آموزش راه اندازی FX5-40SSC-S

ماژول FX5-40SSC-S یکی از تجهیزات تخصصی کنترل حرکت (Motion Control) شرکت میتسوبیشی الکتریک در خانواده MELSEC iQ-F است. این ماژول به‌عنوان Simple Motion Module برای کنترل حداکثر چهار محور سروو از طریق شبکه ارتباطی نوری SSCNET III/H استفاده می‌شود. از پوزیشنینگ یک محور تا حرکت هماهنگ چند سرووموتور، امکانات متنوعی در این تجهیز فراهم شده است.در این آموزش، مراحل انتخاب سخت‌افزار، نصب و اتصال، پیکربندی در GX Works3، تنظیم سروودرایو با MR Configurator2، تعریف داده‌های Positioning، اجرای JOG و Home Return، انتقال و پشتیبان‌گیری پروژه و روش‌های اولیه عیب‌یابی را مرور می‌کنیم.

راهنمای عملی راه‌اندازی سروو | PLCES.ir

آموزش ماژول FX5-40SSC-S میتسوبیشی

۴ محور Servo Motion • شبکه SSCNET III/H • نرم‌افزار GX Works3 • مانیتورینگ و عیب‌یابی

نکته فنی: FX5-40SSC-S یک ماژول توسعه کنترل حرکت در کنار CPU سازگار MELSEC iQ-F است؛ نه یک PLC مستقل و نه یک درایور سرووموتور. فرمان‌های حرکت را تولید و مدیریت می‌کند و سروودرایو متناسب، اجرای توان و کنترل موتور را بر عهده دارد.

مشخصات فنی FX5-40SSC-S

مشخصه توضیح
سری محصول MELSEC iQ-F / Simple Motion Module
تعداد محور کنترل حداکثر ۴ محور (نسخه FX5-80SSC-S حداکثر ۸ محور)
شبکه سروو SSCNET III/H، ارتباط نوری هم‌زمان
محیط مهندسی GX Works3 به همراه ابزارهای تنظیم سروو از جمله MR Configurator2
داده‌های Positioning حداکثر ۶۰۰ شماره داده موقعیت‌یابی برای هر محور
کنترل هم‌زمان Linear Interpolation تا ۴ محور؛ Circular Interpolation برای ۲ محور
حالت‌های حرکت Positioning، JOG، Home Return، Speed Control، Synchronous/Cam Control (با رعایت شرایط سازگاری)
زمان چرخه کنترلی بر اساس مشخصات و تنظیمات نسخه: ۰٫۸۸۸ یا ۱٫۷۷۷ میلی‌ثانیه؛ زمان کل پاسخ ماشین به عوامل دیگری هم وابسته است

این قابلیت‌ها برای تجهیزاتی مانند ماشین‌های بسته‌بندی، برش، تغذیه خطی، جابه‌جایی محصول، دستگاه‌های چندمحوره و هماهنگ‌سازی غلتک‌ها کاربرد دارند. انتخاب نهایی باید بر اساس تعداد محور، مدل سروودرایو، شرایط کنترل و مستندات سازگاری انجام شود.

چه تجهیزاتی برای راه‌اندازی لازم است؟

  • یک CPU سازگار از خانواده FX5 و ماژول FX5-40SSC-S، همراه با پایه یا اتصالات نصب متناسب با سخت‌افزار.
  • سروودرایو سازگار با SSCNET III/H (مثلاً برخی مدل‌های MR-J4-B یا MR-JE-B طبق جدول سازگاری شرکت سازنده) و سرووموتور مناسب آن.
  • کابل فیبر نوری اختصاصی و سازگار SSCNET III/H، کابل‌های قدرت/انکودر و تجهیزات اتصال استاندارد.
  • کامپیوتر دارای GX Works3 و نسخه متناسب MR Configurator2، در صورت نیاز برای پارامترگذاری و تیونینگ درایو.
  • مدار توقف اضطراری مستقل، مدار محدودکننده سفر (Limit)، ارت و حفاظت الکتریکی مناسب.
ایمنی پیش از شروع: قبل از نصب یا جداکردن ماژول و کابل، تغذیه تجهیزات را طبق دستورالعمل قطع و ایمن‌سازی کنید. توقف اضطراری، حفاظت حرکت و اینترلاک‌های حیاتی باید با طراحی سخت‌افزاری مناسب و مستقل از برنامه معمول PLC اجرا شوند. هنگام آزمایش، فضای حرکت محور را کاملاً خالی نگه دارید. کابل نوری را هنگام روشن‌بودن تجهیزات جدا نکنید و مستقیم به خروجی نوری نگاه نکنید.

آموزش مرحله‌به‌مرحله راه‌اندازی در GX Works3

۱. ایجاد پروژه و انتخاب CPUپروژه جدید با نوع و مدل CPU واقعی ساخته شود.
۲. افزودن ماژول Motionماژول FX5-40SSC-S در Module Configuration قرار گیرد.
۳. تنظیم محور و سرووپارامترهای محور، درایو، واحد حرکت و ایمنی بررسی شوند.
۴. تعریف Positioning و برنامهجدول حرکت و منطق PLC تنظیم، منتقل و مرحله‌ای آزمایش شوند.

مرحله ۱: ساخت پروژه متناسب با CPU

در GX Works3 گزینه Project → New را انتخاب کنید و CPU واقعی دستگاه را مشخص نمایید. تنظیمات پیش‌فرض را بدون بررسی مدل CPU، نسخه نرم‌افزار و Firmware مبنا قرار ندهید. نخستین کار در پروژه صنعتی موجود، تهیه نسخه پشتیبان از برنامه و پارامترهای اصلی است.

مرحله ۲: افزودن FX5-40SSC-S به Module Configuration

بخش Module Configuration را باز کرده و مدل FX5-40SSC-S را از لیست ماژول‌ها انتخاب و به محل واقعی آن در ساختار دستگاه اضافه کنید. تطبیق چینش فیزیکی ماژول‌ها با نقشه نرم‌افزاری و بررسی آدرس/شروع ماژول ضروری است؛ آدرس‌های Buffer Memory و Labelها در کد برنامه باید به ماژول صحیح اشاره کنند.

مرحله ۳: تنظیم Module Parameter و Auto Refresh

در تنظیمات مربوط به ماژول، ساختار محورهای مورد استفاده و پارامترهای اولیه را تعریف کنید. سپس متناسب با معماری پروژه Auto Refresh و ارتباط داده میان CPU و ماژول را تنظیم کنید. ترتیب رسمی راه‌اندازی میتسوبیشی نیز به تنظیم Module و Auto Refresh پیش از برنامه‌نویسی اشاره می‌کند.

در این مرحله مشخصات مربوط به هر محور را مطابق مکانیزم واقعی کنترل کنید: نوع واحد حرکت (میلی‌متر، درجه یا پالس)، نسبت مکانیکی، جهت حرکت، شتاب و کاهش سرعت، محدودیت سرعت، Stroke Limit، نوع Home Return و منطق سنسورهای مثبت و منفی.

هشدار: مقادیر شتاب، سرعت، Electronic Gear و جهت محور را از نمونه‌های اینترنتی بدون محاسبه انتقال ندهید؛ تنظیم اشتباه می‌تواند به حرکت ناخواسته یا آسیب مکانیکی منجر شود.

مرحله ۴: اتصال فیبر نوری و بررسی شبکه SSCNET III/H

پورت ماژول و سروودرایوها را با کابل مناسب طبق نقشه اتصال سازنده به هم متصل کنید. در سیستم چندمحوره، ترتیب Station/Axis و شماره محورهای تعریف‌شده باید با ترتیب اتصال تجهیزات یکسان باشد. پس از روشن‌کردن ایمن سیستم، وضعیت ارتباط ماژول و درایوها را در GX Works3 و نمایشگر Servo Amplifier بررسی کنید.

SSCNET III/H ارتباط سروو مخصوص این محصول است؛ آن را با Ethernet عادی، CC-Link IE TSN یا شبکه‌های عمومی TCP/IP اشتباه نگیرید.

مرحله ۵: تنظیم Servo Amplifier با MR Configurator2

تنظیم پارامترهای خود سروودرایو، از جمله مدل موتور، جهت دوران، Gain/Tuning، Alarm History و بعضی پارامترهای ارتباطی، بسته به مدل درایو و نسخه نرم‌افزار از طریق MR Configurator2 انجام می‌شود. در محیط‌های سازگار می‌توان این ابزار را از مسیرهای مهندسی مرتبط با GX Works3 فراخوانی کرد؛ در برخی نصب‌ها باید MR Configurator2 جداگانه نصب یا به‌روزرسانی شود.

پس از اتصال صحیح، مدل درایو، نوع موتور و وضعیت Servo Ready را بررسی و تنها بعد از تأیید شرایط مکانیکی و حفاظتی نسبت به Servo ON اقدام کنید.

مرحله ۶: تعریف Positioning Data

در تنظیمات Simple Motion Module، جدول موقعیت‌یابی (Positioning Data) را ایجاد کنید. هر رکورد می‌تواند شامل روش کنترل، موقعیت هدف، سرعت فرمان، شماره تنظیم شتاب و کاهش سرعت و الگوی خاتمه حرکت باشد.

فیلد هدف از تنظیم
Positioning Data No. شماره فرمان حرکت که از برنامه PLC فراخوانی می‌شود
Control Method انتخاب Positioning مطلق یا نسبی و سایر روش‌های سازگار
Positioning Address موقعیت هدف متناسب با واحد تعریف‌شده
Command Speed سرعت مورد درخواست محور در محدوده مجاز
Acceleration / Deceleration انتخاب پارامترهای شروع و توقف حرکت
Operation Pattern تعیین نحوه پایان یا ادامه حرکت

در تمرین اول فقط محور شماره ۱ را انتخاب کنید. مسیر رفت و برگشت کوتاه و سرعت آزمایشی را متناسب با مکانیزم ایمن تعریف کنید؛ از موقعیت یا سرعت عددی یک پروژه دیگر استفاده نکنید.

مرحله ۷: ایجاد منطق PLC برای شروع حرکت

در نمونه رسمی Mitsubishi، بلوک‌های اصلی برنامه شامل PLC READY، All Axis Servo ON، تعیین Positioning Start No.، شروع Positioning، تنظیم سرعت JOG و اجرای JOG هستند. در GX Works3 می‌توان از Module Labelها و Function Blockهای ارائه‌شده برای ماژول استفاده کرد.

منطق مفهومی برنامه به صورت زیر است؛ این شبه‌کد، Ladder یا ST قابل انتقال مستقیم به PLC نیست:

IF PLC_Ready AND Servo_Ready AND Safety_OK THEN
    IF Home_Request THEN
        Execute_Home_Return();
    END_IF;
    IF Position_Request AND Home_Done AND NOT Axis_Busy THEN
        Select_Positioning_Data(1);
        Start_Positioning();
    END_IF;
END_IF;
IF Axis_Error THEN
    Block_New_Start_Commands();
    Report_Alarm();
END_IF;

برای پیاده‌سازی واقعی باید از نام دقیق Module FB/Label و سیگنال‌های مستندات همان نسخه استفاده کنید. آدرس‌های ثابت و نمونه‌هایی مانند U1\G... فقط در صورت تطابق محل نصب و پیکربندی پروژه معتبرند.

مرحله ۸: انتقال برنامه و پارامترها (Download/Upload)

اصطلاح رایج Download در اینجا یعنی ارسال برنامه و پارامترها از رایانه به PLC/ماژول؛ Upload یا Read نیز به معنی خواندن داده‌های قابل دسترس از تجهیزات به رایانه است.

  1. قبل از هر تغییری، از CPU، پارامترهای ماژول و تنظیمات Servo Amplifier پشتیبان بگیرید.
  2. در GX Works3 ارتباط رایانه با CPU را تنظیم و وضعیت اتصال را بررسی کنید.
  3. پارامترها، برنامه و داده‌های مرتبط با ماژول را از طریق عملیات Write مناسب منتقل کنید؛ داده‌های Motion و تنظیمات سروودرایو ممکن است مسیرهای جداگانه ذخیره/انتقال داشته باشند.
  4. در صورت نیاز به Restart/Reset طبق راهنما و با ایمن‌سازی ماشین، آن را انجام دهید.
  5. عملیات Read/Verify را برای تطبیق داده‌ها و نگهداری فایل پشتیبان انجام دهید.

قبل از Write به دستگاه در حال تولید، اختلاف نسخه پروژه و دستگاه و تأثیر توقف یا راه‌اندازی مجدد را بررسی کنید؛ انتقال اشتباه می‌تواند باعث توقف خط یا تغییر خطرناک رفتار ماشین شود.

اولین تست عملی: JOG، Home Return و Positioning

  1. بررسی بدون حرکت: POWER/RUN/ERROR ماژول، وضعیت ارتباط نوری، خطاهای CPU و سروودرایو، فعال‌بودن اینترلاک‌ها را بررسی کنید.
  2. Servo ON: پس از تأیید کامل شرایط حفاظتی و نصب مکانیکی، وضعیت Ready/Servo ON را مانیتور کنید.
  3. JOG: با سرعت کم و فضای حرکت ایمن، جهت محور را آزمایش کنید و بررسی کنید که رهاکردن فرمان موجب توقف پیش‌بینی‌شده می‌شود.
  4. Home Return: روش هومینگ را مطابق سنسور و ماشین تعریف و در یک تست کنترل‌شده اجرا کنید.
  5. Positioning Data No. 1: حرکت تعیین‌شده در نقطه هدف را اجرا و وضعیت BUSY، Positioning Complete و Actual Position را مشاهده کنید.
  6. تکرار تست: پس از اطمینان از تک‌محور، سایر محورها و سپس حرکت‌های هم‌زمان را مرحله‌به‌مرحله وارد مدار کنید.

تفاوت JOG، Positioning و Synchronous Control

نوع کنترل کاربرد معمول
JOG حرکت دستی کنترل‌شده برای تست، تنظیم مکانیکی و تعمیر
Positioning حرکت به موقعیت مشخص با سرعت و شتاب تعریف‌شده
Home Return تعریف یا بازیابی مبدأ محور با روش متناسب با ماشین
Interpolation ایجاد مسیر هماهنگ بین محورهای متعدد
Synchronous/Cam هماهنگ‌سازی محور بر اساس محور مرجع یا پروفایل الکترونیکی کام

خطاهای رایج FX5-40SSC-S و روش بررسی

نشانه بررسی اولیه
ماژول در پروژه شناسایی نمی‌شود مدل CPU، نسخه GX Works3، چینش ماژول، اتصال Bus و پشتیبانی Firmware بررسی شود.
خطای ارتباط سروو کابل/کانکتور SSCNET III/H، ترتیب اتصال، Station و سازگاری درایو بررسی شود.
Servo ON فعال نمی‌شود Alarm درایو، برق مدار قدرت، STO/Forced Stop، اینترلاک‌ها و تنظیمات فرمان بررسی شود.
JOG جهت عکس دارد یا مسافت غلط است جهت حرکت، نسبت مکانیکی، واحدها، Encoder و Limitها بررسی شوند؛ قبل از رفع علت تست ادامه پیدا نکند.
Home Return کامل نمی‌شود نوع هومینگ، وضعیت DOG/FLS/RLS، سرعت Home و مسیر فیزیکی محور بررسی شوند.
Positioning شروع نمی‌شود READY، BUSY، Start No.، وضعیت محور، خطاهای موجود و داده‌های Positioning بررسی شوند.

خواندن وضعیت محور با Module Labelها

به‌جای کدنویسی صرفاً با آدرس‌های خام Buffer Memory، در GX Works3 می‌توان از Module Labelهای مربوط به ماژول بهره برد. سیگنال‌هایی مانند READY، Axis BUSY، PLC READY، All Axis Servo ON، Positioning Complete و Error Detection در نمونه رسمی Mitsubishi معرفی شده‌اند. نام دقیق Label تابع نسخه کتابخانه و پیکربندی است.

نکته تکمیلی: در دفترچه رسمی Startup بخش Appendix 8: Operation Examples [FX5-SSC-S] نمونه‌های Home Return، Positioning تک‌محور و JOG را با Label و Buffer Memory توضیح می‌دهد؛ این مرجع برای تمرین واقعی از نمونه‌های بدون مشخصات CPU قابل اعتمادتر است.

سؤالات متداول راه‌اندازی FX5-40SSC-S

FX5-40SSC-S چند سرووموتور را کنترل می‌کند؟

حداکثر چهار محور کنترل حرکت را پشتیبانی می‌کند، به شرط سازگاری کامل Servo Amplifier و پیکربندی سیستم. برای هشت محور، مدل FX5-80SSC-S مطرح است.

آیا می‌توان از کابل شبکه Ethernet به جای فیبر نوری استفاده کرد؟

خیر؛ این مدل از شبکه سروو SSCNET III/H استفاده می‌کند. نباید آن را با مدل‌های FX5-SSC-G مبتنی بر CC-Link IE TSN اشتباه گرفت.

GX Works3 به‌تنهایی برای تنظیم سروودرایو کافی است؟

تنظیم ماژول Motion در GX Works3 انجام می‌شود؛ برای پارامترگذاری، مانیتورینگ و تیونینگ Servo Amplifier بسته به مدل درایو و نسخه نصب‌شده، MR Configurator2 نیز لازم است یا از طریق محیط مهندسی قابل فراخوانی است.

آیا می‌توان برنامه و داده‌های Positioning را از دستگاه خواند؟

قابلیت Read برای داده‌های قابل‌دسترسی وجود دارد، اما برنامه PLC، تنظیمات Motion و پارامترهای Servo Amplifier را باید جداگانه در فهرست نسخه پشتیبان بررسی کرد؛ خواندن یک بخش به معنی پشتیبان کامل از همه بخش‌ها نیست.

تفاوت FX5-40SSC-S و FX5-40SSC-G چیست؟

FX5-40SSC-S از SSCNET III/H برای ارتباط سروو استفاده می‌کند، درحالی‌که FX5-40SSC-G از معماری ارتباطی مبتنی بر CC-Link IE TSN بهره می‌برد. مدارک و مثال‌های راه‌اندازی این دو مدل یکسان نیستند.

منابع و آموزش‌های مرتبط

برای راهنمای دقیق نسخه‌های نرم‌افزار و سیگنال‌ها، از صفحه رسمی راهنماهای FX5-40SSC-S در Mitsubishi Electric و به‌ویژه Startup Manual IB-0300251ENG و Application Manual IB-0300253ENG استفاده کنید.

مطالب مرتبط در PLCES.ir: آموزش و راه‌اندازی PLC میتسوبیشی، آشنایی با نرم‌افزارهای PLC میتسوبیشی و تماس با مجموعه PLC ایران.

نیاز به راه‌اندازی، رفع خطا یا بازنویسی برنامه موشن میتسوبیشی دارید؟

برای بررسی ماژول FX5-40SSC-S، شبکه SSCNET III/H، تنظیم سروودرایو و راه‌اندازی ماشین‌آلات چندمحوره با مرجع پی ال سی ایران تماس بگیرید.

تماس: 09961774205ثبت درخواست مشاوره

PLCES.ir | آموزش، راه‌اندازی و عیب‌یابی اتوماسیون صنعتی