Mesa 7I76, Closed-loop, spindle diagram

[deargonaut]

Ha mannen,

Momenteel ben ik bezig met het uittekenen van de aansturing van mijn machine.
Ik heb het volgende:
- 5x closed-loop stappenmotoren (4x nema 32 en 2x nema 23); incl. drivers en voedingen
- Een 3.2 kw spindle
- Een hitachi j300 - 7.5kw inverter (met dank aan benk)
- Mesa 6I25 - 7I76 cards

Nu heb ik dit allemaal virtueel proberen aan te sluiten.
Kunnen jullie mij van advies voorzien, waar ga ik fout? wat kan beter/makkelijker?


Ook kom ik er niet helemaal uit met de spindle control. Hierbij een uitsnede:
https://imageshack.com/i/hleTUcNHj

De frequentieregelaar heeft een ingang: FWD en een ingang 8 (programmeerbaar naar REV). Maar heeft geen 'aan/uit' IO, wat het mesa-kaartje wel heeft. Zoals te zien heb ik een SPST relais en een SPDT relais gebruikt om de enable functionaliteit wel te gebruiken. Maar is dit correct?

Verder heb ik nu klakkeloos de SPINDLE SPEED van MESA 1 op 1 gekoppeld met de H-O-L in-/uitgangen op de inverter. De inverter wil iets hebben tussen de 0 - 10v volgens mij. Ik kom er niet helemaal uit hoe ik dat op de MESA voor elkaar krijg. Want daarin staat in de handleiding dat ik deze dan op SPINDLE+ met +5V moet voeden, op de SPINDLE- -5V. Dan moet ik SPINDLEOUT een offset geven... Dat snap ik niet helemaal.

Dit zijn wat screenshots uit de handleiding van MESA en VFD.

Super bedankt alvast!

[DaBit]

- aardlek na een scheidingstrafo lijkt me niet zo zinvol
- De voedingen na een scheidingstrafo zetten ook niet, tenzij het een 400->230V trafo is. Maar in dat geval hoeft dat ding geen 0
- De 7i76 spindle uitgang gedraagt zich als potmeter. Die moet dus inderdaad tussen H, L en O.
- Je hebt geen relais nodig om de VFD aan/uit of fwd/rev te schakelen; de 7i76 voorziet al in galvanische isolatie.

[deargonaut]

- Je hebt geen relais nodig om de VFD aan/uit of fwd/rev te schakelen; de 7i76 voorziet al in galvanische isolatie.

Kun je deze iets meer uitleggen?
Ik dacht: als er een stroom loopt tussen ena+ en ena-, dan: enable === TRUE
Of is het zo: als ena+ een stroom uitvoert dan enable === TRUE
als er een stroom door ena- loopt dan ENABLE === FALSE.
??

En heeft het uberhaupt wel zin om een scheidingstrafo voor de inverter en de spindle te doen? Of volstaan geisoleerde kabels?

[Niels]

2 kVA is serieus veel voor een paar NEMA34 steppers

De voedingen mag je dus heel ver terug schalen.
De 60 volts versies 2 stuks is genoeg. En de 36 volts versie is er 1 ook genoeg.
Je steppers trekken nooit dat vermogen maximaal uit je voeding.

De stroom die je stepper trekt is niet hetzelfde als wat de voeding moet leveren. Dat regelt je driver door de stroom te begrenzen met PWM regeling.
Hierdoor loopt er wel x stroom maar zal de effectieve spanning lager zijn op de wikkelingen van de stepper.
Hoge spanning is weer een voordeel dat de steppers veel sneller kunnen lopen doordat ze de zelfinductie overwinnen. De stroom gaat dan evenredig omlaag hoe meer toeren de motoren lopen.

Je X as word parallel gestuurd. Waarom niet los en de 2e X as als slave aansluiten zodat je portaal altijd rechtgezet word?

[deargonaut]

2 kVA is serieus veel voor een paar NEMA34 steppers

De voedingen mag je dus heel ver terug schalen.
De 60 volts versies 2 stuks is genoeg. En de 36 volts versie is er 1 ook genoeg.
Je steppers trekken nooit dat vermogen maximaal uit je voeding.

De stroom die je stepper trekt is niet hetzelfde als wat de voeding moet leveren. Dat regelt je driver door de stroom te begrenzen met PWM regeling.
Hierdoor loopt er wel x stroom maar zal de effectieve spanning lager zijn op de wikkelingen van de stepper.
Hoge spanning is weer een voordeel dat de steppers veel sneller kunnen lopen doordat ze de zelfinductie overwinnen. De stroom gaat dan evenredig omlaag hoe meer toeren de motoren lopen.

Vond het ook wat veel, maar ik kreeg ze er allemaal bij, bij de koop. Dus ik dacht dan zullen ze wel nodig zijn

Je X as word parallel gestuurd. Waarom niet los en de 2e X as als slave aansluiten zodat je portaal altijd rechtgezet word?

Ik heb ruimte voor 5 stepper aansturingen op het mesa-kaartje. Ik wilde eigenlijk vijf losse assen gaan maken. Vandaar de parallele schakeling. In theorie zou mijn portaal dan ook recht blijven, wat verschilt dat van de praktijk?

[Niels]

In theorie klopt het.
Wat er kan gebeuren is tijdens het inschakelen van de drives dat de ene stepper op de hele stap (uitgaande dat je microstepping gebruikt) vooruit synchroniseert en de andere achteruit. Dan staat je portaal scheef met een verschil van 1,8 graad in de spindels.
Bereken hier je spoed bij van je spindels en zo weet je hoe scheef de portaal kan staan.

Laat je de machine met 'schakelaars' de positie bepalen van de uiteinden van je portaal, dan heb je nooit het synchronisatie verschil op de steppers.

[benkr]

Voor de VFD --> O t.o.v. L --> 0 - 10V dus L is '0' en O = 0 - 10V
CM1 met FW doorverbinden --> FWD (forward)
CM1 met 8 doorverbinden --> REV (Reverse)

[DaBit]

Kun je deze iets meer uitleggen?
Ik dacht: als er een stroom loopt tussen ena+ en ena-, dan: enable === TRUE

Die SPINENA/SPINDIR uitgangen zijn 'schakelaars'; daar komt geen spanning op te staan.
Je kunt dus die uitgangen rechtstreeks tussen CM1 en FW/8 hangen. Moet je alleen even kijken of CM1 nou positief is tov de FW/8 ingangen (in dat geval moeten SPINDLE ENABLE+/DIR+ naar CM1) of negatief (dan moeten de '-' naar CM1).

Er is 1 klein geintje: die VFD moet je dan eigenlijk ook configureren met 1 ingang als enable en 1 ingang als FWD/REV omschakeling.
Als dat niet kan zou ik het hele REV gebeuren lekker laten zitten. Het nut daarvan met een spindel zonder encoder is ongeveer 0.

En heeft het uberhaupt wel zin om een scheidingstrafo voor de inverter en de spindle te doen? Of volstaan geisoleerde kabels?

Ik zou het persoonlijk niet doen.
(en heb het ook niet gedaan op mijn machine)

[deargonaut]

Die SPINENA/SPINDIR uitgangen zijn 'schakelaars'; daar komt geen spanning op te staan.
Je kunt dus die uitgangen rechtstreeks tussen CM1 en FW/8 hangen. Moet je alleen even kijken of CM1 nou positief is tov de FW/8 ingangen (in dat geval moeten SPINDLE ENABLE+/DIR+ naar CM1) of negatief (dan moeten de '-' naar CM1).

Er is 1 klein geintje: die VFD moet je dan eigenlijk ook configureren met 1 ingang als enable en 1 ingang als FWD/REV omschakeling.
Als dat niet kan zou ik het hele REV gebeuren lekker laten zitten. Het nut daarvan met een spindel zonder encoder is ongeveer 0.

Dank.

Het is me alleen nog niet helemaal duidelijk.

In de tabel van de inverter staat bij het control circuit CM1, FW, 8 (etc): REMARK: Dry contact Close: ON (run) Open: OFF (stop). Dus: als het een gesloten circuit is dan doet 'ie het (FW, danwel REV).

Verderop staat dit:
(P24: Internal power source for the contact input terminal and frequency monitor terminal, 24 VDC. Common for the FW terminal and intelligent input terminals, w.o. 8/REV valt).


Als er een stroom loopt van 24VDC naar FW of REV dan voert 'ie dat uit. Dit lijkt een beetje in contrast te staan met het eerdere plaatje, waarin de schakeling via CM1 loopt. Betekent dit dat de MESA 24VDC over ENA+ moet geven?

Wat ik verder begrijp uit je verhaal is dat ENA+ en DIR+ een paartje zijn, evenals ENA- en DIR-?
Ik heb nu twee verschillende aansluitingen gemaakt. Welke is goed?





Dank alvast.

PS - Die 'HOL' aansluiting. Ik hoef de H niet aan te sluiten begrijp ik? Of is dat een uitgang met 10VDC spanning die ik dan aan het mesa kaartje SPINDLESPEED+ kan hangen?

[Linki]

Die H moet aan 3.

Volgens de Mesa beschrijving:

http://www.mesanet.com/pdf/parallel/7i76man.pdf pagina 12 Spindle Interface en pagina7


Zoals Dabit ook al schreef:

- De 7i76 spindle uitgang gedraagt zich als potmeter. Die moet dus inderdaad tussen H, L en O.

[DaBit]

Als je niet kunt configureren dat 1 ingang FWD/REV keuze is zou ik TB4-6 aan P24 knopen, TB4-5 aan FW, en de spinde dir laten voor wat het is.
Wil je toch verkeerdom kunnen draaien (waarom zou je dat willen?), dan moet je er idd nog een relais tussen zetten.

Verder voor de snelheidsregeling:
TB4-3 naar H
TB4-2 naar O
TB4-1 naar L

[deargonaut]

Voor de volledigheid...
Dit zou het moeten zijn dan...

(waarom zou je dat willen?)

Omdat het kan? Nee, geen enkele reden verder.

Hebben jullie een goed adres voor goedkope, goede kabels. Of volstaat eBay?

[DaBit]

Lijkt zo aardig te kloppen, behalve dan misschien die 0 naar de VFD en de aardlek.

Aardlek kan wel, maar je hebt eigenlijk een speciaal type nodig dat tegen de HF-stromen kan die de VFD genereert. Van de hoed en de rand weet ik eigenlijk ook niet.

Buiten dat is het maar de vraag welke eerst gaat, die in de groepenkast of die in de machine, dus of-ie zo zinvol is?

[deargonaut]

Dank allemaal.

Ik ga wat proberen 'in het echt'.

En nogmaals, waar halen jullie je kabels vandaan? Ik vind ze in NL vrij duur, maar misschien zit ik bij de verkeerde leveranciers te kijken.