Модуль электронного командоконтроллера FM 452

Обзор

Модуль FM 452 предназначен для формирования последовательности команд по аналогии с кулачковым командоконтроллером. Запуск последовательности операций производится по сигналу датчика положения, подключенного к входу модуля. Модуль способен работать с инкрементальными и синхронно-последовательными датчиками позиционирования и позволяет использовать для формирования команд до 32 кулачков, воздействующих на состояния 16 встроенных дискретных выходов.

Модуль находит применение в системах управления сверлильными и фрезеровальными станками, прессами и другимоборудованием.

Конструкция

Помимо модуля FM 452 система управления включает в свой состав центральный процессор контроллера S7-400, программатор и, при необходимости, панель оператора. В такой системе задачи позиционирования распределяются следующим образом: Модуль FM 452: управление выходами, определяемое положением детали. Центральный процессор S7-400: управление последовательностью действий, пуск и остановка командоконтроллера, передача данных, настройка треков контроллера. Программатор: разработка программ STEP 7, настройка параметров модуля FM 452 встроенными средствами STEP 7, тестирование и отладка программы. Панель оператора: создание человеко-машинного интерфейса, диагностирование отказов и ошибок.

Назначение контактов фронтального соединителя
Контакт	Обозначение	Инициаторы	Инкрементальные датчики	Датчики абсолютного перемещения
1		Содержат перемычку для контроля наличия фронтального соединителя
2
3	1L+	Внешний блок питания для питания +24В
4	A/DAT	-	Прямой сигнал A (5 В)	SSI данные, прямые сигналы
5	A/DAT	-	Инверсный сигнал A (5 В)	SSI данные, инверсные сигналы
6	B/CLI1	-	Прямой сигнал B (5 В)	Вход импульса сдвига, прямой сигнал1
7	B/CLI1	-	Инверсный сигнал B (5 В)	Вход импульса сдвига, инверсный сигнал1
8	N	-	Прямой сигнал нулевой отметки (5 В)	-
9	N	-	Инверсный сигнал нулевой отметки (5 В)	-
10	CLS	-	-	Выход импульса сдвига, прямой сигнал1
11	CLS	-	-	Выход импульса сдвига, инверсный сигнал1
12	A*	Сигнал A (24В)	Сигнал A (24В)	-
13	B*	-	Сигнал B (24В)	-
14	N*	-	Сигнал N (24В)	-
23	5.2.VDC	-	Выход питания датчика (=52В)	Выход питания датчика (=5.2В)
27	RE	-	Источник/приемник тока. Источник тока: соединить с контактом 25. Приемник тока: соединить с контактом 24.	-

Контакт	Обозначение	Назначение
15	Q0	Дискретный выход 0
16	Q1	Дискретный выход 1
17	Q2	Дискретный выход 2
18	Q3	Дискретный выход 3
19	Q4	Дискретный выход 4
20	Q5	Дискретный выход 5
21	Q6	Дискретный выход 6
22	Q7	Дискретный выход 7
24	24 VDC	Выход питания датчика (=24В)
25	M3	Точка заземления датчика
26	2L+	Внешний блок питания для питания +24В
28	Q8	Дискретный выход 8
29	Q9	Дискретный выход 9
30	Q10	Дискретный выход 10
31	Q11	Дискретный выход 11
32	Q12	Дискретный выход 12
33	Q13	Дискретный выход 13
34	Q14	Дискретный выход 14
35	Q15	Дискретный выход 15
36	3L+	Внешний блок питания для питания +24В
37	I0	Вход разрешения работы трека управления тормозом
38	I1	Вход. Измерение пройденного пути/ выделение фронта/ запись текущих координат
39	I2	Вход выключателя контрольной точки
40	I3	Разрешение использования трекового сигнала 3
41	I4	Разрешение использования трекового сигнала 4
42	I5	Разрешение использования трекового сигнала 5
43	I6	Разрешение использования трекового сигнала 6
44	I7	Разрешение использования трекового сигнала 7
45	I8	Разрешение использования трекового сигнала 8
46	I9	Разрешение использования трекового сигнала 9
47	I10	Разрешение использования трекового сигнала 10
48	M3	Точка заземления датчика внешних блоков питания

Примечания:

1. В режиме “прослушивания”.
2. Режим мастера
3. Общие точки объединены внутри модуля

Принцип действия

После ввода данных о параметрах исполнительных механизмов и технологическом процессе модуль работает автономно. В процессе работы FM 452 обменивается с центральным процессором только сигналами управления и обратной связи. Контроллер отличается высокой скоростью выполнения операций. Он оснащен 16 дискретными выходами для воздействия на процесс и обеспечивает динамическое смещение, автоматически компенсирующее задержки в конечных элементах управления. Все элементы управления подключаются непосредственно к модулю. В необходимых случаях для управления исполнительными механизмами используются промежуточные реле.

Функции

Контроллер допускает выполнение следующих настроек:

• Настраиваемое количество используемых кулачков: 16, 32,64 или 128.
• 32 дорожки, 16 из которых непосредственно связаны с дискретными выходами. Возможность настройки количества используемых дорожек.
• Режимы управления по положению, по времени или смешанное управление.
• Дорожки 0 и 1 могут быть настроены на работу в режиме счетчика дорожек управления движением, дорожка 2 – на режим управления торможением.

Специальные функции:

• Измерение пройденного пути.
• Установка контрольных точек.
• Установка текущих значений параметров.
• Считывание мгновенных значений параметров.
• Смещение нуля.
• Изменение управляющих фронтов.
• Режим имитации.

Программирование и настройка параметров

Настройка параметров модуля выполняется с помощью экранных форм, встроенных в STEP 7. Экранные формы входят в состав пакета конфигурирования, включенного в комплект поставки модуля FM 452. Пакет включает в свой состав:

• Краткое описание для быстрого запуска модуля.
• Руководство по модулю FM 452.
• Экранные формы для настройки параметров модуля.
• Стандартные функциональные блоки для обмена данными с центральным процессором и получения диагностической информации.

Функциональный модуль	FM 452
Напряжения и токи
Цепи питания дискретных входов и выходов:
• номинальное значение	=24 В
• допустимый диапазон отклонений	20.4 … 28.8 В
• допустимая разность потенциалов между точкой M (контакт 48 фронтального соединителя) и точкой заземления контроллера (экранов)	~60 В/=75 В
• испытательное напряжение изоляции	=500 В
Ток, потребляемый от внутренней шины контроллера, не более	500 мА
Потребляемая мощность, типовое значение	8.1 Вт
Ток, потребляемый датчиком, дискретными входами и выходами из цепей 1L+, 2L+ и 3L+ при холостом ходе, не более	40 мА
Подключение внешних цепей
Фронтальный соединитель	1 х 48-полюсный
Дискретные входы
Количество	11
Количество одновременно опрашиваемых входов	11
Гальваническое разделение цепей	нет
Индикация состояний входных сигналов	Зеленый светодиод на каждый вход
Входное напряжение:
• низкого уровня, не более	-30 … +5 В
• высокого уровня	+11 … +30 В
Входной ток:
• низкого уровня, не более	2 мА (ток замкнутой цепи)
• высокого уровня	9 мА
Задержка распространения входного сигнала, не более:
• от низкого уровня к высокому	200 мкс
• от высокого уровня к низкому	200 мкс
2-проводное подключение датчиков BERO	Возможно
Максимальная длина соединительной линии:
• обычный кабель	32 м
• экранированный кабель	600 м
Максимальная частота переключения входов	50 Гц
Испытания изоляции	В соответствии с VDE 0106
Дискретные выходы
Количество дискретных выходов	16
Гальваническое разделение цепей	Нет
Индикация состояний выходных сигналов	Зеленый светодиод на каждый выход
Выходное напряжение высокого уровня	(U1L+/ U2L+/ U3L+) - 0.8 В
Выходной ток:
• низкого уровня	0.5 мА
• высокого уровня	0.5 А (5 ... 600 мА)
Ламповая нагрузка на выход	5 Вт
Суммарный ток дискретных выходов при температуре до +60 градусов	8 А
Задержка распространения выходного сигнала при 0.5А, максимальное значение:
• от низкого уровня к высокому	150 мкс
• от высокого уровня к низкому	150 мкс
Управление дискретными входами	Возможно
Управление счетными входами	Возможно. Однако следует иметь в виду, что модуль способен формировать импульсы длительностью 50мкс
Защита от короткого замыкания	Есть, электронная
Ограничение коммутационных перенапряжений	(U1L+/ U2L+/ U3L+) – 39 В
Частота переключения выходов, не более:
• при активной нагрузке	500 Гц
• при индуктивной нагрузке	0.5 Гц
Максимальная длина соединительной линии:
• обычный кабель	100 м
• экранированный кабель	600 м
Испытания изоляции	В соответствии с VDE 0106
Цепи питания датчиков позиционирования
Цепи питания 5 В датчиков:
• выходное напряжение	=5.2 В ± 2%
• максимальный ток нагрузки	300 мА
• защита от короткого замыкания	Есть
Цепи питания 24 В датчика:
• номинальное напряжение	(U1L+/ U2L+/ U3L+) – 1.5 В
• максимальный ток нагрузки	300 мА
• защита от короткого замыкания	Есть
Защита от неправильной полярности напряжения питания нагрузки	Нет
Входы подключения датчиков позиционирования
Измерение расстояния	• инкрементальное
	• абсолютное
Напряжения сигналов	• симметричные входы: 5 В в соответствии с RS 422;
	• ассиметричные входы: =24 В/ 4 мА (типовое значение)
Максимальная частота следования импульсов и длина экранированного соединительного корда для:
• симметричных 5 В инкрементальных датчиков	500 кГц/ 32 м
• симметричных 24В инкрементальных датчиков	1 МГц/ 100 м
• асимметричных 24В инкрементальных датчиков	50 кГц/ 25 м; 25 кГц/ 100 м
• датчиков абсолютного перемещения	125 кГц/ 320 м; 250 кГц/ 160 м; 500 кГц/ 63 м; 1 МГц/ 20 м
Режим "прослушивания" с датчиком абсолютного перемещения	Поддерживается
Входные сигналы:
• инкрементальных датчиков позиционирования	Две последовательности импульсов (A и B), сдвинутых по фазе на 90 град. 1 импульс нулевой отметки (N).
• датчиков абсолютного перемещения	Абсолютное значение пройденного пути, SSI и код Грея
• инициаторов	=24 В
Габариты и масса
Габариты	25 х 290 х 210 мм
Масса	0.65 кг