Betriebsanleitung - ANERTKOM€¦ · gegen direktes und indirektes Berühren gefährlicher Spannungen durch eine in der Anlage/Maschine realisierte „sichere Trennung“ von Primär

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Betriebsanleitung

PacDriveTM

PS-4 und PD-8

PD_OperaManPS-4_deArtikelnummer: 17130094-000Ausgabe: 04.2005

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Seite 2 PacDrive PS-4 / PD-8 ELAU AG

Impressum

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Impressum

© Alle Rechte bei ELAU AG, auch für den Fall von Schutzrechts-Anmeldungen.

Die vorliegende Dokumentation und die zugehörige Soft- bzw. Firmware darf, auch auszugsweise, ohne schriftliche Genehmigung der ELAU AG weder reproduziert, übertragen, umgeschrieben, noch auf Datenträgern gespeichert oder in eine andere Sprache bzw. Computersprache übersetzt werden.

Es wurden alle erdenklichen Maßnahmen getroffen, um die Richtig-keit der vorliegenden Produktdokumentation zu gewährleisten. Da jedoch ständig Verbesserungen an der Hard- und Software vorge-nommen werden, kann die ELAU AG keine Gewährleistung für die Vollständigkeit und Richtigkeit übernehmen.

Warenzeichen

PacDrive ist ein eingetragenes Warenzeichen der ELAU AG.

Alle übrigen in dieser Dokumentation genannten Warenzeichen sind alleiniges Eigentum ihrer Hersteller.

ELAU AGDillberg 12D-97828 Marktheidenfeld

Tel.: 09391/606-0Fax: 09391/606-300

eMail: [email protected]: www.elau.de

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Inhaltsverzeichnis

1 Zu dieser Anleitung 51.1 Einführung ............................................................................................. 51.2 Symbole, Zeichen und Darstellungsformen ........................................... 6

2 Allgemeine Sicherheitshinweise 72.1 Grundsatz .............................................................................................. 72.2 Darstellung der Sicherheitshinweise ...................................................... 82.3 Bestimmungsgemäße Verwendung ....................................................... 92.4 Auswahl und Qualifikation des Personals ............................................ 102.5 Restgefahren ....................................................................................... 10

2.5.1 Montage und Handhabung .................................................................. 11

2.5.2 Berühren elektrischer Teile .................................................................. 12

2.5.3 „Sicher getrennte Kleinspannungen“ ................................................... 13

2.5.4 Gefahrbringende Bewegungen ............................................................ 14

3 Systemübersicht 153.1 Antriebskonzepte von Verpackungsmaschinen ................................... 153.2 Struktur des Automatisierungssystems PacDrive™ ............................ 173.3 Struktur ................................................................................................ 183.4 Komponenten ...................................................................................... 19

4 Transport, Lagerung, Auspacken 214.1 Transport ............................................................................................. 214.2 Lagerung .............................................................................................. 214.3 Auspacken ........................................................................................... 21

5 Instandhaltung 255.1 Ersatzteil-Komponenten ...................................................................... 255.2 Reparaturen ......................................................................................... 265.3 Service-Adressen ................................................................................ 265.4 Gerätetausch ....................................................................................... 275.5 Reinigung ............................................................................................. 295.6 EMV-Regeln ........................................................................................ 305.7 Inbetriebnahme .................................................................................... 31

5.7.1 Teilnehmer im SERCOS-Ring ............................................................. 355.8 Konfiguration / Programmierung / Diagnose ........................................ 35

5.8.1 Diagnose LED’s ................................................................................... 36

5.8.2 Die Kombination PacDrive SCL und PacDrive PS-4 ........................... 37

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Inhaltsverzeichnis

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5.9 Bestellnummern ................................................................................... 38

5.9.1 PacDrive PS-4 ...................................................................................... 38

5.9.2 Kabel .................................................................................................... 39

6 Projektierung 416.1 Aufbau einer PacDrive PS-4/PD-8, SCL055 Anordnung ...................... 416.2 PacDrive PS-4 ...................................................................................... 41

6.2.1 Netzanschluß PacDrive PS-4 ............................................................... 41

6.2.2 Auslegung Trafo ................................................................................... 446.3 Elektrische Versorgung über Schleifring .............................................. 46

7 Technische Daten 477.1 PacDrive PS-4 ...................................................................................... 47

7.1.1 Allgemein .............................................................................................. 47

7.1.2 Elektrische Anschlüsse ........................................................................ 48

7.1.3 Abmessungen ...................................................................................... 517.2 PacDrive PD-8 ...................................................................................... 52

7.2.1 Allgemein .............................................................................................. 52

7.2.2 Elektrische Anschlüsse ........................................................................ 53

7.2.3 Abmessungen ...................................................................................... 547.3 Herstellererklärung ............................................................................... 577.4 Änderungen .......................................................................................... 58

8 Anhang 598.1 Kontakt-Adressen ................................................................................. 598.2 Weitere Literatur ................................................................................... 608.3 Produkt-Schulungen ............................................................................. 628.4 Stichwortverzeichnis ............................................................................. 638.5 Formular für Störungsbericht ................................................................ 65

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1.1 Einführung

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1 Zu dieser Anleitung

1.1 Einführung

Lesen Sie diese Anleitung, bevor Sie ELAU Komponenten das erste Mal verwenden.

Beachten Sie hier insbesondere die Sicherheitshinweise in Kapitel 2.

Nur Personen die der „Auswahl und Qualifikation des Personals“ (siehe Kapitel 2.4) entsprechen, dürfen Arbeiten an ELAU Kompo-nenten verrichten.

Ein Exemplar der Anleitung muss ständig, für Personal das mit Arbeiten an ELAU Komponenten betraut ist, verfügbar sein.

Die Anleitung soll Ihnen helfen die Komponenten sicher und sach-gerecht zu verwenden und die bestimmungsgemäßen Einsatzmöglichkeiten zu nutzen.

Beachten Sie diese Anleitung. Damit helfen Sie Gefahren zu ver-meiden, Reparaturkosten und Ausfallzeiten zu vermindern, Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Sie müssen ebenfalls die im Verwenderland und am Einsatzort gel-tenden Vorschriften und Bestimmungen zur Unfallverhütung und zum Umweltschutz einhalten.

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1 Zu dieser Anleitung

1.2 Symbole, Zeichen und Darstellungsformen

In dieser Dokumentation werden die folgenden Symbole und Zei-chen verwendet:

Tabelle 1-1: Symbole, Zeichen und Darstellungsformen

Darstellung Bedeutung

Aufzählungszeichen der ersten Ebene

– Aufzählungszeichen der zweiten Ebene

Tätigkeitssymbol: Der Text nach diesem Symbol enthält eine Handlungsanweisung. Führen Sie die Handlungsanweisungen der Reihe nach von oben nach unten durch.

Ergebnissymbol: Der Text nach diesem Symbol enthält das Ergebnis einer Handlung.

KursivSind im beschreibenden Fließtext Fachbegriffe ent-halten (z.B. Parameter) sind diese kursiv hervorge-hoben.

Serifen-schrift

Ist in der Anleitung Programmcode enthalten ist die-ser durch Serifenschrift gekennzeichnet.

Informationssymbol: Nach diesem Symbol finden Sie Hinweise und nützliche Tipps zum Einsatz der Komponenten.

Warnzeichen: Sicherheitshinweise erfolgen an den jeweils relevanten Stellen. Sie sind durch das voran-gestellte Symbol gekennzeichnet.

Nach diesem Symbol folgen Informationen über den Inhalt des Kapitels als Orientierungshilfe.

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2.1 Grundsatz

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2 Allgemeine Sicherheitshinweise

Dieses Kapitel enthält allgemeine Anforderungen für sicheres Arbeiten. Jede Person, die ELAU Komponenten verwendet oder mit Arbeiten daran beauftragt ist, muss diese allgemeinen Sicher-heitshinweise lesen und befolgen.

Sind Tätigkeiten mit Restrisiken verbunden, erfolgt an den betref-fenden Stellen ein konkreter Hinweis. Er enthält die eventuell auftretende Gefahr und beschreibt vorbeugende Maßnahmen zum Vermeiden der Gefahr.

2.1 Grundsatz

Die ELAU Komponenten sind nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch kön-nen bei der Verwendung Gefahren für Leib und Leben sowie Sachschäden entstehen, wenn:

Sie die Komponenten nicht bestimmungsgemäß einsetzen

Arbeiten an den Komponenten nicht von Fachpersonal oder von eingewiesenem Personal verrichtet werden

Sie die Komponente(n) unsachgemäß verändern oder umbauen

Sie versäumen, nach der Installation, Inbetriebnahme oder Instandsetzung die eingesetzten Schutzmaßnahmen zu testen

Sie die Sicherheitshinweise und -bestimmungen nicht beachten.

Betreiben Sie die Komponenten nur in technisch einwandfreiem Zustand, bestimmungsgemäß, sicherheits- und gefahrenbewusst unter Beachtung dieser Anleitung.

Der einwandfreie und sichere Betrieb der Komponenten setzt sach-gemäßen Transport, Lagerung, Einbau und Montage, sowie sorgfältige Instandhaltung voraus.

Treten Umstände ein, die die Sicherheit beeinträchtigen und Verän-derungen im Betriebsverhalten hervorrufen, Komponente(n) sofort stillsetzen und das zuständige Servicepersonal benachrichtigen.

Beachten Sie ergänzend zu dieser Beschreibung

die Verbots-, Warn- und Gebotsschilder sowie die Warnhinweise an der Komponente, an den angeschlossenen Komponenten und im Schaltschrank

die zutreffenden Gesetze und Verordnungen

die Bedienungsanleitungen der übrigen Komponenten

die allgemein gültigen örtlichen und nationalen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften.


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2.2 Darstellung der Sicherheitshinweise

Gefahrenklassen

In dieser Anleitung sind die Sicherheitshinweise in verschiedene Kategorien eingeteilt. Die folgende Tabelle zeigt Ihnen, auf welche Gefahr und mögliche Folgen das Symbol (Piktogramm) und die Signalwörter hinweisen.

Piktogramm Signalwort Definition

GEFAHR!

Weist auf eine unmittelbar gefährliche Situation hin, die Tod oder schwere Körperverletzungen zur Folge haben wird, wenn die Sicherheitsbestimmun-gen nicht beachtet werden.

WARNUNG!

Weist auf eine mögliche Situation hin, die schwere Körperverletzung oder grossen Sachschaden zur Folge haben kann, wenn die Sicherheitsbe-stimmungen nicht beachtet werden.

VORSICHT!

Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die Sachschäden zur Folge haben könnte, wenn die Sicher-heitsbestimmungen nicht beachtet werden.

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2.3 Bestimmungsgemäße Verwendung

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2.3 Bestimmungsgemäße Verwendung

Die ELAU Komponenten sind zum Einbau in eine Maschine/Anlage oder zum Zusammenbau mit anderen Komponenten zu einer Maschine/Anlage bestimmt. Der Einsatz darf nur unter den in der Dokumentation beschriebenen Installations- und Betriebsbedingun-gen erfolgen. Sie müssen die in der Dokumentation angegebenen Zubehör- und Anbauteile (Komponenten, Kabel, Leitungen, etc.) verwenden. Fremdgeräte oder -komponenten die von ELAU nicht ausdrücklich zugelassen sind, dürfen nicht verwendet werden.

Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört ebenfalls, dass Sie

die Bedienungsanleitungen und sonstigen Dokumentationen (siehe Anhang) beachten

die Inspektions- und Wartungsanweisungen einhalten.

MissbräuchlicheBenutzung

Die Betriebsbedingungen am Aufstellort sind anhand der vorgege-benen technischen Daten (Leistungsangaben und Umgebungsbedingungen) zu prüfen und einzuhalten.

Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis gewährleistet ist, dass die verwendungsfähige Maschine oder Anlage, in die die Komponente(n) eingebaut wird, insgesamt den Anforderungen der EG-Richtlinie 98/37/EG (Maschinenrichtlinie) entspricht.

Zusätzlich sind folgende Normen, Richtlinien und Vorschriften zu beachten:

DIN EN 60204 Sicherheit von Maschinen: Elektrische Ausrüstung von Maschinen.

DIN EN 292 Teil 1 und Teil 2 Sicherheit von Maschinen: Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze.

DIN EN 50178 Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektroni-schen Betriebsmitteln.

EMV-Richtlinie 89/336/EWG


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2.4 Auswahl und Qualifikation des Personals

Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an technisch quali-fiziertes Personal, welches detailliertes Wissen auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik besitzt.

Nur qualifiziertes Personal kann die Bedeutung der Sicherheitshin-weise erkennen und folgerichtig in die Tat umsetzen.

Dabei wendet sich die Beschreibung vor allem an Konstrukteure und Applikateure aus den Bereichen Maschinenbau und Elektro-technik, Programmierer, Service- und Inbetriebnahmeingenieure.

Arbeiten anelektrischen

Ausrüstungen

Arbeiten an elektrischen Ausrüstungen dürfen nur von Elektrofach-kräften oder von unterwiesenen Personen unter Anleitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft gemäß den elektrotechnischen Regeln durchgeführt werden.

Elektrofachkraft ist, wer aufgrund seiner fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnisse der einschlägigen Bestimmungen, in der Lage ist:

die übertragene Arbeit zu beurteilen

mögliche Gefahren zu erkennen

geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu treffen.

2.5 Restgefahren

Das Risiko für die Gesundheit von Personen durch Gefahren, die von ELAU Komponenten ausgehen, wurde konstruktiv und durch Sicherheitstechniken minimiert. Dennoch bleibt ein Restrisiko bestehen, denn die Komponenten arbeiten mit elektrischen Span-nungen und Strömen.


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2.5 Restgefahren

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2.5.1 Montage und Handhabung

WARNUNG!

Verletzungsgefahr bei der Handhabung!Körperverletzung durch Quetschen, Scheren, Schneiden und Stoßen!

Die allgemeinen Errichtungs- und Sicherheitsvorschriften zur Handhabung und Montage beachten.

Geeignete Montage- und Transporteinrichtungen verwenden und fachgerecht einsetzen. Ggf. Spezialwerkzeug benutzen.

Einklemmungen und Quetschungen durch geeignete Vorkehrun-gen vorbeugen.

Wenn erforderlich, geeignete Schutzbekleidung (zum Beispiel Schutzbrillen, Sicherheitsschuhe, Schutzhandschuhe) tragen.

Nicht unter hängenden Lasten aufhalten.

Auslaufende Flüssigkeiten am Boden wegen Rutschgefahr sofort beseitigen.


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2.5.2 Berühren elektrischer Teile

Werden Teile mit Spannungen größer 50 Volt berührt, können diese für Personen gefährlich werden. Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile dieser Geräte unter gefährli-cher Spannung.

GEFAHR!

Hochspannung!

Lebensgefahr!

Die allgemeinen Errichtungs- und Sicherheitsvorschriften zu Arbeiten an Starkstromanlagen beachten.

Nach der Installation den festen Anschluss des Schutzleiters an allen elektrischen Geräten entsprechend dem Anschlussplan überprüfen.

Generell, auch für kurzzeitige Mess- und Prüfzwecke, ist der Betrieb nur mit fest angeschlossenem Schutzleiter an allen elek-trischen Komponenten erlaubt.

Vor Arbeiten an elektrischen Teilen mit Spannungen größer 50 Volt das Gerät vom Netz oder von der Spannungsquelle trennen. Gegen Wiedereinschalten sichern. Nach dem Ausschalten die Spannung mit einem Meßgerät prüfen. Sicherstellen, dass die Spannung kleiner als 50 Volt ist, bevor auf die Komponenten zugegriffen wird.

Elektrische Anschlussstellen der Komponenten im eingeschalte-ten Zustand nicht berühren.

Vor dem Einschalten des Gerätes spannungsführende Teile sicher abdecken, um Berühren zu verhindern.

Einen Schutz gegen indirektes Berühren vorsehen (DIN EN 50178, Abschnitt 5.3.2).

GEFAHR!

Hoher Ableitstrom! (Servoverstärker, Bsp. PacDrive MC-4)

Lebensgefahr!

Der Ableitstrom ist größer als 3,5 mA. Für Geräte ist daher ein fester Anschluss an das Versorgungsnetz erforderlich (nach DIN EN 50178 - Ausrüstung von Starkstromanlagen

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2.5 Restgefahren

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2.5.3 „Sicher getrennte Kleinspannungen“

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Low-Voltage

Die Signalspannung und die Steuerspannung der PacDrive™ - Geräte sind < 33 Volt. In diesem Bereich beinhaltet die Spezifika-tion als PELV-System nach IEC 364-4-41 eine Schutzmaßnahme gegen direktes und indirektes Berühren gefährlicher Spannungen durch eine in der Anlage/Maschine realisierte „sichere Trennung“ von Primär zur Sekundärseite. ELAU empfiehlt dringend die Anlage /Maschine mit sicherer Trennung auszuführen.

GEFAHR!

Hohe elektrische Spannung durch falschen Anschluss!

Lebensgefahr oder schwere Körperverletzung!

Beachten Sie, dass an die Signalspannungsanschlüsse dieser Komponenten nur Geräte, elektrische Komponenten oder Lei-tungen angeschlossen werden dürfen, die eine ausreichende, sichere Trennung der angeschlossenen Stromkreise nach den Normen aufweisen (EN 50178 / Ausgabe 1998 - Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln).

Stellen Sie sicher, dass die vorhandene sichere Trennung im gesamten Verlauf des Stromkreises erhalten bleibt.

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Low-Voltage

Bei Verwendung von ELAU-Komponenten in Systemen die keine sichere Trennung als Schutzmaßnahme gegen direktes oder indi-rektes Berühren gefährlicher Spannungen beinhalten, ist für alle Anschlüsse und Kontakte (Bsp. PacDrive Controller, Sub-D

Stecker, serielle Schnittstelle) die nicht der Schutzklasse IP2X ent-sprechen, eine dauerhafte Abdeckung erforderlich. Die Abdeckung oder die Geräteverbindung des angeschlossenen Gerätes muss so ausgeführt sein, dass sie nur mit Hilfe eines Werkzeugs entfernt werden kann. Die Schutzmaßnahme ist an allen angeschlossenen Geräten einzuhalten.


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2.5.4 Gefahrbringende Bewegungen

Die Ursachen gefahrbringender Bewegungen können verschiede-ner Art sein:

Verdrahtungs- oder Verkabelungsfehler,

Fehler in den Anwendungsprogrammen,

Bauteilefehler in den Komponenten,

Fehler in den Messwert- und Signalgebern,

Bedienungsfehler.

Personenschutz ist durch übergeordnete, anlagenseitige Überwa-chungen oder Maßnahmen sicherzustellen. Auf die internen Überwachungen der Antriebskomponenten allein darf nicht vertraut werden. Überwachungen oder Maßnahmen sind nach den spezifi-schen Gegebenheiten der Anlage entsprechend einer Gefahren- und Fehleranalyse vom Anlagenbauer vorzusehen. Die für die Anlage geltenden Sicherheitsbestimmungen werden hierbei mit einbezogen.

GEFAHR!

Gefahrbringende Bewegungen!

Lebensgefahr, schwere Körperverletzung oder Sachschäden!

Aufenthalt im Gefahrenbereich beispielsweise durch Schutz-zäune, Schutzgitter, Schutzabdeckungen oder Lichtschranken verhindern.

Schutzeinrichtungen ausreichend dimensionieren.

NOT-AUS-Schalter leicht zugänglich und schnell erreichbar anordnen. Die Funktion der NOT-AUS-Einrichtung ist vor der Inbetriebnahme und in Wartungsintervallen zu prüfen.

Sicherung gegen unbeabsichtigten Anlauf durch Freischalten des Leistungsanschlusses der Antriebe über NOT-AUS-Kreis oder Verwenden einer sicheren Anlaufsperre.

Vor dem Zugriff oder Zutritt in den Gefahrenbereich sind die Antriebe sicher zum Stillstand zu bringen.

Bei Arbeiten an der Anlage ist die elektrische Ausrüstung über den Hauptschalter spannungsfrei zu schalten und gegen Wie-dereinschalten zu sichern.

Der Betrieb von Hochfrequenz-, Fernsteuer- und Funkgeräten ist in der Nähe der Geräteelektronik und deren Zuleitungen zu vermeiden. Wenn ein Gebrauch dieser Geräte unvermeidlich ist, muss vor der Erstinbetriebnahme das System und die Anlage auf mögliche Fehlfunktionen in allen Gebrauchslagen geprüft werden. Im Bedarfsfall ist eine spezielle EMV-Prüfung der Anlage notwendig.

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M3.1 Antriebskonzepte von Verpackungsmaschinen

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3 Systemübersicht

3.1 Antriebskonzepte von Verpackungsmaschinen

Moderne Maschinenkonzepte in der Verpackungsindustrie sind durch die Forderung nach hoher Dynamik, Flexibilität, Modularität und Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Verpackungsmaschinen waren traditionell mit einem Hauptantrieb und einer mechanischen Königswelle ausgestattet, die alle weiteren Bewegungsorgane in der Maschine meist über mechanische Komponenten mit kompli-zierten Bewegungsfunktionen koppelten. Bei solchen Verpackungsmaschinen ist es nur mit sehr hohem Aufwand mög-lich, die Maschine flexibel für unterschiedliche Produkte zu konstruieren. Selbst geringfügige Veränderungen im Verpackungs-prozess, insbesondere beim Produktwechsel, sind mit erheblichem Umstellungsaufwand und Maschinenstillstand verbunden.

Verpackungsmaschinen mit einer elektronischen Königswelle ermöglichen dagegen volle Flexibilität. An die Stelle von Kurven- und Koppelgetriebe treten elektronische Servoantriebssysteme und eine virtuelle elektronische Königswelle sorgt für Synchronität der einzelnen Bewegungsachsen. Beliebige takt- und winkelsynchrone Bewegungen werden von einer zentralen Steuerung vorgegeben.

Außerplanmäßige Maschinenzustände, wie Stop- oder Not-Aus-Situationen und Initialisierungsbewegungen, können winkelsyn-chron realisiert werden. Dynamische Veränderungen von Packgut oder Packmittel in der Anlage, wie beispielsweise Schlupf der zu verpackenden Produkte oder eine Dehnung von Verpackungsmate-rial, können während des Maschinenlaufs durch Sensoren erfasst und durch Anpassung der entsprechenden Bewegungsabläufe eli-miniert werden. Das klassische mechanische Maschinenkonzept wird durch diese Entwicklung nachhaltig verändert und stark ver-einfacht. Der Aufbau der Verpackungsmaschine lässt sich in überschau- und standardisierbare Module gliedern.


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3 Systemübersicht

Bild 3-1: Skizze einer Verpackungsmaschine

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M3.2 Struktur des Automatisierungssystems PacDrive™

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3.2 Struktur des Automatisierungssystems PacDrive™

Das Automatisierungssystem PacDrive™ bietet eine technisch und wirtschaftlich optimale Lösung für elektronische Verpackungsma-schinen. PacDrive™ besteht aus einer leistungsfähigen PC- basierten Steuerung, dem PacDrive Controller und den digitalen MotorControllern, die das Leistungsnetzteil, die Leistungsendstufe und den Servoregler für die einzelnen Achsen beinhalten (Bild 3-2).

Der PacDrive Controller ist der intelligente Kopf des Systems und basiert auf einem Industrie-PC. Der PacDrive Controller synchroni-siert und koordiniert die Bewegungsfunktionen der Verpackungsmaschine. Durch den Einsatz einer IEC 61131-3 Soft-SPS dringt er in Einsatzbereiche vor, die bisher einer klassischen SPS vorbehalten waren. Die einzelnen SPS- bzw. Bewegungsauf-gaben können dabei auf verschiedene parallele Tasks aufgeteilt werden, die mit der Programmierumgebung EPAS-4 nach dem Standard IEC 61131-3 implementiert werden.

Der ringförmige, digitale Echtzeitbus SERCOS realisiert den siche-ren Datenaustausch mit den MotorControllern. Auch bei Anwendungen auf Drehtellern etc. werden die dezentralen Motor-Controller zuverlässig mit neuen Sollwerten versorgt. Alle internen Zustände der Achsen können über den Echtzeitbus abgefragt und vom PacDrive Controller verarbeitet werden.

Neben digitalen und analogen Ein- und Ausgängen stehen am PacDrive Controller serielle Schnittstellen und ein Ethernet-Inter-face zur Verfügung. Durch die integrierte OPC-Schnittstelle ist die Anbindung unterschiedlichster Prozessvisualisierungs- und Leitsy-steme an PacDrive™ möglich. Über Feldbus-Interfacemodule können weitere Peripheriebaugruppen angeschlossen werden. Der PacDrive Controller kann dabei Feldbusmaster oder -slave sein. Die eingebauten Schnittstellen ermöglichen die Ferndiagnose über Telefonmodem oder Internet.

Speziell im Beverage- Bereich (Flaschenverschließmaschinen, Fla-schenetikettiermaschinen) ist es erforderlich, die Servomotoren auf einem Drehteller zu montieren. Die geringen Abmessungen des Drehtellers erfordern inovative Lösungen, da der Schaltschrank mit den Standardprodukten PacDrive Controller und PacDrive MC-4 in der Regel nicht auf dem Drehteller montiert werden kann. Um zusätzlich den Verkabelungsaufwand zum Drehteller so gering wie möglich zu halten hat ELAU für diese Anwendungen den PacDrive SCL-055 entwickelt, ein kompakter Servomotor mit integriertem MotorController, der auch für aseptische Verschließmaschinen geeignet ist. Der PacDrive SCL-055 aseptic ist mit einer speziellen Oberflächenbeschichtung ausgestattet, die ihn gegen viele Reini-gungs- und Desinfektionsmittel resistent macht.

Um die Baugröße der SCL-Antriebe so gering wie möglich zu halten, erfolgt die Versorgung zentral über das externe Leistungsnetzteil PacDrive PS-4 in Verbindung mit der PacDrive PD-8.


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3 Systemübersicht

3.3 Struktur

Bild 3-2: Systemübersicht des Automatisierungssystems PacDrive™


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M3.4 Komponenten

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3.4 Komponenten

Automation Toolkit EPAS-4

EPAS-4 zeichnet sich durch umfangreiche und ausgereifte Funktio-nen und Tools aus. Ein entscheidender Vorteil von EPAS-4 ist, dass alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind.

Dies bedeutet für Sie als Anwender:

Schnelle Einarbeitung, einfache Bedienung, alle Tools integriert.Bibliotheken Die umfangreichen, auf die Zielgruppe abgestimmten Bibliotheken,

helfen Kosten zu sparen und verbessern die Qualität der Anwenderprogramme.

Die Highlights

lauffähig unter Windows (empfohlen Windows XP Professional)

Programmiersprachen IEC 61131-3

SCOPE-Tool (Oszilloskopfunktionen)

Diagnosetool

sehr gute Debug-Möglichkeiten

serielle oder TCP / IP - Anbindung an den PacDrive Controller

PacDrive Controller

Der PacDrive Controller, eine Pentium basierte Steuerungshard-ware mit dem Echtzeit-Betriebssystem VxWorks, realisiert zentral die SPS- und Bewegungsfunktionen.

Ein PacDrive Controller synchronisiert, koordiniert und erzeugt die Bewegungsfunktionen für die Antriebe einer Lebensmittel- und Verpackungsmaschine.

Für die HMI-Aufgaben werden unterschiedlichste Standard-HMIs eingesetzt. Ob Low Cost-Klartext oder IPC, kein Problem für den flexiblen PacDrive Controller.

Die Highlights

Pentium Steuerungshardware

Echtzeit-Betriebssystem VxWorks

IEC 61131 SPS und Motion Control

Skalierbare Leistung

Standard-Schnittstellen zu Low Cost Bediengerät oder PC basiertem HMI

Kompakte Booksize-Bauform

Ethernet Schnittstelle

Standard Feldbusse

VarioCam® Motion Control

Antriebsbus SERCOS


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3 Systemübersicht

PacDrive SCLMotor mit

integriertemMotorController

Die kompakte Bauweise des PacDrive SCL vereint Motor und Lei-stungselektronik auf kleinstem Raum. Bei dem innovativen SCL ist der Motor, die Leistungsendstufe und der digitale Servoregler für eine Achse in einem platzsparenden Gehäuse untergebracht. Auf-grund der kompakten Bauweise mit integriertem Controller eignet er sich hervorragend für dezentralen Aufbau. Er ist mit Single- oder Multiturngeber lieferbar und konfiguriert sich mit Hilfe des elektro-nischen Typenschilds im SCL selbst.

Die Highlights

kompakte Bauform3,5 faches SpitzendrehmomentIntegrierte SERCOS SchnittstelleHochauflösende Single- oder MultiturngeberSchutzart IP65 / IP67einfache Verdrahtunghohe AusfallsicherheitTrapezformAseptic Variante IP67 (mit Sperrluft)

PacDrive PS-4zentrale

VersorgungEine kompakte und autarke Bauweise für Schaltschrankmontage sowie modernste Technologie zeichnen die Leistungsversorgungs-einheit PS-4 aus. Alle PacDrive SCL werden über das schnell montierbare PacDrive PS-4 mit nur einer Verbindungleitung ver-sorgt. Damit fügt sich das PS-4 nahtlos in das äußerst flexible, modulare Antriebskonzept ein.

Die Highlights

Leistungsversorgung 1 oder 3 phasigNetzfilter und Bleeder integriert5 kW Dauerleistung / 10 kW SpitzenleistungZwischenkreisleistung für bis zu 32 SCL-055 (abhängig von der Applikation)Integrierte SERCOS Schnittstellevoll diagnostizierbar durch integrierten Controllereinfache Montage

PacDrive PD-8FlexiblerVerteiler

Die PacDrive PD-8 Power Distribution Box ist das Bindeglied zwi-schen PS-4 und SCL. Ein „Verteiler“, an dem je nach Anzahl der Antriebe wahlweise 1 bis 8 SCL Hybridkabel angeschlossen wer-den können. Beim Betrieb von mehr als 8 Antrieben erweitern Sie das System einfach durch einen oder mehrere Verteiler PD-8. Die PacDrive PD-8 ist wie der SCL als Standard oder Aseptic-Variante verfügbar.

Informationen zu weiteren Komponenten erhalten Sie in der Betriebsanleitung PacDrive SCL-055. Informationen zu weiteren Komponenten finden Sie im Projektierungshandbuch.


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4.1 Transport

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4 Transport, Lagerung, Auspacken

4.1 Transport

Vermeiden Sie starke Erschütterungen.

Prüfen Sie die Geräte auf Transportschäden und informieren Sie gegebenenfalls sofort das Transportunternehmen.

4.2 Lagerung

Lagern Sie die Geräte in einem sauberen, trockenen Raum.

Lagerbedingungen:

Lufttemperatur zwischen - 25 °C und + 70 °C.

Temperaturschwankungen maximal 30 K pro Stunde.

4.3 Auspacken

Überprüfen Sie die Lieferung auf Vollständigkeit.

Überprüfen Sie alle Geräte auf Transportschäden.

Typenschild PS-4

Die Typenschilder enthalten alle wichtigen Daten:

Bild 4-1: Typenschild am PacDrive PS-4

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Bild 4-2: Logistisches Typenschild eines PacDrive PS-4
Bild 4-3: Technisches Typenschild eines PacDrive PS-4

Typenschild PD-8

Bild 4-4: Typenschild an der PD-8

Bild 4-5: Logistisches Typenschild einer PacDrive PD-8

Bild 4-6: Technisches Typenschild einer PacDrive PD-8

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4.3 Auspacken

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Typenschild PD-8 / PD-4 Platinenausführung

Bild 4-7: Logistisches Typenschild auf der Platinenausführung PacDrive PD-8/4

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5.1 Ersatzteil-Komponenten

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5 Instandhaltung

Eine schnelle Fehlererkennung und -beseitigung hilft den damit verbundenen Produktionsausfall auf ein Minimum zu beschränken.

Die Diagnosemeldungen des PacDrive™ - Systems, die über das Automation Toolkit EPAS abgefragt werden können, ermöglichen eine gezielte und effektive Störungssuche.

Im Störungsfall ist ein problemloser Austausch von defekten Kom-ponenten möglich, um zu gewährleisten, dass eine schnelle Behebung der Störung und Wiederaufnahme des Betriebs erreicht wird. Diese Arbeiten dürfen nur von qualifiziertem Wartungsperso-nal durchgeführt werden.

Bei Rücklieferung eines defekten Gerätes an den ELAU-Kunden-dienst bitten wir Sie, den Störungsbericht im Anhang auszufüllen.

5.1 Ersatzteil-Komponenten

Ersatzteilhaltung:

Eine Bevorratung der wichtigsten Komponenten ist eine wichtige Voraussetzung für eine ständige Funktion und Einsatzbereitschaft der Ausrüstung.

HINWEIS

Es dürfen nur Geräte mit gleicher Hardwarekonfiguration und glei-cher Softwareversion ausgetauscht werden, um sicherzustellen, dass die Anlage nach dem Komponententausch wieder korrekt arbeitet.

Geben Sie bei einer Ersatzteilbestellung folgende Daten an:

Artikelbezeichnung: z. B. PS-4/10/16/230/00

Artikelnummer: z. B. 13 13 02 59-001

HINWEIS

Diese Angaben finden Sie auf dem Typenschild der Ausrüstung (siehe Bild 4-1) bzw. in der Konfiguration des PacDrive™ - Systems.


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5 Instandhaltung

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5.2 Reparaturen

Bitte füllen Sie unbedingt den Störungsbericht im Anhang aus, wenn Sie defekte Bauteile zurücksenden. Sie können den Störungsbericht auch kopieren und als Faxvorlage verwenden.

VORSICHT!

Elektrostatische Entladung!

Bauteilbeschädigungen möglich!

Senden sie die Elektronikteile nur in einer Original- oder ver-gleichbaren Verpackung zurück.

Benutzen Sie auf jeden Fall eine ESD-Verpackung /-Folie.

5.3 Service-Adressen

Für Ersatzteilbestellungen

ELAU AGPostfach 125597821 Marktheidenfeld

Telefon: +49 (0) 93 91 / 606 - 0Fax: +49 (0) 93 91 / 606 - 300

Reparaturen und Kundendienst

Senden Sie Bauteile, die repariert oder überprüft werden sollen, mit dem Störungsbericht an folgende Adresse:

ELAU AGAbt. Kundendienst Hausanschrift:Postfach 1255 Dillberg 1297821 Marktheidenfeld 97828 Marktheidenfeld

Telefon: +49 (0) 93 91 / 606 - 142Fax: +49 (0) 93 91 / 606 - 340

Servicemitarbeiter

Falls Sie mit einem Servicemitarbeiter sprechen wollen oder einen Servicemitarbeiter vor Ort benötigen:

ELAU AGAbt. ApplikationPostfach 125597821 Marktheidenfeld

Telefon: +49 (0) 93 91 / 606 - 0Fax: +49 (0) 93 91 / 606 - 300


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5.4 Gerätetausch

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5.4 Gerätetausch

Beachten Sie beim Austausch des PacDrive PS-4 zusätzlich zu den hier folgenden Hinweisen unbedingt die Angaben des Maschinenherstellers.

GEFAHR!

Hochspannung!

Lebensgefahr!

Hochspannung bei Servomotoren im Generatorbetrieb möglich!

Vor Arbeiten an elektrischen Einrichtungen Hauptschalter öffnen und gegen Wiedereinschalten sichern.

Stellen sie sicher, dass die Antriebe still stehen.

Trennen sie Steckverbindungen nicht unter Spannung.

Vor Arbeiten am Gerät Zwischenkreis Gleichspannung entladen und mit einem Messgerät auf Spannungsfreiheit überprüfen.

VORSICHT!

Elektrostatische Entladung!

Bauteilbeschädigung möglich!

Berühren Sie die Platinen nur an den Kanten.Berühren Sie keine Anschlüsse oder Bauelemente.

Vorhandene statische Ladungen abbauen durch berühren einer geerdeten metallischen Fläche wie z.B. ein geerdetes Gehäuse.

Verhindern Sie das Entstehen elektrostatischer Ladung durch geeignete Kleidung, Teppiche oder Mobiliar und indem Sie die Platinen so wenig wie möglich bewegen.


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5 Instandhaltung

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PacDrive PS-4 tauschen

Hauptschalter öffnen.

Hauptschalter gegen Wiedereinschalten sichern.

GEFAHR!

Hochspannung!

Lebensgefahr!

Leistungssteckverbinder der Kabel nur in spannungslosem Zustand der Anlage trennen oder zusammenfügen!

VORSICHT!

Heise Oberflächen am Gehäuse des PS-4!

Verbrennungsgefahr!

Tragen Sie Schutzhandschuhe oder warten Sie bis die Oberflä-chentemperatur gefahrloses Berühren zulässt!

Anschlussleitungen vom PS-4 trennen.

Schrauben an der Gehäuseober- und -unterseite lösen.

PacDrive PS-4 herausnehmen.

Neues PS-4 einbauen und Schrauben anziehen.

PS-4 entsprechend dem Maschinenschaltplan anschließen.

Anlage erneut in Betrieb setzen.

PacDrive PD-8 tauschen



GEFAHR!

Hochspannung!

Lebensgefahr!


Power in/out Kabel von der Klemme lösen und entfernen.

SERCOS in/out Steckverbindung lösen und Kabel entfernen.

SCL Steckverbindungen lösen und Kabel entfernen.

PD-8 tauschen.

Power in/out Kabel in die dafür vorgesehene Kabeldurchführung schieben, Klemme befestigen und die Zugentlastung der Kabel-durchführung bei entlastetem Kabel festdrehen.


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5.5 Reinigung

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SERCOS in/out Steckverbindung in die dafür vorgesehene Kabeldurchführung schieben, Stecker in die Buchse einrasten und die Zugentlastung der Kabeldurchführung bei entlastetem Kabel festdrehen.

SCL Steckverbindungen in die dafür vorgesehene Kabeldurch-führung schieben, Stecker in die Buchse einrasten und die Zug-entlastung der Kabeldurchführung bei entlastetem Kabel festdrehen.

Kabel tauschen



GEFAHR!

Hochspannung!

Lebensgefahr!


Leistungssteckverbinder nur bei trockenen und sauberen Steck-seiten zusammenfügen!

Falls keine fertig konfektionierten Kabel von ELAU verwendet werden, Belegung neuer Kabel auf Übereinstimmung mit dem Anschlussplan des Maschinenherstellers überprüfen!

Anschlussleitungen vom PS-4 trennen / befestigen (siehe PacDrive PS-4 tauschen).

Anschlussleitungen vom PD-8 trennen / befestigen (siehe PacDrive PD-8 tauschen).

Zusätzlich beim Austausch von Kabeln Angaben des Maschi-nenherstellers beachten.

5.5 Reinigung

Bei vorschriftsmäßigem Einbau sind die Geräte weitgehend wartungsfrei.

Staub und Fremdkörper, die vor allem durch den Kühlluftstrom her-angetragen werden, können entfernt werden, indem die Geräte nach dem Spannungsfreischalten ausgebaut werden und mit trockener Pressluft (max. 1 bar) ausgeblasen werden.


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5.6 EMV-Regeln

Zur Steuerung und Regelung von Motoren wird die Netzspannung durch Gleichrichten im PS-4 in in Gleichspannung umgewandelt. Mit dieser Zwischenkreisgleichspannung werden alle angeschlossenen SCL-055 versorgt. Diese gespeicherte Energie wird im SCL-055 durch gezieltes Ein- und Ausschalten mittels sechs Halbleiter-Schaltern dem Motor zugeführt. Der steile Anstieg und Abfall der Spannung stellt erhebliche Anforderungen an die Isolationsfestigkeit der Motorwicklung. Ein wichtiger zusätzlich zu beachtender Aspekt ist die Elektro Magnetische Verträglichkeit (EMV) zu anderen System-Komponenten. Die hohe Flankensteilheit der getakteten Spannung erzeugt Oberschwingungen großer Intensität bis in den Hochfrequenz-bereich hinein.

Beachten Sie deshalb folgende EMV-Regeln:

Wählen Sie beim Einbau die HF-technisch niederohmigste Erdungsmöglichkeit für das PS-4. (z.B. nichtlackierte Montageplatte des Schaltschrankes).

Kontaktieren Sie möglichst großflächig (Skin-Effekt). Entfernen Sie notfalls vorhandene Farbe, so dass eine sichere flächige Kontaktierung möglich ist.

Führen Sie vom Zentralen-Erdungs-Punkt die Erdung sternförmig an die entsprechenden Anschlüsse. Leiterschleifen der Erdung sind unzulässig und können zu unnötigen Beeinflussungen führen.

Verwenden Sie nur geschirmte Kabel.

Nur großflächige Übergänge von Schirmen sind zulässig.

Beachten Sie unbedingt die Schaltungsvorschläge.

Verlegen Sie keine Kabelschleifen im Schaltschrank.

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5.7 Inbetriebnahme

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VORSICHT!

Elektromagnetische Felder!

Störungen bzw. Ausfall der Anlage möglich!Bei der Installation müssen die nachfolgenden Regeln beachtet werden, um Folgen exzessiver Störungswirkungen weitestgehend auszuschließen.

Im Zusammenhang mit elektronischen Steuerungen dürfen keine induktive Lasten ohne geeignete Entstörung geschaltet werden.

Geeignete Entstörung wird bei Gleichstrombetätigung durch die Anordnung von Freilaufdioden und bei Wechselstrombetätigung durch die Anordnung von schütztypenbezogenen handelsübli-chen Löschgliedern erreicht.

Nur ein unmittelbar an der Induktivität angeordnetes Entstörele-ment erfüllt den Zweck. Im anderen Falle werden durch den Schaltstromstoß über die Entstörgliedleitungen unter Umstän-den sogar erhöhte Störungen abgestrahlt. Es ist weit einfacher Störungsquellen zu vermeiden, als die Auswirkungen vorhande-ner Störungen zu eliminieren.

Auf keinen Fall dürfen Kontakte, die nicht entstörte induktive Lasten schalten, in einem Raum mit den PacDrive™ Kompo-nenten angeordnet werden. Das gilt ebenso für Leitungen, die nicht entstörte, geschaltete Induktivitäten führen und solche Lei-tungen, die parallel daran entlang geführt werden. Die Steue-rung muss durch einen Faradayschen Käfig (eigenes Schaltschrankabteil) von solchen ”Störquellen” getrennt sein.

5.7 Inbetriebnahme

Wir empfehlen bei der Erstinbetriebnahme dringend ELAU-Perso-nal in Anspruch zu nehmen.

Dies sollte nicht nur aus Gewährleistungsgründen geschehen, son-dern gleichzeitig wird

die Ausrüstung kontrolliert,

die optimale Konfiguration ermittelt,

das Bedienpersonal eingewiesen.

GEFAHR!

Hoher Ableitstrom!

Lebensgefahr!

Der Ableitstrom ist größer als 3,5 mA. Für Geräte ist daher ein fester Anschluss an das Versorgungsnetz erforderlich (nach DIN EN 50178 - Ausrüstung von Starkstromanlagen


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5 Instandhaltung

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Vorgehensweise bei der Erstinbetriebnahme:Auspackenund prüfen

Verpackung entfernen.

Geräte auf Unversehrtheit prüfen. Nur unbeschädigte Geräte in Betrieb setzen.

Lieferung auf Vollständigkeit prüfen.

Daten anhand der Typenschilder prüfen.Siehe auch „Auspacken“ auf Seite 21.Siehe auch „Gerätetausch“ auf Seite 27.

SERCOSAdresse

einstellen

Mit geeignetem Werkzeug die vorgesehene SERCOS Adresse (0-99) einstellen.

HINWEIS

Achten Sie sorgfältig darauf, in einem SERCOS-Ring keine Adres-sen mehrfach zu vergeben! Jeder SERCOS-Teilnehmer benötigt eine eigene, eindeutige Adresse.

Montieren Anforderungen an den Aufstellort beachten.

Anforderungen an die Schutzart und die EMV-Regeln beachten.

VORSICHT!

PacDrive PS-4 hat eine Nenn-Anschlussspannung von 230 V! Falsche Anschlussspannung kann zur Zerstörung des Gerätes führen!

Beim Einsatz des Gerätes in Drehstromnetzen (3 AC 380...480 V) einen Spar-Trafo verwenden, um Zerstörung des PS-4 zu vermeiden.

Gerät montieren.

Bild 5-1: Anschlußbelegung PS-4

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5.7 Inbetriebnahme

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PS-4 elektrischanschließen

Verbindung für die Anschlüsse X1 und X2 lt. Verdrahtungsplan herstellen. (Verdrahtungsbeispiele: Siehe auch „Elektrische Anschlüsse“ auf Seite 53.)

Vorkonfektioniertes Kabel (PS-4/PD-8) mit dem Anschluß X4 verbinden.

Vorkonfektioniertes SERCOS Kabel in den Anschluß X8 stecken und einrasten.

Bild 5-2: Anschlußbelegung PD-8

PD-8 elektrischanschließen

Blindstopfen („Power in“ und SERCOS in) der Kabeldurchfüh-rungen am PD-8 entfernen.

Bild 5-3: Kabeldurchführungen PD-8

Verbindungskabel PS-4/PD-8 durch die Öffnung „Power in“ schieben.

SERCOS Kabel durch die Öffnung „SERCOS in“ schieben.

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Bild 5-4: Anschluß des PS-4/

Verbindungskabel PS-4/PD-8 verdrahten und die Zugentlastung der Kabeldurchführung bei entlastetem Kabel festdrehen.

SERCOS Kabel , in den SERCOS Anschluß stecken und einra-sten. Die Zugentlastung der Kabeldurchführung bei entlastetem Kabel festdrehen.

Wird eine weitere PD-8 angeschlossen, vorkonfektioniertes Ver-bindungskabel „PD-8/PD-8“ wie zuvor beschrieben mit den Power in/out Anschlüssen und das nächste SERCOS Kabel mit SERCOS in/out verbinden.

VORSICHT!

Eindringende Flüssigkeit durch unsachgemäße Montage der Kabel-durchführungen oder fehlende Blindstopfen!

Beschädigung der elektrischen Teile!

Kabelführungen auf Dichtigkeit prüfen.

An unbenutzten Kabeldurchführungen, fehlende oder defekte Blindstopfen umgehend ersetzen. PD-8 nicht ohne aufge-schraubte und auf Dichtigkeit geprüfte Blindstopfen betreiben.

PD-8 nicht mit geöffnetem Gehäusedeckel betreiben. Vor der Inbetriebnahme Deckel schließen und auf Dichtigkeit prüfen.

Siehe auch „Technische Daten“ auf Seite 47.

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5.8 Konfiguration / Pro-

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HINWEIS

Nur am Anschluss des letzten PacDrive SCL-055 müssen die bei-den Jumper (Jumper für Terminierung) über dem SERCOS-Anschluss-Stecker auf die Stellung „closed“ gesteckt werden auch wenn mehrere PD-8 verwendet werden. Dadurch wird der SER-COS Ring geschlossen.Die physikalische Reihenfolge der SERCOS-Teilnehmer unterschei-det sich von der Nummerierung der PD-8 Kabeldurchführungen.

Sicherheitsfunktionen wie z.B. NOT-AUS-Endschalter überprüfen.Inbetriebnahme

fortsetzen.Anlage lt. Betriebsanleitung (Verpackungsmaschinenhersteller) weiter in Betrieb nehmen.

Informationen zum Anschluss der PacDrive SCL an die PacDrive PD-8 erhalten Sie in der Betriebsanleitung „PacDrive SCL“. Weitere Informationen zu Teilnehmern im SERCOS-Ring und Systemlösun-gen mit Sperrluft erhalten Sie ebenfalls in der Betriebsanleitung „PacDrive SCL“.

5.7.1 Teilnehmer im SERCOS-Ring

Einen einzelnen PacDrive SCL aus dem SERCOS-Ring nehmen

Zu Testzwecken können bei der Inbetriebnahme oder beim Tausch einzelne PacDrive SCL aus dem SERCOS-Ring genommen werden.

Sie gehen dazu wie folgt vor:

Stecker des betreffenden SCL abziehen.

SERCOS-Brücke (Art.Nr. 53150032) auf den freigewordenen Steckplatz stecken.

Der SCL ist damit im SERCOS-Ring ersetzt.

Bild 5-5: SERCOS-Brücke als SCL-Ersatz

5.8 Konfiguration / Programmierung / Diagnose

Das PacDrive PS-4 wird bei ELAU abgeglichen. Der Kunde muss keinen Abgleich durchführen.

Die Fehlerdiagnose und Überwachung der Betriebszustände wird in den PacDrive Controllern durchgeführt. Informieren Sie sich hierzu in der entsprechenden Beschreibung.

Zusätzlich ist eine Diagnose über die LED’s am PacDrive PS-4 möglich.


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5.8.1 Diagnose LED’s

Bild 5-6: Diagnose LED’s des PacDrive PS-4

reset Taster zum Rücksetzen des PacDrive PS-4. Es wird nur das PacDrive PS-4 neu gestartet.

pow Grüne Steuerspannungs-Anzeige

Aus: Steuerspannung (24V) fehlt oder ist zu niedrig

Ein: Normalbetrieb; Die Steuerspannung liegt im normalen Bereich

err Rote Fehler - Anzeige (signalisiert vom PacDrive System)

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5.8 Konfiguration / Pro-

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Die Fehler-Anzeige signalisiert den Betriebszustand des PacDrive PS-4 anhand der folgenden Zustände.

Bild 5-7: Anzeige-Zustand der Diagnose LED „err“

S1/S2 Adresseinstellung Drehschalter

Die zweistellige SERCOS-Adresse (00 - 99) muss für jeden SER-COS Teilnehmer im Ring eindeutig sein.

S1: Zehnerstelle der SERCOS Adresse

S2: Einerstelle der SERCOS Adresse

buserr SERCOS Bus-Fehleranzeige (signalisiert vom SERCOS Bus)

Anzeige die Fehler vom SERCOS Bus anzeigt. Leuchtet, wenn ein Bus-Fehler auftritt. Der Zustand kann auch kurzzeitig auftreten und ist nicht quitierbar.

5.8.2 Die Kombination PacDrive SCL und PacDrive PS-4

SCL Signale im PS-4

Alle Ready Signale der einzelnen PacDrive SCL laufen im PS-4 zusammen. Sie werden dort ausgewertet. Der Ready-Kontakt am PS-4 wird erst dann gesetzt, wenn alle SCL und das PS-4 ein Ready Signal liefern.

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Einfluss der PS-4 Signale auf den SCL

Am SCL existiert kein HardwareEnable Eingang. Der Eingang HardwareEnable, das Signal PowerSupplyEnable und Fehlermel-dungen des PS-4 müssen jedoch zu Reaktionen im SCL führen.

Deshalb werden folgende Signale vom PacDrive PS-4 zum MAx-4 gesendet:

PS-4 ist aktiv

Fehlermeldung der Klasse 1 vom PS-4

Fehlermeldung mit Fehlerreaktion A vom PS-4.

Im SCL wird das Abrampen des Motors (Fehlerreaktion B) eingelei-tet, wenn das PS-4 als inaktiv oder eine Fehlermeldung mit Fehlerreaktion B vom PS-4 gemeldet wird.

Bei Fehlermeldungen mit Fehlerreaktion A vom PS-4 werden die Endstufen der entsprechenden SCL sofort abgeschaltet. Der Motor trudelt aus. Der SCL verhält sich wie ein MC-4, bei dem CoastEna-ble gesetzt ist und HardwareEnable abgeschaltet wird. Es wird keine Fehlermeldung ausgelöst.

HINWEIS

Am PacDrive PS-4 ist die Funktion „Inverter Enable“ nicht integriert. Eine Sicherheitsbeschaltung ist über den RDY-Kontakt zu realisieren.

5.9 Bestellnummern

5.9.1 PacDrive PS-4

Bild 5-8: Typenschlüssellegende des PacDrive PS-4

Tabelle 5-1: Bestellnummern PacDrive PS-4

Bestellnummer Artikelbezeichnung Erläuterungen

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5.9 Bestellnummern

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PacDrive PD-8

Tabelle 5-2: Bestellnummern PacDrive PD-8 / PD-4

5.9.2 Kabel

Verbindungskabel

Bild 5-9: Bestellnummern der Verbindungskabel

VORSICHT!

Biegeradius für ELAU Hybridkabel:

bei Festverlegung 3 x Kabeldurchmesser!

bei ständiger Bewegung 10 x Kabeldurchmesser!

Kabelschäden möglich!

Halten Sie den festgelegten Biegeradius ein.

SERCOS-Kabel

Tabelle 5-3: Bestellnummern der SERCOS-Kabel


13 13 02 59 - 001 PacDrive PD-8 Kunststoff (Standard)

13 13 02 59 - 002 PacDrive PD-8 Edelstahl

11 13 01 66 PD-8 Unit Platinen - Ausführung

11 13 01 67 PD-4 Power Distributor Platinen - Ausführung


15 15 45 02 - XXX E-MO 102 Verbindungsk. PS-4/PD-8max. 20 m Gesamtlänge von PS-4 bis zum letzten PD-8

15 15 45 04 - XXX E-MO 104 Verbindungsk. PD-8/PD-8max. 20 m Gesamtlänge von PS-4 bis zum letzten PD-8

15 15 45 11 - XXX E-MO 109 Verbindungsk. PS-4/PD-8, asepticmax. 20 m Gesamtlänge von PS-4 bis zum letzten PD-8

15 15 45 12 - XXX E-MO 110 Verbindungsk. PD-8/PD-8, asepticmax. 20 m Gesamtlänge von PS-4 bis zum letzten PD-8

*) Kabellängen bis 2 m in Schritten von 10 cmKabellängen bis 10 m in Schritten von 50 cm


KA 99 037 - 005 Patch-Kabel Kategorie 7 RJ45 Patchkabel (Cat 7 / 0,5 m)

KA 99 037 - 010 Patch-Kabel Kategorie 7 RJ45 Patchkabel (Cat 7 / 1 m)

KA 99 037 - 020 Patch-Kabel Kategorie 7 RJ45 Patchkabel (Cat 7 / 2m)


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5 Instandhaltung

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6.1 Aufbau einer PacDrive PS-4/PD-8, SCL055 Anordnung

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6 Projektierung

6.1 Aufbau einer PacDrive PS-4/PD-8, SCL055 Anordnung

Die Geräte PacDrive PD-8 und auch die PacDrive SCL-055 sind über den Einsatz in der üblichen industriellen Umgebung hinaus auch für aseptische Bereiche konzipiert. Im aseptischen Bereich werden besondere Anforderungen an die Oberflächenbeschaffen-heit der Geräte und Kabel gestellt. Die folgende Abbildung zeigt einen PacDrive PS-4, PD-8, SCL-055 Verbund mit Abgrenzung der Einsatzbereiche.

Bild 6-1: Übersicht der Einsatzbereiche

6.2 PacDrive PS-4

6.2.1 Netzanschluß PacDrive PS-4

Einschaltvorgang

Beim Einschalten der Netzspannung erfolgt im PacDrive PS-4 eine „sanfte“ Aufladung der Zwischenkreiskondensatoren über den ein-gebauten Bleederwiderstand. Die minimale Zeit zwischen zwei Vorladevorgängen beträgt 15 s.

Erdbedingungen des VersorgungsnetzesGeerdete

DrehstromnetzeAn Drehstromnetzen mit geerdetem Sternpunkt können PacDrive PS-4 ohne Potentialtrennung betrieben werden.

UngeerdeteDrehstromnetze

An ungeerdeten Netzen (IT-Netze) oder an Netzen, die nicht am Sternpunkt geerdet sind, besteht die erhöhte Gefahr, dass zwi-schen Aussenleitern und Gehäuse des PacDrive Servoverstärkers unzulässige Überspannungen auftreten.Daher schreiben wir für den Betrieb an diesen Netzen einen Trenn-transformator vor, dessen Sternpunkt der Ausgangsseite, ebenso wie der PE-Anschluß des PacDrive PS-4, geerdet ist.

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6 Projektierung

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Anpassung der Netzspannung

Wenn die Netzspannung außerhalb der in den technischen Daten angegebenen Nennspannung liegt, ist eine Anpassung über einen Transformator entsprechend dem Leistungsbedarf der Anlage erforderlich.

Bei Sternpunkt geerdeten Netzen erfolgt die Spannungsanpassung über einen Spartransformator.

Bei allen anderen Netzen ist ein Trenntransformator erforderlich.

VORSICHT!

PacDrive PS-4 hat eine Nenn-Anschlussspannung von 230 V! Falsche Anschlussspannung kann zur Zerstörung des Gerätes führen!

Achten Sie bei der Verdrahtung bzw. Montage darauf, dass Sie den DC-Bus von PacDrive MC-4 Geräten mit einer Nenn-anschlußspannung von 400 V nicht koppeln mit einem PacDrive PS-4 Gerät mit einer Nennspannung von 230V.

Verwenden Sie beim Einsatz des Gerätes in Drehstromnetzen (3 AC 380...480 V) einen Trafo um die Zerstörung des PS-4 zu vermeiden.

Verdrahtungsbeispiele

Das PacDrive PS-4 kann an geerdete Drehstromnetze mit 3 x AC 230 V, +/- 10% direkt angeschlossen werden. Für kleinere Leistun-gen ist ein einphasiger Leistungsanschluss 1 x AC 230 V möglich.

Bild 6-2: Verdrahtungsbeispiele direkter Netzanschluss

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6.2 PacDrive PS-4

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Bild 6-3: Verdrahtungsbeispiele Anschluss über Spartrafo

Bild 6-4: Verdrahtungsbeispiele Schützbeschaltung

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6 Projektierung

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6.2.2 Auslegung Trafo

Für die Leistung des Zwischenkreises kann folgende Formel angege-ben werden:

PZK = Zwischenkreisleistung in W

MEFF = effektives Drehmoment in Nm

nMittel = mittlere Drehzahl in min-1

k = Faktor für Motor- und Reglerwirkungsgrad = 1,25

a = Anzahl PacDrive SCL

g = Prozentualer Anteil der gleichzeitig im Eingriff befindlichen PacDrive SCL (min 0,2 ........ 1)

Die Trafoanschlussleistung berechnet sich wie folgt:

SAT = Trafoanschlussleistung in W

PZK = Zwischenkreisleistung in W

F = Faktor für die Anschlussleistung = 2

Berechnung des netzseitigen Phasenstroms:

Einphasiger Anschluss:

Dreiphasiger Anschluss:

ITS = Trafo sekundärseitiger Phasenstrom in A

SAT = Trafoanschlussleistung in VA

Mit dem ermittelten Stromwert kann aus der folgenden Tabelle ein Spartrafo ausgewählt werden.

Können die Bewegungsabläufe und mechanischen Randbedingun-gen nicht oder nur unzureichend bestimmt werden, sollte der Trafo oder die Drossel für den PacDrive PS-4 Dauerstrom ausgelegt wer-den. Eine Messung an der Maschine kann die tatsächliche Netzbelastung und somit die nötigen Leistungsgrößen liefern.

PZK Meff nMittel2 π⋅60

---------- k a g⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

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ITSSAT

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6.2 PacDrive PS-4

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Als zusätzliches Hilfsmittel zur Berechnung kann auch das Tool ECAM-4 ab Version V2.3 verwendet werden. Damit können nahezu alle auftretenden Kombinationen betrachtet werden.

Auswahltabelle für Spartransformatoren der Fa. Block (Fremdprodukte)

Tabelle 6-1: Auswahltabelle Spartransformatoren

Kommt kein Trafo zum Einsatz, ist eine Netzdrossel aus der nach-folgenden Tabelle auszuwählen und einzusetzen:

Tabelle 6-2: Auswahltabelle Netzdrossel

Typ DSP 400/1,5 DSP 400/3 DSP 400/6 DSP 400/9 DSP 400/15

Ausgangsstrom 3 x 1,5 A 3 x 3 A 3 x 6 A 3 x 9 A 3 x 15 A

Bestellnummer Artikelbezeichnung Dauerstrom

FI 078 80 NKD 10 / 2.93 10 A

FI 078 74 NKD 25 / 1.17 25 A


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6 Projektierung

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6.3 Elektrische Versorgung über Schleifring

Für Anwendungen, bei denen die PacDrive PD-8 und PacDrive SCL-055 auf einem drehbaren Maschinengestell (Rondell) befestigt sind, ist der Einsatz eines Schleifrings zur elektrischen Versorgung der drehbar gelagerten Komponenten möglich. Der folgende Beschaltungsvorschlag zeigt den Belegungsplan des Leistungska-bels und des Datenkabels.

Bild 6-5: Schaltungsvorschlag für Schleifringübertragung

Die oben angegebenen Farben können in der Praxis abweichen, da sie nicht genormt sind.

Für die Tx bzw. Rx Leitungen sind jeweils die im Cat 7 - Kabel vor-handenen Adernpaare zu verwenden.

Zusammengehörende Paare sind durch die Verdrillung und gemeinsame Schirmung zu identifizieren.

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7.1 PacDrive PS-4

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7 Technische Daten7.1 PacDrive PS-4

7.1.1 Allgemein

PacDrive PS-4/10/16/230

Tabelle 7-1: Technische Daten PacDrive PS-4 /10/16/230

Parameter Wert

Artikelbezeichnung PS-4 / 10 / 16 / 230

Bestellnummer 13 13 02 58

Versorgung- Nenn-Anschlussspannung- Netzfrequenz- Steuerspannung / -strom

Drehstrom3 AC / 1 AC 220V (-10%) bis 240V (+10%) 48 .. 62 HzDC 24 V (-15%..+25%) / max 13 AEigenverbrauch max. 1 A

Zwischenkreis- Zwischenkreisspannung- Kapazität- UBleeder ON- UBleeder OFF- Überspannung- Bremswiderstand-Widerstand- Bremswiderst.-Dauerleistung- Bremswiderst.-Spitzenleistung

DC 270 V bis 370 V660 µF ( SCL-Kap.)DC 410 VDC 400 VDC 430 V21,5 Ohm100 W7 kW

Motoranschluß- Zwischenkreisspannung- Zwischenkreisdauerstrom

- Zwischenkreisspitzenstrom (1s)- Steuerspannung- Dauerstrom- Spitzenstrom (1s)

DC 270 V bis 370 V16 A (bei Versorgung 3 AC...)10 A (bei Versorgung 1 AC...)32 ADC 24V (wie Eingangsspannung)13 A25 A

Verlustleistung- Elektronikversorgung- Bremswiderstand (intern)- Leistungsteil

ca. 12 W0 ... 100 W (abhängig von der Applikation)ca. 4 W / A

Eingänge- Eingangsspannung / -strom- Eingangsfilter

DC 20..30V / 5 mA5 ms

Ausgänge- Relais-Ausgänge DC 20..30 V / 2 A

Gewicht 3,5 kg

Belüftung interner Lüfter

Umgebungsbedingungen- Schutzart- Umgebungstemperatur im Betrieb- bei Lagerung und Transport-Isolierung

- Überspannungskategorie- Überspannungsfestigkeit- Funkstörgrad

IP20+5 .. +45 °C (+55 °C bei reduzierter Lei-stung -2% pro K bei INC und ISC)-25 .. +70 °CVerschmutzungsgrad 2 ..., Betauung nicht zulässigK III, T2 (DIN VDE 0110)Klasse 1 (DIN VDE 0160)Klasse A EN 55011 / EN 61800 - 3

Approbation in Vorbereitung


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7 Technische Daten

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HINWEIS

Bei Umgebungstemperaturen >45 °C ist für eine zusätzliche Umwäl-zung der Kühlluft im Schaltschrank zu sorgen (externer Lüfter).

7.1.2 Elektrische Anschlüsse

Bild 7-1: Übersicht der Anschlüsse des PacDrive PS-4

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7.1 PacDrive PS-4

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X1 - Steuersignale

Tabelle 7-2: Anschluss X1 - Steuersignale

X2 - Steuerspannung und Netzanschluss

Tabelle 7-3: Anschluss X2 - Steuerspannung und Netzanschluss

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Pin Bezeichnung Bedeutung Bereichmax. Quer-

schnitt

1 HW enable Hardware enable DC24V (entspr. IEC61131-2 Typ I)

1,5 mm2

2 0 V 1,5 mm2

3 ZK dis Zwischenkreis discharge

DC24V (entspr. IEC61131-2 Typ I)

1,5 mm2

4 0 V 1,5 mm2

5 *) RDY + Betriebsbereit Kontakt (öffnet im Fehlerfall)

DC 20...30 V / 2 A 1,5 mm2

6 *) RDY - Betriebsbereit Kontakt DC 20...30 V / 2 A 1,5 mm2

7 NC not connected 1,5 mm2

8 NC not connected 1,5 mm2

*) Der Ready Kontakt meldet Betriebsbereitschaft des PS-4 und der angeschlos-senen Komponenten. Bei geschlossenem Ready Kontakt ist das System bereit zur Netzzuschaltung. Im Fehlerfall öffnet der Ready Kontakt.Der Ready Kontakt muss in die Ansteuerung des Netzschützes eingeschleift werden, damit bei einem Fehlerfall das Netz abgeschaltet wird.

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��Pin Bezeichnung Bedeutung Bereich

max. Quer-

schnitt

1 24 V Steuerspannung 24 V -15%..+25% 4 mm2

2 0 V Steuerspannung 0 V 4 mm2

3 PE Schutzleiteranschluss 4 mm2

4 L1 Phase L1 3AC/1AC 220..240 V 4 mm2

5 L2 Phase L2 3AC/1AC 220..240 V 4 mm2

6 L3 Phase L3 3AC/1AC 220..240 V 4 mm2


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7 Technische Daten

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X3 - Zwischenkreis

Tabelle 7-4: Anschluss X3 - Zwischenkreis

VORSICHT!

PacDrive PS-4 hat eine Nenn-Anschlussspannung von 230 V! Es kann bei falscher Anschlussspannung zur Zerstörung des Gerä-tes kommen!Achten Sie bei der Verdrahtung bzw. Montage darauf, dass Sie den DC-Bus von PacDrive MC-4 Geräten mit einer Nenn-Anschluß-spannung von 400 V nicht koppeln mit einem PacDrive PS-4 Gerät mit einer Nennspannung von 230V.

X4 PD-8 / SCL Anschluss

Tabelle 7-5: Anschluss X4 - PD-8 / SCL Anschluss

X7 - Diagnose

Tabelle 7-6: Anschluss X7 Diagnose

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schnitt

1 DC + ZK - Spannung + DC 270..370 V 4 mm2


3 DC - ZK - Spannung - DC 270..370 V 4 mm2


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schnitt

1 24 V Steuerspannung 24 V -15%..+25% 4 mm2

2 0 V Steuerspannung 0 V 4 mm2

3 PE Schutzleiteranschluss 4 mm2




schnitt

1 PRO_SEL 0,25 mm2

2 RxD Receive Data 0,25 mm2

3 TxD Transmit Data 0,25 mm2

4 GND Signal Ground 0,25 mm2

5 RS232_SEL 0,25 mm2

6 VCC 0,25 mm2


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7.1 PacDrive PS-4

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X8 - SERCOS

Tabelle 7-7: Anschluss X8 SERCOS Anschluss

7.1.3 Abmessungen

Bild 7-2: Abmessungen des PacDrive PS-4

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Bezeich-nung

Bedeutung Bereichmax. Quer-

schnitt

1 SEROUT+ SERCOS Out +

2 SEROUT- SERCOS Out -

3 SERIN+ SERCOS In +

4 NC not connected

5 NC not connected

6 SERIN- SERCOS In -

7 NC not connected

8 NC not connected

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7 Technische Daten

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7.2 PacDrive PD-8

7.2.1 Allgemein

Tabelle 7-8: Technische Daten PacDrive PD-8

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Betriebsanleitung - ANERTKOM€¦ · gegen direktes und indirektes Berühren gefährlicher Spannungen durch eine in der Anlage/Maschine realisierte „sichere Trennung“ von Primär