L7S Series 통신 프로토콜 가이드 북 2014년 12월 10일 SI팀/손원기 LS메카피온 ㈜

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1 L7S Series 통신 프로토콜 가이드 북 2014년 12월 10일 SI팀/손원기 LS메카피온 ㈜

2 ■ 목차 배선 개요 파라미터 설정 속도명령 게인조정

3 ■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ L7 서보 드라이브는 RS-422 시리얼통신으로 PC 및 상위제어기와 연결하여 사용가능함.
▶ 여러 대의 L7 서보 드라이브를 Multi-Drop 방식으로 연결하여 최대 32축까지 통신으로 운전 및 조작할 수 있음.

4 ■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ CN3, CN4 커넥터 핀 연결 ▶ 위 표의 TXD와 RXD는 서보 드라이브측 기준임,
핀 번호 핀 기능 1 사용안함 2 종단저항연결 3 RXD+ 4 TXD- 5 TXD+ 6 RXD- 7 8 GND ▶ 위 표의 TXD와 RXD는 서보 드라이브측 기준임, ▶ 상위의TXD는 서보 드라이브 RXD, 상위의 RXD는 서보 드라이브 TXD와연결 ▶ 마지막 드라이브에 아래와 같이 종단저항을(120 ohm) 2번, 6번핀에 연결함

5 ■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ PC를 상위제어기로 사용할 경우, 컴퓨터의 장치관리자에서 Serial Port 확인하고, 드라이브의 Baud Rate(P0-04), System ID(Node ID, P0-05)를 확인후 통신 프로그램에 입력하여야함. ▶ 통신연결이 정상적으로 이루어 지지 않을 경우, 1) Serial Port 확인 2) 드라이브의 Baud rate(P0-04) 3) System ID(Node ID, P0-05) 4) 핀배선 확인 (GND를 배선하지 않을 경우에, 외부 Noise로 인해 통신접속이 안될 수 있음 )

6 Normal Receiving Packet
■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ 프로토콜 명령코드 1) Read Single Register (0x03) Sending Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x03 2 Starting Address Hi 3 Starting Address Lo 0x6B 4 Quantity of Register Hi 5 Quantity of Register Lo 0x01 6 CRC Hi 7 CRC Lo Normal Receiving Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x03 2 Byte Count 0x02 3 Register Value Hi 4 Register Value Lo 0x2B 5 CRC Hi 6 CRC Lo 예) Node ID:0 인 서보의 관성비 읽어오기 (관성비의 통신주소는 140임(0x8C)) C [CRC Hi] [CRC Lo] 보내면 C 85 C9 로 수신됨. Node ID가 0 Function 통신주소 140의 16진수는 8C 관성비 하나만 읽어옴 CRC Hi CRC Lo Node ID가 0 Function 01 2C의 십진수는 300으로 관성비가 300임

7 Normal Receiving Packet
■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ 프로토콜 명령코드 1) Read Multi Register (0x03) Normal Receiving Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x03 2 Byte Count 0x06 3 Register Value Hi 0x01 4 Register Value Lo 0x2C 0x32 5 6 0x46 7 CRC Hi 8 CRC Lo Sending Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x03 2 Starting Address Hi 3 Starting Address Lo 0x8C 4 Quantity of Register Hi 5 Quantity of Register Lo 6 CRC Hi 7 CRC Lo 예) Node ID:0 인 서보의 관성비, 위치비례게인1, 위치비례게인2 읽어오기 (통신주소는 140부터 연속 3개 주소 읽어옴) C [CRC Hi] [CRC Lo] 보내면 C [CRC Hi] [CRC Lo]로수신됨. Node ID가 0 CRC Hi CRC Lo 통신주소 140의 16진수는 8C 통신 주소 140부터 연속 3개 데이터 읽음 Function Node ID가 0 Function 6 바이트임 관성비300 위치비례게인1 :50 위치비례게인1 :50

8 Normal Receiving Packet
■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ 프로토콜 명령코드 1) Write Single Register (0x06) Sending Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x06 2 Register Address Hi 3 Register Address Lo 0x01 4 Register Value Hi 5 Register Value Lo 0x03 6 CRC Hi 7 CRC Lo Normal Receiving Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x06 2 Register Address Hi 3 Register Address Lo 0x01 4 Register Value Hi 5 Register Value Lo 0x03 6 CRC Hi 7 CRC Lo 예) Node ID:0 인 서보의 관성비 쓰기 (관성비의 통신주소는 140임(0x8C)) C 00 8C [CRC Hi] [CRC Lo] 보내면 C 00 8C 로 수신됨. Node ID가 0 Function 통신주소 140의 16진수는 8C 관성비값쓰기 십진수 140 CRC Hi CRC Lo Node ID가 0 Function 00 8C 십진수는 14임.

9 Normal Receiving Packet
■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ 프로토콜 명령코드 1) Write Multi Register (0x10) Sending Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x10 2 Starting Address Hi 3 Starting Address Lo 0x01 4 Quantity of Registers Hi 5 Quantity of Registers Lo 0x02 6 Byte Count 0x04 7 Register Value Hi 8 Register Value Lo 0x0A 9 10 CRC Hi CRC Lo Normal Receiving Packet Byte Content Value Node ID (P0-05) 0x00 1 Function 0x10 2 Starting Address Hi 3 Starting Address Lo 0x01 4 Quantity of Register Hi 5 Quantity of Register Lo 0x02 6 CRC Hi 7 CRC Lo 예) Node ID:0 인 서보의 관성비 쓰기 (관성비의 통신주소는 140임(0x8C)) C C E [CRC Hi] [CRC Lo] 보내면 C 00 8C 로 수신됨. Node ID가 0 Function 통신주소 140의 16진수는 8C Byte 갯수 관성비값쓰기 십진수 140 위치비례게인값쓰기 십진수 30 Node ID가 0 CRC Hi CRC Lo Function 00 8C 십진수는 14임.

10 ■ 속도제어모드 개요 개요 ▶ 속도 제어모드는 아래 1~8 의 순서로 설정함 1. 입출력 기능 선정, 할당 및 배선
- 아날로그 속도 명령 : 27번(SPDCOM), 8번(GND) 배선 2. 기본파라미터 설정 - 모터ID->인코더 형식->인코더 펄스수->운전모드 3. 아날로그 속도 명령 전압을 서서히 올려서 모터구동 TEST 4. 속도 명령(rpm)과 속도 피드백(rpm) 정상인지 확인 5. 0V를 명령시, 모터가 회전하면 속도 옵셋 조정기능 사용하여 모터 회전 하지 않도록 조정 6. 필요시 가감속 시간 설정 7. 상위 제어기 명령의 옵셋을 줄이기 위해 제로 클램프 기능 사용 8. 서보 드라이브를 부하 상황에 맞게 조정

11 SingleTurn Absolute Serial MultiTurn Absolute Serial
■ 기본 파라미터 설정 파라미터 설정 (Notice) ▶ 파라미터 설정이 잘못되면, 모터가 고속으로 회전하거나 진동이 생기며, 소손될수 있음. ▶ 제어 전원 On 시 자동 설정되는 경우도 있지만 반드시 확인 요 Motor ID [P0-00] 적용 모터의 ID 설정시 모터 파라미터 자동설정 됩니다. ID는 모터 Label에 표기되어 있읍니다. 인코더 형식 [P0-01] No. 종류 신호방식 신호형식 비고 Incremental Parallel A상 Lead 15선 A,B,Z,U,V,W 1 SingleTurn Absolute Serial Biss Serial Serial Type 3 MultiTurn Absolute Serial 인코더 펄스수 [P0-02] 적용 인코더의 실제 펄스수 인코더 펄스수는 모터 Label에 표기되어 있읍니다. (주의) 시리얼 형식 : 인코더의 회전당 비트수를 설정 인크리멘탈 형식 : 인코더 펄스수를 설정 ▶ 상기 파라미터는 반드시 서보 Off 상태에서 설정하여야 합니다

12 ■ 운전모드 설정 파라미터 설정 운전모드 [P0-03] “1” (속도제어 운전) 설정 운전모드 [P0-03] 내 용 비고
내 용 비고 토크제어 운전 1 속도제어 운전 2 위치제어 운전 3 속도/위치 절환 운전 “Mode” On : 속도제어, “Mode” Off : 위치제어 4 속도/토크 절환운전 “Mode” On : 속도제어, “Mode” Off : 토크제어 5 위치/토크 절환운전 “Mode” On : 위치제어, “Mode” Off : 토크제어 (주의) 운전 모드 설정 파라미터는 반드시 서보 Off 상태에서 설정하여야 합니다

13 ■ 속도명령입력 속도명령 ▶ 속도 명령 속도 제어모드와 관련된 명령은 I/O 27번, 8번 핀으로 입력받음
■ 속도명령입력 속도명령 ▶ 속도 명령 속도 제어모드와 관련된 명령은 I/O 27번, 8번 핀으로 입력받음 아날로그 속도 스케일 설정[P2-17] : 10V에서의 아날로그 속도 명령 값을 [RPM]단위로 설정. 이때 최대 설정 값은 모터 최대속도. 만약, 입력 값이 2000으로 되어 있으면, 입력 전압 10V시 2000rpm으로 회전

14 ■ PLC Analog 출력 모듈 사용한 속도명령(1/5) 속도명령
▶ 속도 명령 LS 산전 PLC Analog 출력 모듈(XGF-DV4A/DV8A)이용한 속도명령: 한 모듈로 4 채널의 D/A 변환 (전압 출력)을 할 수 있습니다. 시작 D/A 변환 모듈을 슬롯에 장착 D/A 변환 모듈과 외부 기기를 배선 운전 파라미터를 [ I/O 파라미터] 설정을 통해 지정할 것인가? YES PLC 프로그램을 작성 NO 끝

15 ■ PLC Analog 출력 모듈 사용한 속도명령(2/5) 속도명령
▶XGF-DV4A 와L7S 드라이브와의 결선도

16 ■ PLC Analog 출력 모듈 사용한 속도명령(3/5) 속도명령
▶ I/O 파라미터 설정 I/O파라미터 설정을 하기위해 1)번과 같이 XG 5000의 좌측 매뉴에서 I/O파라미터를 선택하여 더블 클릭후, 2)번의 화면과 같이 아날로그 출력 모듈 선택함 1) 2)

17 ■ PLC Analog 출력 모듈 사용한 속도명령(4/5) 속도명령
▶ I/O 파라미터 설정 3)~6)과 같이 운전채널, 출력범위, 입력데이터 타입, 채널 출력 상태 설정함. 3) 4) 5) 6)

18 ■ PLC Analog 출력 모듈 사용한 속도명령(5/5) 속도명령
▶ PLC 프로그램 예제(XGK) 1. 채널운전, 출력범위, 데이터 타입, 출력상태를 내부 메모리 번지에 저장함. 2. P1 입력 접점on시, 2.5V 출력, P2 입력 접점on시, 5.0V 출력, P3 입력 접점on시 7.5V 출력, P4 입력 접점 on시 10V 출력

19 ■ 가변 저항기를 사용한 아날로그 속도명령 속도 명령 ▶ 드라이브 제공 전원 사용한 가변저항으로 아날로그 입력 조절
구분 VR R 선택1 10[kΩ] 660[Ω] 선택2 5[kΩ] 330[Ω] 선택3 2[kΩ] 132[Ω] R(저항) R(저항) VR(가변저항기) VR(가변저항기) 0.1uF(콘덴서) R(저항) (Notice) ▶ R 저항을 사용함으로, 12V의 전압을 10V이내로 낮추고 가변저항을 이용하여 입력전압조절 ▶ 좌측 그림과 같이 한쪽 극성의 전압 사용할 경우에, 한쪽 방향으로만 모터 구동

20 ■ 스케일, 옵셋, 클램프 설정 속도명령 ▶ 아날로그 속도 스케일 설정[P2-17] :
10V에서의 아날로그 속도 명령 값을 [RPM]단위로 설정. 이때 최대 설정 값은 모터 최대속도. 즉, 입력값이 2000으로 되어 있으면, 입력 전압 10V시 2000rpm으로 회전 ▶ 아날로그 속도 명령 옵셋[P2-18]: 아날로그 신호 접속 회로상에 0속도 명령에도 일정전압이 존재하여 모터가 구동이됨. 이때 일정 전압에 해당하는 전압값을 옵셋으로 설정하여 보상함. 단위는[mv]로 설정. ▶ 영속도 지령 클램프 설정[P2-19]: 영속도 지령 클램프 레벨[P2-19]이하의 전압 명령을 무시. 속도 명령 입력 값이 이 레벨을 넘어서면 모터를 명령 값까지 가속시킴.

21 ■ 방향전환 속도명령 ▶ 방향전환 입력 : 일반적으로 속도 제어 모드에서 모터의 회전 방향은 아래와 같이 아날로그 전압의 극성으로 바뀜 입력접점 DIR(46번) 접점을 ON하면 내부적으로 속도 명령을 반전시켜 모터의 회전방향 변경함. 속도명령 전압 + - 모터속도 정회전 역회전

22 ■ 정지(STOP) 및 부드러운 가감속 운전 속도명령 ▶ 정지(STOP) 입력 :
서보 ON후 속도 명령 전압이 입력되면 모터가 회전하기 시작하며, 입력 접점 STOP(48번)이 입력이 되면 모터가 정지함. ▶ 부드러운 운전설정 : 서보 드라이브에 가감속도와 S운전 시간을 설정함으로써 가속 또는 감속에서 발생할 수 있는 충격을 완화하여 보다 부드러운 운전 할 수 있음 ▶ 가감속 시간 : 가속시간[P3-08]: 정지에서 모터 정격속도까지 가속하는데 걸리는 시간을 [ms]단위로 설정 감속시간[P3-09]: 모터 정격속도에서 운전 중 정지하는데 걸리는 시간을 [ms]단위로 설정 ▶ S자운전[P3-11] 가속 또는 감속의 변환점에서 S자 형태로 명령을 수행함으로써 보다 더 부드러운 운전수행. 0으로 설정시 S자 운전을 하지 않음. 1로 설정시 => 가감속시간[P3-08],[P3-09]+S-Curve시간[P3-10]설정 (Notice) ▶ 가속도와 감속도를 설정하지 않고 S운전만 사용안됨. S운전을 사용하기 위해, 먼저 가감속도 설정필요 ▶ 가감속 시간 설정전 명령수행 시간이 20초라면, S자 운전설정시 총 명령수행시간은 20초+가감속시간[P3-08],[P3-09]+S-Curve시간[P3-10]

23 ■ 서보락 설정 속도명령 ▶ 서보락 설정 : 1) 서보-락 : 속도 제어 시 속도 명령이 0으로 입력되어도 서보의 위치는 락(Lock)되지 않음. 이는 속도 제어의 특성으로 이때, 서보-락 기능 설정(P0-17)을 이용하여 서보 위치를 락 할 수 있음. 서보-락 기능을 사용하면 속도 명령이 0으로 입력되는 시점의 위치를 기준으로 내부적으로 위치를 제어하게 됨. 2) 서보락 설정[P0-17]: 파라미터 [P0-17]의 DIGIT2 -> “0” : 미사용 “1” : 사용

24 ■ 디지털 속도 명령 속도명령 ▶ 디지털 속도 명령(P3-00~P3-06) :
외부 아날로그 입력 전압을 사용하지 않고, 입력접점 SPD1(23번), SPD2(22번), SPD3(21번)을 이용하여 드라이브 내부 속도로 구동함. SPD1 SPD2 SPD3 속도 제어 OFF 아날로그 속도명령 ON 디지털 속도명령1 디지털 속도명령2 디지털 속도명령3 디지털 속도명령4 디지털 속도명령5 디지털 속도명령6 디지털 속도명령7

25 ■ 속도제어기 게인 조정 게인 조정 아래 1,2,3,4 의 순서로 설정함 1. 관성비 설정 : [P1-00]
- 자동 관성 추정 기능 사용 : [Cn-05] - 수동 설정 : [P1-00] 2. 속도 비례게인 설정 : [P1-06] - 1차적으로 약 50씩 증가시킴 - 이때 진동 및 소음이 발생하면 현재설정 값에서 50을 감소시켜 셋팅함 3. 속도 적분시정수 설정 : [P1-08] - 1차적으로 10씩 감소시킴 - 이때 속도 OverShoot 및 정상상태의 Error를 모니터링하며, OverShoot가 발생시는 10씩 증가시킴 주) 적분게인을 올리고 싶으나 overshoot가 발생할 경우 P/PI 절환 모드 사용 가능 4. 속도 피드백 필터 설정 : [P1-11] - 게인을 더욱 올리고 싶으나 진동 및 소음이 발생시에 적용함 - 1씩 증가시킴. 진동이 사라지면 조정 멈춤

26 ■ 개정이력 번호 발행 년월 변경 내용 버젼 번호 비고 1 2014.02.12 V1.1
가변저항기 사용한 아날로그 속도운전 배선 핀 번호수정 V1.1