K/hour fluctuation Transport air humidity: Relative humidity max. 95%, non-condensing If the packaging is damaged, check the drive amplifier for visible damage. Contact the responsible shipping company The drive amplifier contains components that are sensitive to electrostatic charge and can be damaged when handled improperly. Ensure proper ESD handling by qualified personnel. 4.2 Packaging ESD-compatible box Identification: Label attached to the outside of the box 4.3 Storage Storage only in ESD-compatible original packaging Storage temperature: -20 .. 50 °C, max. 20 K/hour fluctuation Air humidity: Relative humidity max. 95%, non-condensing 5 Mechanical installation 5.1 Safety instructions en-10 For the mechanical installation, the ESD instructions must be observed. The drive amplifier (control cabinet version) must be protected from fog, water and penetration of metallic dust in the electrical cabinet. The drive amplifier must be checked for mechanical damage before installation. Only install undamaged drive amplifiers. During installation in a control cabinet, sufficient ventilation must be provided. The operation of drive amplifiers exposed to condensation is not permitted. 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Installation may only be performed in a de-energized state! Systems that are electrically connected must be properly secured so they cannot be switched back on and warning signs must be put up. Assembly may only be performed by trained personnel. deutsch 5.2 Device version IP65 decentral SIM20xxD-FC... 0,85 92 167,5 49,7 / 68,5 Approx. 150 english Dimensions IP65 Mechanical specifications Weight (kg) Height [mm] Width [mm] Depth without plug [mm] Depth with plug [mm] italiano 5.2.1 5.2.2 Mounting options IP65 Mounting material: 4 cylinder head screws with hexagon socket ISO 4762 - M 6 – 8.8 Required tool: Hex key AF 5 Tightening torques see Chapter 9.1 Tightening torques 5.2.3 Installation space IP65 The installation size must be sufficiently large. A minimum distance of 25 mm on all sides of the drive amplifier must be provided. 5.2.4 Mounting position IP65 Any mounting position can be selected 5.2.5 Ventilation/cooling IP65 Sufficient convection for cooling of the drive amplifier must be ensured at the installation location. To avoid overheating, closed installation sites with low volume flow are not suitable for installation of the drive amplifier. The drive amplifier is to be mounted on a flat, metallic surface. Revision: 07 4022-D033499 en-11 Operation Manual simco® drive 5.2.6 Environmental conditions for vibration/shock IP65 The drive amplifier fulfills the following specifications: Vibration according to DIN EN 60068-2-6:2008 o Frequency range 10 Hz – 150 Hz o Acceleration: 5 g Shock according to DIN EN 60068-2-27:2010 o Shock form: Semi-sinusoidal o Acceleration: 50 g o Duration of the shock: 11 ms 5.3 Device version IP20 decentral SIM20xxD-CC... 5.3.1 en-12 Dimensions IP20 Mechanical specifications Weight (kg) Height without plug [mm] Width [mm] Depth without plug [mm] 0,3 120 44,25 84 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Mounting options IP20 The drive amplifier may be mounted on a top-hat rail of type TS 35 using the integrated tophat clip. deutsch 5.3.2 Alternatively the drive amplifier can be connected to the mounting plate using a screw connection: Mounting material: 2 cylinder head screws with hexagon socket ISO 4762 - M 4 – 8.8 Required tool: Hex key AF 3 Tightening torques see Chapter 9.1 Tightening torques Demounting IP20 The demounting of the drive can be done by pressing down and pulling the drive out of the top-hat rail. 5.3.4 Installation space IP20 The central variant of the drive amplifier is designed for installation in the control cabinet. 5.3.5 Environmental conditions for vibration/shock IP20 The drive amplifier fulfills the following specifications: italiano english 5.3.3 Revision: 07 Vibration according to DIN EN 60068-2-6:2008 o Frequency range 10 Hz – 150 Hz o Acceleration: 1 g Shock according to DIN EN 60068-2-27:2010 o Shock form: Semi-sinusoidal o Acceleration: 15 g o Duration of the shock: 11 ms 4022-D033499 en-13 Operation Manual simco® drive 5.3.6 Mounting position IP20 The mounting position and minimum clearance must be established as in the following figure: 5.3.7 Ventilation/cooling IP20 Ensure that there is sufficient air circulation in the closed control cabinet. en-14 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 6 Electrical installation For the electrical installation, the ESD instructions must be observed. Systems that are electrically connected must be properly secured so they cannot be switched back on and warning signs must be put up. Installation may only be performed by trained personnel. Before startup, it must be checked that the wiring is correct and is free of mechanical damage. Only drive amplifiers with wiring in perfect condition may be put into operation. Incorrect voltage, reverse polarity and defective wiring can damage or destroy the drive amplifier. Excessive or inadequate protection of the power supply can damage the cables or the drive amplifier. english Observe the separate instructions for the STO safety function (see Chapter 10 "Instructions for STO safety function") italiano deutsch 6.1 Safety instructions 6.2 Requirements for power adapters and supply voltage The drive amplifier's 24 VDC logic supply and 48 VDC power supply must be provided using power adapters or supply voltage sources with safe extra low voltage in SELV/PELV design to IEC 60950 / EN 60204. Power adapters or supply voltage sources having only basic installation and not permissible. The use of unsuitable power adapters not in SELV/PELV design can lead to dangerously high voltages in the event of a fault, which could lead to dangerous electric shocks resulting in injuries or death. The 48 VDC power adapter for the power supply must permit feedback up to 60 VDC, as the drive amplifier can generate a voltage of up to 60 VDC at the power adapter terminals when operating as a generator. The power adapter should be designed for such operation. Otherwise suitable measures must be taken to prevent feedback. Revision: 07 4022-D033499 en-15 Operation Manual simco® drive 6.3 Connection assignments device version IP65 decentral SIM20xxD-FC... 6.3.1 Overview of plug connections decentral The following illustration shows the arrangement of the plug connections with associated label on the drive amplifier: No. X1 X2 X3 X4 X5 Function Resolver interface Digital inputs Encoder interface Digital outputs Diagnostic interface RS232 Fieldbus interface input Connector type at device M12 8-pin female A-coded M12 5-pin female B-coded M12 8-pin female A-coded M12 5-pin female B-coded M12 4-pin female A-coded Connector type at cable M12 8-pin male A-coded M12 5-pin male B-coded M12 8-pin male A-coded M12 5-pin male B-coded M12 4-pin male A-coded CAN: M12 5-pin male A-coded EtherCat: M12 4-pin male Dcoded CAN: M12 5-pin male A-coded EtherCat: M12 4-pin male Dcoded Intercontec itec 915 9-pin female Intercontec itec 915 15-pin male X7 Fieldbus interface output X8 Power supply CAN: M12 5-pin female A-coded EtherCat: M12 4-pin female Dcoded CAN: M12 5-pin female A-coded EtherCat: M12 4-pin female Dcoded Intercontec itec 915 9-pin male X9 Motor connection Intercontec itec 915 15-pin female X6 en-16 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Connection diagram IP65 The following illustration shows the principal connection diagram of the drive amplifier: italiano english deutsch 6.3.2 Revision: 07 4022-D033499 en-17 Operation Manual simco® drive 6.3.3 X1: Resolver Figure Pin no. 1 2 3 4 5 6 7 8 Signal name Function Input/output COS+ COSSIN+ SINREF+ REFN.C. N.C. Cosine trace S1 Cosine trace S3 Sine trace S2 Sine trace S4 Reference trace R1 Reference trace R2 Input Input Input Input Output Output Plug type on drive amplifier: M12, 8-pin, female, A-coded Connection Properties Unit Reference trace Excitation frequency Output voltage Output current kHz Vpk mA Input resistance Input voltage Resolution kOhm Vpk Bit Sine/cosine 6.3.4 Minimum value 4 Nominal value 10 5 10 100 2,5 12 Maximum value 5,5 30 5 14 X2: Digital inputs An external reference potential most be connected to supply the digital outputs. The digital inputs are galvanically isolated from the logic and power of the drive amplifier. Figure Pin no. 1 2 3 4 5 Signal name Function Input/output DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 GND Digital input 1 Digital input 2 Digital input 3 Digital input 4 Reference ground Input Input Input Input Plug type on drive amplifier: M12, 5-pin, female, B-coded Connection Properties Unit DINx Input voltage Input current Input resistance Sample time Reference ground V DC mA DC kOhm msec GND en-18 Minimum value 20 3 Nominal value 24 4 5,6 Maximum value 28 5 1 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Via the encoder interface X3, fully digital encoder systems with the protocols EnDat 2.2 and BISS C are supported. The encoder interface has a 5 V power supply, secured with a self-resetting fuse, with a current rating of 250 mA. Figure Pin no. 1 2 3 4 5 6 7 8 Signal name GND VCC CLOCK+ CLOCKDATA+ DATAN.C. N.C. Function Input/output Reference ground Encoder power supply Clock output Clock output inverted Data channel Data channel inverted Output Output Output Output Input Input deutsch X3: Encoder The plug may only be inserted when the drive amplifier is in a de-energized state. english 6.3.5 Plug type on drive amplifier: M12, 8-pin, female, A-coded Properties Unit VCC Output voltage Output current Input voltage V DC mA DC V DC Input current Input resistance mA DC ohm A+, A-, B+, B-, Z+, Z- 6.3.6 Minimum value 4,5 Nominal value 5 Maximum value 5,5 250 italiano Connection 5 42 120 X4: Digital outputs An external power supply most be connected to supply the digital outputs. Figure The digital outputs are galvanically isolated from the logic and power of the drive amplifier. The digital outputs are short-circuit proof. Pin no. 1 2 3 4 5 Signal Function Input/output DOUT1 DOUT2 N.C. VCC24 GND Digital output 1 Digital output 2 Output Output Digital output supply Reference ground Input Plug type on drive amplifier: M12, 5‐pin, female, B‐coded Revision: 07 4022-D033499 en-19 Operation Manual simco® drive Connection Properties Unit DOUTx Output voltage Output current Output resistance Refresh rate Voltage Current V DC mA DC kOhm Hz V DC mA DC VCC24 Minimum value 18 Nominal value 24 1 1,5 20 24 Maximum value 26 40 2 1 28 80 GND 6.3.7 X5: Diagnostic interface RS232 Figure Pin no. 1 2 3 4 Signal Function Input/output TxD RxD GND N.C. Transmit Data Receive Data Reference ground Output Input - Plug type on drive amplifier: M12, 4‐pin, female, A‐coded Connection Properties Unit TxD / RxD Baud rate baud 6.3.8 Minimum value Nominal value 115200 Maximum value X6/X7: Fieldbus interface CANopen The CAN reference ground is identical to the logic reference ground. The CAN signals are galvanically isolated from the power of the drive amplifier. Figure Pin no. 1 2 3 4 5 Signal Shield N.C. CAN_GND CAN_H CAN_L Function Screen CAN reference ground CAN High CAN Low Plug type on drive amplifier: M12, 5‐pin, female, A‐coded at X6 and X7 Connection en-20 Properties Unit Baud rate kbaud Minimum value 100 4022-D033499 Nominal value 500 Maximum value 1000 Revision: 07 Operation Manual simco® drive X6/X7: Fieldbus interface EtherCat The EtherCat signals are galvanically isolated from the logic and power of the drive. Figure Pin no. 1 2 3 4 Signal name TD+ RD+ TDRD- deutsch 6.3.9 Function Transmit Data + Receive Data + Transmit Data Receive Data - Connection Properties Unit Minimum value Transmission speed MBit/s Nominal value 100 english Plug type on drive amplifier: M12, 4‐pin, female, D‐coded at X6 and X7 Maximum value Figure Pin no. Signal name Function A DCBus+ Intermediate voltage + B DCBusIntermediate voltage C CHOPPER External brake resistor FE FE Functional earth 1 VCC24 Logic supply + 24 VDC 2 GND Logic reference ground 3 STO Safe Torque off input 4 N.C. 5 STO GND Reference ground STO Plug type on drive amplifier: Intercontec, itec 915, 9‐pin, male (EEGA 201 NN00 00 0508 000) Nominal value 48 Input/output Input Input Output Functional earth Input Input Input Input Connection Properties Unit DCBus+ / - Voltage Current V DC A DC Chopper Voltage Current V DC A DC VCC24 Voltage Current V DC mA DC 22 24 26 200 STO Voltage Current V DC mA DC 22 24 26 80 Revision: 07 Minimum value 16 italiano 6.3.10 X8: Power supply The logic supply (pin 1 + 2) is galvanically isolated from the intermediate voltage (pin A + B). The safety input STO is galvanically isolated from the intermediate voltage (pin A + B). The intermediate voltage - (pin B) is connected inside the device to the housing as a functional ground. Maximum value 56 25 52 5 4022-D033499 en-21 Operation Manual simco® drive 6.3.11 X9: Motor connection The plug may only be inserted when the drive amplifier is in a de-energized state. The encoder supply (pin 1 + 2) and encoder signals (pin 3 .. 8) are galvanically isolated from the power of the drive amplifier. Figure Pin no. A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Signal name Function Input/output PHASE_U PHASE_V PHASE_W GND VCC5 CLOCK+ CLOCKDATA+ DATAN.C. N.C. TEMP+ Motor phase U Motor phase V Motor phase W Reference ground Encoder voltage 5 VDC Clock signal Clock signal inverted Data signal Data signal inverted Output Output Output Output Output Output Input Input Input Input Input Motor temperature sensor + 10 TEMPMotor temperature sensor 11 BRAKE+ Holding brake + 12 BRAKEHolding brake Plug type on drive amplifier: Intercontec, itec 915, 15-pin, female (EEGA 205 NN00 00 0012 000) Connection Properties Unit PHASE_x Current Aeff VCC5 Voltage Current V DC A DC BRAKE+/- Voltage Current V DC A DC en-22 Minimum value 4,5 Nominal value 10 5 Input Output Output Maximum value 20 5,5 25 24 0,8 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Overview of plug connections IP20 The following illustration shows the arrangement of the plug connections with associated label on the drive amplifier: italiano english 6.4.1 deutsch 6.4 Connection assignments device version IP20 central SIM20xxD-CC... No. X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Function Fieldbus interface input Fieldbus interface output Diagnostic interface RS232 Encoder interface Resolver interface Digital inputs/outputs Motor connection X8 Power supply Revision: 07 Connector type at device RJ45 socket RJ45 socket RJ12 socket Connector type at cable RJ45 plug RJ45 plug RJ12 plug D-Sub 15-pole female D-Sub 9-pole female D-Sub 9-pole male Phoenix Contact MSTBA 2,5 HC/7-G Phoenix Contact MC 0,5/9-G-2,5 D-Sub 15-pole male D-Sub 9-pole male D-Sub 9-pole female Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 4022-D033499 en-23 Operation Manual simco® drive 6.4.2 en-24 Connection diagram IP20 The following illustration shows the principal connection diagram of the drive amplifier: 4022-D033499 Revision: 07 Grounding and functional ground In order to maintain conformity with the EMC limit values and ensure the functioning of the drive amplifier the housing of the drive amplifier must be connected to the control cabinet's functional ground with low impedance. When mounting the drive amplifier on a metallic and conductive top-hat rail it must be ensured that the top-hat rail is connected to the control cabinet's functional ground with sufficiently low impedance. Shield connection IP20 The following illustration shows the connection of the outer shield of the motor cable to the cabinet of the drive. The motor cable and the outer shield can can be connected to the cabinet with a metall cable tie ensuring optimum EMC performance, e.g. HellermannTyton stainless steel cable tie MBT8S-316-SS-NA-C1. italiano 6.4.4 If the drive amplifier is not sufficiently grounded this may cause radio interference, leading to non-conformity with the EC EMC Directive. This can result in malfunctions in the drive amplifier and other electronic systems. english 6.4.3 deutsch Operation Manual simco® drive Revision: 07 4022-D033499 en-25 Operation Manual simco® drive 6.4.5 X1/X2: Fieldbus interface CANopen The CAN reference ground is identical to the logic reference ground. The CAN signals are galvanically isolated from the power of the drive amplifier. Figure Pin no. J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Signal Function CAN_H CAN_L CAN_GND CAN High CAN Low CAN reference ground N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. Plug type on drive amplifier: LAN RJ45 Connection 6.4.6 Properties Unit Baud rate kbaud Minimum value 100 Nominal value 500 Maximum value 1000 X1/X2: Fieldbus interface EtherCat The EtherCat signals are galvanically isolated from the logic and power of the drive. Figure Pin no. J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Signal name RD+ RDTD+ N.C. N.C. TDN.C. N.C. Function Receive Data + Receive Data Transmit Data + Transmit Data - Plug type on drive amplifier: LAN RJ45 Connection en-26 Properties Unit Transmission speed MBit/s Minimum value 4022-D033499 Nominal value 100 Maximum value Revision: 07 Operation Manual simco® drive X1/X2: Fieldbus interface PROFINET/ EtherNet/IP The Profinet signals are galvanically isolated from the logic and power of the drive. Pin no. J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Signal name RD+ RDTD+ N.C. N.C. TDN.C. N.C. Function Receive Data + Receive Data Transmit Data + Transmit Data - english Figure deutsch 6.4.7 Plug type on drive amplifier: LAN RJ45 6.4.8 Properties Unit Minimum value Transmission speed MBit/s Nominal value 100 Maximum value italiano Connection X3: RS232 Figure Pin no. 1 2 3 4 5 6 Signal Function TxD RxD GND N.C. N.C N.C Transmit Data Receive Data Reference ground Plug type on drive amplifier: MOD JACK – MJLS 6P6C Connection Properties Unit TxD / RxD Baud rate baud Revision: 07 Minimum value 4022-D033499 Input/ output Output Input Nominal value 115200 Maximum value en-27 Operation Manual simco® drive 6.4.9 X4: Encoder The plug may only be inserted when the drive amplifier is in a de-energized state. Via the encoder interface X4, fully digital encoder systems with the protocols EnDat 2.2 and BISS C are supported. The encoder interface has a 5 V power supply, secured with a self-resetting fuse, with a current rating of 250 mA. Encoder emulation is also available via encoder interface X4. Figure Pin no. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Signal name GND VCC CLOCK+ CLOCKDATA+ DATAA+ AB+ BZ+ ZHall U Hall V Hall W Function Input/output Reference ground Encoder power supply Clock output Clock output inverted Data channel Data channel inverted Encoder emulation A+ Encoder emulation AEncoder emulation B+ Encoder emulation BEncoder emulation Z+ Encoder emulation ZHall sensor phase U Hall sensor phase V Hall sensor phase W Output Output Output Output Input Input Output Output Output Output Output Output Input Input Input Plug type on drive amplifier: D-sub 15-pin female Connection Properties Unit VCC Output voltage Output current Input voltage V DC mA DC V DC Input current Input resistance mA DC ohm A+, A-, B+, B-, Z+, Z- en-28 Minimum value 4,5 4022-D033499 Nominal value 5 Maximum value 5,5 250 5 42 120 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Pin no. 1 2 3 4 5 Signal name Function Input/output COS+ COSSIN+ SINREF+ Input Input Input Input Output 6 REF- Cosine trace S1 Cosine trace S3 Sine trace S2 Sine trace S4 Reference trace R1 Reference trace R2 7 8 9 N.C. N.C. N.C. Output english Figure deutsch 6.4.10 X5: Resolver Plug type on drive amplifier: D-sub 9-pin female Properties Unit Reference trace Excitation frequency Output voltage Output current kHz Vpk mA Input resistance Input voltage Resolution kOhm Vpk Bit Sine/cosine Revision: 07 Minimum value 4022-D033499 4 10 Nominal value 10 5 100 2,5 12 Maximum value italiano Connection 5,5 30 5 14 en-29 Operation Manual simco® drive 6.4.11 X6: Digital I/O An external power supply most be connected to supply the digital outputs. The digital outputs are galvanically isolated from the logic and power of the drive amplifier. The digital outputs are short-circuit proof. Figure Pin Signal no. 1 DIN1 2 DIN2 3 DIN3 4 DIN4 5 GND 6 DOUT1 7 DOUT2 8 VCC24 9 GND Plug type on drive amplifier: D-sub 9-pin male Connection Properties Unit DINx Input voltage Input current Input resistance Sample time Reference ground V DC mA DC kOhm msec Output voltage Output current Output resistance Refresh rate Voltage Current V DC mA DC kOhm Hz V DC mA DC GND DOUTx VCC24 Function Input/output Digital input 1 Digital input 2 Digital input 3 Digital input 4 Reference ground Digital output 1 Digital output 2 Digital output supply Reference ground Input Input Input Input Output Output Input Minimum value 20 3 Nominal value 24 4 5,6 Maximum value 28 5 1 18 24 1 1,5 20 24 26 40 2 1 28 80 GND en-30 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Pin no. 1 Signal name DCBus+ 2 DCBus- 3 PHASE_U 4 PHASE_V 5 PHASE_W 6 Chopper + 7 Chopper - Function Intermediat e voltage + Intermediat e voltage Motor phase U Motor phase V Motor phase W External brake resistor External brake resistor Input / output Input Input Output Output english Figure deutsch 6.4.12 X7: Motor connection The intermediate voltage - (pin 2) is connected inside the device to the housing as a functional ground. Output Connection Properties Unit PHASE_x DCBus+ / - Current Voltage Current Voltage Current Aeff V DC A DC V DC A DC Chopper Revision: 07 Minimum value 16 4022-D033499 Nominal value 10 48 italiano Plug type at cable: Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Permissible conductor cross-section: 0,25 .. 2,5 mm² Stripping length: 7 mm Tightening torque: 0,5 .. 0,6 Nm Maximum value 20 56 25 52 5 en-31 Operation Manual simco® drive 6.4.13 X8: Power supply The logic supply is galvanically isolated from the intermediate voltage. The safety input STO is galvanically isolated from the intermediate voltage. Figure Pin no. 1 2 3 4 5 6 7 Signal name VCC24 STO GND STO GND BRAKE+ BRAKETEMP+ 8 9 N.C. TEMP- Function Logic supply + 24 VDC Safe Torque off input Logic reference ground STO reference ground Holding brake + Holding brake Motor temperature sensor + Motor temperature sensor - Input/ output Input Input Input Input Output Output Input Input Plug type at cable: Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 Permissible conductor cross-section: 0,25 .. 0,5 mm² Stripping length: 8 mm Connection Properties Unit VCC24 Voltage Current V DC mA DC STO Voltage Current V DC mA DC BRAKE+/- Voltage Current V DC A DC en-32 Minimum value 22 22 Nominal value 24 24 Maximum value 26 200 26 80 24 0,8 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 6.5 Fuses Fuses Logic supply (F2) X8 (pin 1 + 2) Power supply (F1) X8 (pin A + B) Brake chopper X8 pin (C) Fuse or similar with max. 4 AT Fuse or similar with max. 10 AT Fuse or similar with max. 5 AT Fuses on device version central IP20 The power supplies are to be secured with the fuses specified in the table: Fuses Logic supply (F2) X8 (pin 1 + 2) Power supply (F1) X7 (pin 1) Brake chopper X7 pin (6 + 7) 6.5.3 english 6.5.2 deutsch Fuses on device version decentral IP65 The power supplies are to be secured with the fuses specified in the table: Fuse or similar with max. 4 AT Fuse or similar with max. 10 AT Fuse or similar with max. 5 AT italiano 6.5.1 Motor circuit protection Circuit breaker hardware to protect the motor is not required as the motor is protected from overloading by an I²t function in the software and by an optional motor temperature sensor. 7 Startup and operation 7.1 Safety instructions For secure application of the drive amplifier, the following regulations must be observed: Connection and operating instructions Local regulations EC regulations and the EC Machinery Directive Revision: 07 The housing temperature on the drive amplifier can reach 80 °C during operation. Wait until the housing temperature has cooled down to 40 °C before touching the drive amplifier. Before startup, the machine manufacturer must prepare a risk assessment for the machine and take appropriate measures so that unforeseen movements cannot lead to personal injury or property damage. 4022-D033499 en-33 Operation Manual simco® drive Only technicians with extensive experience with electrical and electronic systems and drive technology may start up the drive amplifier. 7.2 Startup software For parameterization and startup of the drive, the startup software motion gui is available as well as an interactive, html-based help. The startup software motion gui is used to change and save the operating parameters of the drive amplifier. The connected drive amplifiers can be put into operation with the help of software. In the html-based help, all parameters and the function of the drive amplifier are described. Incorrect parameterization can cause uncontrolled movements. For this reason, never change parameters whose meaning you do not completely understand. 7.3 Displays on the drive amplifier 7.3.1 Displays on device version decentral IP65 Three multicolor LEDs (P1-P3) in the colors green and red are available on the drive amplifier for status and fault messages. LED P1 P2 P3 en-34 Function Status of the drive Status of the fieldbus Fault status of the fieldbus 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 7.3.1.1 LED P1 Status drive Flashes green Green Flashes red deutsch Meaning Drive amplifier has no power supply or is defective Drive amplifier is in functional state and output stage disabled Drive amplifier is in functional state and output stage enabled Drive amplifier is in defective state and output stage disabled english Status LED Off 7.3.1.2 LED P2 Status fieldbus Flashes green (rapidly) Green Flashes green (slowly) EtherCAT: Status LED Off Flashes green (slowly) Lights up green once Lights up green Flashes green (rapidly) Revision: 07 Meaning Drive amplifier has no power supply or is defective The CAN node is in the status PREOPERATIONAL italiano CANopen: Status LED Off The CAN node is in the status OPERATIONAL The CAN node is in the status STOPPED Meaning Drive amplifier is in the status INIT The drive amplifier is in the status PREOPERATIONAL The drive amplifier is in the status SAFEOPERATIONAL The drive amplifier is in the status OPERATIONAL Drive amplifier is in the status BOOTSTRAP 4022-D033499 en-35 Operation Manual simco® drive 7.3.1.3 LED P3 Fault status fieldbus CANopen: Status LED Off Meaning The CAN node is ready for operation Red The CAN node is defective EtherCAT: Status LED Off Meaning The bus is ready for operation Red 7.3.2 The bus is defective Displays on device version central IP20 Three multicolor LEDs (P1-P4) are available on the drive amplifier for status and fault messages. P1 P2 P3 P4 LED P1 P2 P3 P4 en-36 Function Status of the drive (green) Fault status of the drive (red) Status of the fieldbus (green) Fault status of the fieldbus (red) 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive LED P1 Status drive Off Flashes green Green 7.3.4 7.3.5 LED P2 Fault status drive Status LED Drive amplifier has no power supply or is defective Drive amplifier is in functional state and output stage disabled Drive amplifier is in functional state and output stage enabled Meaning Off Drive amplifier is in functional state Flashes red Drive amplifier is in defective state and output stage disabled LED P3 Status fieldbus CANopen: Status LED Off Flashes green Green EtherCAT: Status LED Meaning Drive amplifier has no power supply or is defective The CAN node is in the status PREOPERATIONAL The CAN node is in the status OPERATIONAL Meaning Off Drive amplifier is in the status INIT Flashes green (slowly) Lights up green once Lights up green Flashes green (rapidly) The drive amplifier is in the status PREOPERATIONAL The drive amplifier is in the status SAFEOPERATIONAL The drive amplifier is in the status OPERATIONAL Drive amplifier is in the status BOOTSTRAP Revision: 07 deutsch Meaning english Status LED italiano 7.3.3 4022-D033499 en-37 Operation Manual simco® drive Profinet: Status LED Meaning Off Profinet interface not ready Green Profinet interface is ready EtherNet/IP: Status LED Meaning Off Drive amplifier has no power supply or EtherNet/IP interface not ready EtherNet IP - Interface is ready for communication however there is no active communication Drive amplifier has EtherNet IP I/O-Connection Flashes green Green 7.3.6 LED P4 Fault status fieldbus CANopen: Status LED Off The CAN node is ready for operation Red The CAN node is defective EtherCAT: Status LED en-38 Meaning Meaning Off The bus is ready for operation Red The bus is defective 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive Red Flashes red EtherNet/IP: Status LED deutsch Off Meaning There is communication with a Profinet controller No connection available Connection available however there is no active communication with an I/O controller english Profinet: Status LED Meaning There is communication with a EtherNet/IP controller Flashes red Connection timeout. Previously active communication is interrupted. italiano Off 8 Maintenance and disposal 8.1 Maintenance The drive amplifiers are maintenance free. Opening the drive amplifier voids the warranty. 8.2 Repairs The drive amplifier may only be repaired by the manufacturer. Opening the drive amplifiers voids the warranty and safety according to the specified standards is no longer ensured. 8.3 Disposal In accordance with WEEE-2002/96/EC directive, we take back old equipment for proper disposal as long as the transport costs are paid by the sender. Revision: 07 4022-D033499 en-39 Operation Manual simco® drive 9 Appendix Tightening torque [Nm] for threads... M5 M6 M8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 8.8 1,28 1,96 2,9 5,75 9,9 24 48 83 132 200 275 390 530 675 10.9 1,8 2,75 4,1 8,1 14 34 67 117 185 285 390 550 745 950 12.9 2,15 3,3 4,95 9,7 16,5 40 81 140 220 340 470 660 890 1140 M3 M4 M 3.5 Property class 9.1 Tightening torques Table 9.1 10 Instructions for STO safety function The STO safety function (Safe Torque Off) is used for safe torque shutdown and to reliably protect drives from restarting. The drive amplifier is fitted with a two-channel STO function as standard in the basic model. Advantages of the STO safety function: Intermediate circuit and main circuit can remain active No contact wear because only control voltages are switched on and off Less wiring required Single-channel or two-channel control possible SIL 2 or SIL 3 systems possible The STO safety function equates to stop category 0 (uncontrolled stoppage) defined by EN 60204-1. The STO safety function of the servo drive can be triggered by external safety relays or by an external safety control with safe outputs. The circuit design has been tested and subsequently assessed by TÜV. According to that assessment, the circuit design used for the "Safe Torque Off" safety function in the simco drive series of drive amplifiers is suitable for meeting the requirements for SIL 3 in accordance with EN 61508 and category 3 PLe in accordance with EN ISO 13849-1. 10.1 Installation space A drive amplifier in IP20 design should be installed in a space that will ensure reliable operation of the drive amplifier. The installation space must meet the requirements of protection class IP54 at least. 10.2 STO wiring In the case of single-channel control, if the wiring for the STO signals is situated outside a control cabinet, it must be routed in a permanent installation and protected from external damage (e.g. by means of a cable duct or hard conduit). Further instructions for wiring can be found in the standard DIN EN 60204-1. en-40 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive deutsch 10.3 Important information for STO english If the STO function is actuated during operation, the drive will coast to a stop in an uncontrolled manner and the drive amplifier reports the "Error_amp_sto_active" fault. Controlled braking of the drive will not be possible. If an application requires controlled braking before the use of STO, the drive must first be braked under control and then the STO function must be triggered with a time delay. Danger from short-term limited movements when STO function is activated. Simultaneous breakdown of two power transistors in the output stage can cause short-term movement up to 180° / pole pair number of the motor. Make sure that a limited movement of this kind cannot cause any damage. italiano 10.4 Intended use of STO The STO function is designed only for functionally safe switching of a drive to torque OFF and to prevent restarting. In order to achieve functional safety, the wiring of the safety circuit must meet the safety requirements of EN 60204, EN 12100, EN 61508 and/or EN 13849-1. Revision: 07 4022-D033499 en-41 Operation Manual simco® drive 10.5 Improper use of STO The STO function must not be used if the drive needs to be stopped for the following reasons: 1. Cleaning, maintenance, or repair work; long interruptions in operation: In such cases the entire machine or system should be de-energized and secured (at the main switch). 2. Emergency stop situations: In emergency stop situations the power supply must be cut off by a line contactor (with emergency stop pushbutton). 10.6 Technical specifications and STO pin assignment STO input STO inactive input voltage STO active input voltage Input current Response time (time between activation of STO function and motor being free of torque) Specifications 21.6 to 26.4 VDC open 25 to 45 mA < 15 ms 10.7 STO pin assignment 10.7.1 STO device version: IP65 decentral SIM20xxD-FC… SIL 2 / category 3 PLd: SIL 3 / category 4 PLe: en-42 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 10.7.2 STO device version: IP20 central SIM20xxD-CC… english deutsch SIL 2 / category 3 PLd: italiano SIL 3 / category 4 PLe: Revision: 07 4022-D033499 en-43 Operation Manual simco® drive 10.8 Function description Use of the STO safety function requires the inputs STO and STO GND to be connected to the outputs of a safety control or safety relay that fulfills at least the requirements of PLd to EN 13849-1 or SIL 2 to EN 61508. Single-channel control SIL 2 / PLd: With single-channel control of the STO safety function, the STO input is switched on by an output of a safety relay. The STO GND is permanently connected to the GND of the safety relay. STO +24V status STO GND status Open +24 VDC 0 VDC 0 VDC Motor torque possible No Yes Two-channel control SIL 3 / PLe: With two-channel control of the STO safety function, the STO and STO GND shutdowns are switched separately by two outputs of a safety control. To achieve PLe or SIL3, the outputs and lines must be monitored for short circuits by means of test signals from the safety control. STO +24V status STO GND status Open +24 VDC Open 0 VDC en-44 Motor torque possible No Yes When wiring the STO inputs inside an installation space, make sure that both the wiring used and the installation space itself meet the requirements of EN 60204-1. If the wiring is outside the installation space, it must be routed in a permanent installation and protected from external damage. If the STO safety function is not required in an application, the STO input must be permanently connected directly to +24 VDC and the STO GND input must be permanently connected directly to GND. The STO function is thus shunted out and cannot be used. The drive amplifier is then no longer a safety component as defined by the Machinery Directive. 4022-D033499 Revision: 07 Operation Manual simco® drive 1. 2. 3. 4. deutsch 10.8.1 Safe operation sequence If an application requires controlled braking before the use of the STO function, the drive must be braked first and the STO function must be triggered with a time delay: Controlled braking of drive Once standstill is reached, disable the drive amplifier In the case of a suspended load, mechanically lock the drive as well Trigger STO english The drive amplifier cannot hold the load with the STO function activated because the motor no longer supplies any torque. Risk of injury from suspended load. Drives with a suspended load must be securely locked mechanically as well (e.g. with a suitable holding brake) italiano If the STO function is actuated during operation, the drive will coast to a stop in an uncontrolled manner. Controlled braking of the drive will not be possible. Danger from uncontrolled movement. 10.9 Functional check The STO function must be checked at initial startup, after any work on the system's wiring, and after replacing one or more components of the system. Steps to follow for a functional check: 1. Stop the drive. The drive amplifier remains enabled and under control. 2. Activate the STO function by triggering an emergency stop of the machine. The drive amplifier should enter its fault state and should issue the "ERROR_AMP_STO_ACTIVE" fault. 3. Reset the fault using the "clear fault" function 4. Acknowledge the emergency stop and deactivate the STO function 5. Enable the drive and check that the drive is functioning Revision: 07 4022-D033499 en-45 Manuale operativo simco® drive Revisione Data Commento Capitolo 04 04.03.2015 Rielaborazione generale Tutti 05 21.01.2016 Tutti 06 01.06.2016 Rielaborazione generale, Rielaborazione generale, aggiunta della funzione di sicurezza STO, aggiunti i requisiti dell'alimentazione di tensione SIM2015D aggiunto 07 22.08.2016 Ethernet/IP variante ampliato Tutti deutsch Cronologia delle revisioni english Tutti Assistenza tecnica In caso di domande riguardo a service e riparazione, rivolgersi al nostro servizio clienti. Customer Service WITTENSTEIN motion control GmbH italiano Walter-Wittenstein-Str. 1 D-97999 Igersheim Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14900 Fax: +49 (0) 79 31 / 493-10903 E-mail: [email protected] Per domande riguardo installazione, messa in servizio e ottimizzazione, rivolgersi alla nostra hotline di assistenza. Hotline di assistenza WITTENSTEIN motion control Tel.: +49 (0) 79 31 / 493-14800 Copyright © WITTENSTEIN motion control GmbH 2016 Questa documentazione è protetta dai diritti d'autore. WITTENSTEIN motion control GmbH si riserva tutti i diritti, anche quelli relativi alla riproduzione fotomeccanica, alla riproduzione e alla diffusione, anche parziali, eseguite secondo processi particolari (quali ad es. l'elaborazione di dati, il supporto dati e le reti di dati). Con riserva di modifiche tecniche e di contenuto. Revisione: 07 4022-D033499 it-1 Manuale operativo simco® drive Sommario Informazioni sul presente manuale 1.1 Parole chiave 1.2 Simboli di sicurezza 1.3 Struttura delle avvertenze di sicurezza 1.4 Simboli esplicativi 2 Sicurezza 2.1 Omologazioni 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 Misure IP20 Possibilità di fissaggio IP20 Smontaggio IP20 Spazio di installazione IP20 Condizioni ambientali vibrazioni / urti IP20 5.3.6 Posizione di installazione IP20 5.3.7 Aerazione / raffreddamento IP20 1 4 4 4 5 5 5 5 2.1.1 Conformità CE 2.1.2 Conformità Safety (STO) ai sensi della Direttiva macchine 2.2 Direttive CE 2.3 Messa in servizio 2.4 Pericoli 2.5 Personale 2.6 Uso previsto 2.7 Uso non previsto 2.8 Rischi 2.8.1 Movimenti non consentiti 2.8.2 Temperature pericolose 3 Descrizione del simco® drive 3.1 Identificazione dell'amplificatore 3.2 3.3 3.4 di trasmissione Nome del prodotto Dati elettrici Descrizione della gamma simco® drive 3.4.1 Sicurezza integrata 3.4.2 Regolazione digitale 3.4.3 Ingressi e uscite 3.4.4 Condizioni ambientali 3.5 Requisiti di cavi e cablaggio 3.6 Funzione di sicurezza STO 4 Trasporto e immagazzinaggio 4.1 Trasporto 4.2 Imballaggio 4.3 Immagazzinaggio 5 Installazione meccanica 5.1 Avvertenze di sicurezza 5.2 Variante IP65 decentrata SIM20xxD-FC... 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3 it-2 Misure IP65 Possibilità di fissaggio IP65 Spazio di installazione IP65 Posizione di installazione IP65 Aerazione / raffreddamento IP65 Condizioni ambientali vibrazioni / urti IP65 Variante IP20 centrale SIM20xxD-CC... 5 6 6 6 6 6 7 7 7 13 13 14 14 14 15 15 15 15 6 Installazione elettrica 6.1 Avvertenze di sicurezza 6.2 Requisiti della rete e dell'alimentazione di tensione 16 6.3 Assegnazione delle connessioni variante IP65 decentrata SIM20xxD-FC... 16 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 12 12 13 4022-D033499 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 Panoramica connettori IP65 Schema collegamenti IP65 X1: Resolver X2: Ingressi digitali X3: Encoder X4: Uscite digitali X5: Interfaccia di diagnosi RS232 6.3.8 X6/X7: Interfaccia bus di campo CANOpen 6.3.9 X6/X7: interfaccia bus di campo EtherCat 6.3.10 X8: Alimentazione di tensione 6.3.11 X9: Collegamento motore 6.4 Assegnazione delle 16 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 connessioni variante IP20 centrale SIM20xxD-CC... 23 Panoramica connettori IP20 23 Schema collegamenti IP20 24 Messa a terra e terra funzionale 25 Collegamento della schermatura IP20 25 6.4.5 X1/X2: Interfaccia bus di campo CANOpen 26 6.4.6 X1/X2: Interfaccia bus di campo EtherCat 26 6.4.7 X1/X2: Interfaccia bus di campo Profinet/ EtherNet/IP 27 6.4.8 X3: RS232 27 6.4.9 X4: Encoder 28 6.4.10 X5: Resolver 29 6.4.11 X6: Digital I/O 30 6.4.12 X7: Collegamento motore 31 6.4.13 X8: Alimentazione di tensione 32 6.5 Protezione 33 6.5.1 Protezione variante IP65 decentrata 33 6.5.2 Protezione variante IP20 centrale 33 6.5.3 Protezione motore 33 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 7.3.1 Indicatori variante IP65 decentrata 7.3.1.1 LED P1, stato dell'azionamento 7.3.1.2 LED P2, stato bus di campo 7.3.1.3 LED P3, stato di errore bus di campo 36 7.3.2 Indicatori variante IP20 centrale 7.3.3 LED P1, stato dell'azionamento 7.3.4 LED P2, stato di errore azionamento 7.3.5 LED P3, stato bus di campo 7.3.6 LED P4, stato di errore bus di campo 8 Manutenzione e smaltimento 8.1 Manutenzione 8.2 Riparazione 8.3 Smaltimento 9 Appendice 9.1 Coppie di serraggio Revisione: 07 34 34 35 35 36 37 37 37 38 40 40 40 40 40 40 4022-D033499 10.7.1 Variante dispositivo STO IP65 decentrata SIM20xxD-FC... 10.7.2 Variante dispositivo STO IP20 centrale SIM20xxD-CC... 10.8 Descrizione della funzione 10.8.1 Procedura sicura 10.9 Controllo del funzionamento 40 41 41 deutsch 33 33 34 10 Istruzioni per la funzione di sicurezza STO 10.1 Spazio di installazione 10.2 Cablaggio STO 10.3 Avvertenze importanti sulla funzione STO 10.4 Uso previsto della funzione STO 10.5 Uso non previsto della funzione STO 10.6 Dati tecnici e piedinatura STO 10.7 Piedinatura della funzione STO 41 41 42 42 english Messa in servizio e funzionamento 7.1 Avvertenze di sicurezza 7.2 Software di messa in servizio 7.3 Indicatori sull'amplificatore di trasmissione 42 42 43 44 45 italiano 7 45 it-3 Manuale operativo simco® drive 1 Informazioni sul presente manuale Il presente manuale d'istruzioni contiene informazioni importanti per utilizzare in maniera sicura l'amplificatore di trasmissione simco® drive, di seguito indicato come "amplificatore di trasmissione". L'esercente deve garantire che il presente manuale venga letto e compreso da tutte le persone incaricate dell'installazione, dell'esercizio e della manutenzione dell'amplificatore di trasmissione. Tenere il manuale a portata di mano nelle vicinanze dell'amplificatore di trasmissione. Fornire inoltre le avvertenze di sicurezza a tutte le altre persone coinvolte. La versione originale di questo manuale è stata redatta in tedesco. Tutte le versioni in altre lingue sono traduzioni del manuale. 1.1 Parole chiave Le seguenti parole chiave vengono impiegate per segnalare all'operatore pericoli e divieti e per fornire informazioni importanti: Questa parola chiave segnala un pericolo incombente, che può essere causa di lesioni gravi e anche mortali. Questa parola chiave segnala un possibile pericolo incombente, che può essere causa di lesioni gravi e anche mortali. Questa parola chiave segnala un possibile pericolo incombente, che può essere causa di lesioni da leggere a gravi. Questa parola chiave segnala un possibile pericolo incombente, che può essere causa di danni materiali. Un'avvertenza senza parola chiave fornisce informazioni particolarmente importanti o consigli per l'impiego del prodotto. 1.2 Simboli di sicurezza Pericolo generico it-4 Superfici roventi Tensione elettrica 4022-D033499 Componente a rischio di carica elettrostatica Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive deutsch 1.3 Struttura delle avvertenze di sicurezza Il testo esplicativo illustra le conseguenze in caso di mancato rispetto dell'avvertenza. Il testo informativo indica in maniera diretta cosa fare. 1.4 Simboli esplicativi è richiesta un'operazione indica le conseguenze di un'operazione english Vengono utilizzati i seguenti simboli esplicativi: fornisce informazioni aggiuntive su un'operazione 2 Sicurezza italiano Tutte le persone che lavorano con l'amplificatore di trasmissione devono attenersi a questo manuale, in particolar modo per quel che riguarda le avvertenze di sicurezza e il rispetto delle norme e prescrizioni vigenti nel luogo di impiego. Oltre alle avvertenze di sicurezza contenute nel presente manuale è necessario attenersi alle prescrizioni legislative e alle normative valide a livello generale e a quelle particolari relative alla prevenzione degli infortuni (ad es. in materia di dispositivi di protezione individuale) e alla tutela ambientale. 2.1 Omologazioni 2.1.1 Conformità CE L'amplificatore di trasmissione è stato testato in laboratori di prova secondo quanto indicato nella presente documentazione. Eventuali scostamenti così come il mancato rispetto di quanto indicato in questa documentazione fanno sì che in determinate circostanze l'amplificatore di trasmissione non soddisfi le disposizioni di legge. L'amplificatore di trasmissione è conforme alle seguenti direttive: Direttiva macchine (2006/42/CE) Compatibilità elettromagnetica (EMC) (2014/30/EU) Direttiva RoHS (2011/65/UE) Per quanto riguarda l'immunità ai disturbi, l'amplificatore di trasmissione risponde ai requisiti della categoria "secondo ambiente" (ambiente industriale). Per quanto riguarda l'emissione dei disturbi, l'amplificatore di trasmissione soddisfa i requisiti della categoria C3. Revisione: 07 In un ambiente residenziale questo amplificatore di trasmissione può causare interferenze ad alta frequenza che possono richiedere ulteriori misure antidisturbo quali filtri EMC esterni. 4022-D033499 it-5 Manuale operativo simco® drive 2.1.2 Conformità Safety (STO) ai sensi della Direttiva macchine L'amplificatore di trasmissione dispone di una funzione STO (Safe Torque Off) a sicurezza funzionale. Questa funzione blocca gli impulsi di accensione dei transistor dello stadio di potenza, facendo sì che l'azionamento non possa più generare coppia. Il concetto di sicurezza STO è certificato dall'ente TÜV Süd e valutato di conseguenza. Il concetto di sicurezza per la realizzazione della funzione di sicurezza "Safe Torque Off" per gli amplificatori di trasmissione della serie simco drive è quindi adatto a soddisfare i requisiti SIL 3 secondo EN 61508 e categoria 4 PLe secondo EN ISO 13849-1:2008. La tecnica di sicurezza dei sistemi parziali (amplificatori di trasmissione) è indicata in toto nei seguenti parametri operativi: Modo operativo EN 13849-1 EN 61508 PFHD [1/h] Monocanale PLd, cat 3 SIL 2 1E‐10 Due canali PLe, cat 4 SIL 3 1E‐10 2.2 Direttive CE L'amplificatore di trasmissione è soggetto alla seguente direttiva CE: Direttiva macchine (2006/42/CE) Compatibilità elettromagnetica (EMC) (2014/30/EU) Direttiva RoHS (2011/65/UE) Nell'ambito di validità delle direttive CE, la messa in servizio non è consentita finché non viene confermata la conformità alla direttiva CE succitata della macchina/impianto in cui l'amplificatore di trasmissione è installato. 2.3 Messa in servizio In caso di installazione su macchine e impianti, non è consentita la messa in servizio dell'amplificatore di trasmissione non è consentito finché non viene confermata la conformità della macchina o dell'impianto alla direttiva macchine CE 2006/42/CE e alla direttiva EMC 2014/30/EU. In caso di utilizzo in aree residenziali sono necessarie ulteriori misure di compatibilità elettromagnetica. Il produttore della macchina o dell'impianto è responsabile del rispetto dei valori limite richiesti dalla normativa EMC. 2.4 Pericoli L'amplificatore di trasmissione è stato prodotto conformemente all'attuale stato dell'arte e alle norme di sicurezza riconosciute. Per evitare pericoli per l'utente o danni alla macchina, l'amplificatore di trasmissione deve essere impiegato solo in modo conforme all'uso previsto stabilito (vedere capitolo 2.6 "Uso previsto") e in perfetto stato sotto l'aspetto della sicurezza. 2.5 Personale Solo il personale specializzato che abbia letto e compreso questo manuale è autorizzato a effettuare interventi sull'amplificatore di trasmissione. Le informazioni e le conoscenze riguardo l'amplificatore di trasmissione e in particolare riguardo le avvertenze di sicurezza devono essere accessibili a tutto il personale che ci lavora. Il personale specializzato ha seguito una formazione e addestramento professionali per operare nell'ambito della tecnica di trasmissione elettronica. È a conoscenza delle leggi e delle norme in materia di prevenzione degli infortuni della tecnica di trasmissione elettronica ed è in grado di valutarne l'applicazione. Riconosce immediatamente possibili pericoli. Il personale specializzato conosce e rispetta le norme vigenti a livello locale (IEC, VDE, VGB). In caso di punti della documentazione non chiari o funzioni non descritte in maniera abbastanza dettagliata, contattare il produttore o il rivenditore. it-6 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 2.6 Uso previsto deutsch Gli amplificatori di trasmissione sono concepiti per l'uso con servomotori sincroni EC ad eccitazione costante con sistema di feedback compatibile in macchine e impianti fissi. Utilizzi diversi richiedono l'approvazione da parte del produttore. L'installazione dell'amplificatore di trasmissione è permessa solamente in armadi di comando fissi o telai macchina fissi. Il luogo di impiego è l'ambiente industriale. In caso di utilizzo in aree residenziali sono necessarie ulteriori misure di compatibilità elettromagnetica. L'utilizzatore è tenuto a effettuare un'analisi dei rischi del proprio prodotto finale. 2.7 Uso non previsto english Gli amplificatori di trasmissione non sono adatti all'uso con motori diversi dai servomotori sincroni EC o a motori con sistema di feedback non compatibile. Inoltre sono escluse dall'uso conforme le seguenti applicazioni: apparecchiature vitali impiego in aree a rischio di esplosione impiego in impianti nucleari impiego su aeroplani italiano 2.8 Rischi Il produttore si impegna a ridurre il più possibile tramite misure adeguate i rischi residui legati all'amplificatore di trasmissione. Nonostante questo i rimanenti rischi conosciuti devono essere presi in considerazione nella valutazione dei rischi di macchine e impianti. 2.8.1 Movimenti non consentiti I movimenti consentiti possono essere causati da: 2.8.2 guasto o disinserimento dei dispositivi di monitoraggio della sicurezza errori di software nelle unità di comando o nei sistemi bus coinvolti errori nella parametrizzazione errori nel cablaggio tempo di risposta limitato del regolatore parametri di esercizio non a specifica interferenze elettromagnetiche, fulmini guasti di componenti strutturali Temperature pericolose Temperature pericolose sulle superfici delle apparecchiature possono essere causate da: Revisione: 07 errori durante l'installazione luogo di montaggio errato errore nella protezione elettrica sporcizia conduttiva, condensa 4022-D033499 it-7 Manuale operativo simco® drive 3 Descrizione del simco® drive 3.1 Identificazione dell'amplificatore di trasmissione La targhetta di identificazione è posizionata a lato o sulla parte frontale dell'amplificatore di trasmissione. C G A D E H B F WITTENSTEIN motion control GmbH - Walter-Wittenstein-Str. 1 - 97999 Igersheim SIM2010D-CCSA-CA00-0000-0000 AC: 4xxx xxxx UD [V]: 48 Imax [Arms]: 20 In [Arms]: 10 fpwm [kHz]: 8 .. 32 Material-No.: xxxxxxxx Bus: CANopen Operating Temp.: 0 .. 45 °C Protection Class: IP20 Inverter Duty VPWM Date: KW/JJ K A B C D E F Made in Germany Serial No.: xxxxxxx I L Denominazione Nome del prodotto Codice articolo Tensione circuito intermedio Corrente di uscita massima Corrente nominale in uscita Frequenza PWM dello stadio di potenza J Denominazione Tipo di bus di campo Numero materiale (specifico del cliente) Grado di protezione Temperatura ambiente consentita Data di produzione Numero di serie G H I J K L Tabella 3.1: Targhetta di identificazione (valori esemplificativi) 3.2 Nome del prodotto Con i seguenti elementi identificativi è possibile determinare le caratteristiche dell'amplificatore di trasmissione. it-8 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Unità V DC SIM2002D 48 SIM2010D 48 SIM2015D 48 W V DC V DC mA DC 125 56 24 ± 10% < 250 500 56 24 ± 10% < 250 750 56 24 ± 10% < 250 Aeff 2,5 10 15 Aeff 5 20 30 kHz Hz 8 .. 32 0 .. 1000 8 .. 32 0 .. 1000 8 .. 32 0 .. 1000 english Dati elettrici Tensione di allacciamento nominale circuito intermedio Potenza di allacciamento nominale Tensione circuito intermedio max. Alimentazione tensione logica Corrente assorbita alimentazione logica Corrente nominale in uscita dello stadio di potenza Corrente di picco in uscita dello stadio di potenza Frequenza dello stadio di potenza Frequenza del campo elettrico rotante deutsch 3.3 Dati elettrici 3.4 Descrizione della gamma simco® drive 3.4.1 Sicurezza integrata Numerose funzioni di diagnosi per la protezione dell'amplificatore di trasmissione quali sovratensione, sovracorrente, cortocircuito o corto a terra. Monitoraggio della temperatura di amplificatore di trasmissione, motore e opzionalmente - del riduttore. 3.4.2 Regolazione digitale Regolatore digitale d-q di corrente (PI) con una frequenza di campionamento fino a 32 kHz Regolatore digitale di posizione e di velocità (PI) con una frequenza di campionamento di 8 kHz Possibile preregolazione di velocità e corrente Modulazione di larghezza di impulso regolabile con una frequenza di 8 - 32 kHz Struttura anti wind-up per tutti i regolatori 3.4.3 Ingressi e uscite 4 ingressi digitali programmabili da 24 V separati galvanicamente 2 uscite digitali programmabili da 24 V (protette contro i cortocircuiti) separate galvanicamente Uscita per l'azionamento di un freno di arresto da 24 V Revisione: 07 4022-D033499 italiano WITTENSTEIN simco® drive è una gamma intelligente di amplificatori di trasmissione per servomotori a commutazione sinusoidale con una potenza costante fino a 750 W e una potenza di picco fino a 1,5 kW. I diversi tipi di alloggiamento della gamma simco® drive permettono una maggiore flessibilità nel montaggio. L'alloggiamento con grado di protezione IP65 permette il montaggio decentrato, in modo che la tecnica di trasmissione possa essere integrata nella struttura della macchina in maniera modulare e flessibile risparmiando sul cablaggio. L'amplificatore di trasmissione con grado di protezione IP20 è invece concepito per il montaggio centrale nell'armadio di comando. A seconda della versione sono disponibili le interfacce di comunicazione CANopen DS402, EtherCAT con CoE, Profinet o EtherNet/IP. L'intelligenza si riflette in numerose interfacce trasduttore come ENDAT 2.2, BiSS C o resolver, regolazione della corrente ad alta risoluzione e log degli eventi con real time clock. La messa in servizio e la diagnosi intuitive sono possibili tramite un'interfaccia grafica utente basata su PC. it-9 Manuale operativo simco® drive 3.4.4 Condizioni ambientali Temperatura ambiente in esercizio: 0 - 45 °C con dati nominali Umidità dell'aria in fase di esercizio: umidità relativa dell'aria < 85%, senza condensa Altezza di installazione: < 1.000 m s.l.m senza limitazione nelle prestazioni Grado di protezione: a seconda del prodotto IP65 o IP20 secondo EN60529 Per la versione IP20 vale quanto segue: grado di inquinamento 2 secondo EN 60204 / EN 50178 3.5 Requisiti di cavi e cablaggio Per evitare problemi di compatibilità elettromagnetica, utilizzare cavi del motore e del trasduttore di qualità elevata e schermati. Tipo di cavo Lunghezza max. 20 m 20 m 20 m Cavo motore Cavo encoder Cavo resolver Capacità filo/schermatura < 150 pF/m < 120 pF/m < 120 pF/m 3.6 Funzione di sicurezza STO La funzione di sicurezza STO (Safe Torque Off) serve a disinserire in maniera sicura la coppia e proteggere in maniera sicura gli azionamenti dal riavviamento. Già nella sua versione base, l'amplificatore di trasmissione offre una funzione STO a due canali. In appendice (vedere il capitolo 10 "Istruzioni per la funzione di sicurezza STO") sono riportate le istruzioni per la funzione di sicurezza STO. 4 Trasporto e immagazzinaggio 4.1 Trasporto Effettuare il trasporto solo nell'imballaggio originale e servendosi di personale qualificato Evitare colpi violenti e vibrazioni Temperatura di trasporto: -20 ... 60 °C, oscillazioni max. 20 K/h Umidità dell'aria in fase di trasposto: umidità relativa max. 95% senza condensa In caso di imballaggio danneggiato, controllare se l'amplificatore di trasmissione presenta danni visibili. Rivolgersi pertanto al trasportatore incaricato. L'amplificatore di trasmissione contiene elementi a rischio elettrostatico che potrebbero subire danneggiamenti se movimentati in maniera impropria. Il personale che maneggia il prodotto deve essere qualificato e fare attenzione ai rischi connessi alle cariche elettrostatiche (ESD). 4.2 Imballaggio Cartone antistatico Identificazione e marcatura: etichetta applicata all'esterno dell'imballaggio in cartone 4.3 Immagazzinaggio it-10 Immagazzinaggio solo nella confezione antistatica originale Temperatura di immagazzinaggio: -20 ... 50 °C, oscillazioni max. 20 K/h Umidità dell'aria: umidità relativa max. 95% senza condensa 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 5 Installazione meccanica Durante l'installazione meccanica rispettare le avvertenze ESD. L'amplificatore di trasmissione (variante armadio di comando) all'interno dell'armadio di comando deve essere adeguatamente protetto da nebbia, acqua e polveri metalliche. Prima del montaggio controllare se l'amplificatore presenta danni meccanici. Installare solamente amplificatori di trasmissione in condizioni ottimali. In caso di montaggio in un armadio di comando è necessario garantire un'aerazione sufficiente. Non è consentito l'utilizzo di amplificatori di trasmissione che presentano condensa. english deutsch 5.1 Avvertenze di sicurezza Il montaggio sicuro deve essere effettuato solo con la tensione disinserita! Gli impianti collegati alla rete elettrica vanno assicurati contro il reinserimento e dotati di cartelli di avvertimento. Il montaggio deve essere effettuato solo da personale formato. 5.2.1 Misure IP65 Dati meccanici Peso [kg] Altezza [mm] Larghezza [mm] Profondità senza connettori [mm] Profondità con connettori [mm] Revisione: 07 italiano 5.2 Variante IP65 decentrata SIM20xxD-FC... 0,85 92 167,5 49,7 / 68,5 ca. 150 4022-D033499 it-11 Manuale operativo simco® drive 5.2.2 Possibilità di fissaggio IP65 Materiale di montaggio: 4 viti a testa cilindrica con cava esagonale ISO 4762 - M 6 – 8.8 Utensili necessari: brugola da 5 Per le coppie di serraggio vedere capitolo 9.1 Coppie di serraggio. 5.2.3 Spazio di installazione IP65 Garantire uno spazio di installazione sufficiente. Rispettare una distanza minima di 25 mm su tutti i lati dell'amplificatore di trasmissione. 5.2.4 Posizione di installazione IP65 La posizione di installazione può essere scelta a piacimento. 5.2.5 Aerazione / raffreddamento IP65 Il luogo di montaggio deve garantire un'adeguata convezione per il raffreddamento dell'amplificatore di trasmissione. Aree di montaggio chiuse e con un volume ridotto non sono adatte all'installazione di un amplificatore di trasmissione dato il rischio di surriscaldamento. L'amplificatore di trasmissione deve essere montato su una superficie metallica piana. 5.2.6 it-12 Condizioni ambientali vibrazioni / urti IP65 L'amplificatore di trasmissione soddisfa le seguenti specifiche: Vibrazione secondo DIN EN 60068-2-6:2008 o Gamma di frequenza 10 Hz – 150 Hz o Accelerazione: 5 g Urti secondo DIN EN 60068-2-27:2010 o Forma dell'urto: onda semisinusoidale o Accelerazione: 50 g o Durata dell'urto: 11 ms 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 5.3 Variante IP20 centrale SIM20xxD-CC... Misure IP20 0,3 120 44,25 84 italiano english Dati meccanici Peso [kg] Altezza senza connettori [mm] Larghezza [mm] Profondità senza connettori [mm] deutsch 5.3.1 5.3.2 Possibilità di fissaggio IP20 Il montaggio dell'amplificatore di trasmissione è possibile su una guida DIN di tipo TS 35 tramite la clip di montaggio integrata. In alternativa è possibile fissare l'amplificatore di trasmissione sulla piastra di montaggio anche tramite un collegamento a vite: Materiale di montaggio: 2 viti a testa cilindrica con cava esagonale ISO 4762 - M 4 – 8.8 Utensili necessari: brugola da 3 Per le coppie di serraggio vedere capitolo 9.1 Coppie di serraggio Revisione: 07 4022-D033499 it-13 Manuale operativo simco® drive 5.3.3 Smontaggio IP20 Lo smontaggio dell'amplificatore di trasmissione dalla guida DIN avviene premendo l'amplificatore verso il basso e poi sfilandolo. Vedere la figura seguente. 5.3.4 Spazio di installazione IP20 La variante centrale dell'amplificatore di trasmissione è concepita per l'installazione nell'armadio di comando. 5.3.5 Condizioni ambientali vibrazioni / urti IP20 L'amplificatore di trasmissione soddisfa le seguenti specifiche: it-14 Vibrazione secondo DIN EN 60068-2-6:2008 o Gamma di frequenza 10 Hz – 150 Hz o Accelerazione: 1 g Urti secondo DIN EN 60068-2-27:2010 o Forma dell'urto: onda semisinusoidale o Accelerazione: 15 g o Durata dell'urto: 11 ms 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Posizione di installazione IP20 La posizione di installazione e le distanze minime da rispettare sono quelle mostrate nella figura seguente: 5.3.7 Aerazione / raffreddamento IP20 Fare in modo che nell'armadio di comando ci sia sufficiente circolazione forzata dell'aria. italiano english deutsch 5.3.6 6 Installazione elettrica 6.1 Avvertenze di sicurezza Durante l'installazione elettrica rispettare le avvertenze ESD. Revisione: 07 Gli impianti collegati alla rete elettrica vanno assicurati contro il reinserimento e dotati di cartelli di avvertimento. L'installazione deve essere effettuata solo da personale formato. Prima della messa in servizio, controllare se il cablaggio è corretto e presenta danneggiamenti meccanici. È consentita la messa in servizio soltanto di amplificatori di trasmissione con cablaggio ottimale. Tensioni scorrette, inversione di polarità e cablaggio scorretto possono danneggiare o distruggere l'amplificatore di trasmissione. Una protezione troppo elevata o insufficiente dell'alimentazione di tensione può danneggiare o distruggere i cavi o l'amplificatore di trasmissione. Rispettare le avvertenze specifiche per la funzione di sicurezza STO (vedere il capitolo 10 "Istruzioni per la funzione di sicurezza STO") 4022-D033499 it-15 Manuale operativo simco® drive 6.2 Requisiti della rete e dell'alimentazione di tensione Per l'alimentazione logica 24 VDC e l'alimentazione di potenza 48 VDC dell'amplificatore di trasmissione devono essere utilizzati alimentatori o sistemi di alimentazione con bassissima tensione di sicurezza di tipo SELV / PELV secondo IEC 60950 o EN 60204. Non è consentito utilizzare alimentatori o sistemi di alimentazione che dispongono solo di isolamento base. L'utilizzo di alimentatori inadatti che non presentano circuiti SELV / PELV può portare in caso di guasto alla presenza di tensioni elevate pericolose. In caso di contatto diretto l'operatore può essere attraversato da scosse elettriche pericolose anche mortali. L'alimentatore 48 VDC per l'alimentazione di potenza deve presentare un backfeed fino a 60 VDC, dato che in caso di funzionamento come generatore l'amplificatore di trasmissione può generare una tensione fino a 60 VDC sui morsetti dell'alimentatore. L'alimentatore deve essere predisposto per questa modalità operativa. In caso contrario è necessario adottare delle misure adeguate per evitare l'alimentazione di ritorno. 6.3 Assegnazione delle connessioni variante IP65 decentrata SIM20xxD-FC... 6.3.1 Panoramica connettori IP65 La figura seguente mostra la disposizione delle connessioni con la corrispondente marcatura sull'amplificatore di trasmissione: Num. X1 X2 X3 X4 X5 Funzione Interfaccia resolver Ingressi digitali Interfaccia encoder Uscite digitali Interfaccia di diagnosi RS232 Input interfaccia bus di campo X6 X7 Output interfaccia bus di campo X8 Alimentazione di tensione Collegamento motore X9 it-16 Tipo di connettore sul dispositivo M12, 8 poli, femmina, codifica A M12, 5 poli, femmina, codifica B M12, 8 poli, femmina, codifica A M12, 5 poli, femmina, codifica B M12, 4 poli, femmina, codifica A Tipo di connettore sul cavo M12, 8 poli, maschio, codifica A M12, 5 poli, maschio, codifica B M12, 8 poli, maschio, codifica A M12, 5 poli, maschio, codifica B M12, 4 poli, maschio, codifica A CAN: M12, 5 poli, femmina, codifica A EtherCat: M12, 4 poli, femmina, codifica D CAN: M12, 5 poli, femmina, codifica A EtherCat: M12, 4 poli, femmina, codifica D Intercontec, itec 915, 9 poli, maschio CAN: M12, 5 poli, maschio, codifica A EtherCat: M12, 4 poli, maschio, codifica D CAN: M12, 5 poli, maschio, codifica A EtherCat: M12, 4 poli, maschio, codifica D Intercontec, itec 915, 9 poli, femmina Intercontec itec 915, 15 poli, femmina Intercontec itec 915, 15 poli, maschio 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive deutsch Schema collegamenti IP65 La figura seguente mostra lo schema principale dei collegamenti dell'amplificatore di trasmissione: italiano english 6.3.2 Revisione: 07 4022-D033499 it-17 Manuale operativo simco® drive 6.3.3 X1: Resolver Figura Num. contatto 1 2 3 4 5 6 7 Nome Funzione Ingresso / segnale uscita COS+ Segnale coseno S1 Ingresso COSSegnale coseno S3 Ingresso SIN+ Segnale seno S2 Ingresso SINSegnale seno S4 Ingresso REF+ Segnale riferimento R1 Uscita REFSegnale riferimento R2 Uscita Non assegnato 8 Non assegnato Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 8 poli, femmina, codifica A Collegamento Caratteristica Unità Segnale riferimento Frequenza di eccitazione Tensione di uscita Corrente di uscita kHz Vpk mA Resistenza di ingresso Tensione di ingresso Risoluzione kOhm Vpk Bit Seno/coseno 6.3.4 Valore minimo Valore nominale 10 4 5 10 100 2,5 12 Valore massimo 5,5 30 5 14 X2: Ingressi digitali Per l'alimentazione delle uscite digitali è necessario collegare un potenziale di riferimento esterno. Gli ingressi digitali sono separati galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Figura Num. contatto 1 2 3 4 5 Nome segnale DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 GND Funzione Ingresso digitale 1 Ingresso digitale 2 Ingresso digitale 3 Ingresso digitale 4 Massa di riferimento Ingresso / uscita Ingresso Ingresso Ingresso Ingresso Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 5 poli, femmina, codifica B Collegamento Caratteristica Unità DINx Tensione di ingresso Corrente di ingresso Resistenza di ingresso Tempo di campionamento Massa di riferimento V DC mA DC kOhm msec GND it-18 Valore minimo 20 3 4022-D033499 Valore nominale 24 4 5,6 Valore massimo 28 5 1 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Num. contatto 1 2 Nome segnale GND VCC 3 4 CLOCK+ CLOCK- Funzione Massa di riferimento Tensione di alimentazione encoder Uscita segnale di clock Uscita segnale di clock invertita Canale dati Canale dati invertito 5 6 7 DATA+ DATANon assegnato 8 Non assegnato Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 8 poli, femmina, codifica A Collegamento Caratteristica Unità VCC Tensione di uscita Corrente di uscita Tensione di ingresso V DC mA DC V DC Corrente di ingresso Resistenza di ingresso mA DC ohm A+, A-, B+, B-, Z+, Z- 6.3.6 Valore minimo 4,5 Valore nominale 5 Ingresso / uscita Uscita Uscita Uscita Uscita english Figura deutsch X3: Encoder È consentito collegare il connettore soltanto a tensione disinserita dell'amplificatore di trasmissione. Tramite l'interfaccia encoder X3 è possibile valutare sistemi trasduttore completamente digitali con i protocolli EnDat 2.2 e BiSS C, così come i segnali incrementali. L'interfaccia encoder dispone di un'alimentazione da 5 V protetta da un fusibile autoripristinante con un carico di corrente di 250 mA. Ingresso Ingresso italiano 6.3.5 Valore massimo 5,5 250 5 42 120 X4: Uscite digitali Per l'alimentazione delle uscite digitali è necessario collegare una tensione esterna. Figura Le uscite digitali sono separate galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Le uscite digitali sono realizzate a prova di cortocircuito. Num. contatto 1 2 3 4 5 Segnale Funzione DOUT1 Uscita digitale 1 DOUT2 Uscita digitale 2 Non assegnato VCC24 Alimentazione uscite digitali GND Massa di riferimento Ingresso / uscita Uscita Uscita Ingresso Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 5 poli, femmina, codifica B Revisione: 07 4022-D033499 it-19 Manuale operativo simco® drive Collegamento Caratteristica Unità DOUTx V DC mA DC kOhm Hz VCC24 Tensione di uscita Corrente di uscita Resistenza di uscita Frequenza di aggiornamento Tensione Corrente Valore minimo 18 V DC mA DC Valore nominale 24 1 1,5 20 24 Valore massimo 26 40 2 1 28 80 GND 6.3.7 X5: Interfaccia di diagnosi RS232 Figura Num. Segnale contatto 1 TxD 2 RxD 3 GND 4 Non assegnato Funzione Transmit Data Receive Data Massa di riferimento Ingresso / uscita Uscita Ingresso Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 4 poli, femmina, codifica A Collegamento Caratteristica Unità TxD / RxD Baud rate baud 6.3.8 Valore minimo Valore nominale 115200 Valore massimo X6/X7: Interfaccia bus di campo CANOpen La massa di riferimento CAN è identica alla massa di riferimento della logica. I segnali CAN sono separati galvanicamente dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Figura Num. contatto 1 2 3 Segnale Funzione Shield Non assegnato CAN_GND Schermatura 4 5 CAN_H CAN_L Massa di riferimento CAN CAN High CAN Low Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 5 poli, femmina, codifica A su X6 e X7 Collegamento Caratteristica Baud rate it-20 Unità kbaud Valore minimo 100 4022-D033499 Valore nominale 500 Valore massimo 1000 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive X6/X7: interfaccia bus di campo EtherCat I segnali EtherCat sono separati galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'azionamento. Figura Num. contatto Nome segnale Funzione 1 TD+ Transmit Data + 2 RD+ Receive Data + 3 TDTransmit Data 4 RDReceive Data - deutsch 6.3.9 Collegamento Caratteristica Unità Velocità di trasmissione MBit/s Valore minimo Valore nominale 100 english Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: M12, 4 poli, femmina, codifica D su X6 e X7 Valore massimo Figura Num. contatto A B C FE 1 Nome segnale DCBus+ DCBusCHOPPER FE VCC24 Funzione Tensione circuito intermedio + Tensione circuito intermedio Resistenza di frenatura esterna terra funzionale Alimentazione logica + 24 VDC Massa di riferimento logica Ingresso Safe Torque Off 2 GND 3 STO 4 Non assegnato 5 STO GND Massa di riferimento STO Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: Intercontec, itec 915, 9 poli, maschio (EEGA 201 NN00 00 0508 000) Valore nominale 48 Ingresso / uscita Ingresso Ingresso Uscita Terra fun. Ingresso Ingresso Ingresso Ingresso Collegamento Caratteristica Unità DCBus+ / - Tensione Corrente V DC A DC Chopper Tensione Corrente V DC A DC VCC24 Tensione Corrente V DC mA DC 22 24 26 200 STO Tensione Corrente V DC mA DC 22 24 26 80 Revisione: 07 Valore minimo 16 italiano 6.3.10 X8: Alimentazione di tensione L'alimentazione della logica (contatti 1 + 2) è separata galvanicamente dalla tensione del circuito intermedio (contatti A + B). L'ingresso Safety STO è separato galvanicamente dalla tensione del circuito intermedio (contatti A + B). La tensione del circuito intermedio - (pin B) è collegata internamente alla custodia del dispositivo e agisce come terra funzionale. Valore massimo 56 25 52 5 4022-D033499 it-21 Manuale operativo simco® drive 6.3.11 X9: Collegamento motore È consentito collegare il connettore soltanto a tensione disinserita dell'amplificatore di trasmissione. L'alimentazione encoder (contatti 1 + 2) e i segnali encoder (contatti 3 - 8) sono separati galvanicamente dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Figura Num. contatto A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nome segnale PHASE_U PHASE_V PHASE_W GND VCC5 CLOCK+ CLOCKDATA+ DATANon assegnato Non assegnato TEMP+ Funzione Fase U del motore Fase V del motore Fase W del motore Massa di riferimento Tensione encoder 5 VDC Segnale di clock Segnale di clock invertito Segnale dati Segnale dati invertito Sensore di temperatura motore + 10 TEMPSensore di temperatura motore 11 BRAKE+ Freno di arresto + 12 BRAKEFreno di arresto Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: Intercontec, itec 915, 15 poli, femmina (EEGA 205 NN00 00 0012 000) Collegamento Caratteristica Unità PHASE_x Corrente Aeff VCC5 Tensione Corrente V DC A DC BRAKE+/- Tensione Corrente V DC A DC it-22 Valore minimo 4,5 Valore nominale 10 5 Ingresso / uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Ingresso Ingresso Ingresso Ingresso Uscita Uscita Valore massimo 20 5,5 25 24 0,8 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 6.4 Assegnazione delle connessioni variante IP20 centrale SIM20xxD-CC... deutsch Panoramica connettori IP20 La figura seguente mostra la disposizione delle connessioni con la corrispondente marcatura sull'amplificatore di trasmissione: italiano english 6.4.1 Num. Funzione X3 X4 X5 X6 X7 Input interfaccia bus di campo Output interfaccia bus di campo Interfaccia di diagnosi RS232 Interfaccia encoder Interfaccia resolver Ingressi / uscite digitali Collegamento motore X8 Alimentazione di tensione X1 X2 Revisione: 07 Tipo di connettore sul dispositivo Connettore femmina RJ45 Connettore femmina RJ45 Tipo di connettore sul cavo Connettore maschio RJ45 Connettore maschio RJ45 Connettore femmina RJ12 D-Sub, 15 poli, femmina D-Sub, 9 poli, femmina D-Sub, 9 poli, maschio Phoenix Contact MSTBA 2,5 HC/7-G Phoenix Contact MC 0,5/9-G-2,5 Connettore maschio RJ12 D-Sub, 15 poli, maschio D-Sub, 9 poli, maschio D-Sub, 9 poli, femmina Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 4022-D033499 it-23 Manuale operativo simco® drive 6.4.2 it-24 Schema collegamenti IP20 La figura seguente mostra lo schema principale dei collegamenti dell'amplificatore di trasmissione: 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 6.4.4 Una messa a terra dell'amplificatore di trasmissione insufficiente può causare interferenze ad alta frequenza e portare quindi al mancato rispetto della direttiva europea sulla compatibilità elettromagnetica (EMC). Ciò può causare anomalie di funzionamento dell'amplificatore di trasmissione e di altri sistemi elettronici. english deutsch Messa a terra e terra funzionale Al fine di rispettare i valori limite EMC e garantire il funzionamento dell'amplificatore di trasmissione, l'alloggiamento dello stesso deve essere collegato a bassa impedenza alla terra funzionale dell'armadio di comando. Durante il montaggio dell'amplificatore di trasmissione su una guida DIN in metallo e conduttrice, assicurarsi che il collegamento della guida con la terra funzionale dell'armadio di comando sia sufficientemente a bassa impedenza. Collegamento della schermatura IP20 La figura seguente mostra il collegamento della schermatura esterna del cavo motore all'alloggiamento dell'amplificatore di trasmissione. Il cavo motore e la schermatura esterna possono essere collegati all'alloggiamento in maniera ottimale dal punto di vista della compatibilità elettromagnetica tramite un fermacavo in metallo (ad es. fermacavo HellermannTyton in acciao inox MBT8S-316-SSNA-C1). Revisione: 07 4022-D033499 italiano 6.4.3 it-25 Manuale operativo simco® drive 6.4.5 X1/X2: Interfaccia bus di campo CANOpen La massa di riferimento CAN è identica alla massa di riferimento della logica. I segnali CAN sono separati galvanicamente dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Figura Num. contatto J1 J2 J3 Segnale Funzione CAN_H CAN_L CAN_GND CAN High CAN Low Massa di riferimento CAN J4 J5 J6 J7 J8 Non assegnato Non assegnato Non assegnato Non assegnato Non assegnato Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: LAN RJ45 Collegamento 6.4.6 Caratteristica Unità Baud rate kbaud Valore minimo 100 Valore nominale 500 Valore massimo 1000 X1/X2: Interfaccia bus di campo EtherCat I segnali EtherCat sono separati galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'azionamento. Figura Num. contatto J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Nome segnale RD+ RDTD+ Non assegnato Non assegnato TDNon assegnato Non assegnato Funzione Receive Data + Receive Data Transmit Data + Transmit Data - Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: LAN RJ45 Collegamento it-26 Caratteristica Unità Velocità di trasmissione MBit/s Valore minimo 4022-D033499 Valore nominale 100 Valore massimo Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Figura Num. contatto J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 Nome segnale RD+ RDTD+ Non assegnato Non assegnato TDNon assegnato Non assegnato deutsch X1/X2: Interfaccia bus di campo Profinet/ EtherNet/IP I segnali Profinet sono separati galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'azionamento. Funzione Receive Data + Receive Data Transmit Data + Transmit Data - english 6.4.7 Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: LAN RJ45 Caratteristica Unità Velocità di trasmissione MBit/s 6.4.8 X3: RS232 Figura Valore minimo Num. contatto 1 2 3 4 5 6 Valore nominale 100 Valore massimo Segnale Funzione TxD RxD Transmit Data Receive Data Massa di riferimento GND Non assegnato Non assegnato Non assegnato italiano Collegamento Ingresso / uscita Uscita Ingresso Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: MOD JACK – MJLS 6P6C Collegamento Caratteristica Unità TxD / RxD Baud rate baud Revisione: 07 Valore minimo 4022-D033499 Valore nominale 115200 Valore massimo it-27 Manuale operativo simco® drive 6.4.9 X4: Encoder È consentito collegare il connettore soltanto a tensione disinserita dell'amplificatore di trasmissione. Tramite l'interfaccia encoder X4 è possibile valutare sistemi trasduttore completamente digitali con i protocolli EnDat 2.2 e BiSS C, così come i segnali incrementali. L'interfaccia encoder dispone di un'alimentazione da 5 V protetta da un fusibile autoripristinante con una carico di corrente di max. 250 mA. Tramite l'interfaccia dell'encoder X4 è presente anche una funzione di emulazione dell'encoder. Figura Num. contatto 1 2 Nome segnale GND VCC Funzione Massa di riferimento Tensione di alimentazione encoder 3 CLOCK+ Uscita segnale di clock 4 CLOCK- Uscita segnale di clock invertita 5 DATA+ Canale dati 6 DATACanale dati invertito 7 A+ Emulazione encoder A+ 8 AEmulazione encoder A9 B+ Emulazione encoder B+ 10 BEmulazione encoder B11 Z+ Emulazione encoder Z+ 12 ZEmulazione encoder Z13 Hall U Fase U sensore Hall 14 Hall V Fase V sensore Hall 15 Hall W Fase W sensore Hall Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: D-Sub, 15 poli, femmina Collegamento Caratteristica Unità VCC Tensione di uscita Corrente di uscita Tensione di ingresso V DC mA DC V DC Corrente di ingresso Resistenza di ingresso mA DC ohm A+, A-, B+, B-, Z+, Z- it-28 Valore minimo 4,5 4022-D033499 Valore nominale 5 Ingresso / uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Ingresso Ingresso Uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Uscita Ingresso Ingresso Ingresso Valore massimo 5,5 250 5 42 120 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 6.4.10 X5: Resolver 2 COS- 3 SIN+ 4 SIN- 5 REF+ 6 REF- 7 8 9 Non assegnato Non assegnato Non assegnato Funzione Segnale coseno S1 Segnale coseno S3 Segnale seno S2 Segnale seno S4 Segnale riferimento R1 Segnale riferimento R2 Ingresso / uscita Ingresso deutsch Num. Nome segnale contatto 1 COS+ Ingresso Ingresso Ingresso Uscita english Figura Uscita Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: D-Sub, 9 poli, femmina Caratteristica Unità Segnale riferimento Frequenza di eccitazione Tensione di uscita Corrente di uscita kHz Seno/coseno Revisione: 07 Resistenza di ingresso Tensione di ingresso Risoluzione Valore minimo Vpk mA 4 Valore nominale 10 5 kOhm 100 Vpk Bit 2,5 12 4022-D033499 10 Valore massimo italiano Collegamento 5,5 30 5 14 it-29 Manuale operativo simco® drive 6.4.11 X6: Digital I/O Per l'alimentazione delle uscite digitali è necessario collegare una tensione esterna. Figura Le uscite digitali sono separate galvanicamente dalla logica e dalla linea di potenza dell'amplificatore di trasmissione. Le uscite digitali sono realizzate a prova di cortocircuito. Num. Segnale Funzione Ingresso / contatto uscita 1 DIN1 Ingresso digitale 1 Ingresso 2 DIN2 Ingresso digitale 2 Ingresso 3 DIN3 Ingresso digitale 3 Ingresso 4 DIN4 Ingresso digitale 4 Ingresso 5 GND Massa di riferimento 6 DOUT1 Uscita digitale 1 Uscita 7 DOUT2 Uscita digitale 2 Uscita 8 VCC24 Alimentazione uscite digitali Ingresso 9 GND Massa di riferimento Tipo di connettore sull'amplificatore di trasmissione: D-Sub, 9 poli, maschio Collegamento Caratteristica Unità DINx Tensione di ingresso Corrente di ingresso Resistenza di ingresso Tempo di campionamento Massa di riferimento V DC mA DC kOhm msec Tensione di uscita Corrente di uscita Resistenza di uscita Frequenza di aggiornamento Tensione Corrente V DC mA DC kOhm Hz V DC mA DC GND DOUTx VCC24 Valore minimo 20 3 Valore nominale 24 4 5,6 Valore massimo 28 5 1 18 24 1 1,5 20 24 26 40 2 1 28 80 GND it-30 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Collegamento Caratteristica Unità PHASE_x DCBus+ / - Corrente Tensione Corrente Tensione Corrente Aeff V DC A DC V DC A DC Chopper Revisione: 07 Valore minimo 16 4022-D033499 Valore nominale 10 48 italiano english deutsch 6.4.12 X7: Collegamento motore La tensione del circuito intermedio - (pin 2) è collegata internamente alla custodia del dispositivo e agisce come terra funzionale. Figura Num. Nome Funzione Ingresso Con- segnale / uscita tatto 1 DCBus+ Tensione Ingresso circuito intermedio + 2 DCBusTensione Ingresso circuito intermedio 3 PHASE_U Fase U del Uscita motore 4 PHASE_V Fase V del Uscita motore 5 PHASE_W Fase W del Uscita motore 6 Chopper + Resistenza di frenatura esterna 7 Chopper Resistenza di frenatura esterna Tipo di connettore: Phoenix Contact MSTBT 2,5 HC/ 7-ST Sezione conduttore consentita: 0,25 .. 2,5 mm² Lunghezza del tratto da spelare: 7 mm Coppia di serraggio: 0,5 .. 0,6 Nm Valore massimo 20 56 25 52 5 it-31 Manuale operativo simco® drive 6.4.13 X8: Alimentazione di tensione L'alimentazione della logica è separata galvanicamente dalla tensione del circuito intermedio. L'ingresso Safety STO è separato galvanicamente dalla tensione del circuito intermedio. Figura Num. contatto 1 Nome segnale VCC24 2 STO 3 GND 4 STO GND 5 BRAKE+ 6 BRAKE- 7 TEMP+ 8 Non assegnato TEMP- 9 Funzione Ingresso / uscita Alimentazione Ingresso logica + 24 VDC Ingresso Safe Ingresso Torque Off Ingresso Massa di riferimento logica Ingresso Massa di riferimento STO Freno di Uscita arresto + Freno di Uscita arresto Sensore di Ingresso temperatura motore + Sensore di temperatura motore - Ingresso Tipo di connettore: Phoenix Contact FK-MC 0,5/ 9-ST-2,5 Sezione conduttore consentita: 0,25 .. 0,5 mm² Lunghezza del tratto da spelare: 8 mm Collegamento Caratteristica Unità VCC24 Tensione Corrente V DC mA DC STO Tensione Corrente V DC mA DC BRAKE+/- Tensione Corrente V DC A DC it-32 Valore minimo 22 22 Valore nominale 24 24 Valore massimo 26 200 26 80 24 0,8 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 6.5 Protezione Protezione Alimentazione logica (F2) X8 (contatti 1 + 2) Alimentazione di potenza (F1) X8 (contatti A + B) Chopper di frenatura X8 (contatto C) Fusibile o simile max. 10 AT Fusibile o simile max. 5 AT Protezione variante IP20 centrale Le alimentazioni di tensione devono essere protette con i fusibili indicati in tabella: Protezione Alimentazione logica (F2) X8 (contatti 1 + 2) Alimentazione di potenza (F1) X7 (contatto 1) Chopper di frenatura X7 (contatti 6 + 7) 6.5.3 Fusibile o simile max. 4 AT english 6.5.2 deutsch Protezione variante IP65 decentrata Le alimentazioni di tensione devono essere protette con i fusibili indicati in tabella: Fusibile o simile max. 4 AT Fusibile o simile max. 10 AT Fusibile o simile max. 5 AT italiano 6.5.1 Protezione motore Per quanto riguarda l'hardware non è necessario disporre di una protezione del motore, perché a livello del software il motore è protetto da sovraccarico tramite la funzione I²t e da un sensore opzionale di temperatura del motore. 7 Messa in servizio e funzionamento 7.1 Avvertenze di sicurezza Per l'utilizzo sicuro dell'amplificatore di trasmissione rispettare le seguenti disposizioni: avvertenze di collegamento e di funzionamento disposizioni locali normative CE, come la direttiva macchine Revisione: 07 Durante il funzionamento, la temperatura dell'alloggiamento sull'amplificatore di trasmissione può raggiungere gli 80 °C. Attendere che la temperatura dell'alloggiamento si abbassi fino a 40 °C prima di toccare l'amplificatore di trasmissione. Prima della messa in servizio, il produttore della macchina deve effettuare una valutazione dei rischi e applicare le misure necessarie affinché movimenti imprevisti non causino danni materiali o a persone. 4022-D033499 it-33 Manuale operativo simco® drive La messa in servizio dell'amplificatore di trasmissione deve essere effettuata solamente da personale specializzato con vaste conoscenze nei campi dell'elettrotecnica e della tecnica di trasmissione. 7.2 Software di messa in servizio Per la parametrizzazione e la messa in servizio dell'azionamento disponibile il software di messa in servizio motion gui e una guida interattiva in html. Il software di messa in servizio motion gui è concepito per modificare e memorizzare i parametri di esercizio dell'amplificatore di trasmissione. L'amplificatore di trasmissione collegato può essere messo in servizio con l'aiuto del software. Nella guida in html vengono descritti tutti i parametri e le funzioni dell'amplificatore di trasmissione. Una parametrizzazione errata può causare movimenti incontrollati. Evitare quindi di modificare parametri dei quali non si è compresa a pieno la funzione. 7.3 Indicatori sull'amplificatore di trasmissione 7.3.1 Indicatori variante IP65 decentrata Per indicare gli stati operativi e i guasti, sull'amplificatore di trasmissione sono presenti tre LED Multicolor (P1-P3) color verde e rosso. LED P1 P2 P3 it-34 Funzione Stato dell'azionamento Stato del bus di campo Stato di errore del bus di campo 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 7.3.1.1 LED P1, stato dell'azionamento Lampegg io verde Verde Lampegg io rosso deutsch Significato L'amplificatore di trasmissione non presenta tensione di alimentazione o è guasto L'amplificatore di trasmissione non presenta errori e lo stadio di potenza è disabled L'amplificatore di trasmissione non presenta errori e lo stadio di potenza è enabled L'amplificatore di trasmissione presenta errori e lo stadio di potenza è disabled english LED di stato Spento 7.3.1.2 LED P2, stato bus di campo Lampeggio verde (veloce) Verde Lampeggio verde (lento) EtherCAT: LED di stato Spento Lampeggio verde (lento) Lampeggio singolo verde Acceso verde Lampeggio verde (veloce) Revisione: 07 Significato L'amplificatore di trasmissione non presenta tensione di alimentazione o è guasto Il nodo CAN è in stato PRE-OPERATIONAL italiano CANopen: LED di stato Spento Il nodo CAN è in stato OPERATIONAL Il nodo CAN è in stato STOPPED Significato L'amplificatore di trasmissione è in stato INIT L'amplificatore di trasmissione è in stato PRE-OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato SAFE-OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato BOOTSTRAP 4022-D033499 it-35 Manuale operativo simco® drive 7.3.1.3 LED P3, stato di errore bus di campo CANopen: LED di stato Significato Spento Il nodo CAN è pronto al funzionamento Rosso Il nodo CAN è in stato di errore EtherCAT: LED di stato 7.3.2 Significato Spento Il bus è pronto al funzionamento Rosso Il bus è in stato di errore Indicatori variante IP20 centrale Sull'amplificatore di trasmissione sono presenti quattro LED (P1-P4) per indicare gli stati operativi e i guasti. P1 P2 P3 P4 LED P1 P2 P3 P4 it-36 Funzione Stato dell'azionamento (verde) Stato di errore dell'azionamento (rosso) Stato del bus di campo (verde) Stato di errore del bus di campo (rosso) 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Lampeggio verde Verde 7.3.4 LED P2, stato di errore azionamento LED di stato Spento Lampeggio rosso 7.3.5 deutsch Spento Significato L'amplificatore di trasmissione non presenta tensione di alimentazione o è guasto L'amplificatore di trasmissione non presenta errori e lo stadio di potenza è disabled L'amplificatore di trasmissione non presenta errori e lo stadio di potenza è enabled Significato english LED P1, stato dell'azionamento LED di stato L'amplificatore di trasmissione non presenta errori L'amplificatore di trasmissione presenta errori e lo stadio di potenza è disabled LED P3, stato bus di campo CANopen: LED di stato Spento Lampeggio verde Verde EtherCAT: LED di stato Spento Lampeggio verde (lento) Lampeggio singolo verde Acceso verde Lampeggio verde (veloce) Revisione: 07 italiano 7.3.3 Significato L'amplificatore di trasmissione non presenta tensione di alimentazione o è guasto Il nodo CAN è in stato PREOPERATIONAL Il nodo CAN è in stato OPERATIONAL Significato L'amplificatore di trasmissione è in stato INIT L'amplificatore di trasmissione è in stato PRE-OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato SAFE-OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato OPERATIONAL L'amplificatore di trasmissione è in stato BOOTSTRAP 4022-D033499 it-37 Manuale operativo simco® drive Profinet: LED di stato Significato Spento Interfaccia Profinet non pronta Verde Interfaccia Profinet pronta Ethernet/IP: LED di stato Significato Spento L'amplificatore di trasmissione non presenta tensione di alimentazione o Interfaccia EtherNet/IP non pronta Interfaccia EtherNet/IP pronta ma nessuna comunicazione attiva Comunicazione stabilita con un controller EtherNet/IP Lampeggio verde Verde 7.3.6 LED P4, stato di errore bus di campo CANopen: LED di stato Spento Il nodo CAN è pronto al funzionamento Rosso Il nodo CAN è in stato di errore EtherCAT: LED di stato it-38 Significato Significato Spento Il bus è pronto al funzionamento Rosso Il bus è in stato di errore 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive Rosso Comunicazione stabilita con un controller Profinet Nessun collegamento disponibile Lampeggio rosso Collegamento disponibile ma nessuna comunicazione attiva con un controller I/O Ethernet/IP: LED di stato Spento Significato Comunicazione stabilita con un controller EtherNet/IP Comunicazione time out. Comunicazione (precedentemente attiva) è in stato interrotta italiano Lampeggio rosso deutsch Spento Significato english Profinet: LED di stato Revisione: 07 4022-D033499 it-39 Manuale operativo simco® drive 8 Manutenzione e smaltimento 8.1 Manutenzione L'amplificatore di trasmissione è esente da manutenzione. L'apertura dell'amplificatore di trasmissione comporta la perdita della garanzia. 8.2 Riparazione Solo il produttore è autorizzato ad effettuare riparazioni all'amplificatore di trasmissione. L'apertura dell'amplificatore di trasmissione comporta la perdita della garanzia e della sicurezza in conformità alle normative indicate. 8.3 Smaltimento In conformità alla direttiva RAEE 2002/96/CE ritiriamo dispositivi usati per provvedere a un corretto smaltimento se il mittente si fa carico delle spese di trasporto. 9 Appendice Coppia di serraggio [Nm] x filettatura... M5 M6 M8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 8.8 1,28 1,96 2,9 5,75 9,9 24 48 83 132 200 275 390 530 675 10.9 1,8 2,75 4,1 8,1 14 34 67 117 185 285 390 550 745 950 12.9 2,15 3,3 4,95 9,7 16,5 40 81 140 220 340 470 660 890 1140 M3 M4 M 3,5 Classe di resistenza 9.1 Coppie di serraggio Tabella 9.1 10 Istruzioni per la funzione di sicurezza STO La funzione di sicurezza STO (Safe Torque Off) serve a disinserire in maniera sicura la coppia e proteggere in maniera sicura gli azionamenti dal riavviamento. Già nella sua versione base, l'amplificatore di trasmissione offre una funzione STO a due canali. Vantaggi della funzione di sicurezza STO: Il circuito intermedio e quello principale possono rimanere attivi Nessuna usura dei contatti perché vengono commutate solo tensioni di comando Minore complessità di cablaggio Possibilità di comando a uno o due canali Possibili soluzioni SIL 2 o SIL 3 La funzione di sicurezza STO corrisponde alla categoria di arresto 0 (arresto non comandato) secondo EN 60204-1. La funzione di sicurezza STO del servoamplificatore può essere attivata da dispositivi di commutazione di sicurezza esterni (relè) o da un controllore di sicurezza esterno con uscite sicure. Il concetto di sicurezza STO è certificato dall'ente TÜV e valutato di conseguenza. Il concetto di sicurezza per la realizzazione della funzione di sicurezza STO per gli amplificatori di trasmissione della serie simco drive è quindi adatto a soddisfare i requisiti SIL 3 secondo EN 61508 e categoria 4 PLe secondo EN 13849-1:2008. it-40 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive È possibile ottenere soluzioni SIL2 / PLd con comando a uno o due canali con dispositivi di commutazione di sicurezza semplici. Per una soluzione SIL3 / PLe è necessario un controllore di sicurezza che verifica l'assenza di cortocircuiti sulle uscite e sulle linee tramite appositi segnali di prova. deutsch 10.1 Spazio di installazione english Selezionare lo spazio di installazione dell'amplificatore di trasmissione con grado di protezione IP20 in maniera tale che l'ambiente garantisca un uso sicuro dell'amplificatore stesso. Lo spazio di installazione deve corrispondere almeno al grado di protezione IP54. 10.2 Cablaggio STO Se, in caso di comando a un canale, il cablaggio dei segnali STO si trova al di fuori di un armadio di comando, questo deve essere posato in maniera permanente e deve essere protetto da danni esterni (ad esempio mediante canaline portacavi o tubi spiralati). Per ulteriori informazioni sul cablaggio consultare la norma DIN EN 60204-1. italiano 10.3 Avvertenze importanti sulla funzione STO Se durante il funzionamento viene attivata la funzione STO, l'azionamento si ferma per inerzia in maniera incontrollata e l'amplificatore di trasmissione segnala l'errore "Error_amp_sto_active". In questo modo l'azionamento non può più essere frenato in maniera controllata. Se in un'applicazione è necessario ricorrere alla frenata controllata prima dell'attivazione della STO, l'azionamento deve essere prima frenato in maniera regolata e poi deve essere attivata la funzione STO con rispettivo ritardo di tempo. Pericolo di rapidi movimenti limitati in caso di funzione STO attivata. Se due transistor di potenza nello stadio di potenza presentano contemporaneamente resistenza nulla si può verificare un movimento rapido di massimo 180° / coppia di poli del motore. Accertarsi che un tale movimento limitato non causi danni. 10.4 Uso previsto della funzione STO La funzione STO è concepita esclusivamente per disinserire la coppia di un azionamento a sicurezza funzionale e impedirne il riavviamento. Per raggiungere la sicurezza funzionale, il circuito di protezione deve soddisfare i requisiti di sicurezza delle norme EN 60204, EN 12100, EN 61508 e EN 13849-1. Revisione: 07 4022-D033499 it-41 Manuale operativo simco® drive 10.5 Uso non previsto della funzione STO La funzione STO non deve essere utilizzata se l'azionamento deve essere arrestato per i seguenti motivi: 1. Interventi di pulizia, manutenzione e riparazione o interruzioni prolungate dell'attività: in questi casi disinserire la tensione dell'intero impianto e bloccare per impedire il reinserimento (interruttore principale). 2. Situazioni di arresto di emergenza: in caso di arresto di emergenza, la tensione deve essere disinserita tramite un contattore di rete (pulsante di arresto di emergenza). 10.6 Dati tecnici e piedinatura STO Ingresso STO Tensione di ingresso STO inattiva Tensione di ingresso STO attiva Corrente di ingresso Tempo di intervento (lasso di tempo tra l'attivazione della funzione STO e il disinserimento della coppia del motore) Dati 21,6 .. 26,4 VDC Aperto 25 .. 45 mA < 15 ms 10.7 Piedinatura della funzione STO 10.7.1 Variante dispositivo STO IP65 decentrata SIM20xxD-FC... SIL 2 / categoria 3 PLd: SIL 3 / categoria 4 PLe: it-42 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 10.7.2 Variante dispositivo STO IP20 centrale SIM20xxD-CC... english deutsch SIL 2 / categoria 3 PLd: italiano SIL 3 / categoria 4 PLe: Revisione: 07 4022-D033499 it-43 Manuale operativo simco® drive 10.8 Descrizione della funzione Per utilizzare la funzione di sicurezza STO gli ingressi STO e STO GND devono essere collegati con le uscite di un controllore di sicurezza o di un relè di sicurezza che soddisfano almeno i requisiti PLd secondo EN 13849-1 o SIL 2 secondo EN 61508. Comando a canale singolo SIL 2 / PLd: In caso di comando a canale singolo della funzione di sicurezza STO, l'ingresso STO viene commutato da un'uscita di un dispositivo di commutazione di sicurezza (ad esempio un relè di sicurezza). L'ingresso STO GND è collegato in maniera permanente al contatto GND del dispositivo di commutazione di sicurezza. Stato STO +24V Stato STO GND Aperto +24 VDC 0 VDC 0 VDC Coppia del motore possibile No Sì Comando a due canali SIL 3 / PLe: In caso di comando a due canali della funzione di sicurezza STO, i circuiti di disinserimento STO e STO GND vengono commutati separatamente da due uscite di un controllore di sicurezza. Per raggiungere il livello PLe o SIL3, deve essere controllata la presenza di cortocircuiti sulle uscite e sulle varie linee mediante segnali di prova del controllore di sicurezza. Stato STO +24V Stato STO GND Aperto +24 VDC Aperto 0 VDC it-44 Coppia del motore possibile No Sì Per il collegamento degli ingressi STO nello spazio di installazione, accertarsi che sia i cavi utilizzati che lo spazio di installazione stesso soddisfino i requisiti della norma 60204-1. Se il cablaggio avviene al di fuori dello spazio di installazione, questo deve essere posato in maniera permanente e protetto contro danni esterni. Se la funzione di sicurezza STO non è necessaria per una data applicazione, l'ingresso STO deve essere collegato pemanentemente con +24 VDC e l'ingresso STO GND collegato pemanentemente con GND. Così facendo, la funzione STO viene bypassata e non può venire utilizzata. L'amplificatore di trasmissione non viene quindi più considerato componente di sicurezza ai sensi della Direttiva Macchine. 4022-D033499 Revisione: 07 Manuale operativo simco® drive 1. 2. 3. 4. deutsch 10.8.1 Procedura sicura Se in un'applicazione è necessario ricorrere alla frenata controllata prima dell'attivazione della funzione STO, l'azionamento deve essere prima frenato e la funzione STO deve essere attivata con rispettivo ritardo di tempo: Frenare in maniera regolata l'azionamento In caso di arresto bloccare l'amplificatore di trasmissione (disable) In caso di carico sospeso, bloccare anche meccanicamente l'azionamento Attivare la funzione STO english Con la funzione STO attivata l'amplificatore di trasmissione non è in grado di trattenere il carico, perché il motore non genera più coppia. Pericolo di infortuni in caso di carichi sospesi. Gli azionamenti con carico sospeso devono essere bloccati anche meccanicamente (ad esempio con un apposito freno di arresto). italiano Se durante l'esercizio viene attivata la funzione STO, l'azionamento rallenta in maniera non regolata fino a fermarsi per inerzia. In questo modo l'azionamento non può più essere frenato in maniera controllata. Pericolo dovuto a movimenti incontrollati. 10.9 Controllo del funzionamento Controllare la funzione STO durante la prima messa in servizio e dopo ogni intervento al cablaggio dell'impianto o una volta sostituiti uno o più componenti dell'impianto. Procedura per il controllo del funzionamento: 1. Arrestare l'azionamento. L'amplificatore di trasmissione rimane abilitato e in modalità di regolazione. 2. Attivare la funzione STO provocando l'arresto di emergenza della macchina. L'amplificatore di trasmissione deve passare allo stato di errore ed emettere il messaggio di errore "ERROR_AMP_STO_ACTIVE". 3. Ripristinare l'errore tramite la funzione "Cancella errore" 4. Confermare l'arresto di emergenza e disattivare la funzione STO 5. Abilitare l'azionamento e controllare se funziona Revisione: 07 4022-D033499 it-45