ITS_2011

1A todos Uds., Bienvenidos a este Seminario

1Conduciendo al mundoIntroducción a la Tecnología de Servomotores / 2011

2

Introducción a la Tecnología de Servomotores.ITS

t oducció a la ec ología de Se vo oto es.


3

Clasificación de ServomotoresITS

Clasificación de Servomotores

ServomotoresServomotores ServoDel Latín: Esclavo asistente

C billC bill Sin escobillasSin escobillas

Del Latín: Esclavo,asistente

Con escobillasCon escobillas Sin escobillasSin escobillas

M tM tMotores Motores paso a pasopaso a paso

Motores de CCMotores de CCMotores CCMotores CC Motores de CAMotores de CA

Motores de CCMotores de CCde campode campo

permanentepermanente

Motores de CAsincrónicosde campocampo

Motores de CAMotores de CAasincrónicosasincrónicoscon controlcon control


permanente de campode campo

4

Ventajas y Desventajas de la Tecnología SERVO

ITS

VENTAJAS DESVENTAJAS

Ventajas y Desventajas de la Tecnología SERVO

• Excelente control • Manejo de grandes masas

• Excelente performance dinámica ( Jext / Jmot < 10, solución con el uso de caja reductora)uso de caja reductora)

• Amplio rango de velocidades

Precisión de posicionamiento• Precisión de posicionamiento

• Torque estático (Veloc. cero)

• Capacidad de sobrecarga (3,5 x Mo)

• Robusto, compacto y confiable


5

Componentes de un sistema SERVO

ITSComponentes de un sistema SERVO

67

9

45

9

1 2

3

8

1 Servomotor con o sin reductor 6 Cable de alimentación

810

1- Servomotor con o sin reductor 6- Cable de alimentación2- Sistema de realimentación 7- Cable de potencia del motor3- Freno (opcional) 8- Cable del freno4- Controlador de servo 9- Cable de resolver


5- Control externo de ajuste (PC/PLC) 10- Cables de control

6

Diagrama en bloques del ControladorITS

Diagrama en bloques del Controlador

Resistencia de frenado

Transistor“Brake chopper”

frenado

Control/ P i ió d l t

Voltaje de

Control/

EvaluaciónPosición del rotorVelocidad del rotor R

jentrada

3 fases CA

M

Bus de CC (DC Bus)

Voltaje de salida 3 fases CA

Rectificador Inverter


7ITS

Operación en modo regeneración

MOTOR OPERANDO COMO GENERADOR

BUS DE CONTINUA

INCREMENTA TENSION EN BUS DE CONTINUA DEBIDO A LA REGENERACION


8ITS

Operación en modo regeneración

+UZ

+R RESISTENCIA DE

-R

FRENADO EXTERNA

- UZ

TRANSISTOR BRAKE

CHOPPER


9

Frenado Regenerativo

ITSFrenado Regenerativo


10

Lógica de Frenado Electromagnético

ITS

Lógica de Frenado ElectromagnéticoEjemplo del Comando:

Rectificador

150…500 VCA

220 ó 380 VCA

Relé 24 VCC

Salida Digital

“/Brake” (DO02)CC (DO02) 24 VCC

Ubicado dentro

Motor con Freno Electromagnético

de la caja de conexión del

motor


Bobina de Freno (3 hilos) Vf: 220 ó 380 VCA

11

Ló i d F d Di d Ti

ITS

1

Lógica de Frenado: Diagrama de Tiempos

0

1

t

Habilitación

0

1

t

Señal liberar freno

0

velocidad

0 tRamp up

Ramp

down

Z d f d Z d f d


Zona de frenado

regenerativo

Zona de frenado

electromagnético

12

RealimentaciónITS

Realimentación

ENCODER Acoplado en forma externaAcoplado en forma externaen el motor asincrónico en el motor asincrónico

REALIMENTACIONREALIMENTACION

RESOLVER Incorporado en el Incorporado en el servomotorservomotor


13

ResolverITS

Resolver


14

Señal modulada del ResolverITS

Señal modulada del Resolver


15

E d Cl ifi ió

ITS

Encoder -Clasificación

ABSOLUTO

ENCODERENCODER

TTL/HTLINCREMENTAL

Sin/Cos


16

EncoderITS

EncoderPrincipio de funcionamiento de un encoder

incremental:

(Diodo emisor)(L t )

Disco ranurado

(Lente)

(Filtro óptico)

(Disco)

(Fotodiodo)


(Marca de referencia)

17

Encoder IncrementalITS

Encoder incremental con ñ l TTL/HTL

Encoder incremental con señal

Encoder Incremental

señales TTL/HTL sin/cos de alta resolución


18

Encoder AbsolutoITS

Posición Angular

Número de revoluciones

Encoder Absoluto

3 Discos:3 Discos:

Disco principal codificado Disco principal codificado en Gray de 12 bitsen Gray de 12 bits Discos codificados en Gray de 4 bitsDiscos codificados en Gray de 4 bits

3 Discos:3 Discos:

16 x 16 x 16 = 4096 16 x 16 x 16 = 4096 vueltasvueltas


en Gray de 12 bits en Gray de 12 bits (4096 pasos x vuelta) (4096 pasos x vuelta) Indica Posición AngularIndica Posición Angular

Discos codificados en Gray de 4 bits Discos codificados en Gray de 4 bits con reducciones intermedias i=16: con reducciones intermedias i=16: Indican Número de VueltasIndican Número de Vueltas

19

Encoder AbsolutoITS

Encoder Absoluto

C ió d l d d l l iConversión del paquete de datos paralelo en serie

Transmisión de datos en forma sincrónica (SSI: Synchronous Serial Interface)

Nota: Los encoders absolutos SEW generan adicionalmente las señales de d i t l A B f id l lit d 1V


encoder incremental A y B en forma senoidal con amplitud 1Vss.

20

Servomotores SEW

ITSServomotores SEW

CM – Current controlled Motors

CMDCMPCM / DS CMS

SL2


SL2

21

ServomotoresITS

ServomotoresPrincipales características

• VELOCIDAD 2000/3000/4500/6000

• TORQUE NOMINAL 1 Nm - 68 Nm• TORQUE NOMINAL 1 Nm - 68 Nm

• CAPACIDAD 3,5 X Mo

• PROTECCION TFPROTECCION TF

• CLASE F

• IP65


22

Estructura de un Servomotor

ITSEstructura de un Servomotor

Encoder (resolver o

Conector

Encoder (resolver o

Encoder hiperface)

Imanes mejorados queaumentan los picosy el torque estático

Freno

11-- EstatorEstator 44-- Imanes permanentesImanes permanentes22 RR 55 O ifi i l it di lO ifi i l it di l


22-- RanurasRanuras 55-- Orificios longitudinalesOrificios longitudinales33-- Rotor laminadoRotor laminado

23

Curvas de Torque de un ServoITS

(CM71)

Curvas de Torque de un ServoTorque Pico Máximo


24

Curvas de Torque de un ServoITS

(CM71)

Curvas de Torque de un ServoTorque Eficaz Máximo


Con Ventilación Forzada Sin Ventilación Forzada

25

Designación de un Servomotor SincrónicoITS

Designación de un Servomotor Sincrónico

CFM 71M /BR /TF /RH1M /KK

C ió bConexión con bornera

Con resolver

T i t TF t d d i d

Con freno

Termistor TF standard incorporado

Serie CM con brida

Tamaño 71M


26

Placa identificatoria de un ServoITS

Placa identificatoria de un Servo

/KK/KK


27

Modelo: CM / DS

Servomotores

Modelo: CM / DS

• Pequeño momento de inercia

• Amplio rango de torque de 1 a 68 Nm.

• Velocidades de 2000 a 6000 rpm.

• Pequeño momento de inercia.

• Combinable con toda la línea de reductores estándar.

• Línea de reductores Planetaria especial

• Confiable y económico.

• Línea de reductores Planetaria especial.


28

M d l CMP

Servomotores

Modelo: CMP

• Torque de 0.5 a 47 Nm.


• Bajo momento de inercia.

• 450% de capacidad de sobrecarga de torque estático.

• Montaje directo a cajas Planetarias y Cónicas

• Diseño compacto.

• Silencioso en todo su rango.

• Montaje directo a cajas Planetarias y Cónicas.

p


29

Modelo: CMD

Servomotores

Modelo: CMD

0 25 60

• Elevado momento de inercia que permite accionamiento directo

• Torque de 0.25 a 60 Nm.


• Elevado momento de inercia que permite accionamiento directo sobre la carga, el control directo de carga sin necesidad del uso de una caja reductora.

• Ideal para Aplicaciones de alta dinámica

• Instalación Simple.

• Diseño ULTRA Compacto.

• Ideal para Aplicaciones de alta dinámica.

p


30ITS

CMS – Cilindros Eléctricos

• Servo con tornillos de bolas o tornillos planetarios.

• Fuerza máxima 20.000 N.


• Recorrido máximo del tornillo: 600 mm.

• Velocidad máxima posible: 0,5m/s.

• Pasos: 5mm – 6mm – 10mm.

• Exactos, potentes, silenciosos y económicos.


31

CMS – Corte

ITSCMS Corte


32

CMS – Aplicaciones

ITSCMS Aplicaciones


33

Servomotor Lineal SL2

ITSServomotor Lineal SL2

• Fuerzas nominales de 280 a 6000 Nm

• Motor lineal de alta precisión

• Velocidades de 1 a 6 m/s

• Aceleración máxima de 80 m/s²

• Reducción del tiempo de desarrollo

Lib d t i i t

• Opción de encoder absoluto

• Libre de mantenimiento


34

EvoluciónITS

1991DY

1996PSF-

1997MDX A

2001CM-

2004MDX-B

2005SL2

2006M‘PLC1992 –94

MOVIDYN


DY, later DS

PSF-gears

MDX ACT/CV

CMServo

MDX BPSx, BSx

SL2CMD CMP

MOVIAXIS

MOVIDYN + MKS

35

M id i ® B

ITS

M i i ®Movidrive® B Moviaxis®

Un solo equipo para todos los motores y formas de trabajo Unidades Multieje


Potencias: 0,55 Kw a 250 Kwj

36

Moviaxis®

1.Modulo de Ali t ió

o a s

Alimentación

2. Modulo de control de eje

t ñ 6tamaño 6

3. Modulo de eje tamaño 4



6. Modulo de Fuente


37

Moviaxis®

Modulo de Alimentación

o a s

(MXP80-...-503-00)•Permite la conexión de los diferentes módulos d jde eje

•Gran capacidad de sobrecarga (hasta un 250% durante 1 segundo)

•Posibilidad de regular las corrientes de regeneración de las diferentes unidades

•Con posibilidad de resistencia de frenado pincorporada (MPX81)

•Minimiza las sobrecargas de corriente de línea

•Potencias Disponibles: 10Kw 25Kw 50Kw


•Potencias Disponibles: 10Kw – 25Kw – 50Kw –75Kw

38

Moviaxis®

Modulo de Eje (MXA80-...-503-00)

o a s

• Máxima Sobrecarga: 250% por 1 Seg.

• Puerto CAN1/Ethercat para comunicación entre ejes.

• Puerto CAN2 para aplicaciones y/o acceso para diagnostico.

• 9 Entradas binarias y 4 Salidas binarias9 Entradas binarias y 4 Salidas binarias.

• Interfaz multi-encoder: Hiperface / multipolar resolver / Sin/Cos / TTL.

• Función Safe Stop Integrado.

• 2 Displays de 7 segmentos

•Salida integrada para control de freno 24vcc


Salida integrada para control de freno 24vcc

39

Moviaxis®o a s

Modulo de Eje (MXA80-...-503-00)j ( )•Control de movimiento global de la unidad y funciones tecnológicas incorporadas.

• Opciones de Comunicación: Profibus• Opciones de Comunicación: Profibus (XFP11A) – Ethercat (XFE24A)

• Opciones de expansión de Entradas / Salidas digitales (XIO)digitales (XIO)

• Opciones de expansión de Entradas / Salidas digitales/analógicas (XIA)

• Tarjeta de lectura multi-encoder externo (Hiperface, EnDat2.1, Sin/Cos, etc.)


40

Moviaxis®o a s

Modulo Master - Control Central

(MXM80-000-000-00/DHP11B-TO)• Posibilidad de integrar al Movi-PLC (Basic y Advanced) para control central de lay Advanced) para control central de la aplicación.

• Comunicación integrada (Profibus, Profinet, DeviceNet, Ethernet/IP)., , )

• Posibilidad de Buck-up de parámetros y programas de todos los ejes.

• Descarga automática de parámetros y• Descarga automática de parámetros y programas en caso de tener que reemplazar algún modulo de eje.

• Posibilidad al acceso a librerías IEC61131


• Posibilidad al acceso a librerías IEC61131.

41

Moviaxis®o a sMódulos Accesorios

Modulo de Modulo de Fuente de

24vcc – 600wdescarga para

DC linkModulo Capacitor y Modulo

Buffer: Para administración de la energía de regeneración


energía de regeneración

42

MOVIDRIVE® B

ITSMOVIDRIVE® B

• VFC Aplicaciones Generales

Métodos de Control:• VFC Aplicaciones GeneralesBombas, Ventiladores, Cintas Transportadoras, Agitadores, Puentes Grúa, Trans-elevadores, etc.

• CFC Accionamientos con altas exigencias de control , dinámica, posicionamento, torque constante:Paletizado Bobinado / De Bobinado Control

DEH11BPaletizado, Bobinado / De-Bobinado, Control de Tensión, etc.

DER11B

• SERVO Accionamientos con altas exigencias de control , Alta dinámica, posicionamento, torque constante:Paletizado, Envasado, Bobinado De-Bobinado Control de Tensión etc


Bobinado, Control de Tensión, etc.

43

Placas opcionales del MOVIDRIVE® BITS

Placas opcionales del MOVIDRIVE BExpansión de I/O Encoder Absoluto

Placa DIO11B Placa DIP11B

2 salidas analógicas

entrada analógica

8 entradas digitales

conexión deencoder

8 salidas digitales


absoluto

44


Placas opcionales del MOVIDRIVE B

Comunicaciones Fieldbus

DFP11BProfibus

DFI11BInterbus

Otras placas Fieldbus

DFI21B: Interbus con Fibra ÓpticaDFI21B: Interbus con Fibra ÓpticaDFD11B: DeviceNetDFC11B: CAN / CANopenDFE24B / DFE33B / DFE32B: Ethercat


DFE24B / DFE33B / DFE32B: EthercatEthernet/IP – Modbus TCP / Profinet IO

45


Placas opcionales del MOVIDRIVE B

Comunicación EthernetDFE33BEthernet

Protocolos disponibles:

Ethernet/IP - Modbus/TCP HTTP : Para diagnóstico a través del Browser SMLP M ili k® l M it l SMLP : Movilink® para el Movitools DHCP : Asignación automática de direcciones


46


Placas opcionales del MOVIDRIVE BDHP11BCaracterísticas Básicas:

Movi PLCCaracterísticas Básicas:

Modelo DHP11B-TOCaracterísticas:Profibus esclavo DP-V12 interfases CAN eléctricamente aisladasInterfase RS-4857 LEDS p/ diagnostico del PLC,p g ,Profibus y CAN8 E/S digitales, 5 interrupciones512 KB memoria de programa128 kB memoria de datos16 kB Variables no volátiles8 kB variables del sistema (no volátiles)4000 líneas de instrucciones / sec.


47

Diagnóstico Rápido del equipoITS

Diagnóstico Rápido del equipo

Diagnóstico rápido del estado de funcionamiento del variador de frecuencia.

En el display de 7 segmentos al frente del variador se indica elvariador se indica el estado actual.


48

MOVIDRIVE® B

ITS

MOVIDRIVE® B

Accesorios:Choques de Salida

Choq es de EntradaAccesorios: Choques de Entrada

Filtros de Línea

Resistencias de FrenadoResistencias de Frenado


49ITS

“Safe Stop“ en conformidad con EN954-1

Protección segura contra rearranquesProtección segura contra rearranques en conformidad a norma EN954-1, cat. 3, categoría de parada 0 o 1

Elimina la conexión de potencia a través de un contactor

PLC de seguridad o switch de seguridad como un dispositivo de accionamiento de la función

Demanda: Industria automotriz, máquinas herramientas


50

3x400V

ITS

“Safe Stop“, con contactores3x400V


51

3x400V

ITS

“Safe Stop“, inverter 3x400V


52

Motion Studio / MOVITOOLS®

ITSMotion Studio / MOVITOOLS

Configuración, programación y diagnóstico

Programación IPOSplus®

Assembler, Compiler

SHELL®

Puesta en Marcha,Configuración

y Operación

SCOPE®

Visualización


y Diagnóstico

53

Movitools –Motion Studio: - MANAGERITS

Movitools Motion Studio: MANAGER

Nuevo proyectos, Configuración de las Cambio del aspecto de la interfaceComenzar/cancelar la búsqueda de Cambiar estadoabrir proyectos, guardar

diferentes conexionesCambio del aspecto de la interfaceq

equipos conectadosCambiar estadoOnline / Offline


54

Administración de múltiples proyectosITS

Administración de múltiples proyectos


55

Movitools – Motion Studio: - SHELLITS

Movitools Motion Studio: SHELLConfiguración, parametrización y monitoreoStartupStartup Operación manualOperación manualStartupStartup

ParámetrosParámetrosFácil accesoFácil accesoa los distintosa los distintosparámetrosparámetros


56

Movitools –Motion Studio: SCOPEITS

Visualización de diferentes señales

Movitools Motion Studio: SCOPE


57

IPOS plus® - CaracterísticasITS

Acceso de parámetros de control del Inverter y de l d t é d l

IPOS plus Características

valores de proceso a través del programa

Funcionalidad similar a un PLC

Tiempo de ciclo de comando ajustable (Max. 10 instrucciones por ms)( p )

Comunicación entre varios MOVIDRIVE® Bvía el veloz system bus y

Utilización de las placas opcionales


Utilización de módulos de aplicación

58


Características


• Control de secuencia y posición independiente del modo de controly de la realimentación

C l t li t d l i i t d• Con el motor realimentado el equipo provee un sistema deposicionamiento punto a punto de alta performance

• Pueden correr tres programas en paralelo independiente entre si• Pueden correr tres programas en paralelo independiente entre si (TASK1, TASK2 y TASK3) que permiten interrupciones

• Los programas pueden contener hasta 3200 líneas de programaLos programas pueden contener hasta 3200 líneas de programa

• Opciones de comunicación vía S-bus (system bus), RS-485,RS-232, e interfases Fieldbus (es posible comunicarse


con los MOVIMOT)

59


Características


• Dos entradas rápidas llamadas Touch probe

• 8 tipos de referenciamiento para la búsqueda de cero8 tipos de referenciamiento para la búsqueda de cero

• Monitoreo de Estado

• Procesamiento de las entradas digitales y analógicas

• Control de las salidas digitales y analógicas


60

IPOS plus® - Datos técnicosITS

Resolución del encoder

IPOSplus siempre trabaja con 4096 increm.por vuelta.

IPOS plus Datos técnicos

p

Tiempo deprocesamiento de

TASK 1 : Máx. 10 instr / ms TASK 2 : Máx. 10 instr / ms

comando TASK 3 : Usa capacidad ociosa.

Variables 1024, de las cuales 128 (0-127) son no volátiles31 31Rango: -(231)…….0…….+(231–1)

Sampleo de señales 1 ms

E/S digitalesE/S analógicas

8 entradas / 5 salidas - DIO11A: 8 entradas /8 Salidas1 entrada - DIO11A: 1 entrada / 2 salidas


61ITS

Práctica con MOVIDRIVEPráctica con MOVIDRIVE


62

Programación IPOS plus® - AssemblerITS

Programación IPOS plus AssemblerBoton derecho


63

Insertando comandosITS

Insertar comandos: Tecla “Insert” o

Insertando comandos

Familia de C dcomandos Comandos

Comando a insertar

Parámetros


64

Algunos comandosITS

Comandos de bit :

Algunos comandos

Comando

de bit

Argumento 4 Dirección del

bit fuente 0 31

Argumento 3 Variable fuente

Argumento 1 Variable de

destino

0-31

El valor del bit definido

Argumento 2 Dirección de bit de destino

a la derecha se copia en la dirección del bit de destino.


bit de destino 0-31

65

Algunos comandosITS

Comandos aritméticos:

Algunos comandos

A t A t 2Función

matemática

Argumento 1

Siempre variable

Argumento 2 Variable o

constante -K

variable

El lt dEl resultado siempre se

escribe en la variable del

A t 1


Argumento 1

66

VariablesITS

H0 H127 : Variables NO Volátiles

Variables

H0 .. H127 : Variables NO VolátilesH128 .. H452 : Variables VolátilesH453 .. H560 : Variables de SistemaH453 .. H560 : Variables de SistemaH561 .. H1023 : Variables Volátiles

Ej: H0 .. H5 : Posiciones del motor H200 : Lectura de la entrada analógica H511 : Posición, en pulsos del encoder/resolver del motor

(X15)


67

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Cambiando el modo de operaciónp


68

IPOS plus®

ITS

Ejemplo de programa N° 1:

IPOS plus

• Activar y desactivar la salida digital DO02 cada 2 segundos• Contar la cantidad de veces que repite este proceso

Solución:

1- Parametrizar la salida DO02 como IPOS OUTPUT

2- Programa2 Programa


4- Start3- Download

69

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Ejemplo de programa N° 2:Cuando se utiliza un comando de posición, el parámetro P700 tiene que estar en “IPOS mode”. Posicionamiento en función a una posición de referencia (cero) – GOA.

• Usando el programa anterior:• Mover el motor 15000 incrementos• Hacerlo volver al origen

Prender la salida por 2 segundos• Prender la salida por 2 segundos• Contar la cantidad de veces que hace este proceso


70

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Ejemplo de programa N° 3:Posibilidad de cambiar velocidad y rampas durante el movimiento --Posibilidad de cambiar velocidad y rampas durante el movimiento SETSYS

• Agregar al programa anterior:g g p g• Cuando va hacia delante, setear la velocidad en 2500 RPM• Cuando vuelve al origen, que su velocidad sea 800 RPM


71

IPOS plus®

ITS

Referenciamiento: Para toda aplicación de posicionamiento absoluto se it t l d l á i

IPOS plus

necesita encontrar el cero de la máquina

IPOS plus® provee 8 diferentes tipos de referenciamiento

Ejemplo : Referenciamiento Tipo 1 P900: permite correr el cero por software desde CAM

Sensor Ref.


P900: offset desde el ZP

72

IPOS plus®

ITS

Parámetros de Referenciamiento

IPOS plus

P90_ – Reference Travel Permite programar

valores usados por elvalores usados por el comando GO0.

P91_ – Travel ParametersP it l

Parámetros de Posicionamiento

Permite programar el modo del movimiento usados con los comandos GOA y GOR .


y

73

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Ejemplo de programa N° 4:“Home” búsqueda de cero de la máquina – GO0 Home búsqueda de cero de la máquina GO0.

Agregar al programa anterior:• Búsqueda de la referencia en forma condicional

Recordar: desde el shell modificar los siguientes parametrossiguientes parametros


74

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Ejemplo de programa N° 5: Opción de posiciones definidas en variables

M difi l t i Modificar el programa anterior para que:• Las velocidades estén programadas en H2 y H3• Las posiciones estén programadas en H0 y H1


75

IPOS plus®

ITSIPOS plus

Ejemplo de programa N° 6: Modificar el programa anterior para que:

Sól li l i i t d l l t d DI05• Sólo realice el movimiento cuando pulse la entrada DI05


76SEW, desea informar a Uds. acerca de sus…

SOLUCIONESSOLUCIONES INTEGRALES en

ACCIONAMIENTOS INDUSTRIALES yINDUSTRIALES y

SERVICIOS TÉCNICOSSERVICIOS TÉCNICOS.


77

Servorreductores-Drivers. Paneles de Operador

Convertidores de Frecuencia

Motorreductores y Reductores

Otras Soluciones TecnológicasReductores Industriales


78

Servicios Mecánicos

Asistencia Técnica

Programación y Puesta en Marcha

Servicios Electrónicos

Repuestos


79SEW PRESENTE en ARGENTINACasa Central Argentina: Planta Parque Industrial Garín, Bs. As.


80A todos Uds.

les agradece la participación en este Seminario


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