TMCM-612
6-teljeline kontroller / kõrge eraldusvõimega draiveriplaat
1.1A /34 V + andmete hankimine
Käsiraamat
Versioon: 1.13
29. märts 2012
Sissejuhatus
TMCM-612 on kuueteljeline 2-faasiline samm-mootori kontroller ja draiverimoodul suure jõudlusega andmehõiveosaga. Integreeritud 8-kanalilist 16-bitist ADC-muundurit saab programmeerida astmelise sünkroonse sisendi volüümi tegemisekstage skannida ja salvestada väärtusi suure andmeedastuskiirusega. Moodul pakub kõrget mikrosammu eraldusvõimet, et teha väga täpseid positsioneerimis- ja mõõtmisülesandeid. Mõõtmistulemusi saab kiire USB-liidese abil arvutisse üle kanda. Täiendavate mõõteriistade juhtimiseks saab kasutada mitmeid analoogväljundkanaleid ja digitaalseid sisendeid/väljundeid.
See funktsioonide komplekt muudab mooduli analüütiliste instrumentide jaoks ette nähtud.
TMCM-612 on varustatud arvutipõhise tarkvaraarenduskeskkonnaga TMCL-IDE Trinamic Motion Control Language (TMCL) jaoks. Soovi korral on saadaval kasutajapõhised andmehõivelaiendid. TMCM-612 saab juhtida kiire USB-liidese või selle RS-232-liidese kaudu.
Rakendused
- Kontroller / draiveriplaat kuni 6 telje juhtimiseks väga suure täpsusega
- Mitmekülgsed rakendusvõimalused eraldiseisvas või arvutiga juhitavas režiimis
Mootori tüüp
- Mähise vool 300 mA kuni 1.1 A RMS (1.5 A tipp)
- 12V kuni 34V nimitoite mahttage
Liides
- RS232 või USB hosti liides
- Võrdlus- ja stopplülitite sisendid
- Üldotstarbelised analoog- ja digitaalsed I/O-d
- Kaheksa 16-bitist ADC sisendit (0–10 V)
- Kaheksa 10-bitist DAC-väljundit (0–10 V)
Esiletõstmised
- Kuni 64-kordne mikrosamm
- 500 kHz, 16-bitine AD-muundur
- 128kbyte RAM andmete hankimiseks
- Automaatne ramp põlvkond riistvaras
- StallGuard TM valik sensorita mootori seiskumise tuvastamiseks
- Täisastme sagedused kuni 20 kHz
- Liikumisparameetrite (nt asend, kiirus, kiirendus) muutmine käigu pealt
- Kohalik viite liigutamine andurita StallGuard TM funktsiooni või võrdluslüliti abil
- Dünaamiline voolu juhtimine
- TRINAMIC draiveri tehnoloogia: jahutusradiaatorit pole vaja
- Paljud reguleerimisvõimalused muudavad selle mooduli lahenduseks paljudele nõudmistele
Tarkvara
- Eraldiseisev juhtimine TMCL-i või kaugjuhtimise abil
- TMCL programmide salvestusruum: 16 KB EEPROM (2048 TMCL käsku)
- Kaasas arvutipõhine rakenduste arendustarkvara TMCL-IDE
muud
- Mootori ja võrdluslülitite ühendatavad pistikud
- RoHS-iga ühilduv hiljemalt 1. juulist 2006
- Mõõdud: 160x160mm²
| Tellimuse kood | Kirjeldus |
| TMCM-612/SG | 6.telje kontroller/draiver ja andmehõivemoodul, StallGuard |
Tabel 1.1: Tellimuse koodid
Elu toetamise poliitika
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG ei luba ega anna garantiid ühelegi oma tootele kasutamiseks elu toetavates süsteemides ilma TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG konkreetse kirjaliku nõusolekuta.
Elu toetavad süsteemid on seadmed, mis on ette nähtud elu toetamiseks ja säilitamiseks ja mille mittetoimimine, kui seda õigesti ja vastavalt juhistele kasutatakse, võib põhjustada kehavigastusi või surma.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2008
Sellel andmelehel esitatud teavet peetakse täpseks ja usaldusväärseks. Siiski ei võeta vastutust selle kasutamise tagajärgede ega kolmandate isikute patentide või muude õiguste rikkumiste eest, mis võivad tuleneda selle kasutamisest. Tehnilisi andmeid võidakse ette teatamata muuta.
Elektriline ja mehaaniline liides
3.1 Mõõtmed
3.2 Mooduli TMCM-612 ühendamine
Joonis 3.2 annab üleview kõigist pistikutest. Järgmistes jaotistes kirjeldatakse üksikasjalikult kõiki pistikuid.
3.2.1 TMCM-612 moodulis kasutatavad pistikud
Kõik moodulis TMCM-612 kasutatavad pistikud on tööstusharu standardsed pistikud, välja arvatud mootori- ja seiskamislülitid. Nii et paarituspistikuid saab hankida paljudelt erinevatelt tootjatelt.
Mootori ja seiskamislülitid: 1 × 4 pin, 2.54 mm sammuga, AMP 640456-4 pistikuga ADC- ja DAC-pistikud: tööstusstandardi päis, 2 × 8 tihvti, 2.54 mm samm.
I/O: tööstusharu standardne päis, 2x7 kontakti, 2.54 mm samm.
Laiendus (toide/SPI): tööstusharu standardne päis, 2 × 5 tihvti, 2.54 mm samm.
3.2.2 Toiteallikas
Ühendage max. 34 V alalisvoolu siin (minimaalne töömahttage on 12 V). Seade on kaitstud vale polaarsuse eest dioodiga, mis lühistab toiteallika, kui polaarsus on vale.
3.2.3 LED indikaatorid
Plaadil on kaks LED-i. Parempoolne LED ("Power", tähisega +5V) süttib, kui seade on sisse lülitatud. Teine LED ("tegevus") vilgub, kui seade töötab normaalselt.
3.2.4 Mootori pistikud
Sammmootoreid saab ühendada 4 kontaktiga 2.54 mm sammuga pistikutega. Pistikute taga olevad jootepunktid on elektriliselt identsed. Pistikute tihvtide määrangud on trükitud plaadile. Ühendage üks mootori mähis klemmidega, mis on tähistatud “A0” ja “A1”, ning teine mähis pistikutega, mis on tähistatud “B0” ja “B1”. Vaata joonist 3.2. Hoiatus: Ärge kunagi ühendage ega lahutage mootorit, kui seade on toiteallikana! See võib kahjustada mootori draivereid ja võib-olla ka muid seadme osi! Joonis 3.3: Mootori ja tugilüliti ühendus
3.2.5 Stop-lülitid / tugilülitid
Stop-lülitid saab ühendada klemmidega, mis on tähistatud “L” ja “R”, ning GND-klemmiga. Lülitid on "tavaliselt suletud". Võrdluslüliti pistikutel on ka “+5V” klemm. See on 5 V väljund, mida saab kasutada fotoliidete või digitaalsete saaliandurite varustamiseks.
Vasakpoolset seiskamislülitit kasutatakse ka võrdluslülitina.
3.2.6 RS232 liides
RS232 liides (vaikimisi 9600 bps, max 115200 bps) on üks viis seadme ühendamiseks arvuti või RS232 liidesega mikrokontrolleriga. Selle liidese kaudu saab seadmesse saata kõiki TMCL-i käske. TMCM-612 ühendamiseks arvutiga tuleb kasutada nullmodemi kaablit, seega tuleb teha järgmised ühendused:
| TMCM-612 pin | PC pin |
| 2 | 3 |
| 3 | 2 |
| 5 | 5 |
TMCM-232 RS612 pesa kontaktide määramine on järgmine:
| Pin number | Signaali nimi |
| 2 | RxD |
| 3 | TxD |
| 5 | GND |
Kõik selle pistiku teised kontaktid ei ole ühendatud.
3.2.7 USB-liides
USB-liides on ka võimalus ühendada seade arvutiga, kui on vaja suuremat sidekiirust. Liides toetab USB 2.0 standardit. Vaadake peatükki 5.4 selle kohta, kuidas installida seadme draiver, mis on vajalik TMCM-612-ga USB kaudu suhtlemiseks.
USB-liidest ja RS232-liidest ei tohiks kasutada samaaegselt.
3.2.8 Üldotstarbeline sisend/väljund
Üldotstarbeline I/O-pistik pakub kaheksat digitaalset sisend-/väljundliini. Kõiki neid ridu saab programmeerida kasutamiseks kas digitaalväljundina või digitaalsisendina või analoogsisendina 10-bitise täpsusega ja maksimaalse sisendmahugatage +5V. Kõik digitaalsed sisendid ja väljundid töötavad TTL tasemel, nii et maksimaalne voltage on 5 V. Maksimaalne vool digitaalväljundina kasutamisel on 20 mA. Pistiku tihvtide määramine on järgmine:
| Pin | Signaal | Pin |
Signaal |
| 1 | Alarmi sisend | 2 | GND |
| 3 | I/O 0 | 4 | I/O 1 |
| 5 | I/O 2 | 6 | I/O 3 |
| 7 | I/O 4 | 8 | I/O 5 |
| 9 | I/O 6 | 10 | I/O 7 |
| 11 | +5V | 12 | GND |
| 13 | +5V | 14 | GND |
Tabel 3.1: Üldotstarbelised sisendid/väljundid
Häiresisend on ka digitaalne sisend TTL taseme ja sisemise tõmbetakistiga. Selle sisendi funktsionaalsust saab konfigureerida nii, et see peatab kõik mootorid, kui see on kõrge, või peatab kõik mootorid, kui see on madal või ei tööta üldse (üksikasju vaadake tarkvara jaotisest). Pistiku tihvt 1 on näidatud joonisel 3.2 ja on ka plaadil noolega tähistatud. Paaritute numbritega tihvtid on laua serva lähedal.
3.2.9 Lähtestamisnupp
Lähtestamisnupu vajutamine lähtestab mikrokontrolleri. Seejärel peatatakse kõik mootorid kohe ja kõik taaskäivitatakse.
3.2.10 ISP pistik – taasta tehase vaikeseade
Seda pistikut kasutatakse kahel eesmärgil:
Protsessori programmeerimine ahelasisese programmeerija kaudu: seda peab tegema ainult Trinamic, mitte kasutaja!
(Kasutaja saab uuendada püsivara RS232 või USB-liidese kaudu, kasutades TMCL IDE funktsiooni "Install OS".)
Kõigi parameetrite taastamine tehase vaikeväärtustele: peaaegu kõiki parameetreid saab salvestada protsessori EEPROM-i. Kui mõned parameetrid on valesti seadistatud, võib see põhjustada valesti konfiguratsiooni, kus arvuti ei saa moodulit enam kätte. Sellistel juhtudel saab kõik parameetrid lähtestada tehase vaikeväärtustele, toimides järgmiselt.
- Lülitage toide välja.
- Ühendage ISP-pistiku tihvtid 1 ja 3 hüppajaga (nagu näidatud joonisel 3.4).
- Lülitage toide sisse ja oodake, kuni "Activity" LED vilgub kiiresti (tavalisest palju kiiremini).
- Lülitage toide välja.
- Eemaldage ühendus ISP-pistiku tihvtide 1 ja 3 vahel.
- Lülitage toide sisse ja oodake, kuni LED-tuli normaalselt vilgub (selleks võib kuluda mõni sekund).
Nüüd on kõik parameetrid taastatud tehase vaikeväärtustele ja seade peaks taas normaalselt töötama.
3.2.11 ADC-pistik
ADC-pistik on plaadil tähistatud tähisega "ADC" ja sellel on kaheksa analoogsisendit 16-bitise täpsusega ja sisendvoltage vahemik 0..+10V. Selle pistiku tihvtide määramine on järgmine:
| Pin | Signaal | Pin |
Signaal |
| 1 | ADC sisend 0 | 2 | GND |
| 3 | ADC sisend 1 | 4 | GND |
| 5 | ADC sisend 2 | 6 | GND |
| 7 | ADC sisend 3 | 8 | GND |
| 9 | ADC sisend 4 | 10 | GND |
| 11 | ADC sisend 5 | 12 | GND |
| 13 | ADC sisend 6 | 14 | GND |
| 15 | ADC sisend 7 | 16 | GND |
Tabel 3.2: ADC-pistik
Pin 1 on tahvlil tähistatud noolega ja on näidatud ka joonisel 3.2. Kõik paaritute numbritega tihvtid on laua serva lähedal.
3.2.12 DAC-pistik
DAC-pistik on plaadil tähistatud tähisega "DAC" ja sellel on kaheksa 10-bitise täpsusega analoogväljundit ja väljundvõimsusttage vahemik 0..+10V. DAC-pistiku tihvtide määramine on järgmine:
| Pin | Signaal | Pin |
Signaal |
| 1 | DAC väljund 0 | 2 | GND |
| 3 | DAC väljund 1 | 4 | GND |
| 5 | DAC väljund 2 | 6 | GND |
| 7 | DAC väljund 3 | 8 | GND |
| 9 | DAC väljund 4 | 10 | GND |
| 11 | DAC väljund 5 | 12 | GND |
| 13 | DAC väljund 6 | 14 | GND |
| 15 | DAC väljund 7 | 16 | GND |
Tabel 3.3: DAC-pistik
Pin 1 on tahvlil tähistatud noolega ja on näidatud ka joonisel 3.2. Kõik paaritute numbritega tihvtid on laua serva lähedal.
3.2.13 Laienduspistik
Laienduspistik on plaadil tähistatud tähisega "Power/SPI". Siin saab SPI- või UART-liidese kaudu CPU-le ühendada täiendava välisseadme. Samuti on analoog voltages (+5V ja +15V) on siin esitatud. Selle pistiku tihvtide määramine on järgmine:
| Pin | Signaal | Pin |
Signaal |
| 1 | +15 V (analoog) | 2 | DAC ref. 3.1 V |
| 3 | +5 V (analoog) | 4 | +5 V (digitaalne) |
| 5 | UART RxD (TTL-tase) | 6 | UART TxD (TTL-tase) |
| 7 | SPI_CS | 8 | SPI_MISO |
| 9 | SPI_SCK | 10 | SPI_MOSI |
Tabel 3.4: Laienduspistik
Pin 1 on tahvlil tähistatud noolega ja on näidatud ka joonisel 3.2. Kõik paaritute numbritega tihvtid on laua serva lähedal.
Tegevusreitingud
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max |
Üksus |
| VS | DC toiteallika voltage operatsiooniks | 12 | 15 … 28 | 34 | V |
| ICOIL | Mootori pooli vool siinuslaine jaoks tipp (hakkuriga reguleeritav, tarkvaraga reguleeritav) | 0 | 0.3 … 1.5 | 1.5 | A |
| fCHOP | Mootori chopperi sagedus | 36.8 | kHz | ||
| IS | Toiteallika vool (mootori kohta) | << ICOIL | 1.4 * ICoil | A | |
| VINPROT | Sisendi mahttage StopL, StopR, GPI0 jaoks (sisemised kaitsedioodid) | -0.5 | 0 … 5 | V+5V+0.5 | V |
| VANA | INx sisendite/väljundite analoogmõõtmisvahemik | 0 … 5 | V | ||
| VADC | Analoogmõõtmisvahemik | 0 … 10 | V | ||
| VDAC | Analoogväljundi vahemik | 0 … 10 | V | ||
| VINLO | INx, StopL, StopR madala taseme sisend | 0 | 0.9 | V | |
| VINHI | INx, StopL, StopR kõrgetasemeline sisend (integreeritud 10k pullup kuni +5V Stop jaoks) | 2 | 5 | V | |
| IOUTI | OUTx max +/- väljundvool (CMOS väljund) (kõikide väljundite summa max 50mA) | +/-20 | mA | ||
| TENV | Keskkonnatemperatuur nimivoolul (jahutus puudub) | -40 | +70 | °C |
4.1 Peamised tehnilised andmed
- Tarne voltage: DC, 12..34V
- Mootori tüüp: bipolaarne, kahefaasiline samm-mootor
- Maksimaalne pooli vool: 1.5 A (tarkvaraga reguleeritav 255 sammuga)
- Liidesed:
RS232 (vaikimisi 9600 bps, max 115200 bps)
USB 2.0 - kaheksa üldotstarbelist sisendit/väljundit (väljundina: 5V, max. 20mA või sisendina: TTL-taseme digitaalne või analoog max. 5V, 10 bitti)
- kaheksa analoogsisendit 16-bitise täpsusega ja sisend voltage vahemik 0..+10V
- kaheksa analoogväljundit 10-bitise täpsusega ja väljundmahttage vahemik 0..+10V
- üks häiresisend (TTL tase)
- kaks seiskamislüliti sisendit iga mootori jaoks (TTL tase), polaarsus valitav iga mootori jaoks
- Protsessor: ATmega128
- Kellasagedus: 16MHz
- Sammmootori kontroller: kaks TMC428
- Sammmootori draiver: kuus TMC246 (koos StallGuardiga) või kuus TMC236 (ilma StallGuardita), pikendatud 64 mikroastmeni
- EEPROM TMCL-i programmide salvestamiseks: 16 kB (sobib kuni 2048 TMCL-käsku)
- Täiendav 128 kB RAM andmete kogumiseks
- Püsivara uuendamine on võimalik RS232 või USB liidese kaudu
- Töötemperatuuri vahemik: -40..70°C
Funktsionaalne kirjeldus
Joonisel 5.1 on näidatud TMCM-612 mooduli põhiosad. Moodul koosneb peamiselt kahest TMC428 liikumiskontrollerist, kuuest TMC246 samm-mootori draiverist, TMCL programmimälust (EEPROM) ja hosti liidestest (RS-232 ja USB). Erilised on ADC- ja DAC-muundurid ning 128kbyte suurune andmemälu.
5.1 Süsteemi arhitektuur
TMCM-612 integreerib mikrokontrolleri TMCL (Trinamic Motion Control Language) operatsioonisüsteemiga.
Liikumisjuhtimise reaalajas ülesandeid teostab TMC428.
5.1.1 mikrokontroller
Sellel moodulil kasutatakse Atmel Atmega128 TMCL operatsioonisüsteemi käitamiseks ja TMC428 juhtimiseks. Protsessoril on 128KB välkmälu ja 2Kbyte EEPROM. Mikrokontroller töötab TMCL (Trinamic Motion Control Language) operatsioonisüsteemiga, mis võimaldab täita TMCL-i käske, mis saadetakse hostist moodulile RS232 ja USB liidese kaudu. Mikrokontroller tõlgendab TMCL-i käske ja juhib TMC428, kes täidab liikumiskäske. Mikrokontrolleri välk-ROM sisaldab TMCL operatsioonisüsteemi ja mikrokontrolleri EEPROM-mälu kasutatakse konfiguratsiooniandmete püsivaks salvestamiseks.
TMCL operatsioonisüsteemi saab värskendada RS232 liidese kaudu. Kasutage selleks TMCL IDE-d.
5.1.2 TMCL EEPROM
TMCL-programmide salvestamiseks eraldiseisvaks kasutamiseks on moodul TMCM-612 varustatud 16kbaidise EEPROM-iga, mis on ühendatud mikrokontrolleri külge. EEPROM suudab salvestada TMCL-programme, mis koosnevad kuni 2048 TMCL-käsklusest.
5.1.3 TMC428 liikumiskontroller
TMC428 on suure jõudlusega samm-mootori juhtimis-IC ja suudab juhtida kuni kolme 2-faasilist samm-mootorit. Mikrokontroller saadab SPI kaudu TMC428-le liikumisparameetrid, nagu kiirus või kiirendus. r arvutamineamps ja kiirus profiles tehakse sisemiselt riistvara poolt sihtliikumise parameetrite alusel. TMCM-612-l on kaks TMC428 6 telje jaoks.
5.1.4 Sammmootori draiverid
TMCM-612 moodulitel kasutatakse TMCM246 draiverikiipe. Need kiibid ühilduvad täielikult TMC236 kiipidega, kuid neil on täiendav StallGuard funktsioon. Neid draivereid on väga lihtne kasutada. Nad saavad juhtida samm-mootorite kahe faasi voolu. Need draiveri IC-d toetavad 16-kordset mikrosammutamist ja maksimaalset väljundvoolu 1500 mA. Kuna TMC236 ja TMC246 kiipide võimsuse hajumine on väga madal, pole jahutusradiaatorit ega jahutusventilaatorit vaja. Laastude temperatuur ei tõuse kõrgeks. Mähised lülituvad automaatselt välja, kui temperatuur või vool ületab piirväärtusi, ja automaatselt uuesti sisse, kui väärtused on jälle piirides.
5.1.5 ADC / DAC muundur
ADC-muundurit saab programmeerida tegema astmelist sünkroonsisendit voltage skannida ja salvestada väärtusi suure andmeedastuskiirusega. Neid andmeid saab salvestada täiendavasse 128 kbaitisse andmemälu.
5.2 StallGuard™ – andurita mootori seiskumise tuvastamine
TMCM-612/SG moodulid on varustatud StallGuardi valikuga. StallGuardi valik võimaldab tuvastada, kas samm-mootori mehaaniline koormus on liiga suur või kui liikujat on takistatud. Koormuse väärtust saab lugeda TMCL-käsuga või mooduli saab programmeerida nii, et mootor seiskub automaatselt, kui see on takistatud või kui koormus on olnud liiga suur.
StallGuardi saab kasutada ka võrdlusasendi leidmiseks ilma etalonlülitit kasutamata: lihtsalt aktiveerige StallGuard ja laske seejärel reisijal vastu tee lõppu asetatud mehaanilist takistust. Kui mootor on seiskunud, on see kindlasti oma tee lõpus ja seda punkti saab kasutada võrdluspositsioonina. StallGuardi kasutamiseks tegelikus rakenduses tuleks esmalt teha mõned käsitsi testid, sest StallGuardi tase sõltub mootori kiirustest ja resonantside esinemisest. StallGuardi sisselülitamisel muudetakse mootori töörežiimi ja mikrosammu eraldusvõime võib olla halvem. Seega tuleks StallGuard välja lülitada, kui seda ei kasutata.
Kui StallGuard töötab, tuleks kombineeritud lagunemine välja lülitada, et saada kasutatavaid tulemusi.
| Väärtus | Kirjeldus |
| -7..-1 | Mootor seiskub, kui StallGuardi väärtus on saavutatud ja asend seatakse nulli (kasulik võrdlustöö jaoks). |
| 0 | StallGuardi funktsioon on välja lülitatud (vaikimisi) |
| 1...7 | Mootor seiskub, kui StallGuardi väärtus on saavutatud ja asend ei ole nullitud. |
Tabel 5.1: StallGuardi parameeter SAP 205
StallGuardi funktsiooni aktiveerimiseks kasutage TMCL-käsku SAP 205 ja määrake StallGuardi läviväärtus vastavalt tabelile 5.1. Tegeliku koormuse väärtuse annab GAP 206. TMCL IDE-l on mõned tööriistad, mis võimaldavad teil StallGuardi funktsiooni lihtsalt proovida ja reguleerida. Need leiate "StallGuard" menüüst "Seadistus" ja neid kirjeldatakse järgmistes peatükkides.
5.2.1 StallGuardi reguleerimistööriist
StallGuardi reguleerimistööriist aitab leida vajalikud mootoriparameetrid, kui StallGuardi kasutada. Seda funktsiooni saab kasutada ainult siis, kui ühendatud on moodul, millel on StallGuard. Seda kontrollitakse, kui menüüs "Seadistus" on valitud StallGuardi reguleerimistööriist. Pärast selle edukat kontrollimist kuvatakse StallGuardi reguleerimistööriist.
Esmalt valige alas "Mootor" kasutatav telg.
Nüüd saate sisestada kiiruse ja kiirenduse väärtuse "Drive" alasse ning seejärel klõpsata "Pööra vasakule" või "Pööra paremale". Ühel neist nuppudest klõpsates saadetakse moodulile vajalikud käsud, et mootor hakkaks tööle. Akende paremal küljel StallGuardi alas olev punane riba näitab tegelikku koormuse väärtust. Kasutage liugurit StallGuardi läveväärtuse määramiseks. Kui koormuse väärtus jõuab selle väärtuseni, mootor seiskub. Nupu "Stopp" klõpsamine peatab ka mootori. Kõik käsud, mis on vajalikud selles dialoogis sisestatud väärtuste määramiseks, kuvatakse akna allosas asuvas alas "Käsud". Seal saab neid valida, kopeerida ja TMCL-i redaktorisse kleepida.
5.2.2 StallGuard profiler
StallGuard profiler on utiliit, mis aitab teil leida parimad parameetrid seiskumise tuvastamise kasutamiseks. See skaneerib läbi etteantud kiirused ja näitab, millised kiirused on parimad. Sarnaselt StallGuardi reguleerimistööriistaga saab seda kasutada ainult koos StallGuardi toetava mooduliga. Seda kontrollitakse kohe pärast StallGuard profiler on valitud "Seadistuse" menüüs. Pärast selle edukat kontrollimist StallGuard profileKuvatakse r aken.
Esmalt valige telg, mida soovite kasutada. Seejärel sisestage "Alguskiirus" ja "Lõppkiirus". Alguskiirust kasutatakse pro algusesfile salvestamine. Salvestus lõpeb, kui lõppkiirus on saavutatud. Algkiirus ja lõppkiirus ei tohi olla võrdsed. Pärast nende parameetrite sisestamist klõpsake StallGuard pro käivitamiseks nuppu "Start".file salvestamine. Sõltuvalt algus- ja lõppkiiruse vahelisest vahemikust võib selleks kuluda mitu minutit, kuna iga kiiruse väärtuse koormuse väärtust mõõdetakse kümme korda. Väärtus "Tegelik kiirus" näitab kiirust, mida hetkel testitakse ja seega annab teile teada professionaali edusammud.file salvestamine. Profi saate ka katkestadafile salvestamine, klõpsates nuppu "Katkesta". Tulemust saab eksportida ka Excelisse või tekstina file kasutades nuppu "Ekspordi".
5.2.2.1 StallGuard pro tulemusfiler
Tulemust kuvatakse StallGuard pro graafikunafiler aken. Pärast profile salvestamine on lõppenud, saate professionaali sirvidafile graafika, kasutades selle all olevat kerimisriba. Vertikaalsel teljel olev skaala näitab koormuse väärtust: suurem väärtus tähendab suuremat koormust. Horisontaalteljel olev skaala on kiirusskaala. Iga joone värv näitab kümne koormuse väärtuse standardhälvet, mis on antud punktis kiiruse jaoks mõõdetud. See on mootori vibratsiooni indikaator antud kiirusel. Kasutatakse kolme värvi:
- Roheline: standardhälve on väga madal või null. See tähendab, et sellel kiirusel vibratsioon tegelikult puudub.
- Kollane: see värv tähendab, et sellel kiirusel võib esineda madal vibratsioon.
- Punane: punane värv tähendab, et sellel kiirusel on kõrge vibratsioon.
5.2.2.2 Tulemuse tõlgendamine
StallGuardi funktsiooni tõhusaks kasutamiseks peaksite valima kiiruse, mille koormuse väärtus on võimalikult madal ja mille värv on roheline. Parimad kiiruse väärtused on need, kus koormuse väärtus on null (alad, millel ei ole rohelist, kollast ega punast joont). Võib kasutada ka kollasega näidatud kiirusi, kuid ettevaatlikult, kuna need võivad põhjustada probleeme (võib-olla mootor seiskub isegi siis, kui see pole seiskunud).
Punasega näidatud kiirusi ei tohiks valida. Vibratsiooni tõttu on koormuse väärtus sageli ettearvamatu ja seetõttu ei saa seiskumise tuvastamise kasutamisel häid tulemusi anda.
Kuna professionaali salvestamisel sünnib väga harva täpselt sama tulemusfile samade parameetritega teist korda, alati kaks või enam profiles tuleks üles märkida ja omavahel võrrelda.
5.3 Võrdluslülitid
Võrdluslülititega saab määrata mootori liikumise intervalli või nullpunkti. Sõidulüliti abil saab tuvastada ka süsteemi astmelise kadumise, nt ülekoormuse või käsitsi töötamise tõttu. TMCM-612-l on iga mootori jaoks üks vasak ja parem tugilüliti sisend.
| Mootor X | Suund | Nimi | Piirid |
Kirjeldus |
| 0, 1, 2, 3, 4, 5 | In | R | TTL | Parempoolne tugilüliti sisend mootorile #X |
| 0, 1, 2, 3, 4, 5 | In | L | TTL | Mootori #X vasakpoolse tugilüliti sisend |
Tabel 5.2: Pinout tugilülitid
Märkus. Moodulile on lisatud 10k tõmbetakistid võrdluslülitite jaoks.
5.3.1 Vasak ja parem piirlülitid
TMCM-612 saab konfigureerida nii, et mootoril on vasak ja parem piirlüliti (joonis 5.4). Mootor seiskub siis, kui reisija on jõudnud ühele piirlülititest.
5.3.2 Kolmekordse lüliti konfiguratsioon
Võrdluslüliti asendi ümber on võimalik programmeerida tolerantsivahemik. See on kasulik kolmekordse lüliti konfiguratsiooni puhul, nagu on näidatud joonisel 5.5. Selles konfiguratsioonis kasutatakse kahte lülitit automaatsete seiskamislülititena ja üht lisalülitit kasutatakse võrdluslülitina vasakpoolse ja parempoolse seiskamislüliti vahel. Vasakpoolne seiskamislüliti ja võrdluslüliti on omavahel ühendatud. Kesklüliti (käigulüliti) võimaldab jälgida telge, et tuvastada astme kadu.
5.3.3 Üks piirlüliti ringsüsteemidele
Kui kasutatakse ringikujulist süsteemi (joonis 5.6), on vaja ainult ühte võrdluslülitit, kuna sellisel süsteemil pole lõpp-punkte.
5.4 USB
USB-liidese kasutamiseks tuleb esmalt installida seadme draiver. CD-l on seadmedraiver, mida saab kasutada operatsioonisüsteemidega Windows 98, Windows ME, Windows 2000 ja Windows XP. Seadme draiverit ei saa kasutada operatsioonisüsteemidega Windows NT4 ja Windows 95, kuna need operatsioonisüsteemid ei toeta USB-d üldse. Enamikus Linuxi distributsioonides on TMCM-612 seadmes (FT245BM) kasutatava USB-kiibi draiver juba kernelisse kaasatud. Kui moodul TMCM-612 ühendatakse esimest korda arvuti USB-liidesega, küsib operatsioonisüsteem teilt draiverit. Nüüd sisestage CD ja valige fail "tmcm-612.inf". file seal. Seejärel installitakse draiver ja see on nüüd kasutamiseks valmis.
Pange tähele, et TMCM-612 vajab alati oma toiteallikat ja seda ei toita USB siini kaudu. Nii et moodulit ei tuvastata, kui see pole toidetud.
USB-ühenduse kasutamiseks TMCL IDE-ga on vaja vähemalt IDE versiooni 1.31. Valige dialoogiaknas "Suvandid" "Ühendus" "USB (TMCM-612)" ja seejärel valige loendikastist "Seade" moodul. Nüüd kasutab kogu suhtlus TMCL IDE ja mooduli vahel USB-liidest. Mooduli TMCM-612 juhtimiseks oma arvutirakendustest on vaja “TMCL Wrapper DLL” USB versiooni.
TMCM-612 kasutuselevõtt
Väikese eksampSiin on samm-sammult näidatud, kuidas TMCM-612 tööle pannakse. Kogenud kasutajad võivad selle peatüki vahele jätta ja jätkata 7. peatükiga:
Example: järgmine rakendus on rakendatav TMCL-IDE tarkvara arenduskeskkonnaga moodulis TMCM-612. Andmeedastuseks hostarvuti ja mooduli vahel kasutatakse RS-232 liidest.
Valemi, kuidas "kiirus" teisendatakse füüsilisteks ühikuteks, näiteks pöörded sekundis, leiate jaotisest 7.1 Arvutamine:
Kiirus ja kiirendus vs. mikrosammu- ja täissammusagedusega pööramise mootor 0 vasakule kiirusega 500
Pöörake mootor 1 paremale kiirusega 500
Pöörake mootorit 2 kiirusega 500, kiirendusega 5 ja liikuge asendi +10000 ja –10000 vahel.
1. samm: ühendage RS-232 liides vastavalt punktile 3.2.6.
2. samm: ühendage mootorid punktis 3.2.4 kirjeldatud viisil.
3. samm: ühendage toiteallikas.
4. samm: lülitage toiteallikas sisse. Pardal olev LED-tuli peaks vilkuma. See näitab mikrokontrolleri õiget konfiguratsiooni.
5. samm: käivitage TMCL-IDE tarkvara arenduskeskkond. Sisestage järgmine TMCL-programm:
TMCL-i käskude kirjelduse leiate lisast A.
6. samm: TMCL-i masinkoodiks teisendamiseks klõpsake ikooni „Koosta”.
Seejärel laadige programm alla ikooni "Laadi alla" kaudu moodulisse TMCM-612.
7. samm: vajutage ikooni "Käivita". Soovitud programm käivitatakse.
Programm salvestatakse mikrokontrolleri EEPROM-i. Kui TMCL-i automaatse käivitamise suvand vahekaardil „Mooduli seadistamine” on aktiveeritud „Muu”, käivitatakse programm igal sisselülitamisel.
TMCL-i toimingute dokumentatsiooni leiate TMCL-i viitejuhendist. Järgmises peatükis käsitletakse täiendavaid toiminguid, et muuta TMCM-612 suure jõudlusega liikumisjuhtimissüsteemiks.
TMCM-612 töökirjeldus
7.1 Arvutamine: kiirus ja kiirendus vs. mikrosammu- ja täissammusagedus
TMC428-le saadetud parameetrite väärtustel ei ole tüüpilisi mootori väärtusi, nagu kiirusena pöörete arv sekundis. Kuid neid väärtusi saab arvutada TMC428 parameetrite põhjal, nagu on näidatud selles dokumendis. TMC428 parameetrid on järgmised:
| Signaal | Kirjeldus |
Vahemik |
| fCLK | kella sagedus | 0...16 MHz |
| kiirus | – | 0...2047 |
| a_max | maksimaalne kiirendus | 0...2047 |
| pulsi_div | kiiruse jagaja. Mida suurem on väärtus, seda väiksem on maksimaalse kiiruse vaikeväärtus = 0 | 0...13 |
| ramp_div | jagaja kiirenduse jaoks. Mida suurem on väärtus, seda väiksem on maksimaalse kiirenduse vaikeväärtus = 0 | 0...13 |
| Usrs | mikrosammu eraldusvõime (mikrosammu täissammu kohta = 2usrs) | 0..7 (väärtus 7 on sisemiselt kaardistatud TMC6 poolt 428-ga) |
Tabel 7.1: TMC428 Kiiruse parameetrid
Sammmootori mikrosammu sagedus arvutatakse
Täissammu sageduse arvutamiseks mikrosammu sagedusest tuleb mikrosammu sagedus jagada mikrosammude arvuga täissammu kohta.
Pulsisageduse muutus ajaühiku kohta (impulsisageduse muutus sekundis – kiirendus a) on antud b
Selle tulemuseks on kiirendus järgmistes etappides:
Example:
f_CLK = 16 MHz
kiirus = 1000
a_max = 1000
pulsi_jaotus = 1
ramp_div = 1
usrs = 6
Kui samm-mootoril on nt 72 täissammu pöörde kohta, on mootori pöörete arv:
TMCL
Nagu enamik teisi Trinamic liikumisjuhtimismooduleid, on ka TMCM-612 varustatud Trinamic Motion Control Language TMCL-iga. Selle seadme TMCL-keelt on laiendatud nii, et kuut mootorit saab juhtida tavaliste TMCL-käskudega. Mõnede eranditega töötavad kõik käsud nii, nagu on kirjeldatud TMCL-i teatme- ja programmeerimisjuhendis. Peamine erinevus seisneb selles, et parameetri “Mootor” vahemik on laienenud kuuele mootorile: selle vahemik on nüüd 0..5, nii et kõik mootorinumbrit vajavad käsud saavad adresseerida kõiki kuut mootorit. Kõiki telje parameetreid saab iga mootori jaoks eraldi seadistada. TMCL-i, TRINAMICu liikumisjuhtimiskeelt, kirjeldatakse eraldi dokumentatsioonis, TMCL-i teatme- ja programmeerimisjuhendis. See juhend on TMC TechLib CD-l ja web TRINAMICu sait: www.trinamic.com. Palun vaadake neid allikaid värskendatud andmelehtede ja rakenduste märkuste saamiseks. TMC TechLib CD-ROM, mis sisaldab andmelehti, rakendusmärkmeid, hindamisplaatide skeeme, hindamisplaatide tarkvara, lähtekoodi examples, parameetrite arvutamise tabelid, tööriistad ja palju muud on TRINAMICilt saadaval nõudmisel ja iga mooduliga kaasas.
8.1 TMCL-i käskude erinevused
Moodulil TMCM-612 on ainult kaks käsku, mis on veidi erinevad. Need on järgmised:
8.1.1 MVP COORD
MVP ABS ja MVP REL käsud on samad, mis teiste moodulite puhul, kuid käsul MVP COORD on veel mõned valikud. Sel põhjusel tõlgendatakse mooduli TMCM-610 käsuga MVP COORD parameetrit "mootor" järgmiselt:
Ainult ühe mootori liigutamine: seadke parameeter “Mootor” mootori numbrile (0...5).
Mitme mootori liigutamine ilma interpolatsioonita: määrake parameetri "Mootor" bitt 7. Nüüd määravad parameetri “Mootor” bitid 0..5, millised mootorid käivitatakse. Kõik need bitid tähistavad ühte mootorit. Mitme mootori teisaldamine interpolatsiooni abil: määrake parameetri „Mootor” bitt 6.
Nüüd määravad parameetri “Mootor” bitid 0..5, milliseid mootoreid tuleb interpolatsiooni abil liigutada. Kõik need bitid tähistavad ühte mootorit. Rohkem kui kolmest mootorist koosnevat rühma ei ole interpolatsiooni abil võimalik käivitada. Siiski on võimalik käivitada üks kolmest mootorist koosnev rühm kohe pärast ülejäänud kolme mootori rühma käivitamist.
Exampvähem:
- MVP COORD, $ 47, 2 liigutab mootoreid 0, 1 ja 2, et koordineerida 2 interpolatsiooni abil.
- MVP COORD, $ 87, 5 liigutab mootoreid 0, 1 ja 2 koordineerima 5 ilma interpolatsiooni kasutamata.
Hoiatus: interpolatsioonifunktsioon pole saadaval püsivara versioonides, mis on vanemad kui 6.31. Vajadusel hankige Trinamicult uusim püsivara websaidile ja uuendage oma moodulit.
8.1.2 OOTA RFS-i
Mitme mootori võrdlusotsingu ootamist käsu WAIT RFS abil ei toetata. Mootori parameetri vahemik on 0...5 (kuue mootori puhul). Mitme viiteotsingu ootamiseks kasutage iga mootori jaoks ühte WAIT RFS käsku.
8.2 Lisakäsud
Mõnda kasutaja määratud käsku kasutatakse TMCM-612 lisafunktsioonidele, nagu ADC, DAC, tugilüliti polaarsus ja täiendav andmehõive RAM, juurdepääsemiseks.
8.2.1 Lugege ADC: UF0
UF0 käsku kasutatakse täiendava 16-bitise ADC lugemiseks. Käsk valib kanali, alustab teisendamist ja tagastab seejärel tulemuse. Parameetrit “mootor/pank” kasutatakse kanali valimiseks (0...7). TMCL-i otserežiimis kasutage käsitsi sisendit. Tulemus jääb vahemikku 0..65535, kus 65535 tähendab +10V. Selle käsu teisi parameetreid ei kasutata ja need tuleks nullida. Ntample: ADC 3. kanali lugemiseks kasutage UF0 0, 3, 0.
8.2.2 Kirjutage DAC-ile: UF1
UF1 käsku kasutatakse täiendavate 10-bitiste DAC-ide väärtuse määramiseks. Seega saab väärtuse määrata vahemikus 0 kuni 1023. Väärtus 1023 võrdub väljundvõimsusegatage +10V. Parameetrit “mootor/pank” kasutatakse kanali määramiseks (0...7) ja parameetrit “value” kasutatakse väljundi väärtuse määramiseks.
Parameeter “type” määrab, kas DAC-is tuleb väljastada konstantne väärtus või akumulaator või x-register (tüüp=0 väljastab konstantse väärtuse, tüüp=1 väljastab akumulaatori, tüüp=2 väljastab x-registri).
Example:
- DAC-kanali 5 määramiseks 517-le kasutage UF1 0, 5, 517.
- DAC kanali 5 seadmiseks aku väärtusele kasutage UF1 1, 5, 0.
- DAC-kanali 5 seadistamiseks x-registri väärtusele kasutage UF1 2, 5, 0.
8.2.3 Seadistage seiskamislülitite polaarsus: UF2
UF2 käsku kasutatakse iga mootori seiskamislüliti polaarsuse määramiseks. Käsu parameetrit “value” kasutatakse bitimaskina, kus bitt 0 tähistab mootorit 0, bitt 1 mootorit 1 ja nii edasi. Kui vastav bitt on seadistatud, pööratakse selle mootori seiskamislülitite polaarsus ümber.
Selle käsu parameetreid "tüüp" ja "mootor/pank" ei kasutata ja need tuleks nullida.
8.2.4 Lugege lisaandmetest RAM: UF3
Püsivara versiooni 6.35 või uuema versiooni korral saab täiendavale RAM-ile juurde pääsemiseks kasutada käske UF3 ja UF4. UF3 käsku kasutatakse andmete lugemiseks täiendavast andmehõive RAM-ist. Sõltuvalt parameetrist "tüüp" on UF3 käsul kuus erinevat funktsiooni:
- UF3 0, 0, : määrake RAM-i lugemise kursor väärtusele .
- UF3 1, 0, 0: määrake RAM-i lugemise kursor akumulaatorisse salvestatud väärtusele.
- UF3 2, 0, 0: hankige RAM-i lugemisosuti (kopeerige selle väärtus akumulaatorisse).
- UF3 3, 0, 0: RAM-i lugemise osuti antud aadressil RAM-i väärtuse lugemine.
- UF3 4, 0, 0: Lugege väärtus RAM-ist RAM-i lugemisosuri antud aadressil, seejärel suurendage RAM-i lugemiskursorit ühe võrra, et see osutaks järgmisele mälukohale.
- UF3 5, 0, : Lugege väärtust RAM-ist väärtusega antud fikseeritud aadressil .
Nende käskudega on võimalik täiendavas RAM-is salvestatud andmeid lugeda akumulaatoriregistrisse, et neid edasi töödelda. Loomulikult saab neid käske kasutada ka otserežiimis, et näiteks host saaks lugeda andmeid, mis on varem RAM-i salvestatud, nt TMCL programmi poolt.
RAM-i lugemise kursor võimaldab juurdepääsu RAM-ile varem määratud aadressil. Seda saab ka automaatselt suurendada. Seega ei pea akumulaatoriregistrit sellistel eesmärkidel kasutama.
UF3 ja UF4 käsud käsitlevad RAM-i 32-bitiste sõnade massiivina, nii et nende käskude abil saab RAM-i salvestada kuni 32767 väärtust (RAM-i lugemise kursor ei tohiks olla seatud väärtustele, mis ületavad 32767).
8.2.5 Kirjutage lisaandmetele RAM: UF4
UF4 käsku kasutatakse andmete kirjutamiseks täiendavasse andmehõive RAM-i. Sõltuvalt parameetrist "tüüp" on UF4 käsul kuus erinevat funktsiooni:
- UF4, 0, 0, : määrake RAM-i kirjutamise osuti väärtusele .
- UF4 1, 0, 0: määrake RAM-i kirjutamise osuti akumulaatorisse salvestatud väärtusele.
- UF4 2, 0, 0: hankige RAM-i kirjutuskursor (kopeerige selle väärtus akumulaatorisse).
- UF4 3, 0, 0: kirjutage aku sisu RAM-i RAM-i kirjutuskursori antud aadressil.
- UF4 4, 0, 0: kirjutage aku sisu RAM-i RAM-i kirjutusosuti antud aadressil ja suurendage RAM-i kirjutuskursorit nii, et see osutaks järgmisele mälukohale.
- UF4 5, 0, : kirjutage aku sisu RAM-i väärtusega antud fikseeritud aadressile .
- UF4 6, 0, : kirjutage fikseeritud väärtus RAM-i RAM-i kirjutuskursori antud aadressil.
- UF4 7, 0, : kirjutage fikseeritud väärtus RAM-i kirjutusosuti antud aadressil RAM-i ja seejärel suurendage RAM-i kirjutuskursorit nii, et see osutaks järgmisele mälukohale.
Nende käskudega on võimalik kirjutada andmeid täiendavasse RAM-i, et neid saaks salvestada edasiseks töötlemiseks (nt võtta sampADC-st hilisemaks töötlemiseks). Muidugi saab neid käske kasutada ka otserežiimis, nii et host saab kirjutada RAM-i väärtusi, mida TMCM-612 töötleb. RAM-i kirjutuskursor võimaldab juurdepääsu RAM-ile varem määratud aadressil. RAM-i kirjutuskursorit saab ka pärast iga kirjutusjuurdepääsu automaatselt suurendada, nii et akumulaatorit ei peaks selleks kasutama. See käsk on saadaval püsivara versioonis 6.35 või uuemas versioonis. Järgmises eksample, ADC väärtusi mõõdetakse ja salvestatakse RAM-i iga sekundi järel. Endineamples kasutab automaatse juurdekasvu funktsiooni.
UF4 0, 0, 0 //Määrake RAM-i kirjutuskursor 0-le Loop:
GIO 0, 1 //Loe ADC 0
UF4 4, 0, 0 //Salvesta väärtus RAM-i automaatse juurdekasvuga WAIT TICKS, 0, 10
UF4 2, 0, 0 //Kontrollige, kas RAM on juba täis
KOMP 32767
JC LE, Loop
Läbivaatamise ajalugu
9.1 Dokumentatsiooni läbivaatamine
| Versioon | Kuupäev | Autor |
Kirjeldus |
| 1.00 | 11. november 04 | OK | Esialgne versioon |
| 1.01 | 07. november 05 | OK | AD ja DAC voltages parandatud |
| 1.10 | 15-06-XNUMX | HC | Suur revisjon |
| 1.11 | 16. mai-08. mai | OK | Lisatud interpolatsiooni funktsioon |
| 1.12 | 1-aprill-09 | OK | Lisatud on käsud UF3 ja UF4 |
| 1.13 | 29. märts 12 | OK | Command UF1 laiendatud (püsivara V6.37) |
Tabel 9.1: Dokumentatsiooni parandused
9.2 Püsivara versioon
| Versioon | Kommenteeri |
Kirjeldus |
| 6.00 | Esialgne väljalase | Vaadake TMCL-i dokumentatsiooni |
| 6.31 | Pakub ka interpolatsiooni funktsiooni | |
| 6.35 | Täiendavat RAM-i saab käsitleda käskude UF3 ja UF4 abil | |
| 6.37 | UF1 käsk laiendatud nii, et ka aku või x registrit saab DAC-i väljastada. |
Tabel 9.2: Püsivara versioonid
Autoriõigus © 2008..2012 TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG poolt
Trinamic Motion Control GmbH & Co KG
Sternstrasse 67
D – 20357 Hamburg, Saksamaa
Tel +49-40-51 48 06 – 0
FAKS: +49-40-51 48 06-60
http://www.trinamic.com
Dokumendid / Ressursid
 |
TRINAMIC TMCM-612 6-teljeline kontrolleri kõrge eraldusvõimega draiveriplaat [pdfKasutusjuhend TMCM-612 6-teljeline kontrolleri kõrge eraldusvõimega draiveriplaat, TMCM-612, 6-teljeline kontrolleri kõrge eraldusvõimega draiveriplaat, kõrge eraldusvõimega draiveriplaat, eraldusvõimega draiveriplaat, draiveriplaat, plaat |