ABB RTAC-01 पल्स एन्कोडर इंटरफ़ेस मॉड्यूल

ACS800 और DCS800 ड्राइव के लिए | 15V / 24V DC | डिफरेंशियल और सिंगल-एंडेड | चैनल A/B/Z | अधिकतम 200 kHz | IP20 | 1.5 kV आइसोलेशन | स्लॉट 1 / स्लॉट 2 | पार्ट नंबर 3AFE64610805

जब गति प्रतिक्रिया सटीकता वास्तव में मायने रखती है

ओपन-लूप एसी ड्राइव नियंत्रण कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है। पंखे, पंप, साधारण कन्वेयर सिस्टम - इन्हें मोटर शाफ्ट कितनी तेजी से घूम रहा है, यह जानने की आवश्यकता नहीं है। लेकिन जिस क्षण कोई प्रक्रिया बदलते लोड के तहत तंग गति विनियमन, स्थिति-नियंत्रित गति, या समन्वित मल्टी-ड्राइव सिंक्रोनाइज़ेशन की मांग करती है, ओपन-लूप ऑपरेशन तेजी से क्षमता से बाहर हो जाता है।

लूप को बंद करने के लिए फीडबैक की आवश्यकता होती है। वास्तविक, शाफ्ट-स्तर फीडबैक। ABB RTAC-01 वह विकल्प मॉड्यूल है जो इसे ABB ACS800 और DCS800 ड्राइव प्लेटफार्मों के लिए प्रदान करता है - एक कॉम्पैक्ट इंटरफ़ेस कार्ड जो एक मानक इंक्रीमेंटल एन्कोडर के कच्चे पल्स आउटपुट को गति और स्थिति डेटा में अनुवादित करता है जिसकी ड्राइव के नियंत्रण फर्मवेयर को वास्तविक क्लोज्ड-लूप वेक्टर नियंत्रण निष्पादित करने की आवश्यकता होती है।

ड्राइव के RMIO बोर्ड स्लॉट में सीधे फिटिंग या DIN रेल पर बाहरी AIMA-01 I/O मॉड्यूल एडॉप्टर पर, RTAC-01 मोटर शाफ्ट पर एक भौतिक एन्कोडर और ड्राइव के अंदर नियंत्रण बुद्धिमत्ता के बीच की खाई को पाटता है - डिफरेंशियल और सिंगल-एंडेड एन्कोडर प्रकारों दोनों के लिए प्रावधानों के साथ, चयन योग्य आपूर्ति वोल्टेज, और विद्युत अलगाव जो ड्राइव के संवेदनशील तर्क सर्किट को फील्ड-साइड गड़बड़ी से बचाता है।

तकनीकी विनिर्देश

मॉड्यूल के अंदर: यह क्या करता है और कैसे

RTAC-01 का मुख्य कार्य एक मानक इंक्रीमेंटल एन्कोडर की चतुर्भुज पल्स स्ट्रीम को ACS800 के मोटर नियंत्रण फर्मवेयर द्वारा उपयोग किए जाने वाले फीडबैक में अनुवादित करना है। भौतिक रूप से, मॉड्यूल के सामने दो टर्मिनल ब्लॉक होते हैं: X1 एन्कोडर पावर कनेक्शन के लिए (15V या 24V आउटपुट के लिए वोल्टेज चयन जम्पर के साथ) और X2 एन्कोडर सिग्नल कनेक्शन के लिए - A, B, और Z चैनलों के लिए डिफरेंशियल जोड़े।

ACS800 के RMIO बोर्ड के स्लॉट 1 या स्लॉट 2 में डालने पर, एक 38-पिन कनेक्टर स्वचालित रूप से ड्राइव के सभी सिग्नल और पावर कनेक्शन बनाता है। दो स्क्रू यांत्रिक रूप से मॉड्यूल को सुरक्षित करते हैं जबकि साथ ही I/O केबल शील्ड अर्थिंग पॉइंट प्रदान करते हैं और RTAC-01 और RMIO बोर्ड के बीच GND सिग्नल को इंटरकनेक्ट करते हैं। यह संयुक्त यांत्रिक और विद्युत कनेक्शन व्यवस्था एक व्यावहारिक डिजाइन विवरण है: ABB मैनुअल में सही स्क्रू इंस्टॉलेशन को EMC अनुपालन और उचित मॉड्यूल ऑपरेशन दोनों के लिए आवश्यक के रूप में प्रलेखित किया गया है।

एन्कोडर सिग्नल चैनल विद्युत रूप से ड्राइव के तर्क सर्किट, बिजली की आपूर्ति और पृथ्वी ग्राउंड से अलग होते हैं, जिनका एक मिनट के लिए 1.5 kV AC पर परीक्षण किया जाता है। यह अलगाव RTAC-01 को औद्योगिक वातावरण में स्थापित करने की अनुमति देता है जहां मोटर शाफ्ट - और उससे जुड़ा एन्कोडर - विद्युत गड़बड़ी का अनुभव कर सकता है जो अन्यथा सीधे ड्राइव के RMIO बोर्ड तक पहुंच जाएगा।

समर्थित एन्कोडर प्रकार और केबल लंबाई के निहितार्थ

चार भौतिक एन्कोडर आउटपुट प्रकारों को समायोजित किया जाता है:

डिफरेंशियल पुश-पुलउच्चतम प्रदर्शन कॉन्फ़िगरेशन है, जो 300 मीटर तक केबल रन का समर्थन करता है। डिफरेंशियल जोड़ी (A+/A−, B+/B−, Z+/Z−) सामान्य-मोड शोर अस्वीकृति प्रदान करती है जो विद्युत शोर वाले वातावरण में लंबी केबल रन को व्यवहार्य बनाती है - औद्योगिक ड्राइव अनुप्रयोगों में सामान्य जहां एन्कोडर केबल मोटर पावर कंडक्टर के साथ केबल ट्रे साझा करते हैं।

सिंगल-एंडेड पुश-पुल200 मीटर तक का समर्थन करता है। प्रत्येक चैनल से केवल सकारात्मक सिग्नल का उपयोग किया जाता है; नकारात्मक इनपुट को अनकनेक्टेड छोड़ दिया जाता है या मॉड्यूल के आंतरिक कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से संभाला जाता है।

ओपन कलेक्टरऔरओपन एमिटरएन्कोडर 100 मीटर तक समर्थित हैं, जिसमें मॉड्यूल साइड पर उचित पुल-अप रेसिस्टर कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है। ओपन एमिटर (सोर्सिंग) आउटपुट के लिए, ABB मैनुअल 15V ऑपरेशन के लिए 0.5W पर 1.0-1.5 kΩ और 24V ऑपरेशन के लिए 0.5W पर 1.8-2.2 kΩ के पुल-डाउन रेसिस्टर मान निर्दिष्ट करता है।

200 kHz अधिकतम इनपुट आवृत्ति सभी एन्कोडर प्रकारों के लिए सीमा है। प्रति क्रांति एक दिए गए एन्कोडर के पल्स के लिए, यह सीधे अधिकतम समर्थित मोटर गति में तब्दील हो जाता है - 1024 पीपीआर एन्कोडर लगभग 11,700 आरपीएम पर 200 kHz सीमा तक पहुंचता है, जो अधिकांश औद्योगिक मोटर अनुप्रयोगों को आराम से कवर करता है।

एन्कोडर के लिए बिजली आपूर्ति संबंधी विचार

RTAC-01 अपने संचालन के लिए ACS800 की आंतरिक 250 एमए बिजली आपूर्ति से 55 एमए खींचता है। जब ड्राइव की आंतरिक आपूर्ति का उपयोग मॉड्यूल के माध्यम से एन्कोडर को पावर देने के लिए भी किया जाता है (X1 पर V OUT टर्मिनल के माध्यम से), RTAC-01 और एन्कोडर की संयुक्त वर्तमान खपत ड्राइव के उपलब्ध 250 एमए बजट से अधिक नहीं होनी चाहिए।

ABB का मैनुअल और उत्पाद दस्तावेज़ीकरण इस बाधा पर स्पष्ट हैं: जब ड्राइव की आंतरिक बिजली आपूर्ति एन्कोडर को पावर देती है, तो अतिरिक्त विकल्प मॉड्यूल स्थापित नहीं किए जा सकते हैं। यह मल्टी-ऑप्शन कॉन्फ़िगरेशन के लिए एक व्यावहारिक सिस्टम एकीकरण विचार है - यदि एप्लिकेशन को RTAC-01 और अन्य पावर्ड विकल्प मॉड्यूल (जैसे RDIO-01 डिजिटल I/O एक्सटेंशन) दोनों की आवश्यकता है, तो कॉन्फ़िगरेशन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले एन्कोडर आपूर्ति वर्तमान बजट की गणना की जानी चाहिए।

पावर-सीमित कॉन्फ़िगरेशन के लिए समाधान एक बाहरी एन्कोडर बिजली आपूर्ति है। जब एक बाहरी आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो X1 टर्मिनल ब्लॉक पर वोल्टेज चयन जम्पर को V OUT टर्मिनल से ड्राइव की आंतरिक आपूर्ति को डिस्कनेक्ट करने के लिए हटा दिया जाना चाहिए।

तीन डायग्नोस्टिक एलईडी: वे आपको क्या बताते हैं

RTAC-01 तीन डायग्नोस्टिक एलईडी ले जाता है जो ड्राइव के पैरामीटर डिस्प्ले से कनेक्शन की आवश्यकता के बिना तत्काल दृश्य स्थिति प्रदान करते हैं:

CHA (हरा) - सक्रिय जब एन्कोडर A-चैनल पल्स उत्पन्न कर रहा हो। एक फ़्लैशिंग पैटर्न पुष्टि करता है कि एन्कोडर घूम रहा है और सिग्नल प्राप्त हो रहा है। मोटर रोटेशन के दौरान लगातार डार्क एलईडी A चैनल पर सिग्नल लॉस का सुझाव देती है - एन्कोडर कनेक्शन और केबल अखंडता की जांच करें।

CHB (हरा) - B चैनल के लिए समान कार्य। रोटेशन के दौरान दोनों CHA और CHB प्रबुद्ध और सक्रिय मान्य चतुर्भुज सिग्नल रिसेप्शन की पुष्टि करते हैं।

WD/INIT (पीला) - मॉड्यूल की परिचालन स्थिति दिखाता है। ABB मैनुअल कहता है कि यह एलईडी तब जलाई जाती है जब ड्राइव मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर कर रहा हो (पावर-ऑन इनिशियलाइज़ेशन के दौरान)। इनिशियलाइज़ेशन अवधि के बाद लगातार प्रदीप्ति मॉड्यूल और ड्राइव के RMIO बोर्ड के बीच संचार समस्या का संकेत दे सकती है।

ACS800 इंस्टॉलेशन पर गति प्रतिक्रिया समस्याओं के निवारण के लिए ये एलईडी पहली डायग्नोस्टिक स्टॉप हैं। यदि CHA या CHB मोटर चलने के बावजूद कोई गतिविधि नहीं दिखाता है, तो दोष अलगाव सीधा है: एन्कोडर हार्डवेयर, एन्कोडर केबल, या RTAC-01 मॉड्यूल - उस क्रम में।

ड्राइव पैरामीटर के माध्यम से प्रोग्रामिंग

RTAC-01 में कोई स्टैंडअलोन कॉन्फ़िगरेशन इंटरफ़ेस नहीं है - इसे पूरी तरह से ACS800 ड्राइव पैरामीटर के माध्यम से प्रोग्राम किया जाता है, विशेष रूप से पैरामीटर समूह 50 और 51 (फीडबैक कॉन्फ़िगरेशन) और समूह 98 (विकल्प मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन)। ये पैरामीटर प्रति क्रांति एन्कोडर पल्स गणना, दिशा तर्क सेट करते हैं, और ड्राइव को बताते हैं कि कौन सा स्लॉट मॉड्यूल रखता है और फीडबैक डेटा को मोटर नियंत्रण एल्गोरिथम पर कैसे लागू किया जाना चाहिए।

पावर-अप के दौरान WD/INIT एलईडी व्यवहार दृश्य संकेतक है कि यह पैरामीटर विनिमय हो रहा है: ड्राइव 38-पिन कनेक्टर के माध्यम से मॉड्यूल की पहचान पढ़ता है, संगतता की पुष्टि करता है, और उपयुक्त कॉन्फ़िगरेशन लोड करता है। कोई रोटरी स्विच नहीं, कोई डीआईपी स्विच नहीं, कोई स्टैंडअलोन कमीशनिंग टूल नहीं - सभी कॉन्फ़िगरेशन ड्राइव के मानक पैरामीटर वातावरण के माध्यम से संभाला जाता है, जिसका अर्थ है कि एन्कोडर फीडबैक सभी अन्य ड्राइव कमीशनिंग कार्यों के समान वर्कफ़्लो के भीतर सेट किया गया है।

जब मॉड्यूल को सीधे RMIO बोर्ड पर बजाय एक बाहरी AIMA-01 I/O मॉड्यूल एडॉप्टर पर लगाया जाता है, तो नोड आईडी चयनकर्ता (S1) को 16-31 की सीमा में एक अद्वितीय पते पर सेट किया जाना चाहिए। डिफ़ॉल्ट स्थिति 0 नोड आईडी 16 के अनुरूप है। यह नोड पता ड्राइव को एक ही एडॉप्टर पर अन्य मॉड्यूल से RTAC-01 को अलग करने की अनुमति देता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1: क्या RTAC-01 का उपयोग 15V या 24V के अलावा अन्य आपूर्ति वोल्टेज आवश्यकता वाले एन्कोडर के साथ किया जा सकता है?

मॉड्यूल इसके V OUT टर्मिनल के माध्यम से एन्कोडर को या तो 15V DC (डिफ़ॉल्ट, X1 पर टर्मिनलों 4-5 के बीच जम्पर) या 24V DC (X1 पर टर्मिनलों 5-6 के बीच जम्पर) की आपूर्ति करता है। अन्य आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता वाले एन्कोडर - 5V TTL एन्कोडर सबसे आम उदाहरण हैं - को बाहरी आपूर्ति से पावर दिया जाना चाहिए, जिसमें मॉड्यूल के X1 टर्मिनल से जम्पर हटा दिया गया हो ताकि V OUT से आंतरिक आपूर्ति को डिस्कनेक्ट किया जा सके। ध्यान दें कि RTAC-01 विशेष रूप से 15V और 24V एन्कोडर सिग्नल स्तरों के लिए डिज़ाइन किया गया है; 5V TTL एन्कोडर के लिए, ABB RTAC-03 मॉड्यूल प्रदान करता है, जो TTL स्तर इंटरफ़ेस के लिए उद्देश्य-निर्मित है। 5V TTL एन्कोडर सिग्नल को 15V या 24V आपूर्ति के लिए कॉन्फ़िगर किए गए RTAC-01 से कनेक्ट करने से मान्य सिग्नल रिसेप्शन नहीं होगा।

Q2: डिफरेंशियल पुश-पुल एन्कोडर के साथ RTAC-01 का उपयोग करते समय अधिकतम एन्कोडर केबल की लंबाई क्या है?

ABB का RTAC-01 उपयोगकर्ता मैनुअल डिफरेंशियल पुश-पुल एन्कोडर कनेक्शन के लिए 300 मीटर की अधिकतम केबल लंबाई निर्दिष्ट करता है। यह सर्वोत्तम-मामले केबल रन क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है और केवल ठीक से परिरक्षित ट्विस्टेड-पेयर केबल का उपयोग करते समय लागू होता है, जिसमें शील्ड मॉड्यूल के SHLD टर्मिनल (मॉड्यूल पर अर्थिंग स्क्रू) पर ग्राउंडेड होती है। मार्जिनल शील्डिंग के साथ लंबी रन, या उच्च-वर्तमान मोटर केबलों के पास समानांतर रूटिंग, निर्दिष्ट केबल लंबाई के भीतर भी प्रभावी शोर मार्जिन को कम करती है। वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव के पास मांग वाले इंस्टॉलेशन के लिए, केबल अलगाव और उचित शील्डिंग अभ्यास लंबी केबल दूरियों पर विश्वसनीय एन्कोडर सिग्नल गुणवत्ता के प्राथमिक निर्धारक हैं।

Q3: WD/INIT LED पावर-अप के बाद प्रबुद्ध रहता है और ड्राइव में फॉल्ट दिखाई देता है। सबसे पहले क्या जांचा जाना चाहिए?

WD/INIT LED इनिशियलाइज़ेशन अनुक्रम के दौरान प्रबुद्ध होता है जब ड्राइव 38-पिन कनेक्टर के माध्यम से मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर करता है। यदि यह सामान्य स्टार्टअप अवधि से परे प्रबुद्ध रहता है, तो ड्राइव-टू-मॉड्यूल संचार सफलतापूर्वक पूरा नहीं हुआ है। सबसे आम कारण यांत्रिक हैं: मॉड्यूल स्लॉट में पूरी तरह से बैठा नहीं है (रिटेनिंग क्लिप लॉक नहीं हुए हैं), दो स्क्रू पूरी तरह से कसे नहीं हैं (जो GND कनेक्शन और EMC प्रदर्शन दोनों को प्रभावित करते हैं), या मॉड्यूल गलत स्लॉट में डाला गया है (उपयोग में ACS800 के प्रकार के लिए ड्राइव दस्तावेज़ीकरण के विरुद्ध सत्यापित करें)। यदि यांत्रिक सीटिंग की पुष्टि हो जाती है, तो जांचें कि ACS800 का एप्लिकेशन प्रोग्राम संस्करण ASXR7000 या बाद का है, क्योंकि पहले के संस्करण RTAC-01 का समर्थन नहीं करते हैं। अंत में, समूह 98 में ड्राइव पैरामीटर सत्यापित करें कि मॉड्यूल को सही स्लॉट में पहचानने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है।

Q4: क्या RTAC-01 को ACS800 में स्थापित किया जा सकता है जिसमें पहले से ही दोनों स्लॉट में अन्य विकल्प मॉड्यूल हैं?

RTAC-01 ACS800 के RMIO बोर्ड पर दो विकल्प स्लॉट (SLOT 1 या SLOT 2) में से एक पर कब्जा करता है। यदि दोनों स्लॉट पहले से ही अन्य विकल्प मॉड्यूल द्वारा कब्जा कर लिए गए हैं, तो RTAC-01 को वैकल्पिक रूप से एक AIMA-01 I/O मॉड्यूल एडॉप्टर पर स्थापित किया जा सकता है, जो एक DIN रेल पर माउंट होता है और एक अलग केबल के माध्यम से ड्राइव से जुड़ता है। AIMA-01 का उपयोग करते समय, RTAC-01 पर नोड आईडी चयनकर्ता को एक अद्वितीय पते पर सेट किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, सभी विकल्प मॉड्यूल में साझा किए गए 250 एमए बिजली आपूर्ति बजट की जांच की जानी चाहिए: यदि RTAC-01 की 55 एमए खपत, अन्य स्थापित विकल्पों और स्वयं एन्कोडर की वर्तमान आवश्यकताओं के साथ संयुक्त है, 250 एमए सीमा के करीब पहुंचती है, तो एक बाहरी एन्कोडर आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

Q5: क्या RTAC-01 ACS800 और DCS800 ड्राइव श्रृंखला दोनों के साथ संगत है?

हाँ। RTAC-01 को ABB द्वारा ACS800 AC ड्राइव प्लेटफॉर्म और DCS800 DC ड्राइव प्लेटफॉर्म दोनों के साथ उपयोग के लिए निर्दिष्ट किया गया है। ACS800 संगतता के लिए एप्लिकेशन प्रोग्राम संस्करण ASXR7000 या बाद का होना आवश्यक है। DCS800 इंस्टॉलेशन के लिए, लागू फर्मवेयर संस्करण आवश्यकता को DCS800 सिस्टम दस्तावेज़ीकरण के विरुद्ध सत्यापित किया जाना चाहिए। भौतिक स्थापना प्रक्रिया - RMIO बोर्ड पर स्लॉट 1 या स्लॉट 2, 38-पिन स्वचालित कनेक्शन, दो स्क्रू सुरक्षित करना और अर्थिंग - दोनों ड्राइव परिवारों के लिए समान है। प्रोग्रामिंग संबंधित ड्राइव के पैरामीटर समूहों के माध्यम से की जाती है, जिसमें विशिष्ट पैरामीटर संख्या ACS800 और DCS800 फर्मवेयर वातावरण के बीच भिन्न होती है।