TMC安装说明书

1、e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 1 頁 dm turret 直驅馬達刀塔 tmc 控制器 安裝說明書 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 2 頁 1, 前言 tmc 控制器是用來控制dm 刀塔的換刀定位功能, 與車床控制器間的連線功能強大. tmc控制器並有rs232連接埠 , 用來跟筆記型電腦或桌上型電腦連線 tmc 控制器的銘牌標示 model:tmc-14-230-12-16-1.2/11 型號 code: 0497012251 料號 s/n * 序號 set for: dm-16 s/n xxxxxxxx 配對刀塔的序號 型號說明

2、 : model: tmc -14 -230 -12 -16 -1.2 /11 硬體版本 電壓 刀位數 刀塔規格 刀盤慣量 軟體版次 1.所有接線工作都需切斷電源後才可執行 2.電源切斷後tmc內部電容器還有一定電量 3.絕對嚴禁打開tmc的外殼 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 3 頁 ce 宣告 tmc 歸類為國際產品標準en-61800. tmc 與刀塔一起通過測試且符合下列規範cei en 61800-2 and cei en 61800-3 and cei en 61800-5-1. tmc 的應用等級是c3(使用在第二環境或不與民用環境連接之工業輸電網路

3、) 這類設備不得用於家用之低壓公共輸電網路 因此 , 若將此設備使用於民用環境將可能會干擾其它電子設備, 需設法避免此狀況發生 在連接至 tmc 的三相電源前需加裝濾波器以符合emc 規範要求 , 建議使用的 emc 濾波器為 finmotor fin 1200-010v 或更高等級. tmc 控制器需透過設備安裝人員配線以用來驅動無刷馬達, 不可單獨使用且非安全器材, 所以並不屬於需標示ce 標誌的產品類別 ce 標誌是用來標示低壓元件符合電氣安全的規範, 依2006/42/ce 的規定 , 需由機械製造商作emc 及一般安全標準的認證 , 本技術手冊提供符合emc 認證的安裝方式 為了符合

4、 en-61800-5-1 的規範 , 需遵守以下規則 1.tmc 連接的電源需為有tt或tn接地的固定式工業供電網路, 超電壓類別 iii 或以上 . 2.tmc 需安裝在配電箱內, 配電箱的防污等級需為ii 級以上 , 或達到 ip54 以上的防水防塵等級. 3.24vdc 電源 (tmc 的cn8 連接點 ) 及低壓 i/o(tmc的cn1,cn2,cn7 連接點 ) 必需連接安全超低壓(selv) 4.tmc 的三相電源需接保險絲及電源接觸器 5.配電箱需加安全鎖或開門自動斷電裝置 6.切斷電源後需等待至少5分鐘才可以用手接觸tmc 耐壓測試的注意事項 tmc 於出廠時已做過絕緣耐壓測

5、試, 所以在做配電盤絕緣耐壓測試時不需再連接tmc 但若想要再對tmc 做耐壓測試 , 可依 en 60204-1 的標準連接三相電源最高可至500v 要對 tmc 作耐電壓測試時需將裝在底部的保險絲fuse fz移除 耐電壓測試不可超過1500vac,時間需少於 1秒 ( 依en61800-5-1 標準 ). 有關 rohs 及weee 的規定 : tmc控制器是用在大型機器上的馬達驅動器, 因此不適用於rohs 及weee 的規定範圍 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 4 頁 tmc 的特性 : 最佳的換刀路徑選擇 可選擇換刀旋轉方向 絕對值刀位輸出, 不需歸零

6、程序 刀位編碼含檢查同位碼 刀位編碼可回傳至cnc 先進的診斷軟體 可將馬達設定為離線, 確保維修檢查時不轉動 可換至維修模式, 讓馬達只以20%的速度轉動刀盤 小螢幕直接顯示刀塔狀況 tmc 的規格(tmc 內的參數設定已最佳化測試, 未經原廠許可不建議作修改) 動力電源 三相電源 230v +15% - 10 % 50/60hz 2hz 3 16 a max 輔助電源 dc 直流電源 (selv安全超低電壓 ) 24v dc10% 5a max. 數位訊號輸入 (selv) sink 負輸出 24 vdc 10% 5 ma 24 vdc 數位訊號輸出 selv transistor mos

7、 n.o. (source正輸出 ) 0.03 a max (過載保護 ) 電磁閥指令輸出 電磁閥最大電流 transistor mos n.o. (source正輸出 ) 2a max ( 過載保護 ) 其它規格 工作溫度 : 0 55 c 工作濕度 5. 95% 震動 0,5 g rms (for short period) 0,1 g rms (continuously) e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 5 頁 2. 配線配線注意事項注意事項注意事項 請參考第 6章之接線圖 動力電源 tmc 需要 230vac 三相電源 230vac 電源端需安裝可作緊急停

8、止功能的接觸器( 詳第 6章接線圖 ) 230vac 電源端需安裝16a保險絲 ( 詳第 6章接線圖 )( 馬達起動電流建議值16a). 建議安裝濾波器以符合 e.m.c. 規範 輔助電源 24 vdc tmc 需額外接 24vdc 輔助電源來驅動, 此電源需加裝3a慢燒型 (slow-type)保險絲 保護接地保護接地 (pe)(pe)(pe) 保護接地端子位於連接器cn10, pin 4. tmc 的金屬外殼及散熱片已連接至接地端子 功能接地功能接地(只適用只適用 tmc/11tmc/11tmc/11型 型)在cn1 連接器旁有一個m3 螺絲 , 這顆螺絲不是用來作保護接地的, 而是用來連

9、接cn1 及cn2 電纜外皮上的金屬隔離網 雜訊隔離接地隔離接地(只適用只適用 tmc/11tmc/11tmc/11型 型)cn8 連接器的第 3端子 (sg)在tmc 內部連接金屬殼體並連接cn7 連接器的金屬本體, 所以需將 cn8 的第 3端子連接至”雜訊隔離接地” 供電規格供電規格 額定一次變電電壓 視工廠狀況 額定二次變電電壓 230 vac 10% 3 額定輸出功率 1000 va 於10 a rms 時最大壓降 ( 馬逹加速期間) 5% 接線方式 star-star or delta-star 二次變電電壓跳動穩定度 2% 注意 : (1) 檢測馬達加速時的二次變電電壓降, 以確

10、保壓降沒有超過5% (2) 二次變電的 y接中心需接地 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 6 頁 i/o 訊號的功用訊號的功用 從tmctmc 輸出至輸出至輸出至 cnccnccnc 的訊號的訊號的訊號 locked: 表示刀塔已咬合 indexd: 表示刀塔定位完成( 可開使作行程移動) ready: 表示控制器待機(ready=on), 或是處於緊急停止/alarm 狀態 (ready=off) alpos1, alpos2, alpos4, alpos8, alpos16, alpos32: 表目前刀位 ( 當ready=on) 或alarm code 警報碼

11、(ready=off) (請參考第 5章各種編碼定義) 從tmctmc 輸出至電磁閥輸出至電磁閥輸出至電磁閥electrovalveelectrovalveelectrovalve evlock: 執行刀塔咬合 evulck: 執行刀塔鬆開 從cnccnc 輸出至輸出至輸出至 tmctmctmc pbit01, pbit02, pbit04, pbit08, (pbit16): 指示要前往的刀具位置碼 parity: 刀具位置的同位檢查碼 pstart: 命令刀塔開始執行換刀動作 mode01, mode02: 用來設定運作模式為no.0或no.1或no.2或no.3 spdsel: 設定刀塔

12、以標準速度運轉或維修速度運轉( 原速度的 20%,以確保維修中的安全) enable: 控制是否輸出動力至馬達(enable=off 則刀塔馬達不會轉) 從刀塔輸出至從刀塔輸出至tmctmctmc locksw: 刀塔已咬合的sensor 訊號 motovl: 馬達溫度感應sensor ( 常閉型 normally closed). input1: 備用接點 input2: 備用接點 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 7 頁 設定刀位數量設定刀位數量 8 8刀刀位, 12, 12 刀刀位, 16, 16 刀刀 位刀位數量可以dti傳輸軟體完成修改設定 設定承載的慣量

13、設定承載的慣量 刀塔可承載的慣量可經由dti傳輸軟體設定成高慣量或低慣量兩種, 在高慣量模式下可承載的刀具重量較大但換刀速度較慢, 在低慣量模式下可承載的刀具重量較小但換刀速度較快 選擇選擇進入維修模式進入維修模式進入維修模式(刀塔旋轉速度變慢刀塔旋轉速度變慢) )當tmc 的spdsel 接點接收到 24vdc 訊號時 , 刀塔在正模式下運行, 若想讓刀塔處於維修模式, 則移除此接點訊號 , 刀塔的速度換刀將會變成正常值的20%, 此功能可提高維修時的安全性 標準模式 : 維修模式 : spdsel 接點的訊號 連接 24vdc 訊號 (on) 不連接訊號 (off) 馬達離線功能馬達離線功

14、能 這個接點 (enable 接點 ) 可用來控制 tmc 停止輸出動力推動刀塔馬達但不需拆掉三相電源連接, 這個勁能是切斷內部的接觸器 馬達連線 馬達離線 enable 接點的訊號 連接 24vdc 訊號 (on) 不連接訊號 (off) e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 8 頁 3. 與cnccnc 的互動的互動的互動 刀塔運作模式刀塔運作模式控制控制控制 tmc 提供 4種運作模式 (no. 0, 1, 2, 3), 改變傳輸至以下兩接點mode01 及mode02 的訊號可改變運作模式 訊號輸入 模式定義 no 運作模式 mode01 mode02 0 em

15、ergency緊急模式 或reset 重置模式 0 0 此模式會立即停止刀塔運轉, 設定此模式再轉到其它模式會重設全部alarm 訊號 1 最短距離自動模式 1 0 刀塔會以最短硌徑到達指定刀位 2 順時針自動模式 0 1 刀塔永遠以順時針旋轉到達指定刀位 3 逆時針自動模式 1 1 刀塔永遠以逆時針旋轉到達指定刀位 運作模式說明 自動運作模式 (no. 1,2,3) 1, 首先 cnc送出新刀位的位置編碼( 詳 pbit 及 parity 的編碼規格) 2, cnc 等待送出的刀位編碼訊號穩定 ( 這將依所使用plc/cnc 的輸出型式而有所不同, 例如使用relay 或static). 3

16、, 然後 cnc可再送出pstart指令 ( 需於 5秒內 (t1)送出訊號). pstart指令送出後至少需維持30 ms (t2). 4, 大約 30ms 以後 ,tmc 會確認收到pstart指令並將indexd 及 locked的輸出訊號設為0 (off), 刀位指示訊號(alpos)也會全部清掉都設為0. 5, ,然後 tmc會開始推動刀塔旋轉至指定刀位, 到達指定刀位時tmc會將 indexd 訊號轉換為1(on)表示到達指定刀位( 可用此訊號作為啟動座標軸移動的訊號), 在此同時刀位指示訊號(alpos)也會顯示新的刀號, 但此時刀塔尚未咬合鎖定 6, 等到刀塔己經咬合鎖定, 且

17、 tmc送出 locked訊號時, 表示刀塔己經可以開始執行切削工作, 此時亦可作實際刀位及指令刀位間的交叉比對以確保刀位正確 注意注意 : cnc: cnc: cnc送出的刀位編碼送出的刀位編碼送出的刀位編碼(pbit(pbit(pbit 及及parity)parity)需一直維持到需一直維持到需一直維持到tmctmctmc 送回送回送回 lockedlockedlocked 的訊號為止的訊號為止的訊號為止 pstart 指令只需維持到tmc 解除掉 indexd 訊號時即可 , 基本上 pstart 指令至少需維持30ms(t2) 以上 . 注意 : 刀塔的換刀程序確實完成要包含以下3個條

18、件 , tmc需(1) 送出 indexd 訊號 , (2)送出 locked 訊號 , (3)沒有任何 alarm 訊號產生 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 9 頁 呼叫刀號與目前刀號相同時呼叫刀號與目前刀號相同時之 之 運作情形運作情形 若呼叫刀號與目前刀號相同時 ( 例如呼叫同一刀位的不同切削點 t1.01 .t1.02) , 此時刀塔不會轉動也不會鬆開(unlock), 但indexd 及locked 訊號的變化會跟正常換刀一樣(indexd及locked 訊號會在收到pstart 指後變為” 0”, 然後大約 200ms後indexd 會變為” 1”,

19、大約再過 50ms, locked 也會變為” 1”) indexd 及 locked 訊號訊號 ndexd 訊號與 locked 訊號需都是”1”才能判定刀塔換刀程序完成, 刀塔鎖定後 indexd 訊號就可以忽略. 在緊急模式 (no. 0)及三相電源斷電時, indexd 訊號也會變成”0”, 因此 , indexd 訊號只有在自動模式(no. 1, 2, 3)且刀塔處於換刀運轉中才有作用. 當刀塔不是處於換刀運轉的期間, 必需隨時檢查locked 訊號 , 若訊號不是”1”需立即停止車床並檢查原因. alarm 訊號訊號 當ready 及index訊號輸出均為”0”時 ,alpos輸出

20、的訊號就變成alarm code 警報碼 ( 詳第 5章) 當ready 及index訊號輸出均為”0”時 , 機器需立即停止 注意 : tmc隨時都有可能輸出alarm 訊號 ( 即使在非換刀行程時也會), 因此建議隨時檢查tmc 的alarm 輸出 若是產生與電源相關的alarm, 強烈建議立即關閉三相電源( 詳見第 5章的 alarm code 說明 , 有標示備註釋(1) 的部份都要立即切斷三相電源) 雜訊或不良的線路問題若刀塔處於鎖定狀能(locked),則任何 pbit或parity的訊號跳動都會被視為換刀行程的開始, 此時若 cnc 沒有於 5秒鐘內下達 pstart 指令 ,

21、則會產生 alarm 5.3的警訊 . 因此需避免訊號線受到外界干擾而產生不穩定的訊號跳動。 也要避免在刀塔剛鎖定時立即改變pbit及parity訊號 ( 刀位碼 ), 因為這會被 tmc 視為要求再換刀( 詳見第 5章以瞭解更詳細的診斷訊號) 油壓系統及電磁閥的異常排除 若有任何異常狀況, 在發出 alarm4.2 前tmc 都會至少嘗試讓刀塔咬合及鬆開三次, 若車床操作員在刀塔換刀時聽到電磁閥作動超過3次, 則需停機檢查以避免造成刀塔或車床的永久損傷 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 10 頁 運作模式運作模式 no.0no.0no.0 (緊急緊急或 或重置模式

22、模式) )訊號輸入 模式定義 no 運作模式 mode01 mode02 0 emergency緊急模式 或reset 重置模式 0 0 此模式會立即停止刀塔運轉, 設定此模式再轉到其它模式會重設全部alarm 訊號 no.0運作模式有兩個功能 1) 緊急停止刀塔的所有動作 (emergencyemergencyemergency). 2) 瞭解是否有 alarm code (resetresetreset). 輸入訊號需至少持續30 ms,tmc才會進入此運作模式, 各種運作模式間可直接切換不需先作reset, tmc 會偵測到模式切換的瞬間並解讀為緊急指令 在reset 之後 ,index

23、訊號會轉為”0”, 切換至其它模式( 例如 no. 1,2,3)會清掉原來的alarm 訊號 處於 no.0模式時 ready 訊號輸出為”0” 運作模式運作模式 no. 1,2,3 (no. 1,2,3 (no. 1,2,3 (自動模式自動模式自動模式)的運作程序的運作程序 自動模式的功能是用來驅動刀塔運轉, cnc只需輸出刀位代碼, 再輸出 pstart 指令 , 刀塔就會自動轉到指定的刀位並咬合固定, 請依下列程序執行: 1. 清除全部的 alarm code(如果有的話 ) 2. 設定運作模式( 參考下表 ): 訊號輸入 模式定義 no 運作模式 mode01 接點訊號 mode02

24、接點訊號 1 最短距離自動模式 1 0 刀塔會以最短硌徑到達指定刀位 2 順時針自動模式 0 1 刀塔永遠以順時針旋轉到達指定刀位 3 逆時針自動模式 1 1 刀塔永遠以逆時針旋轉到達指定刀位 3, 設定刀位代碼 ( 參考下表 ): pbit16接點只有在 16刀位以上才會使用到 4, 在5秒內輸出 pstart 指令以確認開始運轉刀塔. pstart輸出後需維持至少30 ms. e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 11 頁 4. 4. tmctmctmc 起始起始起始設定程序設定程序設定程序 dm 刀塔內裝了絕對位置轉換器以確認1號刀的位置 每個 tmc 控制器都需

25、與配對刀塔作初始設定以取得最佳的參數來控制該刀塔, 初始設定也會對每個刀具位置的微小誤差作補償 初始設定只需執行一次, 所取得的參數會儲存在tmc 的永久記憶體, 只有當該 tmc 被移到另一個刀塔時才需再做一次初始設定 注意注意 : : 所有隨所有隨 dmdmdm 刀塔出貨的刀塔出貨的刀塔出貨的 tmctmctmc 控制器都已在出廠時完控制器都已在出廠時完控制器都已在出廠時完成初始設定成初始設定成初始設定 , , 配對的刀塔序號配對的刀塔序號(s/n)(s/n)(s/n) 也印在也印在也印在 tmctmc的標籤上以供核對的標籤上以供核對, ,除此之外 , 在dm 刀塔的隨貨文件上也會記載較重

26、要的參數以供必要時可再次寫入tmc 控制器的記憶體 tmc 起始設定程序需透過duplomatic 傳輸軟體 dti來執行 , dti 的操作手冊 (em-dti-1109) 描述了詳儘的執行步驟 , 大概的步驟如下: ( 先確定刀塔有裝刀盤且轉動範圍內沒有障礙物) (1)裝dti傳輸軟體安裝在電腦上 (2)用rs232傳輸線連接電腦與tmc, tmc 也需與 dm 刀塔連接 (3)按” link ”來起動 dti軟體與 tmc 間的連線 ( 若連線有誤 , 請檢查電腦連接埠設定) (4)連線成功後 , 選擇進入” force ”模式 (5)按” service ”選項 , 選擇” unloc

27、k ”, 再按” start” (6)確定刀塔接受指令且已鬆開(unlock) (7)按” menu ”鍵 , 再按” autotuning”鍵 , 會看到 autotuning視窗 (8)按視窗中的”tuning resolver”鍵 , 等待刀塔順轉3圈, 再逆轉 3圈, 然後再順轉 3圈 (9)刀塔停止後再按”tuning tools”鍵 , 等待刀塔轉動並確認每個刀位的咬合位置 待刀塔停止後設定程序就己經完成, 刀塔可開始運轉, 且設定的參數也已自動地存入tmc 的記憶體中 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 12 頁 5. 錯誤偵測 tmc 會持續執行自我診

28、斷並可發出錯誤警報訊息 當ready 接點的輸出為”1”時 ,alposxx的輸出代表刀具位置 但當 ready 接點的輸出為”0”時 ,alposxx的輸出就變成alarm code(警報訊息碼 ) alarm code(錯誤訊息碼 ) 是以二進位的方式輸出, alpos01為最小的位元 輸出 alpos32alpos16alpos08alpos04alpos02alpos01刀具位置(ready=on)錯誤訊息(ready=off)錯誤訊息描述 (ready=off) 0 0 0 0 0 0 偏位 0.0 無訊息 0 0 0 0 0 1 1 0.1 記憶體內無參數 0 0 0 0 1 0

29、2 0.2 內部供電失敗 0 0 0 0 1 0 3 0.3 外部 24vdc 電壓太低 0 0 0 1 0 0 4 0.4 馬達溫度超過限制門檻 0 0 0 1 0 1 5 0.5 馬達超速 0 0 0 1 1 0 6 0.6 過負載 , 檢查刀盤慣量及磨擦力, 檢查馬達及解角器(resolver)0 0 0 1 1 1 7 0.7 電源短路 , 檢查馬達接線或內部損傷(1) 0 0 1 0 0 0 8 0.8 接地漏電 , 檢查馬達接線(1) 0 0 1 0 0 1 9 0.9 內部煞車電阻線路錯誤(1) 0 0 1 0 1 0 10 1.0 電源控制異常(1) 0 0 1 0 1 1 1

30、1 1.1 馬達減速時過電壓, 需減少刀盤上的慣量(1) 0 0 1 1 0 0 12 1.2 三相電壓過低 0 0 1 1 0 1 13 1.3 解角器 (resolver)的電源線 (rpow+, rpow-) 短路 , 或線路破損0 0 1 1 1 0 14 1.4 數位輸出錯誤, 檢查是否外部短路或過載 0 0 1 1 1 1 15 1.5 輪廓產生器錯誤 0 1 0 0 0 0 16 1.6 enable 接點無訊號 0 1 0 0 0 1 17 1.7 定位時間過長 0 1 0 0 1 0 18 1.8 散熱器過熱 (1) 0 1 0 0 1 1 19 1.9 三相電壓過高, 檢查

31、電源供應(1) 0 1 0 1 0 0 20 2.0 超過最大刀具位置 0 1 0 1 0 1 21 2.1 換刀行程時間過長 0 1 0 1 1 0 22 2.2 馬達過熱 (1) 0 1 0 1 1 1 23 2.3 刀塔鬆開過程中,locking switch 沒有熄滅 0 1 1 0 0 0 24 2.4 刀塔已鬆開 , 但locking switch 還亮著 0 1 1 0 0 1 n.a. 2.5 刀塔鬆開的速度太慢, 需檢查油壓管路及壓力 0 1 1 0 1 0 n.a. 2.6 n.a. 0 1 1 0 1 1 n.a. 2.7 n.a. 0 1 1 1 0 0 n.a. 2.

32、8 刀塔已咬合 , 但locking switch 熄滅 e.m.tmc-230v release-7 10-10 第 13 頁 0 1 1 1 0 1 n.a. 2.9 咬合時間超過限制 0 1 1 1 1 0 n.a. 3.0 n.a. 0 1 1 1 1 1 n.a. 3.1 需執行設定程序 1 0 0 0 0 0 n.a. 3.2 指定的刀號不存在 1 0 0 0 0 1 n.a. 3.3 指定刀號的同位碼(parity) 錯誤 1 0 0 0 1 0 n.a. 3.4 pbitxx 已經變換但沒收到pstart 指令 ( 超過 5 秒) 1 0 0 0 1 1 n.a. 3.5 刀塔

33、換刀過程中plc 送出緊急模式(no.0) 指令 1 0 0 1 0 0 n.a. 3.6 執行設定程序時發生錯誤 1 0 0 1 0 1 n.a. 3.7 執行設定程序時刀塔無法咬合 1 0 0 1 1 0 n.a. 3.8 d 電流控制器錯誤, 檢查馬達及解角器(resolver)的接線 1 0 0 1 1 1 n.a. 3.9 q 電流控制器錯誤, 檢查馬達及解角器(resolver)的接線 1 0 1 0 0 0 n.a. 4.0 速度控制器錯誤 1 0 1 0 0 1 n.a. 4.1 刀位控制器錯誤 1 0 1 0 1 0 n.a. 4.2 n.a. 1 0 1 0 1 1 n.a

34、. 4.3 n.a. 1 0 1 1 0 0 n.a. 4.4 n.a. 1 0 1 1 0 1 n.a. 4.5 n.a. 1 0 1 1 1 0 n.a. 4.6 n.a. 1 0 1 1 1 1 n.a. 4.7 n.a. 1 1 0 0 0 0 n.a. 4.8 n.a. 1 1 0 0 0 1 n.a. 4.9 n.a. 1 1 0 0 1 0 n.a. 5.0 n.a. 1 1 0 0 1 1 n.a. 5.1 n.a. 1 1 0 1 0 0 n.a. 5.2 n.a. 1 1 0 1 0 1 n.a. 5.3 n.a. 1 1 0 1 1 0 n.a. 5.4 n.a. 1 1 0 1 1 1 n.a. 5.5 n.a. 1 1 1 0 0 0 n.a. 5.6 n.a. 1 1 1 0 0