NEW Realtime Express (RTEX) 対応 サーボアンプ MINAS A5N モータビジネスユニット 注：Realtime Express および RTEX はパナソニック株式会社の登録商標です。 2011/6/14 Rev. 1 Page 1 寸法：W40 x H150 x D135 mm 2011/6/14 Rev. 1 200W 200V Frame Size A Page 2 外観 電源電圧 フロントカバー サーボ状態表示用 7セグメントLED(2桁) アナログモニタ用 コネクタ (X7) 速度やトルク等を 観測可能 品番 電源接続用 コネクタ(XA) 主回路 チャージランプ 回生抵抗、 モータ接続用 コネクタ(XB) アース端子 LINK LED RTEXケーブル断線の 有無を表示 COM LED RTEXの状態を表示 ノードアドレス設定用 ロータリスイッチ(2桁) 設定範囲: 00-31 PC接続用USBコネクタ(X1) PANATERM用, MINI-B 5pin RTEX用RXコネクタ(X2A) 前ノードのTXと接続 RTEX用TXコネクタ(X2B) 後ノードのRXと接続 I/O用コネクタ (X4) 各種センサ入力やアラーム出力等 ハーフピッチ26pin フィードバックスケール用 コネクタ (X5) フルクローズ制御時に使用 エンコーダ用コネクタ (X6) 当社シリアルデータ 赤字：A4Nからの変化点 2011/6/14 Rev. 1 Page 3 A4Nとの互換性 A4Nとの 互換性 分類 項目 設置 アンプの設置 ○ 取り付けネジ穴の配置寸法はA4Nと同じ。 電源コネクタ △ A枠とB枠では4pinから5pinに変更。 モータコネクタ ○ エンコーダコネクタ（X6） ○ フィードバックスケール コネクタ（X5） × リニアエンコーダの接続コネクタの変更が必要。 I/Oコネクタ（X4） × 36pinから26pinに変更。 インクリメンタル × 分解能が10,000から1,048,576(20bit)p/rに変更。 アブソリュート ○ PANATERM × 位置指令 ○ パラメータ設定 × 分類コードとNo.の組み合わせに変更。 アラームコード読み出し × メインとサブコードの組み合わせに変更。 配線 ｴﾝｺｰﾀﾞ ﾂｰﾙ RTEX 2011/6/14 Rev. 1 備考 RS232からUSBに変更。フリーソフト。 Page 4 前面パネル フロントカバー内部 LINK LED (緑) LINK 7セグメント LED ネットワークの状態 OFF 配線に問題あり 緑点灯 リンク正常 COM LED (緑 / 赤) COM pin 6 Pin # 記号 内容 1 AM1 アナログモニタ 1 2 AM2 アナログモニタ 2 3 GND シグナルグランド 4, 5, 6 2011/6/14 Rev. 1 OFF 初期 緑点滅 ｺﾝﾌｨｷﾞｭﾚｰｼｮﾝ中 緑点灯 ネットワーク確立 赤点滅 エラー発生 赤点灯 重大なエラー発生 (解除にﾘｾｯﾄが必要) pin 1 X7: アナログモニタコネクタ Molex製 53014-0610 (注) 接続禁止（メーカ使用） ネットワークの状態 アドレス設定用ロータリSW 設定範囲：00～31 コントローラの仕様に応じて設定 （注）リード線側コネクタ Housing: 51004-0600 Terminal: 50011-8100 Page 5 7セグメント LED < 通常表示 > サーボレディ かつ RTEX確立 ノットレディ もしくは RTEX非確立 サーボON サーボOFF 注: 電源投入時には、この表示の前に ノードアドレスが短時間表示されます。 アラーム発生 解除 < アラーム表示 > メインコード 2011/6/14 Rev. 1 解除 < 警告表示 > サブコード 点滅 警告発生 警告コード (2s) 通常表示 (4s) 右ドット点滅 Page 6 品番の構成 A5と同じ MADHT1507NA1 サーボアンプ A5ファミリー 仕様 A1: 標準 L1: リニア用特殊 インターフェース N: RTEX 枠サイズ記号 電源 1: 単相 AC100V 3: 3相 AC200V 4: 3相 AC400V 5: 単相 or 3相 AC200V 最大電流を規定 2011/6/14 Rev. 1 Page 7 ラインナップ モータの定格出力(W) アンプの電源 単相 AC 100-120V 750 1k1.5k B C D MBDH T2510 NA1 MCDH T3520 NA1 MDDH T5540 NA1 50 100 200 400 A A B C MADH T1105 NA1 MADH T1107 NA1 MBDH T2110 NA1 MCDH T3120 NA1 A A MADH T1505 NA1 MADH T1507 NA1 単相／三相 AC 200-240V 三相 AC 200-230V 三相 AC 380-480V 2k 3k 4k-5k 7.5k 11k15k E F F G H MEDH T7364 NA1 MFDH TA390 NA1 MFDH TB3A2 NA1 MGDH TC3B4 NA1 MHDH TC3B4 NA1 D D E F F G H MDDH T2412 NA1 MDDH T3420 NA1 MEDH T4430 NA1 MFDH T5440 NA1 MFDH TA464 NA1 MGDH TB4A2 NA1 MHDH TB4A2 NA1 上段: アンプの枠サイズ 下段: 標準的なアンプの品番 モータによっては表中の品番とは異なる場合がありますので、必ずA5のカタログで組み合わせを確認してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 8 Realtime Express 概要 2011/6/14 Rev. 1 Page 9 Realtime Express (RTEX) とは サーボに要求される高度なリアルタイム性を サーボに要求される高度なリアルタイム性を 実現するために独自開発した先進のネットワーク 実現するために独自開発した先進のネットワーク コンセプト 性能とコストの両立 シンプル 高信頼性 機器の開発が容易 2011/6/14 Rev. 1 Page 10 RTEXの特長 •• 100BASE-TXをベースにした 100BASE-TXをベースにした 独自のリアルタイム通信 独自のリアルタイム通信 •• 100Mbps全2重 100Mbps全2重 •• 通信周期 通信周期最速 最速0.083ms(*1) 0.083ms(*1) •• 最大32軸@0.5ms(*1) 最大32軸@0.5ms(*1) •• ケーブル長はノード間最大100m ケーブル長はノード間最大100m •• 全サーボが上位コントローラと同期(*2) 全サーボが上位コントローラと同期(*2) 高精度なCP制御が可能(*1) 高精度なCP制御が可能(*1) •• 動作指令以外にパラメータ設定や 動作指令以外にパラメータ設定や 各種モニタも可能(*1) 各種モニタも可能(*1) •• 大幅な省配線 大幅な省配線 •• 市販LANケーブルの使用で低コスト 市販LANケーブルの使用で低コスト •• 高い耐ノイズ性(IEC61000-4-4適合) 高い耐ノイズ性(IEC61000-4-4適合) 2011/6/14 Rev. 1 *1. コントローラの仕様に依存します。 *2. この同期アルゴリズムは特許取得済み。 Page 11 システム構成 システムコスト 低減 上位ネットワーク (Ethernetが主流) 伝送効率の高いリング接続 A5Nサーボ 上位コントローラ 最大32スレーブ Stepper Drive IN OUT CAT5e STP NC パラメータの 一元管理と 各種モニタ（注） 注：コントローラの仕様に依存します。 2011/6/14 Rev. 1 ケーブル ノード間 最大100m サーボ以外の機器はパートナーから Page 12 省配線 パルス列 パルス列 NC NC ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ RTEX RTEX NC NC ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ スッキリ！ 配線の束 （１軸あたりの配線が多い） 2011/6/14 Rev. 1 配線に まつわる トラブル減少 分散配置で 更にメリット大 Page 13 省配線（１軸あたり） パルス列 パルス列 最低でも こんなに必要 NC NC S-ON PULS SIGN CLR OZ ALM ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｱﾝﾌﾟ ｱﾝﾌﾟ ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞ ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞ NOT POT Home アンプをモータの近くに アンプをモータの近くに 配置すると効果的 配置すると効果的 RTEX RTEX 通信 スッキリ！ ﾓｰﾀ ﾓｰﾀ NC NC ﾓｰﾀ ﾓｰﾀ ｻｰﾎﾞ ｻｰﾎﾞ ｱﾝﾌﾟ ｱﾝﾌﾟ NOT ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞ ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞ POT Home センサはサーボに接続可能 2011/6/14 Rev. 1 Page 14 超高速 通信速度が １０倍！ 100Mbps 10Mbps 当社従来品 2011/6/14 Rev. 1 RTEX Page 15 配線コストの低減 価格比（従来を１とした場合） 1 大量に流通しているので 安価！ 1 10 当社従来品 市販LANケーブル （RS485用オプション） 注：ケーブル長１ｍの場合。LANケーブルは一般的な市場価格を適用。 当社ではLANケーブルをオプションとして準備していないので、お客様での手配となります。 2011/6/14 Rev. 1 Page 16 シンプルなリング接続 RING (RTEX) LINE サーボ NC 1 2 3 6 5 4 サーボ NC 1 2 3 4 双方向 伝送データの 伝送データの ノード経由数が多いため、 ノード経由数が多いため、 伝送効率が低下 伝送効率が低下 シンプルな一方通行（注） 経路がシンプルなので、 経路がシンプルなので、 高伝送効率、高信頼性 高伝送効率、高信頼性 注：高速通信で懸念されるクロストークが生じません。 2011/6/14 Rev. 1 Page 17 グローバル コラボレーション サーボ以外の製品はパートナーから 2011/6/14 Rev. 1 Page 18 パートナー製品 マスタ パートナー名 PCI USB 旭ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ スレーブ スタンド アロン PLC ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ I/O ｱﾅﾛｸﾞ I/O パルス 出力 ○ ｽﾃｯﾋﾟﾝｸﾞ ﾄﾞﾗｲﾌﾞ ○ ｴﾆｲﾜｲﾔ ○ ｺｽﾓﾃｯｸｽ ○ ｿﾌﾄｻｰﾎﾞｼｽﾃﾑｽﾞ ○ ﾀｲﾃｯｸ ○ ﾊｲﾋﾟｰﾃｯｸ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ﾋﾟｰﾏｯｸ・ｼﾞｬﾊﾟﾝ (DELTA TAU) ○ ﾌﾟﾗｲﾑﾓｰｼｮﾝ ○ ○ AJINEXTEK ○ ○ AUROTEK ○ ○ BITPASS ○ COMIZOA ○ 2011/6/14 Rev. 1 ○ ○ ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ電工SUNX TRIO ｹﾞｰﾄｳｪｲ ○ ○ Page 19 RTEX対応サーボの販売数推移 FY2006を100%とした指数 10年度は06年度の 約10倍 1100% 984% 1000% 900% 急速に増大中 800% 700% 600% 500% 400% 352% 256% 300% 160% 200% 100% 100% 0% FY2006 2011/6/14 Rev. 1 FY2007 FY2008 FY2009 FY2010 Page 20 A5Nの特長 2011/6/14 Rev. 1 Page 21 A4NからA5Nへの進化 A5ベース化による サーボ基本性能の向上 ＋ RTEX仕様拡張による リアルタイム性や 自由度の向上 注：RTEXのハードウェアに変更はありません。 基本的にはA4Nと上位互換性があります。 2011/6/14 Rev. 1 Page 22 基本性能の向上 速度応答周波数[Hz] 2500 2300 2.3倍 2000 業界最高 クラス 最小通信周期[ms] 0.6 0.5 0.5 1/6 0.4 1500 0.3 1000 1000 ついに 0.1msを切った! 0.2 500 0.1 0 0 現行A4N 2011/6/14 Rev. 1 新A5N 0.083 現行A4N 新A5N Page 23 最大パルス周波数 より、高分解能かつ高速な 用途に適用できます 400Mpps 10倍 40Mpps A4N 新A5N 注：A/B相のリニアエンコーダを使う場合には、最大4Mppsになります。 2011/6/14 Rev. 1 Page 24 新しい機能 • • • • • • • • • • • 目標位置/位置/速度/トルク指令の全モード対応 指令更新周期、通信周期の短縮化 RTEX仕様の拡張に RTEX仕様の拡張に 関連する部分 関連する部分 32バイトモードによるモニタ機能充実 高精度位置ラッチ用トリガ入力 コントローラからのフィードフォワード トルクフィードフォワード／補償 A/B相リニアエンコーダ入力 20bit分解能エンコーダ A5ベースにしたことに 新電流検出方式による微振動低減 関連する部分 A, B枠の三相電源入力 Safety*対応（特殊仕様） Note *: IEC61800-5-2 STO (Safe Torque Off), IEC61508 SIL2 (Safety Integrity Level 2) 2011/6/14 Rev. 1 Page 25 All-in-One モーション I/F プロファイル プロファイル 位置制御(PP) 位置制御(PP) サイクリック サイクリック 位置制御(CP) 位置制御(CP) サイクリック サイクリック 速度制御(CV) 速度制御(CV) サイクリック サイクリック トルク制御(CT) トルク制御(CT) 1xh 2xh 3xh 4xh 目標位置 指令 位置指令 速度指令 トルク指令 A5N モーション プロファイル 生成 位置 制御 速度 制御 トルク 制御 M M Enc. Enc. 目標速度 加速度 Linear Linear Enc. Enc. 減速度 注：プロファイル位置制御はPTP制御にのみ適用可能。 2011/6/14 Rev. 1 Page 26 周期と軸数、制御モード 最大軸数 指令更新 周期 通信周期 16バイト モード 32バイト モード 可能な制御モード フル クローズ 制御 1.000ms 1.000ms 32 16 PP, CP, CV, CT ○ 1.000ms 0.500ms 32 16 PP, CP, CV, CT ○ 0.500ms 0.500ms 32 16 PP, CP, CV, CT ○ 0.166ms 0.166ms 10 - CP, CV, CT - 0.166ms 0.083ms 5 - CP, CV, CT - 通信周期： 通信フレームの送信周期 指令更新周期：通信フレーム上のデータの更新周期 2011/6/14 Rev. 1 Page 27 指令更新周期と通信周期 指令更新周期が同じでも通信周期を短くすると、レスポンス伝達時間が短くなります 1:1 指令更新周期 time n+1 n コントローラ 演算 n+2 データ 交換 n 通信 フレーム サーボ データ交換 コマンドの 流れ n+1 通信周期 n n+2 n+1 レスポンスの 流れ n+2 データ交換：通信ASICへのデータ読み書き 指令更新周期 1:1/2 n+1 n n+2 コントローラ 演算 n n+1 n 通信 フレーム サーボ データ交換 n n n+2 n+1 通信周期 n+1 n+1 n+2 n+2 n+2 注：2回同じコマンドを伝送。先のデータが通信異常となった場合には後のデータをサーボ制御に使用。 2011/6/14 Rev. 1 Page 28 RTEXでモニタ可能な情報（例） ・アンプ品番 ・アンプシリアルNo. ・ファームウェアバージョンNo. ・モータ品番 ・モータシリアルNo. ・アラームコード（履歴を含む） ・ウォーニングコード ・パラメータ A4Nよりも、 モニタ情報が増えました！ 2011/6/14 Rev. 1 ・実位置 ・電源ON積算時間 ・実速度 ・アンプ内部温度 ・トルク ・エンコーダ内部温度 ・位置偏差 ・リレー動作回数 ・エンコーダ分解能 ・ファン動作時間 ・指令位置 ・ファン寿命 ・ラッチ位置 ・コンデンサ寿命 ・指令速度 ・回生負荷率 ・オーバーロード負荷率 ・イナーシャ比 ・ロータ機械角（１回転データ） ・ロータ電気角 ・アブソエンコーダ多回転データ ・P-N間電圧 ・RTEX通信異常回数 ・エンコーダ通信異常回数 ・X4コネクタ入力信号 Page 29 高精度位置ラッチ 外部信号の入力タイミングでエンコーダ位置をラッチし、 RTEXでコントローラに伝送 サーボA5N 指令更新周期よりも 細かなタイミングでの 位置データを取得可能 コントローラ ラッチした位置データ RTEX エンコーダ ラッチトリガ入力 このタイミングで このタイミングで エンコーダ位置を エンコーダ位置を 高精度にラッチ 高精度にラッチ トリガ入力は2ch 2011/6/14 Rev. 1 Page 30 コントローラからのフィードフォワード コントローラから高分解能のフィードフォワードを与えると、 高応答と低振動の両立が期待できます Controller A5N Drive Trq. FF Motion Motion Profile Profile Generator Generator Vel. FF Pos. CMD 位置 制御 + + 速度 制御 + + トルク 制御 M M Enc Enc 注： ・16バイトモード時は、速度FFとトルクFFのいずれか一つの選択になります。 ・トルクFFは、円弧補間時のトルク補償にも利用できます。 2011/6/14 Rev. 1 Page 31 エンコーダ I/F A5N Drive フルクローズ フルクローズ 制御 制御 回転モータ ロータリ エンコーダ リニアエンコーダ X5: シリアル or A/B/Z 注1：フルクローズ制御は、位置制御(PPもしくはCP)のみ。 X6: シリアル リニアモータ リニアモータ 駆動 駆動 (特殊仕様) (特殊仕様) A/B/Zパルス入力も可能 最大4Mpps A5N Drive 各社の リニアモータ X5: シリアル or A/B/Z リニアエンコーダ X6: CS1 to 3 (自動磁極検出時は不要) 注2：当社ではリニアモータは取り扱っておりません。 2011/6/14 Rev. 1 Page 32 シリアル対応リニアエンコーダ Manufacturer − GSI Group Incremental Magnescale Magnescale Mitutoyo Model − M II 5000 FAGOR Max Speed [m/s] − 0.1 − 5 SL700+PL101RP/RHP 0.1 10 SL710+PL101RP/RHP 0.1 10 SR75 0.01 to 1 3.3 SR85 0.01 to 1 3.3 SR77 0.01 to 1 3.3 SR87 0.01 to 1 3.3 AT573A 0.05 2.5 ST778A(L) 0.1 5 0.001 0.4 0.05 20 0.1 40 SAP / SVAP / GAP 0.05 2.5 LAP 0.1 2 Absolute Renishaw Resolution [um] RESOLUTE ※アンプの最大パルス周波数の制限により、分解能と最高速度はリニアエンコーダの仕様と異なる場合があります。 2011/6/14 Rev. 1 Page 33 コンパクト 当社従来品 A5N 業界最小クラス しかも、750W以下はファンレス！ 170 体積 約1/2 135.5 160 150 40 55 Unit: mm 注: Bシリーズとの比較(200W, 200V) 2011/6/14 Rev. 1 Page 34 規格への対応 EMC適合規格 Terminal Disturbance Voltage group 1, class A Radiated Electric Field Strength group 1, class A IEC61000-4-2 Electrostatic Discharge 8kV IEC61000-4-3 Radiated Susceptibility 10V/m IEC61000-4-4 EFT/Burst 2kV IEC61000-4-5 Surge 2kV IEC61000-4-6 Conductive Susceptibility 150kHz-80MHz, 10V IEC61000-4-11 Voltage Dips EN55011 注： EMCは当社測定条件下で適合します。 あくまで参考であり、機械に取り付けた時の機械全体としての適合性を保証するものではありません。 RoHS対応 積極的に環境負荷物質の削減を推進 2011/6/14 Rev. 1 Page 35 RTEXの特長 2011/6/14 Rev. 1 Page 36 Ethernetとの違い 上層をサーボ制御用に最適化 上層をサーボ制御用に最適化 Ethernet RTEX e.g. e.g. HTTP HTTP SMTP SMTP FTP FTP e.g. e.g. DNS DNS TCP TCP UDP UDP Real-time Control Application オーバーヘッド が大きく、 リアルタイム 制御には不向き Real-time IP IP IEEE802.3 IEEE802.3 or or Ethernet Ethernet Frame Frame 100BASE-TX 100BASE-TX ASICで ASICで 制御 制御 Real-time Frame 物理層は同じ 100BASE-TX 100BASE-TX 注：Ethernetは富士ゼロックス(株)の登録商標です。 2011/6/14 Rev. 1 Page 37 効率的なフレーム フレーム構成のシンプル化で、高速リアルタイム制御への適用を実現 62byte Ethernet 8byte 14byte 20byte 20byte Preamble, SFD Ethernet Header IP Header TCP Header Data ヘッダが大きいので、 伝送効率が低い RTEX Data RTEX Header 2011/6/14 Rev. 1 リアルタイム制御に適した、 小さなヘッダ Page 38 リアルタイム通信なので 高速かつ高分解能の 滑らかな動作指令が可能 従来のパルス列では 周波数の制約により 指令分解能を上げられない 上位 上位 コントローラ コントローラ パラメータ操作や 各種モニタが可能 ・指令位置 ・指令位置 ・サーボＯＮ/ＯＦＦ ・サーボＯＮ/ＯＦＦ ・パラメータ設定 ・パラメータ設定 コマンド コマンド リアルタイム サーボ サーボ レスポンス レスポンス ・現在位置 ・現在位置 ・センサ信号 ・センサ信号 ・アラーム情報 ・アラーム情報 ・各種モニタ ・各種モニタ 2011/6/14 Rev. 1 上位装置とサーボ間で、 情報の密結合が可能 「見える化」 Page 39 CPが可能な軸間同時性 PTP CP Continuous Path Point To Point Y Y 円弧補間 B B 直線補間 A A Ｘ軸とＹ軸は同じ速度 ・各軸を独立に位置決め ・X軸とY軸の起動／停止タイミングは 一致しない X X ・各軸を相互に関連させて制御 ・X軸とY軸の起動／停止タイミングが 一致 注：RTEXがCP制御可能な軸間同時性を持っていることを示しています。 CP制御はコントローラの仕様に依存するものであり、サーボ単独で機能するわけではありません。 2011/6/14 Rev. 1 Page 40 軸間の同時性 全軸同時タイミングで、コマンドをサーボ制御に反映 マスタ スレーブ TX RX Host Host Controller Controller RX コマンド Servo Servo Drive Drive Axis Axis 11 コマンド Servo Servo Drive Drive Axis Axis 22 コマンド Servo Servo Drive Drive Axis Axis 33 コマンド Servo Servo Drive Drive Axis Axis 44 TX RX TX コマンドフレームの 受信タイミングには軸毎に差が 生じるが、受信したコマンドデータの サーボ制御への反映は全軸同時と なるようにタイミング制御 RX TX RX TX 2011/6/14 Rev. 1 受信タイミング サーボ制御への 反映タイミング Page 41 同時性の精度 各軸のサーボ演算起動信号(サーボ内部) 軸１（先頭軸） 軸２ ジッタ： +/- 70ns 軸３ 軸４（末尾軸） 注：一般に、ジッタは1us以下が理想的と言われています 2011/6/14 Rev. 1 軸数：4 ノード間ケーブル長：0.3m Page 42 NCとサーボ制御の同期 独自の同期アルゴリズム（特許取得済み）により、 NCと全軸のサーボ制御が同期 軸間の同期精度が大幅に向上 サーボ 制御 パルス列 RTEX 非同期 (軸間) 全軸同期 CP制御はもちろん、 CP制御はもちろん、 ガントリーのような高精度な ガントリーのような高精度な 同期制御にも最適です 同期制御にも最適です X2 2011/6/14 Rev. 1 X1 Page 43 パルス列とRTEXの違い サーボ コントローラ（一例） モーションプロファイル生成 位置 データ パルス列 位置 データ パルス パルス 変換 変換 IC IC CPU CPU パルス列 カウンタ カウンタ CPU CPU INT ラッチ INT タイマ タイマ 非同期 タイマ タイマ 軸毎に独立してサンプリングするため、データの制御への反映には サーボ演算周期分の軸間ばらつきあり。 コントローラ（一例） モーションプロファイル生成 RTEX CPU CPU サーボ 位置 データ 位置 データ 通信 通信 ASIC ASIC 位置データ 通信 通信 ASIC ASIC CPU CPU INT 送信 INT タイマ タイマ 同期 全軸同時 タイミング信号 同期 同期 処理 処理 タイマ タイマ 通信に同期し、全軸同時にデータを制御に反映 2011/6/14 Rev. 1 Page 44 サイクリック位置指令 速度 Time パルス列 （従来例） 積分 微分 RTEXでの 指令位置 [pulse] Time 指令更新周期 1 / 0.5 / 0.166ms (パラメータで選択) 2011/6/14 Rev. 1 指令位置はアブソ値（インクリ値ではありません） Page 45 短い指令更新周期 高速CP制御で精度向上 高速で微小な円弧補間を行う場合等で有効（e.g. ディスペンサ） Y Y 理想ライン 位置指令 当社従来品 T = 2ms RTEX T = 0.5ms（注） X X 注：指令更新周期はコントローラの仕様に依存。 2011/6/14 Rev. 1 Page 46 短い指令伝達時間 軸数に比例 一般的な同期通信 通信周期 RTEX 通信周期 4軸 約38us 8軸 約75us 16軸 約150us 32軸 約300us NCでの 指令生成 通信 サーボでの 指令の反映 軸数に関わらず 一定 TB TA TA > TB 軸数が少ないほど 短い 全軸の受信完了後、 すぐに指令がサーボ制御に 反映されます 注：上図は、指令更新周期と通信周期が同じ場合の例 2011/6/14 Rev. 1 Page 47 誤り訂正 ノード経由毎に誤り訂正処理を実施 マスタ 高い耐ノイズ性を実現 スレーブ ノイズで データが破壊 誤り訂正 TX RX RX TX 正常に 復元 ノイズの影響が累積しないので、 ノード数が多い場合に特に有効 RX TX ノイズで データが破壊 誤り訂正 RX TX 一般的な通信では、データが破壊されると 一般的な通信では、データが破壊されると 次の周期まで正常データは得られませんが、 次の周期まで正常データは得られませんが、 このような場合でもRTEXでは、誤り訂正処理 このような場合でもRTEXでは、誤り訂正処理 によりリアルタイム性が確保できます。 によりリアルタイム性が確保できます。 （正常データに復元できた場合） （正常データに復元できた場合） 正常に 復元 RX TX 注：誤り訂正能力には限度があり、正常データに復元できない場合もあります。 2011/6/14 Rev. 1 Page 48 RTEXの仕様 項目 仕様 通信速度 100Mbps 物理層 100BASE-TX 全2重 (IEEE 802.3u) ケーブル ｼｰﾙﾄﾞ付きﾂｲｽﾄﾍﾟｱｹｰﾌﾞﾙ（TIA/EIA-568B CAT5e） トポロジ リング 絶縁 パルストランス （ｺﾓﾝﾓｰﾄﾞﾁｮｰｸ内蔵） コネクタ 8ﾋﾟﾝ RJ45 最大ケーブル長 ﾉｰﾄﾞ間100m, 全長200m 耐ノイズ性 耐誘導ノイズ2.5kV以上、IEC61000-4-4 Level4適合 通信周期 (*) 1ms, 0.5ms, 0.166ms, 0.083ms 指令更新周期 (*) 1ms, 0.5ms, 0.166ms 軸数 (*) 最大32 動作指令 (*) プロファイル位置、サイクリック位置／速度／トルク *：上位コントローラの仕様に依存 2011/6/14 Rev. 1 Page 49 試運転 2011/6/14 Rev. 1 Page 50 システム構成例 PANATERM for A5 FREE AC 市販USBケーブル MINI-Bタイプ5pin コントローラ A5N USB TX 正方向(注) RX L1 L3 L1C L2C RX モータ TX DC24V NOT HOME POT コントローラの仕様に従ってセンサを接続 注: CCWとCWのどちらを正方向にするかはPr0.00で設定 2011/6/14 Rev. 1 Page 51 サーボの設定 パラメータ等の設定はコントローラの仕様に依存します。 コントローラの仕様に従って、少なくとも次の項目を設定、確認してください。 設定箇所 項目 前面パネル ノードアドレス Pr0.00 回転方向 Pr0.01 制御モード Pr0.08 - 0.10 電子ギア Pr4.00 - 4.12 入出力信号割り付け（必要に応じて） Pr5.04 リミット入力の機能 Pr7.20 - 7.21 通信周期と指令更新周期比 Pr7.23 レスポンスデータbyte3の構成 注： １．コントローラによっては自動的にパラメータを設定する場合があるので、コントローラの仕様を十分に確認してください。 ２．設定変更後は、パラメータをEEPROMに書きこみ、電源を再投入してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 52 運転 正しく配線されていることを確認の上、電源を投入 （投入順序はコントローラの仕様に従う） 前面パネルの LINK LED と COM LED の両方が 緑点灯すれば、RTEX通信は正常 コントローラ仕様に従って、サーボオン、起動 PANATERMでゲイン調整 2011/6/14 Rev. 1 Page 53 PANATERMでのパラメータ設定 PANATERMは、ホームページからダウンロードしてください。 FREE http://industrial.panasonic.com/jp/i/25000/fa_minas_a5_panaterm/fa_minas_a5_panaterm.html すべてのパラメータを見るには、 「パラメータ一覧」を選択してください 2011/6/14 Rev. 1 Page 54 回転方向 Pr0.00で正方向を定義。 2011/6/14 Rev. 1 Page 55 制御モード フルクローズ制御時は、Pr0.01を6に変更 セミクローズ制御 フルクローズ制御 0 6 Pr0.01 A5N Drive フルクローズ フルクローズ 制御 制御 回転モータ ロータリ エンコーダ X5: シリアル or A/B/Z X6: シリアル 2011/6/14 Rev. 1 リニアエンコーダ 注：フルクローズ制御は、位置制御(PPもしくはCP)のみ。 Page 56 電子ギア （例）1回転あたり10000pulse（Ａ4Ｎのインクリ相当）として指令を与える場合、 Pr 0.08=0 Pr 0.09=0 Pr 0.10=10000 に設定。 Pr0.08 Pr 0 必要に応じて、位置指令フィルタ（Pr2.22, Pr2.23）を調整し、 電子ギア通過後の位置指令を円滑化。 2011/6/14 Rev. 1 Page 57 IN信号割り付け 出荷設定： X4コネクタ 端子名 X4コネクタ 端子No. 設定値 （hex値） 設定信号 設定論理 Pr4.00 SI1 5 00323232h SI-MON5 a接 Pr4.01 SI2 7 00818181h POT b接 Pr4.02 SI3 8 00828282h NOT b接 Pr4.03 SI4 9 002E2E2Eh SI-MON1 a接 Pr4.04 SI5 10 00222222h HOME a接 Pr4.05 SI6 11 00212121h EXT2 a接 Pr4.06 SI7 12 002B2B2Bh EXT3 a接 Pr4.07 SI8 13 00313131h SI-MON4 a接 注：HOME、POT、NOTのエッジを基準にした原点復帰を行う場合には、必ず、HOMEをSI5、POTをSI6、NOTをSI7に 割り付け、全てa接で使用する必要があります。このように設定しないとアラームが発生するので注意してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 58 OUT信号割り付け 出荷設定： X4コネクタ 端子名 X4コネクタ 端子No. 設定値 （hex値） 設定信号 備考 Pr4.10 SO1+ SO1- 1 2 00030303h BRK-OFF EX-OUT2に変更する場合は、 00111111hを設定 Pr4.11 SO2+ SO2- 25 26 00101010h EX-OUT1 Pr4.12 SO3+ SO3- 3 4 00010101h ALM 論理はb接 RTEXコマンドブロックにおけるEX-OUT1, EX-OUT2のビット配置はA4Nと同じ。 2011/6/14 Rev. 1 Page 59 リミット入力 一般的には、Pr5.04に1を設定し、リミット入力によるサーボ側での制御を無効化。 （リミット入力時の制御はコントローラ側で実施） 無効でも、Pr7.23の設定により、RTEXを介してコントローラ側で信号をモニタ可能。 2011/6/14 Rev. 1 Page 60 指令更新周期と通信周期 指令更新周期 通信周期 1.000ms 2011/6/14 Rev. 1 パラメータ設定 Pr7.20 Pr7.21 1.000ms 6 1 1.000ms 0.500ms 3 2 0.500ms 0.500ms 3 1 0.166ms 0.166ms 1 1 0.166ms 0.083ms 0 2 Page 61 レスポンスのbyte3 コネクタX4からの入力信号ステータスに関する設定 レスポンスのbyte3: Pr7.23: Pr4.00～4.07でX4コネクタ入力との対応を設定 （A4Nとは異なり、本設定を行わないと機能しません） コントローラの 仕様に応じて 選択 注：A4NではCCWL, CWLであったのが、POT（正方向）, NOT（負方向）に変わっているので注意してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 62 リミットセンサの配線 A4N パラメータ設定とは無関係に、物理的な配置で配線が決まる CW方向 PANATERM for A5 Ｘ5コネクタ A5N CCWL CWL 正方向のパラメータ設定に応じて、配線が変わる 正方向(注) Ｘ4コネクタ NOT POT 注: CCWとCWのどちらを正方向にするかはPr0.00で設定 2011/6/14 Rev. 1 Page 63 レスポンスのリミット信号配置 A4Nにおいて、リミット信号のビット配置を出荷設定のままで使用していた場合は、 CWを正方向に設定して使う際にパラメータを変更する必要があります。 A4N 出荷設定 byte3 A5N Pr7.23のbit3=0（出荷設定） byte3 bit1 bit0 CCWL CWL bit1 bit0 POT NOT CCWが正の場合 （Pr0.00=1） NOT POT CWが正の場合 （Pr0.00=0） Pr7.23のbit3=1 関連パラメータ： 2011/6/14 Rev. 1 A4N A5N 正方向の定義 Pr43 Pr0.00 リミット信号のビット配置 Pr43 Pr7.23のbit3 Page 64 配線 2011/6/14 Rev. 1 Page 65 電源とモータ 単相の場合は、L1とL3に接続 Servo Drive A5N アラーム発生時に主電源を遮断する 回路を構成 AC XB XA MC MCCB 5 Noise Noise Filter Filter 4 3 L1 L2 Main Power L3 2 L1C Control 1 L2C Power B1 B3 B2 U V W 必要に応じて、回生抵抗を接続 6 5 4 3 Red 2 White 1 Black Green / Yellow Motor 必要に応じてACリアクトルを挿入 X6 X4 14 *2 BTP-I 15 BTN-I 注： 1. A,B枠の例を示しています。他の枠については仕様書を参照してください。 2. 電池はアブソリュートエンコーダ使用時に接続します。 通常はエンコーダケーブル部分に電池を接続しますが、 X4コネクタに接続することもできます。（いずれか一方に接続） 2011/6/14 Rev. 1 E5V E0V BTP-O BTN-O PS PS Shield 1 2 3 4 5 6 Encoder Shell *2 Page 66 ノイズ対策 PWM輻射ノイズの 低減 モータ線U, V, Wにフェライトコアを装着 フェライトコア: ZCAT3035-1330 by TDK (DV0P1460) モータケーブル フレームグランド 電位の安定化 U V W E アース線は外す 2011/6/14 Rev. 1 筐体の背面を接地された金属フレームに密着固定。 金属フレームの表面は塗装せずに、導電性メッキ等で処理。 Page 67 I/Oコネクタ仕様の変化 SI1～8とSO1～3は、パラメータで機能の変更が可能 2011/6/14 Rev. 1 Page 68 センサ信号入力 X4 DC12 to 24V 6 7 正方向リミット Normally Closed 8 負方向リミット Normally Closed 10 原点近傍 (): 出荷設定 I-COM SI2 (POT) 4.7k 1k SI3 (NOT) 4.7k 1k SI5 (HOME) 4.7k 11 1k SI6 (EXT2) Normally Open 12 ラッチ入力 4.7k 1k Normally Open ラッチ入力 Servo Drive A5N SI7 (EXT3) 4.7k 1k Normally Open 2011/6/14 Rev. 1 Page 69 汎用入力 (): 出荷設定 Servo Drive A5N X4 4.7k 9 1k SI4 (SI-MON1) 4.7k Normally Open 13 Normally Open 1k SI8 (SI-MON4) 4.7k 5 SI1 (SI-MON5) 1k Normally Open 汎用入力は通信を介してモニタできるので、各種制御にご利用ください。 本入力はサーボ制御には影響を与えません。 2011/6/14 Rev. 1 Page 70 センサの接続例1 サーボA5N パナソニック電工SUNX製センサ X4 フォトセンサPM-64（NPNトランジスタ出力） 6 I-COM 4.7k 1k Out1: 入光時ON Out2: 遮光時ON 近接センサGX-F12（NPNトランジスタ出力） 4.7k DC24V 1k GX-F12A: 接近時ON GX-F12B: 離れてON 2011/6/14 Rev. 1 Page 71 センサの接続例2 サーボ A5N オムロン製フォトセンサ EE-SX672A（NPNトランジスタ出力） X4 6 I-COM 4.7k 注 DC24V 1k 注：L端子を開放すると遮光時ON、L端子と+端子を短絡すると入光時ON 2011/6/14 Rev. 1 Page 72 リレー制御信号出力 (): 出荷設定 Servo Drive A5N Note: Vce (sat) = approx. 1.2V X4 DC12 to 24V アラーム時、トランジスタOFF 3 SO3+ (ALM) 4 SO3(ALM-) 主電源遮断用リレー 10 Max 50mA ブレーキ解除時、トランジスタON 1 モータブレーキ 解除用リレー 2 SO1は汎用出力に設定することも可能です。 汎用出力はサーボ制御には影響を与えません。 2011/6/14 Rev. 1 SO1+ (BRK-OFF+) 10 SO1(BRK-OFF-) 25 SO2+ (EX-OUT1+) 26 SO2(EX-OUT1-) Max 50mA 10 Max 50mA Page 73 エンコーダ信号出力 Servo Drive A5N X4 RS422 ラインレシーバ 17 18 20 19 16 RS422ラインドライバ （AM26C31相当品） OA+ OAOB+ OB- GND シールド GND Shell FG FG 注：ラインレシーバの入力間には、必ず終端抵抗（330Ω程度）を接続してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 74 エンコーダコネクタ仕様 X5：JST製MUF-RS10DK-GKXR No. 信号名 1 E5V 2 E0V 3 PS 4 /PS 5 EXA X6：Molex製53460-0629 意味 電源出力 パナソニック方式 シリアルデータ A相入力 6 /EXA 7 EXB B相入力 8 /EXB 9 EXZ Z相入力 10 /EXZ シェル FG 2011/6/14 Rev. 1 フレームグランド No. 信号名 意味 1 E5V 2 E0V 3 BTP 4 BTN 5 PS 6 /PS パナソニック方式 シリアルデータ シェル FG フレームグランド 電源出力 バッテリー出力 （アブソ用） 注： ・表中の「入力」、「出力」は、サーボアンプ側を基準にした場合 ・リニアモータ用特殊仕様では、X6にコミュテーション信号CS1～3を入力可能 端子#3～6の信号が、#3: NC, #4: CS3, #5: CS2, #6: CS1 に変わります ・ケーブル側コネクタ X5: MUF-PK10K-X (JST) X6: 55100-0670 (Molex) Page 75 リニアエンコーダ シリアル信号 Linear Encoder Servo Drive A5N X5 MUF-PK10K-X (JST) 1 2 5.2V +/-5% max. 300mA E5V E0V GND GND 3 4 PS PS シールド Shell GND FG FG 注：外部電源を使う場合はE5V(pin#1)をオープン。この場合でもE0V(pin#2)の接続は必要。 2011/6/14 Rev. 1 Page 76 リニアエンコーダ A/B/Z信号 Linear Encoder Servo Drive A5N X5 MUF-PK10K-X (JST) 1 2 5.2V +/-5% max. 300mA E5V E0V GND GND 5 A 6 7 B 8 9 Z 10 シールド GND FG 2011/6/14 Rev. 1 Shell AM26C32相当品 EXA 120 EXA EXB 120 EXB EXZ 120 EXZ FG GND 注：外部電源を使う場合はE5V(pin#1)をオープン。 この場合でもE0V(pin#2)の接続は必要。 Page 77 CS信号（リニア用特殊仕様） 磁極検出器 Servo Drive A5N X6 55100-0670 (Molex) 1 2 5.2V +/-5% max. 300mA E5V X5の電流と合わせて これを越えないように E0V GND GND 5V TC74VHC14 相当品 5V C-MOS 10k 6 CS1 5 CS2 4 CS3 シールド GND Shell CS1 CS2 CS3 FG GND FG 注：外部電源を使う場合はE5V(pin#1)をオープン。 この場合でもE0V(pin#2)の接続は必要。 2011/6/14 Rev. 1 Page 78 通信ケーブル(4ﾍﾟｱ線)の結線図 「ストレート」結線 最大 100m RJ45 プラグ RJ45 プラグ 1 白-オレンジ 1 2 オレンジ 2 3 4 5 6 7 8 白-緑 3 4 5 6 7 8 シェル 緑 青 白-青 白-茶 茶 シールド シェル 1 8 ツイストペア 注: - カテゴリ5eのSTP(シールド付ツイストペアケーブル)を使用してください。 - 上図のリード線色はTIA/EIA-568Bで規定されている色で記載しています。 - 信号線として3-6ピンの１ペアのみを使用します。 - 未使用の3ペアも上図に示すとおりに1-2, 4-5, 7-8ピンに必ず接続してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 79 通信ケーブル(2ﾍﾟｱ線)の結線図 「ストレート」結線 最大 100m RJ45 プラグ RJ45 プラグ 1 白-オレンジ 1 2 オレンジ 2 3 4 5 6 7 8 白-緑 3 4 5 6 7 8 シェル 緑 シールド シェル 1 8 ツイストペア 注: - カテゴリ5eのSTP(シールド付ツイストペアケーブル)を使用してください。 - 上図のリード線色はTIA/EIA-568Bで規定されている色で記載しています。 - 信号線として3-6ピンの１ペアのみを使用します。 - 未使用のペアも上図に示すとおりに1-2ピンに必ず接続してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 80 通信ケーブルの異常検出 全ノードに電源を投入した状態で“LINK” LEDが消灯している場合には、 その消灯しているサーボアンプのRXに接続されているネットワークケーブルに、 断線等の異常がないかどうかを確認してください。 LINKの状態 TX RX 上位装置 RX サーボアンプ 緑点灯 サーボアンプ 緑点灯 サーボアンプ 消灯 サーボアンプ 緑点灯 TX RX TX RX 異常箇所 TX RX TX 2011/6/14 Rev. 1 Page 81 セーフティ I/F （特殊仕様） 2011/6/14 Rev. 1 Page 82 セーフトルクオフ（STO）概要 コネクタX3： 2011/6/14 Rev. 1 Page 83 コネクタX3 2011/6/14 Rev. 1 Page 84 遅れ時間 入力がOFFになってから機能が働くまでの最大遅れ時間：5ms 2011/6/14 Rev. 1 Page 85 セーフティコントローラとの接続例 2011/6/14 Rev. 1 Page 86 配線例 Image of Safety Controller X3 4 3 DC24V 6 5 8 7 SF1+ Servo Drive A5N 4.7k 1k SF14.7k SF2+ 1k SF2- 10 EDM+ EDMMax 50mA Vce (sat) = approx. 1.2V Do not connect to pin 1 and 2. 2011/6/14 Rev. 1 Page 87 外形寸法図 [mm] 2011/6/14 Rev. 1 Page 88 A枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 89 B枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 90 C枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 91 D枠(200V) 2011/6/14 Rev. 1 Page 92 D枠(400V) 2011/6/14 Rev. 1 Page 93 E枠(200V) 2011/6/14 Rev. 1 Page 94 E枠(400V) 2011/6/14 Rev. 1 Page 95 F枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 96 G枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 97 H枠 2011/6/14 Rev. 1 Page 98 Appendix 2011/6/14 Rev. 1 Page 99 オプションケーブルとコネクタ ケーブル等のオプションはA5シリーズと共通ですので、A5用を使用してください。 ただし、コネクタX4（26pin）についてはEシリーズ用（下図）を使用してください。 X4用ケーブル X4用ケーブル X4用コネクタ X4用コネクタ 2011/6/14 Rev. 1 Page 100 X4コネクタの端子配列 No. 信号名 (出荷設定) No. 信号名 (出荷設定) 1 SO1+ (BRK-OFF+) 14 BTP-I 2 SO1- (BRK-OFF-) 15 BTN-I 3 SO3+ (ALM+) 16 GND 4 SO3- (ALM-) 17 OA+ 5 SI1 (SI-MON5) 18 OA- 6 I-COM 19 OB- 7 SI2 (POT) 20 OB+ 8 SI3 (NOT) 21 予約出力 9 SI4 (SI-MON1) 22 予約出力 10 SI5 (HOME) 23 AIN 11 SI6 (EXT2) 24 GND 12 SI7 (EXT3) 25 SO2+ (EX-OUT1+) 13 SI8 (SI-MON4) 26 SO2- (EX-OUT1-) 特殊仕様のみ 注：ケーブルのシールドはコネクタのシェルに接続してください。 2011/6/14 Rev. 1 Page 101 通信ASIC “MNM1221” RTEX対応製品の開発（注）には、本ASICが必要となります。 シンプルなプロトコルなので、 比較的容易に開発可能 参考回路図や サンプルコード等を準備 仕様 発注品番 DV0P444-9 梱包数 90個 電源電圧 3.3V 消費電流 最大100mA (参考値) 動作周囲温度 -40 ～ +85 ℃ パッケージ LQFP100pin 14 x 14mm リードピッチ0.5mm RoHS 適合 注： 動作モード ・弊社製品と競合しない範囲に制限されます。 ・技術資料の開示には、秘密保持契約（NDA）が必要です。 ・詳細については弊社にお問い合わせください。 2011/6/14 Rev. 1 マスタ / スレーブ Page 102 コントローラの実装例 90mm CPU RJ45 コネクタ 70mm パルストランス 2011/6/14 Rev. 1 25MHz発振器 PHY ASIC “MNM1221” Page 103 RTEXモニタツール “Log Reader”は、アンプ内のメモリにロギングした自軸分の通信データを読み出すツールです。 この他にも、パートナーのコスモテックスから”RTEX Analyzer”が販売されています。 Log Reader A5Nアンプ FREE コントローラ USB RTEX 注：他の軸のデータを読み出すことは できません 2011/6/14 Rev. 1 Page 104 2011/6/14 Rev. 1 Page 105