Beschreibung
Der Omron CQM1-CPU43-EV1 dient als integrierte Zentraleinheit für die Sysmac-CQM1-Plattform und führt komplexe Automatisierungsaufgaben mit präziser Positioniersteuerung aus. Dieser Controller integriert Hochgeschwindigkeitszählung und Impulsausgabe direkt auf der Prozessorplatine, wodurch bei kompakten Maschinenkonfigurationen dedizierte externe Positioniermodule überflüssig werden. Auf Basis eines speicherprogrammierten Systems verwaltet er bis zu 256 E/A-Punkte über 11 Erweiterungseinheiten und gewährleistet zugleich kurze Ausführungszyklen für schnelle industrielle Anwendungen.
Funktionen
-
Integrierte Hochgeschwindigkeitszähler: Zweikanalige Hochgeschwindigkeitszählereingänge mit Unterstützung von bis zu 50 kHz im Einphasendbetrieb oder 25 kHz im Zweiphasenbetrieb.
-
Zwei Impulsausgänge: Integrierte Doppelimpulsausgänge zur Ansteuerung von Schrittmotoren oder Servoantrieben bis 50 kHz (20 kHz bei direkter Ansteuerung von Schrittmotoren).
-
Direkte Interruptverarbeitung: Schnelle Ausführung mithilfe dedizierter Interrupt-Eingänge für zeitkritische Positionier- und Zählaufgaben.
-
Robuster Speicherschutz: Nichtflüchtige Erhaltung der Register des Datenspeichers (DM), des Haltebereichs (HR) und des Hilfsbereichs (AR) bei Stromversorgungsumschaltungen.
-
Diagnosefunktionen: Echtzeit-Hardwarediagnose zur Überwachung der CPU-Integrität, von Speicherkorruption, der E/A-Busverbindung und des Batteriestatus.
Anwendungen
-
Hochgeschwindigkeits-Verpackungsmaschinen: Präzise Synchronisierung von Siegelgeräten, Schneidern und Zuführmechanismen durch Verfolgung von Drehgebern.
-
Mehrachsige Positioniersysteme: Direkte Steuerung kleiner XY-Tische, Portalsysteme und Förderbandweichen.
-
Durchflussmessung und Dosierung: Echtzeitverarbeitung hochfrequenter volumetrischer Impulseingänge für präzise Abfüllsteuerungen.
-
Etikettierausrüstung: Schnelle Produkterkennung in Verbindung mit synchronisierter, schrittmotorbetriebener Etikettenausgabe.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Omron |
| Modell |
CQM1-CPU43-EV1 |
| Maximale E/A-Kapazität |
256 Punkte (maximal 11 Erweiterungseinheiten) |
| Onboard-CPU-E/A |
16 Punkte (1 Wort) |
| Stromaufnahme |
980 mA bei 5 VDC |
| Ausführungsgeschwindigkeit der Anweisungen |
Basisanweisungen: 0,50 bis 1,50 Mikrosekunden; Spezialanweisung (MOV): 24 Mikrosekunden |
| Benutzerspeicher |
Verarbeitung von Kontaktplänen; 6.144 Wörter Benutzerdatenspeicher (DM) plus 512 schreibgeschützte Wörter |
| Impulseingänge |
Encoder-Eingänge Phase A, Phase B (typischerweise 5 mA); Impulseingang Phase Z (typischerweise 12 mA) |
| Betriebsspannung des Impulseingangs |
24 VDC (plus/minus 10 %) |
| Frequenz des Impulsausgangs |
Max. 50 kHz (NPN-Open-Collector, 30 mA, 5 bis 24 VDC plus/minus 10 %) |
| Lebensdauer der Batteriesicherung |
Typischerweise 5 Jahre (hält die Uhr und remanenten Speicherbereiche aufrecht) |
| Versandgewicht |
2,5 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenfunktion |
Elektrische Parameter |
Signalverarbeitungslogik |
| Hochgeschwindigkeitseingang A / B |
24 VDC, 5 mA |
EIN-Spannung: mindestens 20,4 VDC; AUS-Spannung: höchstens 4,0 VDC |
| Hochgeschwindigkeitseingang Z |
24 VDC, 12 mA |
EIN-Spannung: mindestens 20,4 VDC; AUS-Spannung: höchstens 4,0 VDC |
| Impulsausgang CW / CCW |
5 bis 24 VDC, max. 30 mA |
NPN-Open-Collector; Leckstrom: max. 0,1 mA; Restspannung: max. 0,4 V |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die CQM1-CPU43-EV1 dient als verbesserte Alternative zu den Standardgeräten CQM1-CPU41-E und CPU42-E, die weder integrierte zweikanalige 50-kHz-Hochgeschwindigkeitszählereingänge noch physische Impulsausgänge auf der Hauptplatine bieten. Beim Austausch eines älteren CQM1-Prozessors gegen die CPU43-EV1 ist zu überprüfen, ob das Kontaktplanprogramm für die Verwendung der erweiterten Parameterbereiche im System-DM-Bereich (DM 6611 und DM 6612) neu konfiguriert wurde, damit die Impulseingangseinstellungen ordnungsgemäß initialisiert werden und Initialisierungsfehler beim Start vermieden werden.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Bei Hochgeschwindigkeits-Positioniervorgängen mit einem an die Impulsausgänge angeschlossenen Schrittmotortreiber sinkt die maximal stabile Schaltfrequenz aufgrund von Gegen-EMK und Drehmomentbelastungsgrenzen von 50 kHz auf 20 kHz. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre externe 24-VDC-Stromversorgung hochgradig geregelt ist. Spannungseinbrüche unter 20,4 VDC verhindern, dass die Phase-A/B-Encodereingänge Zustandsänderungen erfassen, was zu Tracking-Abweichungen und Fehlern bei der Achspositionierung führt.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für alle Eingänge des Hochgeschwindigkeitszählers (Phase A, B und Z) stets hochwertige, geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP). Erden Sie die Kabelschirme ausschließlich am SPS-Erdungsanschluss. Werden die Schirme an beiden Enden angeschlossen, entstehen Erdschleifen, die hochfrequentes elektrisches Rauschen einkoppeln und die 50-kHz-Impulsfolgen verfälschen. Um Schäden durch induktiven Rückschlag an den internen NPN-Open-Collector-Transistoren zu verhindern, müssen Freilaufdioden parallel zu externen induktiven Gleichstromlasten installiert werden, die an die zusätzlichen SPS-Ausgänge angeschlossen sind.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Trennen Sie vor der Hardwareinstallation, dem Modulersatz oder Änderungen an der Verdrahtungskonfiguration alle Stromquellen vom SPS-Rack. Wird die Baugruppe nicht vollständig spannungsfrei geschaltet, kann dies zu tödlichen Stromschlaggefahren, lokalem Lichtbogenüberschlag oder schweren Schäden an der empfindlichen integrierten Impulseingangsschaltung der CPU-Platine führen.
1
Befestigen Sie die CPU-Einheit sicher auf der Rückwandplatine oder der DIN-Schiene und stellen Sie sicher, dass sie mithilfe der integrierten Gehäuseschieber fest einrastet.
2
Stellen Sie sicher, dass eine neue Ersatzbatterie am CPU-Anschluss angeschlossen ist. Beim Batteriewechsel im Betrieb muss der Austausch innerhalb von 5 Minuten nach dem Entfernen abgeschlossen sein, um einen Verlust des RAM-Programms zu verhindern.
3
Verbinden Sie die 24-VDC-Stromversorgung mit dem Eingangsgemeinsamen und halten Sie die Stromkabel von Hochspannungs-Motorleitungen getrennt, um Übersprechen an kritischen Eingängen zu verhindern.