Trends bei intelligenten embedded Schrittmotortreibern

Trends bei intelligenten embedded Schrittmotortreibern Nürnberg, 24.11.2010 Dipl.-Ing. T. Ostermann, mechapro GmbH © mechapro Inhalt  Aufbau konven...
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Trends bei intelligenten embedded Schrittmotortreibern Nürnberg, 24.11.2010 Dipl.-Ing. T. Ostermann, mechapro GmbH

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Inhalt  Aufbau konventioneller Systeme mit und ohne Feldbus  Anforderungen an eine in den Motor integrierte Lösung  Referenzdesign mit USB- oder LAN-Anschluss  Encoder-Integration  Die Amis 305xx-Familie  Integrierte Diagnosefunktionen  Sensorlose Lastwinkelerkennung  Designstudie mit USB-Anschluss  Zusammenfassung

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Aufbau konventioneller Systeme mit und ohne Feldbus übergeordnete Steuerung

Supply

Treiber

Treiber

Encoder

Motor

Switch

 Hoher Verdrahtungsaufwand, besonders, wenn Drehgeber oder Endschalter verwendet

werden

 Takt-/Richtungsschnittstelle als Quasistandard, erfordert zentrale Steuerung mit

schnellen I/Os, keine Diagnose möglich

 Geeignet für alle Motorbaugrößen

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Aufbau einer Motor integrierten Lösung übergeordnete Steuerung

Supply

Switch

 Reduzierter Verdrahtungsaufwand durch – integrierten Encoder – digitale I/Os – Bus-Verkabelung Punkt-zu-Punkt (Feldbusse) oder über lokale Hubs (USB, Ethernet)  Möglichkeit zur Fehlerdiagnose über den Bus  Betrieb direkt am PC (USB, Ethernet)  Geeignet für Motoren ab 42mm mit mittleren Strömen und Kleinspannungen bis 48V © mechapro

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Anforderungen an eine in den Motor integrierte Lösung  Wenige ICs in kleinen Gehäusen  Minimale Anzahl an externen Bauteilen – Digitale Sollwertvorgabe zwischen uC und Treiber – Integrierte Schutzbeschaltung – Ggf. Verzicht auf Messwiderstände  Niedrige Verlustleistung im Treiber  Einfacher und kostengünstiger Feldbus oder Standard-

Schnittstelle aus der IT-Welt, je nach Anwendung

 Fokussierung auf die für die Anwendung erforderlichen

I/Os und Funktionen

Entwicklung kundenspezifischer Lösungen  Bei Verwendung von PC-Schnittstellen:

Softwareschnittstelle unabhängig von physikalischer Schnittstelle

Einsatz einer Motion-Control-DLL Seite 5

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Referenzdesign mit USB- oder LAN-Anschluss  Für Motoren ab Nema23 (56mm Flansch) bis 3A/Phase  Modularer Ansatz zur Reduktion der Entwicklungskosten – Nur ein Leistungsteil für alle Varianten – Standard oder kundenspezifischer Controllerteil  Bus: USB, LAN, CANopen, RS-485, Profinet  Zusätzliche digitale I/O möglich  Bei Bedarf integrierter Encoder auf Hallsensor-Basis  Kombinierbar mit Motoren verschiedener Hersteller  Ausführungen mit USB oder LAN für die einfache

Integration in PC-basierte Steuerungen, z.B. in der Laborautomatisierung

 Blechgehäuse oder Vollverguss möglich  Softwareschnittstelle: – Standard: Motion-Control-DLL (USB, LAN) – Optional kundenspezifisches Protokoll, wenn z.B. eine bestehende Anwendung nicht geändert werden soll

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Referenzdesign - Integrierter singleturn Absolutencoder  Kostengünstige und platzsparende Alternative zu

optischen Gebern

 Auflösung bis zu 12-bit, singleturn absolut  Unempfindlich gegen Verschmutzung (Staub, Ölnebel,…)  Gegenüber externen Treibern entfällt zusätzlich die

Verdrahtung des Drehgebers zum Treiber

 Anwendungen: – Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen (Überlasterkennung) – Vermeidung von Referenzfahrten (für Drehwinkel

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