Positionsregelung mit Modbus-gesteuerter Blockverarbeitung

Bevor Sie beginnen

Lesen Sie vor der Inbetriebnahme die Sicherheitshinweise in den betreffenden Operating Instructions der MINAS-Serie.

Dieses Produkt ist nur für den industriellen Einsatz bestimmt.

Elektrische Anschlüsse dürfen nur von Elektrofachkräften vorgenommen werden.

Zu diesem Dokument

Schritt für Schritt wird erklärt, wie Sie eine SPS an einen MINAS-Servoantriebsregler anschließen und die wichtigsten Parameter in der Konfigurationssoftware PANATERM einstellen.

Verfügbare Software

Die folgende Software können Sie kostenlos herunterladen.

PANATERM 6

Dieser Link führt auf die Webseite von Panasonic Industry Co., Ltd.
Programmiersoftware Control FPWIN Pro7 (Basisversion)
MC_Modbus Library

Diese Programmierbibliothek für die Modbus-Kommunikation enthält ein Demoprogramm für die Blockverarbeitung.

Funktionsüberblick

Bei der Positionsregelung bewegt der Motor die Last zur angegebenen Sollposition.

Gesteuert wird der Servoantriebsregler von einem Host-Controller, z. B. einer SPS oder einer CNC-Steuerung, oder durch Blockverarbeitung über Pulseingänge mit Pulsfrequenzen zwischen 1Hz und 8MHz. Bei der Blockverarbeitung werden die Positionierparameter mit Blockbefehlen spezifiziert. Der Servoantriebsregler MINAS A6 verfügt über eine Blockspeicherkapazität von 256 Blockbefehlen. Alle Blockbefehle werden im Servoantriebsregler in einer Blockverarbeitungstabelle gespeichert.

Blockverarbeitungstabelle

Sie können die Blockbefehle mit der Konfigurationssoftware PANATERM oder mit Modbus-Befehlen spezifizieren, wenn die SPS über eine Modbus-RTU-Schnittstelle verfügt. Die Blockbefehle werden entweder per Digitalsignal von der SPS (z.B. STB, B-SEL1 bis B-SEL128), per Triggerschalter oder per Modbus-Befehl gestartet.

Diese Quick-Start-Anleitung erklärt die Verdrahtung und Konfiguration eines Servoantriebsreglers, der mit Modbus-Befehlen gesteuert wird.

Beispiel

Zur Steuerung eines Antriebsreglers über Modbus-Befehle wird eine SPS vom Typ FP0H an einen Servoantriebsregler vom Typ MINAS A6SF angeschlossen.

Datenübertragung zwischen einer SPS mit Modbus-RTU-Schnittstelle und einem Servoantriebsregler über ein serielles Kommunikationskabel

Verdrahtung

Empfehlungen zur Verdrahtung

Es ist in der Verantwortung des Anwenders, die für notwendig erachteten Maßnahmen umzusetzen, um den gültigen Installationsvorschriften und EMV- Richtlinien zu entsprechen.

Beachten Sie die technischen Daten in den Hardware-Handbüchern der zu verdrahtenden Geräte. Sollten sich Informationen in diesem Dokument und im Handbuch widersprechen, gelten die Angaben des Herstellers.

Detaillierte Hinweise zur Verringerung von Störemissionen finden Sie in den Empfehlungen zur EMV-gerechten Verdrahtung von Servo-Antriebsreglern und -Motoren.

Anschlüsse des Servoantriebsreglers

Anschluss XA (Anschluss für die Spannungsversorgung)

Verbinden Sie das Spannungsversorgungskabel mit dem Anschluss XA. Schließen Sie für eine 1-phasige Spannungsversorgung von 230V eine Zweidrahtleitung wie in der Abbildung gezeigt an den Servoantriebsregler an. Die Klemme L2 wird im 1-Phasenbetrieb nicht benötigt.

Verdrahtung des Anschlusses XA mit einer Spannungsversorgung von 230V

Anschluss XB (Motoranschluss)

Verbinden Sie das Motorkabel mit dem Anschluss XB. Die Drähte sind mit den Buchstaben U, V und W beschriftet. Achten Sie darauf, dass Sie die Reihenfolge der Motorphasen nicht ändern, indem Sie z. B. V und W verbinden.

Verdrahtung des Anschlusses XB zur Spannungsversorgung des Motors

Anschluss X6 (Encoderanschluss)

Verbinden Sie das Encoderkabel mit dem Anschluss X6.

Verdrahtung des Anschlusses X6 mit einem Encoder

Anschluss X2 (serielle Kommunikationsschnittstelle)

Verbinden Sie das serielle Kommunikationskabel DV0PM20024CAB mit dem Anschluss X2 und der COM-Schnittstelle (RS232C-Schnittstelle) der SPS FP0H.

Anschluss X2 für das serielle Kommunikationskabel

Anschluss X1 (USB-Anschluss für PC-Verbindung)

Der Servoantriebsregler wird mit der PC-Konfigurationssoftware PANATERM konfiguriert. Verwenden Sie ein handelsübliches USB-Kabel (Typ A auf Mini-B), um den PC mit dem Servoantriebsregler zu verbinden.

Anschluss X1 für den Anschluss eines PC

Parameter in PANATERM einstellen

Verwenden Sie die PC-Konfigurationssoftware PANATERM, um den MINAS-Servoantriebsregler zu konfigurieren.

Verbinden Sie Ihren PC mit dem Anschluss X1 und schalten Sie den Servoantriebsregler ein.
Starten Sie die Konfigurationssoftware PANATERM.
Der angeschlossene Antriebsreglertyp wird von der Software automatisch erkannt.
Wählen Sie OK und bestätigen Sie die angeschlossene Serie, indem Sie Ihren Antriebsreglertyp auswählen.
Wählen Sie die Registerkarte Parameter.
Wählen Sie Read the default im Dialogfeld Selection of parameter to be read. Wenn die Parameterwerte im Antriebsregler nicht den Standardwerten entsprechen, erscheint eine Meldung. Wählen Sie das Symbol Trans, wenn Sie die Parameter im Antriebsregler überschreiben möchten.
Wählen Sie die Parameterliste Ihres Antriebsreglertyps.
Wenn Sie eine Parametereinstellung ändern möchten, wählen Sie die gewünschte Parameterklasse und geben einen Wert ein. Detaillierte Beschreibungen der Parameter finden Sie in den Operating Instructions. Sie können die Parameter anhand der eindeutigen Parameternummer finden. Die Parameternummer hat das Format PrX.YY(X: Klasse, YY: Nr.).
Wählen Sie je nach Parameter das Symbol Trans oder EEP, wenn Sie eine Einstellung zum Servoantriebsregler übertragen möchten. Gelbe Parameter werden mit EEP übertragen. Diese Parameter werden im EEPROM des Servoantriebsreglers gespeichert. Um die Einstellungen zu aktivieren, müssen Sie den Servoantriebsregler neu starten.
Alle anderen Parameter werden mit Trans übertragen.

Überblick über die wichtigsten Parameter

Die folgende Tabelle enthält die Einstellungsbereiche und Beschreibungen der wichtigsten Parameter.

Parameter	Bereich	Beschreibung
Pr0.00	0 oder 1	Motordrehrichtung
Pr0.01	0 bis 6	Regelungstyp
Pr0.08	0 bis 1048576 [Pulse] (MINAS A5) 0 bis 8388608 [Pulse] (MINAS A6)	Anzahl Pulssignale per Motorumdrehung
Pr4.05	0 bis 16777215	Funktionszuordnung für Pin 29 an Anschluss X4
Pr5.29	0 bis 7	RS232C-Baudrate
Pr5.30	0 bis 7	RS485-Baudrate
Pr5.31	0 bis 127	Achsennummer
Pr5.37	0 bis 2	Kommunikationsprotokoll
Pr5.38	0 bis 5	Parität und Stoppbit für Modbus
Pr5.39	0 bis 10000	Wartezeit für Modbus-Antwort
Pr6.28	0 bis 2	Blockverarbeitungsmodus

Pr0.00 (Motordrehrichtung)

PANATERM-Parameter: Rotational direction setting

Wertebereich: 0 oder 1

Der Standardwert ist 1: Linkslauf (CCW).

Pr0.01 (Regelungstyp)

PANATERM-Parameter: Control mode setting

Wertebereich: 0 bis 6

Der Standardwert ist 0: Positionsregelung

Wählen Sie 0: Positionsregelung (der Blockverarbeitungsmodus unterstützt nur die Positionsregelung)

Pr0.08 (Anzahl Pulssignale per Motorumdrehung)

PANATERM-Parameter: Command pulse number per one motor revolution

Wertebereich: 0 bis 1048576 [Pulse] (MINAS A5), 0 bis 8388608 [Pulse] (MINAS A6)

Der Standardwert ist 10000 Pulse pro Motorumdrehung.

Pr4.05 (Funktionszuordnung für Pin 29 an Anschluss X4)

PANATERM-Parameter: SI6 input selection

Wertebereich: 0 bis 16777215

Der Standardwert ist 197379: Eingang "Servo-EIN"

Wählen Sie 0, um die Standard-Pin-Belegung zu deaktivieren.

Pr5.29 (RS232C-Baudrate)

Verwenden Sie diesen Parameter, wenn der Servoantriebsregler über RS232C verbunden ist.

PANATERM-Parameter: RS232 communication baud rate setting

Wertebereich: 0 bis 7 (2400 bis 230400bit/s)

Der Standardwert ist 2 (9600bit/s).

Die im SPS-Programm und im Servoantriebsregler eingestellte Baudrate muss gleich sein. Wählen Sie für dieses Beispiel 6: 115200bit/s.

Pr5.30 (RS485-Baudrate)

Verwenden Sie diesen Parameter, wenn der Servoantriebsregler über RS485 verbunden ist.

PANATERM-Parameter: RS485 communication baud rate setting

Wertebereich: 0 bis 7 (2400 bis 230400bit/s)

Der Standardwert ist 2 (9600bit/s).

Die im SPS-Programm und im Servoantriebsregler eingestellte Baudrate muss gleich sein. Wählen Sie für dieses Beispiel 6: 115200bit/s.

Pr5.31 (Achsennummer)

PANATERM-Parameter: Axis number

Wertebereich: 0 bis 127

Der Standardwert ist 1.

Wählen Sie einen Wert zwischen 1 und 127 0 ist für Modbus-RTU nicht erlaubt. Die im SPS-Programm und im Servoantriebsregler eingestellte Achsennummer muss gleich sein. Wählen Sie für dieses Beispiel Achse 1.

Pr5.37 (Kommunikationsprotokoll)

PANATERM-Parameter: Modbus connection setting

Wertebereich: 0 bis 2

Der Standardwert ist 0 (MINAS-Standardprotokoll).

Wählen Sie 1: Modbus-RTU (RS232-Kommunikation) oder 2: (RS485-Kommunikation), je nach Bedarf.

Pr5.38 (Parität und Stoppbit für Modbus)

PANATERM-Parameter: Modbus communication setting

Wertebereich: 0 bis 5

Der Standardwert ist 0: Gerade/1 Bit

Die im SPS-Programm und im Servoantriebsregler gewählten Einstellungen für Parität und Stoppbit müssen gleich sein.

Wählen Sie für dieses Beispiel „Ungerade/1 Bit“.

Pr5.39 (Wartezeit für Modbus-Antwort)

PANATERM-Parameter: Modbus response waiting time

Wertebereich: 0 bis 10000

Der Standardwert ist 0.

Wählen Sie für die FP0H 5ms. (Wenn Sie einen anderen SPS-Typ verwenden, wählen Sie 0ms für die FP7 und 50ms für die FP-X oder FPS).

Pr6.28 (Blockverarbeitungsmodus)

PANATERM-Parameter: Special function selection

Wertebereich: 0 bis 1

Der Standardwert ist 0.

Wählen Sie 1: Blockverarbeitung gültig (Modbus)

Funktionstest

Sie können Ihre Einstellung leicht mit einem der Demoprogramme in unserer Programmierbibliothek MC_Modbus_Library testen.


	Führen Sie Probeläufe des Servomotors nur mit entkoppelter Motorwelle durch, um Unfälle zu vermeiden.

Verbinden Sie die SPS mit dem Servoantriebsregler wie in dieser Quick-Start-Anleitung beschrieben.
Installieren Sie die Programmierbibliothek, indem Sie das Setup-Programm ausführen.
Wählen Sie im Startmenü FP0R Example oder FP7 Example. Control FPWIN Pro 7 wird gestartet und das in der Bibliothek enthaltene Demoprogramm geöffnet
Wählen Sie Online > SPS und stellen Sie den gewünschten SPS-Typ ein.
Prüfen Sie die Kommunikationseinstellungen der verwendeten seriellen Schnittstelle. Die Systemregistereinstellungen müssen mit den Einstellungen in PANATERM übereinstimmen.
Wählen Sie unter Kommunikationsart die Einstellung Modbus-RTU-Master/Slave.

Folgende Einstellungen werden in diesem Demoprogramm verwendet: 115200 Baud, Parität ungerade, 1 Stoppbit.
Wählen Sie Online > Online-Modus. Übertragen Sie das Demoprogramm mit Kompiliere alles... und Programmcode und SPS-Konfiguration in die SPS übertragen auf die angeschlossene SPS.
Wählen Sie Online > SPS-Modus ändern oder doppelklicken Sie auf PROG in der Statusleiste, um in den RUN-Modus umzuschalten.
Doppelklicken Sie auf die POE _999_Sample_MoveRelative im Navigator.
Die POE wird im Programmierfenster geöffnet.

POE _999_Sample_MoveRelative der MC_Modbus_Library in Control FPWIN Pro 7

Mit diesem Programm lässt sich eine relative Bewegung an Achse 1 durchführen. In PANATERM muss dieselbe Achse eingestellt sein.
Setzen Sie g_bUseAxis1 von MB_MC_InitializeAxis auf TRUE. Wenn die Daten an Achse 1 übertragen werden, beginnt die LED SD/RD der gewählten COM-Schnittstelle zu blinken.
Setzen Sie bEnablePower von MB_MC_Power auf TRUE, um das Signal "Servo EIN“ an den Servoantriebsregler zu senden. Sobald der Antrieb aktiviert ist, ist bPower TRUE.
Setzen Sie bEnableRelativePositioning von MB_MC_ConfigBlock_MoveRelative auf TRUE, um die mit dieser Funktion spezifizierten Positionierparameter in die Blockverarbeitungstabelle des Servoantriebsreglers zu übertragen.
Setzen Sie bRun von MB_MC_StartBlockOperationNumber auf TRUE, um die Bewegung zu starten.