Parametrierung und Auswertung eines optisch getrennten Inkrementalgebers mit Nullimpuls am HBM Datenrekorder GEN3i

Ein Inkrementalgeber, der bereits an einer elektrischen Maschine angeschlossen und von einem Frequenzumrichter ausgewertet wird, soll zusätzlich durch einen Datenrekorder der HBM-Serie Genesis HighSpeed eingelesen und ausgewertet werden.

Aufgrund der unbekannten Eingangsimpedanzen des Umrichters und der unbekannten Potenzialdifferenz ist zwischen dem Datenrekorder und dem Inkrementalgeber eine Auswerteelektronik mit einer galvanischen Trennung notwendig.

Dieser Bericht beschreibt eine Schaltung zur optischen Trennung des Gebersignals und gibt eine Einführung in die Parametrierung der Software Perception zur Positionsauswertung. Dabei werden die Spuren des Inkrementalgebers HOG75 mit dem HBM Datenrekorder GEN3i sowie der Software Perception erfasst und daraus der aktuelle Drehwinkel des Motors bestimmt. Dieser Geber hat eine Auflösung von 1024 Inkrementen pro Umdrehung. Die drei Spuren des Gebers werden parallel zum Eingang des Frequenzumrichters abgegriffen und am GEN2i bzw. dessen Nachfolger GEN3i über den Digital Event/Timer/Counter Steckverbinder eingelesen.

Einrichten der Messoberfläche in Perception

Passen Sie zunächst unter Settings ➔ General ➔ Recorder die Auflösung an. Standard-mäßig sind 16 Bit ausgewählt, für die Drehwinkelauswertung muss diese auf 18 Bit umgestellt werden, damit später die Timer-Counter Channels aktiviert werden können.

Abbildung 1: Rekordereinstellung auf 18-Bit ändern

Der optische Signalumsetzer zwischen Inkrementalgeber und dem GEN3i (siehe Anhang A) ist fest auf die Marker Channels (Events)

Ev A7_01 (Geberspur K0)
Ev A7_02 (Geberspur K1)
Ev A7_03 (Geberspur K2)

der Einschubkarte A verdrahtet. (Siehe GEN3i Datenblatt Seite 8, Figure 1.6: Pin diagram for Digital Event/Timer/Counter connector)

Dementsprechend gilt es, diese Kanäle in Perception (Settings General Marker Channel (Events)) zu aktivieren:

Abbildung 2: Aktivierung der digitalen Eingänge

Aktivieren Sie nun zur Auswertung der Position den zugehörigen Timer-Counter Channel (Ch A9) unter dem Menüpunkt General:

Abbildung 3: Aktivierung des Timer-Counter Channels

Sofern noch nicht geschehen, wird in der Sensordatenbank (Arbeitsblatt Sensor Database)  ein passender Sensor angelegt. Zunächst soll keine Richtung ausgewertet werden (Auswahl Counter Type: Uni Directional). Um den Zähler nach 1024 Impulsen zurückzusetzen, ist die Option Reset counter each external pulse zu wählen. Weitere Einstellungen sind gemäß folgendem Bild vorzunehmen:

Abbildung 4: Erstellen eines Inkrementalgebers in der Sensordatenbank

Anschließend kann der Sensor für den Timer-Counter Eingang CH A9 unter Settings Input Timer Counter ausgewählt werden. Die zugehörigen Einstellungen erscheinen rechts daneben:

Abbildung 5: Auswahl des anlegten Sensors

Die Option Invert reset pin ist zurückzunehmen:

Abbildung 6: Invertierung des Signals zurücksetzen

Der Zähler kann jetzt wie gewohnt in das Blatt Active gezogen und verwendet werden:

Abbildung 7: Darstellung des Gebersignals in Perception

Signalumsetzer Inkrementalgeber HOG75

Mit dem Signalumsetzer können die drei Spuren K0, K1 und K2 des Inkrementalgebers HOG75 parallel zum Frequenzumrichter abgegriffen und am HBM GEN2i / 3i ausgewertet werden. Über Optokoppler findet eine Potentialtrennung zwischen Geber und Genesis statt. Die beiden LEDs auf der Oberseite der Box zeigen jeweils den Status der angeschlossenen Geräte (Geber und HBM Genesis) an.

 

 

Anschluss

Der 44-polige D-Sub Stecker des Pegelwandlers wird mit der digitalen Schnittstelle auf der Oberseite des HBM GEN3i verbunden.

Die Bananenstecker werden entsprechend ihrer Zuordnung, parallel zum Umrichter, an den Inkrementalgeber angeschlossen.

 

In Abbildung 8 ist der prinzipielle Aufbau des Wandlers dargestellt.

Abbildung 8: Prinzipaufbau des Pegelwandlers

Kontakt / Fragen? Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.