УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ TRINAMIC PD-1160 Шаговый двигатель с драйвером контроллера

Информация о продукте

• Название продукта: Шаговый двигатель PANdrive с контроллером/драйвером
• Версия оборудования: В1.1
• Производитель: TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
• Webсайт: www.trinamic.com

Уникальные особенности

• Шаговый двигатель с контроллером/драйвером
• Крутящий момент 0.55–3.1 Нм
• Энкодер sensOstep™, 48 В
• Интерфейсы USB, RS485 и CAN
• Интерфейс шага/каталога

Коды заказа

ПД-1160

Механическое и электрическое взаимодействие

ПД57-1160 Размеры
Размеры PD57-1160 указаны в руководстве по аппаратному обеспечению.

ПД60-1160 Размеры
Размеры PD60-1160 указаны в руководстве по аппаратному обеспечению.

Джемперы

Терминатор шины RS485

Инструкции по терминированию шины RS485 доступны в руководстве по аппаратному обеспечению.

Завершение CAN-шины
Инструкции по терминированию шины CAN доступны в руководстве по аппаратному обеспечению.

Кривые
Кривые крутящего момента PD57-1160
Кривые крутящего момента для PD57-1160 доступны в руководстве по аппаратному обеспечению.

Кривые крутящего момента PD60-1160
Кривые крутящего момента для PD60-1160 доступны в руководстве по аппаратному обеспечению.

Функциональное описание
Подробное функциональное описание доступно в руководстве по аппаратному обеспечению.

Описание работы
Описание работы PD-1160 доступно в руководстве по эксплуатации.

Политика жизнеобеспечения
Информация о политике жизнеобеспечения доступна в руководстве по оборудованию.

История изменений
История изменений PD-1160 доступна в руководстве по аппаратному обеспечению.

ПД-1160

Шаговый двигатель с контроллером/драйвером 0.55–3.1 Нм / энкодер sensOstep™ 48 В USB, RS485 и интерфейс CAN Step/Dir

Функции

PANdrive™ PD-1160 — это полное мехатронное решение с современным набором функций. Он высокоинтегрирован и предлагает удобное управление. PD-1160 включает в себя шаговый двигатель, электронику контроллера/драйвера и энкодер TRINAMICs sensOstep™. Он может использоваться во многих децентрализованных приложениях и рассчитан на максимальный крутящий момент 0.55…3.1 Нм. удерживающий момент и номинальное напряжение питания 24 или 48 В пост. токаtagе. Благодаря высокой энергоэффективности, обеспечиваемой технологией CoolStep компании TRINAMIC, затраты на энергопотребление сохраняются на низком уровне. Прошивка TMCL™ обеспечивает автономную работу и прямой режим.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Контроллер движения

• Движение проfile расчет в режиме реального времени
• Изменение параметров двигателя «на лету» (например, положение, скорость, ускорение)
• Высокопроизводительный микроконтроллер для общего управления системой и обработки протоколов последовательной связи

Драйвер биполярного шагового двигателя

• До 256 микрошагов на полный шаг
• Высокоэффективная работа, низкое рассеивание мощности
• Динамический контроль тока
• Комплексная защита
• Функция stallGuard2 для обнаружения остановок
• Функция coolStep для снижения энергопотребления и тепловыделения

Кодировщик

• Магнитный энкодер sensOstep (1024 инкремента на оборот), например, для обнаружения потери шага при любых условиях эксплуатации и контроля позиционирования
• Интерфейс для подключения внешнего инкрементального энкодера a/b/n

Интерфейсы

• Интерфейс RS485
• Интерфейс CAN (2.0B до 1Mbit/s)
• Полноскоростной интерфейс USB (12 Мбит/с)
• Интерфейс Шаг/Направление (оптически изолированный)
• 3 входа для выключателей «стоп» и «домой» (совместимый с +24 В) с программируемым подтягиванием
• 2 входа общего назначения (совместимые с +24 В) и 2 выхода общего назначения (открытый коллектор)
• Интерфейс инкрементного энкодера a/b/n (TTL и сигналы с открытым коллектором поддерживаются напрямую)

Функции безопасности

• Вход выключения — драйвер будет отключен аппаратно, пока этот контакт остается открытым или закорочен на землю.
• Объем отдельной поставкиtage входы для драйвера и цифровой логики – объем питания драйвераtage может быть отключен извне во время питания цифровой логики, поэтому цифровая логика остается активной

Программное обеспечение

• TMCL: автономная работа или дистанционное управление, программная память (энергонезависимая) для 2048 команд TMCL и программное обеспечение для разработки приложений на базе ПК TMCL-IDE, доступное бесплатно.
• Готов к CANopen

Электрические и механические данные

• Объем поставкиtage: объем общего питанияtages Поддерживается +12 В пост. тока / +24 В пост. тока / +48 В пост. тока (+9 В… +51 В пост. тока)
• Ток двигателя: до 2.8 А RMS (программируемый)
• 0.55… 3.1 Нм макс. удерживающий момент (зависит от двигателя)
• С шаговым двигателем NEMA23 (размер фланца двигателя 57 мм) или NEMA24 (размер фланца двигателя 60 мм)

См. также отдельное Руководство по микропрограммному обеспечению TMCL.

УНИКАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ TRINAMICS – ПРОСТОТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С TMCL

стойлGuard2™ StallGuard2 — это высокоточное бездатчиковое измерение нагрузки с использованием обратной ЭДС на катушках. Его можно использовать для обнаружения опрокидывания, а также в других целях при нагрузках ниже тех, которые вызывают остановку двигателя. Значение измерения защитного устройства StallGuard2 изменяется линейно в широком диапазоне настроек нагрузки, скорости и тока. При максимальной нагрузке двигателя значение стремится к нулю или близко к нулю. Это наиболее энергоэффективная точка работы двигателя.

CoolStep™ coolStep — это автоматическое масштабирование тока с адаптацией к нагрузке, основанное на измерении нагрузки с помощью защитного устройства StallGuard2, которое адаптирует требуемый ток к нагрузке. Потребление энергии может быть снижено на целых 75%. CoolStep обеспечивает существенную экономию энергии, особенно для двигателей, которые испытывают переменные нагрузки или работают с высоким рабочим циклом. Поскольку шаговый двигатель должен работать с резервом крутящего момента от 30% до 50%, даже приложение с постоянной нагрузкой обеспечивает значительную экономию энергии, поскольку coolStep автоматически включает резерв крутящего момента, когда это необходимо. Снижение энергопотребления снижает температуру системы, увеличивает срок службы двигателя и позволяет снизить затраты.

Коды заказа

В настоящее время PD-1160 доступен с двумя различными сериями шаговых двигателей (размер фланца NEMA23/57 мм или размер фланца NEMA24/60 мм):

С двигателем с фланцем NEMA 23/57 мм:
Длина PANdrive указывается без учета длины оси. К общей длине изделия добавьте 24 мм.

Таблица 2.1 Коды заказа (PD57-1160)

Код заказа	Описание	Размер (мм3)
ПД57-1-1160	PANdrive с максимальным удерживающим моментом 0.55 Нм	60 х 60 х 58
ПД57-2-1160	PANdrive с максимальным удерживающим моментом 1.01 Нм	60 х 60 х 68

С двигателем с фланцем NEMA 24/60 мм:
Длина PANdrive указывается без учета длины оси. К общей длине изделия прибавьте 24мм.

Таблица 2.2 Коды заказа (PD60-1160)

Код заказа	Описание	Размер (мм3)
ПД60-3-1160	PANdrive с максимальным удерживающим моментом 2.10 Нм	60 х 60 х 82
ПД60-4-1160	PANdrive с максимальным удерживающим моментом 3.10 Нм	60 х 60 х 103

Для этого модуля доступен набор кабельных жгутов:

Таблица 2.3 Коды заказа кабельных жгутов

Код заказа	Описание
ПД-1160-КАБЕЛЬ	Кабельный жгут для ПД-1160: – 1 кабельный жгут для разъема питания (длина 200 мм) – 1x кабельный жгут для разъема связи (длина 200 мм) – 1 кабельный жгут для универсального разъема ввода-вывода (длина 200 мм) – 1 кабельный жгут для разъема S/D (длина 200 мм) – 1 кабельный жгут для разъема энкодера (длина 200 мм) – 1 разъем USB типа A к кабелю с разъемом mini-USB типа B (длина 1.5 м)

Механическое и электрическое взаимодействие

Размеры ПД57-1160 и ПД60-1160

1. ПД57-1160 Размеры
   PD57-1160 включает в себя модуль контроллера/драйвера шагового двигателя TMCM-1160, магнитный энкодер на основе технологии sensOstep и биполярный шаговый двигатель NEMA23. В настоящее время существует выбор между двумя биполярными шаговыми двигателями NEMA 23/57 мм разной длины и с разным удерживающим моментом.
2. ПД60-1160 Размеры
   В настоящее время существует выбор между двумя биполярными шаговыми двигателями NEMA 24/60 мм разной длины и с разным удерживающим моментом.

Разъемы ПД-1160
PD-1160 имеет семь разъемов, включая разъем двигателя, который используется для подключения катушек двигателя к электронике. Помимо разъема питания имеются два разъема для последовательной связи (разъем mini-USB и 5-контактный разъем для RS485 и CAN) и три разъема для шага/направления, многофункциональных входных/выходных сигналов и для внешнего энкодера.

Многоцелевой разъем предлагает два выхода общего назначения, два входа общего назначения, два входа для выключателей остановки и один для дополнительного домашнего выключателя.
Разъем источника питания имеет отдельные входы для питания драйвера и логики, а также вход для отключения аппаратного обеспечения. Если оставить вход выключения открытым или заземлить его, драйвер двигателя отключится.tagе в оборудовании. Для работы этот вход должен быть привязан к объему питанияtage.

Таблица 3.1 Разъемы и ответные разъемы, контакты и соответствующий провод

Этикетка	Тип разъема	Тип ответного разъема
Разъем питания	ДЖСТ B4B-EH-A (серия JST EH, 4 контакта, шаг 2.5 мм)	Корпус разъема: JST EHR-4 Контакты: JST SEH-001T-P0.6 Провод: 0.33 мм2, АВГ 22
Последовательная связь Соединитель	JST B5B-PH-KS (серия JST PH, 5 контакта, шаг 2 мм)	Корпус разъема: JST PHR-5 Контакты: JST SPH-002T-P0.5S Провод: 0.22 мм2, АВГ 24
Многоцелевой разъем ввода/вывода	JST B8B-PH-KS (серия JST PH, 8 контакта, шаг 2 мм)	Корпус разъема: JST PHR-8 Контакты: JST SPH-002T-P0.5S Провод: 0.22 мм2, АВГ 24
Соединитель шага/направления	JST B4B-PH-KS (серия JST EH, 4 контакта, шаг 2 мм)	Корпус разъема: JST PHR-4 Контакты: JST SPH-002T-P0.5S Провод: 0.22 мм2, АВГ 24
Разъем энкодера	JST B5B-PH-KS (серия JST EH, 5 контакта, шаг 2 мм)	Корпус разъема: JST PHR-5 Контакты: JST SPH-002T-P0.5S Провод: 0.22 мм2, АВГ 24
Разъем двигателя	ДЖСТ B4B-EH-A (серия JST PH, 4 контакта, шаг 2.5 мм)	Корпус разъема: JST EHR-4 Контакты: JST SEH-001T-P0.6 Провод: 0.33 мм2, АВГ 22
Мини-USB Соединитель	Молекс 500075-1517 Вертикальная розетка Mini USB Type B	Любой стандартный штекер mini-USB

Разъем питания
Этот PANdrive предлагает отдельные входы питания для цифровой логики (контакт 2) и драйвера/питания.tagе (контакт 1). Оба входа питания используют общее заземление (контакт 4). Таким образом, питание драйвераtage может быть отключен, сохраняя при этом информацию о положении и состоянии при поддержании активного питания цифровой логики. Из-за внутреннего диода питание цифровой логики должно быть равно или выше, чем питание драйвера/мощности.tagе поставка. В противном случае диод между драйвером и питаниемtagЭлектропитание и питание цифровой логики могут привести к короткому замыканию отдельных источников питания.

ТОЛЬКО ПОСТАВКА +UDRIVER
В случае, если питание подается только на силовую часть (вывод 1), внутренний диод будет распределять питание на логическую часть. Таким образом, когда отдельные источники питания не требуются, можно просто использовать контакты 1 и 4 для питания модуля. Если это так, контакт 2 (питание логики) и контакт 3 (вход /SHUTDOWN) можно соединить вместе, чтобы активировать драйвер.tage.

ВКЛЮЧЕНИЕ ДРАЙВЕРА STAGE
Подключите вход /SHUTDOWN к +UDriver или +ULogic, чтобы активировать драйверы.tagе. Если оставить этот вход открытым или подключить его к земле, драйверы отключатся.tage.

В качестве разъема питания на плате используется 4-контактный разъем B4B-EH серии JST EH.

Таблица 3.2 Разъем для питания

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	+VDriver	Модуль + драйверыtagе вход питания
	2	+VЛогика	(Дополнительно) отдельный вход питания цифровой логики
	3	/НЕИСПРАВНОСТЬ	Вход отключения. Подключите этот вход к +VВодитель или +ВЛогика для того, чтобы активировать драйвер stagе. Оставив этот вход открытым или подключив его к земле
			отключит драйверыtage
	4	Земля	Земля модуля (питание и сигнальная земля)

Источник питания
Для правильной работы необходимо соблюдать осторожность в отношении концепции и конструкции источника питания. Из-за ограничений по размеру модуль TMCM-1160 включает в себя конденсаторы фильтра питания емкостью около 20 мкФ/100 В. Это керамические конденсаторы, выбранные из соображений высокой надежности и длительного срока службы.

СОВЕТЫ ПО КАБЕЛЯМ ПИТАНИЯ

• Кабели электропитания должны быть как можно короче.
• Используйте кабели питания большого диаметра.

ОСТОРОЖНОСТЬ!

Добавьте внешние конденсаторы питания! К линиям питания рядом с PD-2200 рекомендуется подключать электролитический конденсатор значительной емкости (например, 63 мкФ/1160 В), особенно если расстояние до источника питания большое (т.е. более 2-3м)!   мкФ Эмпирическое правило для размера электролитического конденсатора: c = 1000 × IMOT. A В дополнение к стабилизации питания (буферу) и фильтрации этот дополнительный конденсатор также уменьшит любую громкость.tagВсплески, которые в противном случае могли бы возникнуть из-за комбинации проводов питания с высокой индуктивностью и керамических конденсаторов. Кроме того, это ограничит скорость нарастания мощности источника питания.tagе на модуле. Низкое ESR керамических фильтрующих конденсаторов может вызвать проблемы со стабильностью некоторых импульсных источников питания.

Не подключать и не отключать двигатель во время работы! Кабель двигателя и индуктивность двигателя могут привести кtage всплески, когда двигатель отключен/подключен, когда он находится под напряжением. Эти томаtage шипы могут превышать объемtage пределы драйвера MOSFET

	и может привести к их необратимому повреждению. Поэтому всегда отключайте питание перед подключением/отключением двигателя.
	Держите источник питания voltagе ниже верхнего предела 51В! В противном случае электроника драйвера будет серьезно повреждена! Особенно, когда выбранный рабочий объемtage находится вблизи верхнего предела, настоятельно рекомендуется использовать регулируемый источник питания. См. также главу Фелер! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. (рабочие значения).
	Защиты от обратной полярности нет! Модуль будет закорачивать любой обратный объем питания.tagе из-за внутренних диодов драйверных транзисторов.

Разъем последовательной связи
Модуль поддерживает связь RS485 и CAN через этот разъем.

Интерфейс CAN будет деактивирован в случае подключения USB из-за внутреннего разделения аппаратных ресурсов.

Для последовательной связи используется 2-контактный разъем JST B5B-PH-K с шагом 5 мм.

Таблица 3.3 Разъем для последовательной связи

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	CAN_H	Сигнал шины CAN (преобладающий высокий уровень)
	2	МОГУ ЛИ Я	Сигнал шины CAN (преобладающий низкий уровень)
	3	Земля	Заземление модуля (системное и сигнальное заземление)
	4	RS485+	Сигнал шины RS485 (не инвертированный)
	5	РС485-	Сигнал шины RS485 (инвертированный)

RS485
Для дистанционного управления и связи с хост-системой PD-1160 оснащен двухпроводным интерфейсом шины RS485.
Для правильной работы при настройке сети RS485 необходимо учитывать следующие моменты:

1. СТРУКТУРА АВТОБУСА:
   Топология сети должна максимально соответствовать структуре шины. То есть связь между
   каждый узел и сама шина должны быть как можно короче. По сути, оно должно быть коротким по сравнению с
   длина автобуса.
2. КОНЕЦ АВТОБУСА:
   Особенно для более длинных шин и/или нескольких узлов, подключенных к шине, и/или высоких скоростей связи, шина должна быть правильно терминирована на обоих концах. PD-1160 имеет встроенные согласующие резисторы, которые можно активировать с помощью перемычки. Перемычку необходимо снять для устройств, не подключенных к одному концу шины!
3. КОЛИЧЕСТВО УЗЛОВ:
   Стандарт электрического интерфейса RS485 (EIA-485) позволяет подключать до 32 узлов к одной шине.
   Шинный приемопередатчик, используемый в устройствах PD-1160 (SN65HVD485ED), имеет половину стандартной нагрузки шины и позволяет подключить до 1 устройств к одной шине RS2.
4. НЕТ ПЛАВАЮЩИХ АВТОБУСНЫХ ЛИНИЙ:
   Избегайте плавающих линий шины, когда ни хост/мастер, ни одно из ведомых устройств на линии шины не передают данные (все узлы шины переключены в режим приема). Плавающие линии шины могут привести к ошибкам связи. Для обеспечения достоверных сигналов на шине рекомендуется использовать резисторную сеть, соединяющую обе линии шины с четко определенными логическими уровнями. В отличие от согласующих резисторов, эта сеть обычно требуется только один раз на шину. Некоторые преобразователи интерфейса RS485, доступные для ПК, уже включают эти дополнительные резисторы (например, USB-2-485).

МОЖЕТ
Для дистанционного управления и связи с хост-системой PD-1160 оснащен интерфейсом CAN-шины. Обратите внимание, что интерфейс CAN недоступен при подключении USB. Для правильной работы при настройке сети CAN следует учитывать следующие моменты:

1. СТРУКТУРА АВТОБУСА:
   Топология сети должна максимально точно следовать структуре шины. То есть связь между каждым узлом и самой шиной должна быть как можно короче. В принципе, он должен быть коротким по сравнению с длиной автобуса.
2. КОНЕЦ АВТОБУСА:
   Особенно для более длинных шин и/или нескольких узлов, подключенных к шине, и/или высоких скоростей связи, шина должна быть правильно терминирована на обоих концах. PD-1160 имеет встроенные согласующие резисторы, которые можно активировать с помощью перемычки (см. главу 7). Перемычку необходимо снять для устройств, не подключенных к одному концу шины!
3. КОЛИЧЕСТВО УЗЛОВ:
   Шинный трансивер, используемый в устройствах PD-1160 (TJA1050T или аналогичный), поддерживает не менее 110 узлов в оптимальных условиях. Практически достижимое количество узлов на шину CAN сильно зависит от длины шины (длиннее шина -> меньше узлов) и скорости связи (более высокая скорость -> меньше узлов).

Многоцелевой разъем ввода/вывода
2-контактный разъем JST B8B-PH-K с шагом 8 мм используется для подключения к блоку входов общего назначения, переключателей «домой» и «стоп» и выходов:

Таблица 3.4 Многоцелевой разъем ввода-вывода

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	ВЫХ_0	Выход общего назначения, открытый сток (макс. 1 А) Встроенный инерционный диод, подключенный к +VЛогика
	2	ВЫХ_1	Выход общего назначения, открытый сток (макс. 1 А) Встроенный безынерционный диод, подключенный к +V.Логика
	3	В 0	Вход общего назначения (аналоговый и цифровой), совместимый с +24 В. Разрешение при использовании в качестве аналогового входа: 12 бит (0..4095)
	4	В 1	Вход общего назначения (аналоговый и цифровой), совместимый с +24 В. Разрешение при использовании в качестве аналогового входа: 12 бит (0..4095)
	5	СТОП_Л	Вход левого стоп-сигнала (цифровой вход), совместим с +24 В, программируемый внутренняя подтяжка до +5В
	6	СТОП_Р	Вход правого стоп-выключателя (цифровой вход), совместимость с +24 В, программируемый внутренняя подтяжка до +5В
	7	ДОМ	Вход переключателя «домой» (цифровой вход), совместимый с +24 В, программируемый внутренняя подтяжка до +5В
	8	Земля	Заземление модуля (системное и сигнальное заземление)

Примечание:
Все входы имеют резистор на основе voltagе делители с защитными диодами. Эти резисторы также обеспечивают действительный уровень GND, когда они не подключены.
Для входов эталонного переключателя (STOP_L, STOP_R, HOME) можно активировать подтягивающий резистор 1k к +5В (отдельно для каждого входа). Тогда эти входы имеют по умолчанию (неподключенный) логический уровень «1», и можно подключить внешний переключатель к GND.

1. Цифровые входы STOP_L, STOP_R и HOME
   Восьмиконтактный разъем PD-1160 обеспечивает три цифровых входа опорного переключателя STOP_L, STOP_R и HOME.
   Все три входа принимают входные сигналы до +24 В. Они защищены от этих более высоких объемов.tagс использованием voltagе резисторные делители вместе с ограничительными диодами против voltages ниже 0 В (земля) и выше +3.3 В постоянного тока.
   Все три цифровых входа подключены к встроенному процессору и могут использоваться как цифровые входы общего назначения!
2. Входы общего назначения IN_0 и IN_1
   Восьмиконтактный разъем PD-1160 обеспечивает два входа общего назначения, которые можно использовать как цифровые или аналоговые входы.
   ВХОДЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ КАК АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ
   В качестве аналогового входа они предлагают полный диапазон ввода 0…+10 В с разрешением внутреннего аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера 12 бит (0…4095). Вход защищен от более высокой громкостиtagдо +24 В при использованииtagе резисторные делители вместе с ограничительными диодами против voltages ниже 0 В (земля) и выше +3.3 В постоянного тока.
3. Выходы OUT_0, OUT_1
   Восьмиконтактный разъем PD-1160 имеет два выхода общего назначения OUT_0 и OUT_1. Эти два выхода являются выходами с открытым стоком и могут потреблять ток до 1 А каждый. Выходы N-канальных MOSFET-транзисторов подключены к обратным диодам каждый для защиты от перенапряжения.tage всплески, особенно от индуктивных нагрузок (реле и т. д.) выше напряжения питания.tage.
   • В случае подключения обратных диодов к источнику питания VDDtage:
     Ни один из двух выходов не должен быть подключен к какому-либо устройству.tage выше объема предложенияtage модуля.
   • В случае, если выходы OUT_0/1 используются для коммутации индуктивных нагрузок (например, реле и т. д.), рекомендуется подключить +Vlogic разъема питания к выходу источника питания.

Соединитель шага/направления
2-контактный разъем JST B4B-PH-K с шагом 4 мм используется для входных сигналов шага и направления. Это вариант, если бортовой контроллер используется для настройки драйвера.tagе, только. Вход «Шаг/Направление» оптически изолирован и позволяет напрямую управлять драйвером.tage.
Пожалуйста, не подключайте к этому входу какой-либо сигнал, если используется встроенный контроллер движения! В противном случае подключенный здесь сигнал шага или направления может мешать сигналам, генерируемым на плате.

Таблица 3.4 Разъем для сигналов шага/направления

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	КОМ	Общее питание для входов оптопары (+5В…+24В)
	2	ДАВАТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ	Включить входной сигнал (функция зависит от прошивки)
	3	ШАГ	Входной сигнал шага (подключен к пошаговому входу микросхемы драйвера TMC262)
	4	НАПРАВЛЕНИЕ	Сигнал направления (подключен к входу направления микросхемы драйвера TMC262)

Шаг/Направление/Включить входы
Входы Step, Direction и Enable электрически (оптически) изолированы от источника питания и всех остальных сигналов модуля. Эти входы имеют один общий опорный вход COMMON.
Общий вход должен быть подключен к положительному источнику питания.tage между +5 В и +24 В. Сигналы шага/направления/разрешения могут управляться либо выходами с открытым коллектором/открытым стоком, либо двухтактными выходами.
В случае двухтактных выходов ОБЩАЯ мощность питанияtage должен быть равен/близок к высокому сигналу voltage уровень двухтактных драйверов.

Разъем энкодера
Через этот разъем модуль поддерживает внешний инкрементный энкодер a/b/n. Внешний энкодер можно использовать в дополнение или вместо внутреннего/встроенного энкодера sensOstep.
2-контактный разъем JST B5B-PH-K с шагом 5 мм используется для прямого подключения внешнего энкодера с сигналами TTL (+5 В push-pull) или с открытым коллектором:

Таблица 3.5 Разъем для внешнего инкрементального энкодера

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	Земля	Заземление модуля (системное и сигнальное заземление)
	2	+5В	Выход питания +5 В для внешней цепи энкодера (макс. 100 мА)
	3	ЭНК_А	Энкодер вход канала (внутренний подтягивающий)
	4	ЭНК_Б	Вход канала энкодера b (внутренняя подтяжка)
	5	ЭНК_Н	Дополнительный энкодер n / вход индексного канала (внутренний подтягивающий)

Входы энкодера
PD-1160 предлагает специальный вход для инкрементных a/b-энкодеров с дополнительным n/индексным каналом.
Энкодеры с двухтактными (TTL) сигналами +5 В или сигналами с открытым коллектором (встроенные подтягивающие устройства) могут быть подключены напрямую.
Этот разъем обеспечивает выход питания +5 В для питания схемы энкодера. С этого выхода можно получить до 100 мА.
Подключение внешнего энкодера является опцией. Внешний энкодер может использоваться в дополнение или вместо внутреннего энкодера sensOstep.

Разъем двигателя
Обе обмотки катушки двигателя (биполярный шаговый двигатель) подключаются к разъему двигателя.

Рисунок 3.4 Разъем двигателя

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	ОА1	Катушка двигателя А
	2	ОА2	Катушка двигателя А
	3	ОБ1	Катушка двигателя B
	4	ОБ2	Катушка двигателя B

ОСТОРОЖНОСТЬ!

Следите за тем, чтобы электроника не содержала (металлических) частиц!
Встроенный энкодер sensOstep™ использует магнит на конце оси двигателя для контроля положения. Магнит естественным образом притягивает особенно мелкие частицы металла. Эти частицы могут задержаться на верхней стороне печатной платы и, что еще хуже, начать двигаться в соответствии с вращающимся магнитным полем, как только мотор начнет двигаться. Это может привести к замыканию электронных контактов/проводов на плате и совершенно неустойчивому поведению модуля! При необходимости используйте сжатый воздух для очистки модуля.

Разъем мини-USB
На борту имеется стандартный 5-контактный разъем mini-USB. Этот модуль поддерживает полноскоростные соединения USB 2.0 (12 Мбит/с).

Пожалуйста, обрати внимание:

• Встроенная цифровая базовая логика (в основном процессор и EEPROM) будет питаться через USB, если не подключен другой источник питания. USB-соединение может использоваться для установки параметров/загрузки программ TMCL или выполнения обновлений прошивки, когда питание модуля (и остальной части машины) отключено или не подключено.
• Интерфейс CAN будет деактивирован при подключении USB из-за внутреннего разделения аппаратных ресурсов.

Таблица 3.6 Разъем Mini USB

	Приколоть	Этикетка	Описание
	1	VBUS	Питание +5В от хоста
	2	D-	Данные -
	3	D+	Данные +
	4	ID	Не подключен
	5	Земля	Заземление модуля (системное и сигнальное заземление)

Для дистанционного управления и связи с хост-системой PD-1160 оснащен полноскоростным интерфейсом USB 2.0 (12 Мбит/с) (разъем mini-USB). Как только USB-хост подключен, модуль будет принимать команды через USB.

РЕЖИМ РАБОТЫ С ПИТАНИЕМ ШИНЫ USB
PD-1160 поддерживает как работу с автономным питанием от USB (когда внешнее питание подается через разъем источника питания), так и работу с питанием от шины USB (без внешнего источника питания через разъем источника питания).
Встроенная цифровая базовая логика будет питаться через USB, если не подключен другой источник питания (работа с питанием от шины USB). Логика цифрового ядра охватывает сам микроконтроллер, а также EEPROM. Был реализован режим работы с питанием от шины USB, позволяющий выполнять настройку, настройку параметров, считывание, обновление прошивки и т. д., просто подключив кабель USB между модулем и хост-компьютером. Никаких дополнительных кабелей или внешних устройств (например, источника питания) не требуется.
Обратите внимание, что модуль может потреблять ток от шины питания USB +5 В даже в режиме автономного питания USB в зависимости отtagуровень этого предложения.

Движения двигателя в этом режиме работы невозможны. Поэтому подключите разъем питания и переключитесь в режим работы с автономным питанием от USB.

Джемперы

Большинство настроек платы выполняются с помощью программного обеспечения. Тем не менее, две перемычки доступны для настройки.

1. Терминатор шины RS485
   На плате имеется резистор 120 Ом для правильной терминации шины интерфейса RS485. Когда эта перемычка замкнута, резистор будет помещен между двумя линиями дифференциальной шины RS485+ и RS485-.
2. Завершение CAN-шины
   На плате имеется резистор 120 Ом для правильной терминации шины интерфейса CAN. Когда эта перемычка замкнута, резистор будет помещен между двумя линиями дифференциальной шины CAN_H и CAN_L.

Сброс к заводским настройкам

Можно сбросить PD-1160 до заводских настроек по умолчанию без установления канала связи. Это может быть полезно в случае, если параметры связи предпочтительного интерфейса были установлены на неизвестные значения или были случайно потеряны.

Для этой процедуры необходимо укоротить две площадки на нижней стороне платы (см. рис. 5.1).

ВЫПОЛНИТЕ СЛЕДУЮЩИЕ ШАГИ:

1. Питание выключено, USB-кабель отсоединен
2. Закоротите две контактные площадки, как показано на рис. 5.1.
3. Плата питания (для этого достаточно питания через USB)
4. Подождите, пока красный и зеленый светодиоды на плате не начнут быстро мигать (это может занять некоторое время).
5. Плата отключения питания (отсоедините USB-кабель)
6. Устранить короткое замыкание между колодками
7. После включения питания/подключения USB-кабеля все постоянные настройки восстанавливаются до заводских значений по умолчанию.

Встроенные светодиоды

На плате есть два светодиода для индикации состояния платы. Функция обоих светодиодов зависит от версии прошивки. Со стандартной прошивкой TMCL зеленый светодиод должен мигать во время работы, а красный светодиод должен быть выключен.
Если в плату не запрограммирована действующая прошивка или во время обновления прошивки постоянно горят красный и зеленый светодиоды.

ПОВЕДЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ СО СТАНДАРТНОЙ ПРОШИВКОЙ TMCL

Статус	Этикетка	Описание
Сердцебиение	Бегать	Зеленый светодиод мигает во время работы.
Ошибка	Ошибка	Красный светодиод загорается при возникновении ошибки.

Операционные рейтинги

Рабочие характеристики показывают предполагаемые или характеристические диапазоны и должны использоваться в качестве расчетных значений.
Ни в коем случае нельзя превышать максимальные значения!

ОБЩИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОДУЛЯ

Таблица 7.1 Общие эксплуатационные характеристики модуля

Символ	Параметр	Мин.	Тип	Макс	Единица
+VDriver / +VLogic	Источник питания voltagе для работы	9	12, 24, 48	51	В постоянного тока *)
IUSB	Ток питания USB при питании от шины USB (+5V USB-питание)		70		mA
ICOIL_пик	Ток катушки двигателя для пика синусоиды (прерыватель регулируется, регулируется с помощью программного обеспечения)	0		4	A
ICOIL_RMS	Непрерывный ток двигателя (RMS)	0		2.8	A
ПОСТАВКА	Ток источника питания		<< ИКОЙЛ	1.4 * ЯCOIL	A
ТЭНВ	Температура окружающей среды при питании +48 В и номинальном токе (100 % рабочего цикла, без принудительного охлаждения) необходимый)			40	°С
ТЭНВ	Температура окружающей среды при питании +24 В и номинальном токе (100 % рабочего цикла, без принудительного охлаждения) необходимый)			50	°С

Внимание: из-за внутреннего диода между VDriver и VLogic VLogic всегда должен быть равен или выше, чем VDriver.

ОБЩИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВХОДА СТУПА/НАПРАВЛЕНИЯ 

Таблица 7.2 Рабочие характеристики входа Step/Dir

Символ	Параметр	Мин.	Тип	Макс	Единица
VОБЩИЙ	Объем поставкиtage для входа общего питания для шага, направление и разрешение (входы имеют отрицательную логику)		5… 24	27	V
ВШАГ/КАТАЛОГ/ENABLE_O N	Сигнал voltage на шаге, направлении и входе разрешения (активен, оптопара включена)	3.5	4.5… 24	30	V
VSTEP/DIR/ENABLE_OF F	Сигнал voltage на шаге, направлении и входе разрешения (неактивно, оптопара выключена)	-5.5	0	2	V
ВШАГ/КАТАЛОГ/ENABLE_O N	Ток оптрона при включении (внутреннее регулирование)		6… 8		mA
fШАГ	Частота шага			1 *)	МГц

Максимальная частота для ступенчатых сигналов уровня ТТЛ +5 В соответствует коэффициенту заполнения 50 %.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВВОДОВ/ВЫВОДОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Таблица 7.3 Рабочие характеристики входов/выходов общего назначения

Символ	Параметр	Мин.	Тип	Макс	Единица
VSTOP_L/R/HOME	Входная громкостьtage для STOP_L/R/HOME	0		24	V
VSTOP_L/R/HOME_L	Низкий уровень громкостиtage для STOP_L/R/HOME	0		1.3	V
ВСТОПЛ/R/HOME_H	Высокий уровень томtage для STOP_L/R/HOME (внутренняя программируемая подтяжка 1 кОм до +5 В)	3		24	V
VIN_0/1_цифровой	Входная громкостьtage для IN_0 и IN_1 при использовании в качестве цифровой вход	0		24	V
VIN_0/1_аналог	Полнодиапазонный входной объемtage для IN_0 и IN_1, когда используется как аналоговый вход	0		10	V
ВИН_0/1_Л	Низкий уровень громкостиtage для IN_0 и IN_1 при использовании в качестве цифрового входа (внутренний выпадающий список 10k)	0		1.3 *)	V
VIN_0/1_H	Высокий уровень томtage для IN_0 и IN_1 при использовании как цифровой вход	3 *)		24	V
ВОУТ_0/1	Томtage на выходе с открытым коллектором	0		ВЛОГИ + 0.5**)	V
IOUT_0/1	Выходной ток стока на выходах с открытым коллектором			1	A

• этот томtage программируется (внутренний 12-битный АЦП)
• ограничен объемом поставки модуляtage + 0.5 В благодаря встроенному обратному диоду между выходом общего назначения и питанием модуля.tage

Кривые крутящего момента

TRINAMIC предлагает TMCM-1160 в сочетании с двумя различными сериями шаговых двигателей: QSH5718 и QSH6018. Следующие параграфы покажут вам кривые каждого PANdrive.

Кривые ПД57-1160

PD57-1-1160 Кривые крутящего момента

PD57-2-1160 Кривые крутящего момента

Кривые ПД60-1160

PD60-3-1160 Кривые крутящего момента

PD60-4-1160 Кривые крутящего момента

Функциональное описание

PD-1160 — это высокоинтегрированное мехатронное устройство, которым можно управлять через несколько последовательных интерфейсов. Коммуникационный трафик поддерживается на низком уровне, поскольку все критичные по времени операции, например,amp расчеты производятся на борту. Общий объем питанияtagЭто +12 В постоянного тока / + 24 В постоянного тока / + 48 В постоянного тока. PANdrive предназначен как для прямого режима, так и для автономной работы. Возможно полное удаленное управление устройством с обратной связью. Прошивку модуля можно обновить через любой из последовательных интерфейсов.

На рисунке 9.1 показаны основные части ПД-1160:

• микропроцессор, на котором работает операционная система TMCL (подключен к памяти TMCL),
• контроллер движения, который вычисляет rampс и скорость проfiles внутренне аппаратно,
• драйвер питания с функцией StallGuard2 и энергосберегающей функцией CoolStep,
• драйвер МОП-транзистораtage,
• шаговый двигатель QSH и
• энкодер sensOstep с разрешением 10 бит (1024 шага) на оборот.

PD-1160 поставляется с компьютерной средой разработки программного обеспечения TMCL-IDE для языка управления движением Trinamic (TMCL). Использование предопределенных команд высокого уровня TMCL, таких как перемещение в позицию, гарантирует быструю и быструю разработку приложений управления движением.
Пожалуйста, обратитесь к Руководству по прошивке PD-1160 для получения дополнительной информации о командах TMCL.

Описание эксплуатации ПД-1160

Расчет: Скорость и ускорение в сравнении с частотой микрошага и полного шага

Значения параметров, отправляемых на TMC429, не имеют типичных для двигателя значений, таких как число оборотов в секунду, в качестве скорости. Но эти значения можно рассчитать по параметрам TMC429, как показано в этом разделе.

ПАРАМЕТРЫ TMC429

Таблица 10.1 Параметры скорости TMC429

Сигнал	Описание	Диапазон
fCLK	тактовая частота	16 МГц
скорость	–	0… 2047
а_макс	максимальное ускорение	0… 2047
puls_div	делитель скорости. Чем выше значение, тем меньше максимальная скорость значение по умолчанию = 0	0… 13
ramp_div	делитель на разгон. Чем выше значение, тем меньше максимальное ускорение значение по умолчанию = 0	0… 13
Usrs	разрешение микрошага (микрошаги на полный шаг = 2usrs)	0… 8

ЧАСТОТА МИКРОСТАГА
Микрошаговая частота шагового двигателя рассчитывается с помощью

ПОЛНАЯ ЧАСТОТА
Чтобы вычислить частоту полного шага на основе частоты микрошага, частоту микрошага необходимо разделить на количество микрошагов на полный шаг.

Изменение частоты пульса в единицу времени (изменение частоты пульса в секунду – ускорение а) определяется выражением

Это приводит к ускорению в полных шагах:

EXAMPLE:

Сигнал	ценить
f_CLK	16 МГц
скорость	1000
а_макс	1000
puls_div	1
ramp_div	1
США	6

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОБОРОТОВ

Шаговый двигатель имеет, например, 72 полных шага за оборот.

Политика жизнеобеспечения
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG не разрешает и не дает гарантии на использование каких-либо своих продуктов в системах жизнеобеспечения без специального письменного согласия TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG.
Системы жизнеобеспечения — это оборудование, предназначенное для поддержки или поддержания жизни, отказ от работы которого при правильном использовании в соответствии с предоставленными инструкциями может привести к травме или смерти.

© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013
Информация, представленная в этом листе данных, считается точной и надежной. Однако мы не несем ответственности за последствия его использования, а также за любые нарушения патентов или других прав третьих лиц, которые могут возникнуть в результате его использования.
Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления.
Все используемые товарные знаки являются собственностью их соответствующих владельцев.

История изменений

Пересмотр документа

Таблица 12.1 Пересмотр документа

Версия	Дата	Автор GE – Йоран Эггерс SD – Соня Дверстег	Описание
0.91	2012-МАЯ-03	GE	Первоначальная версия
1.00	2012-JUN-12	SD	Первая полная версия, включающая следующие главы: – Сброс к заводским настройкам, – светодиоды
1.01	2012-ИЮЛ-30	SD	Исправлены входы общего назначения.
1.02	2013-ИЮЛ-08	SD	Глава 3.2.1 обновлена.

Аппаратная ревизия

Таблица 12.2 Аппаратная версия

Версия	Дата	Описание
ТМСМ-1160_V10	2011-ИЮЛ-20	Первоначальная версия
ТМСМ-1160_V11	2012-ЯНВ-24	– Входы IN_0 и IN_1 также могут использоваться как аналоговые входы.

Ссылки

[PD-1160 TMCL] Руководство по прошивке PD-1160 TMCL
[TMCL-IDE] Руководство пользователя TMCL-IDE
[QSH5718] QSH5718 Руководство
[QSH5718] QSH5718 Руководство

Пожалуйста, обратитесь к www.trinamic.com.

Скачано с Стрелка.com.

Документы/Ресурсы

УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ TRINAMIC PD-1160 Шаговый двигатель с драйвером контроллера [pdf] Руководство пользователя УНИКАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ PD-1160 Шаговый двигатель с драйвером контроллера, PD-1160, УНИКАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Шаговый двигатель с драйвером контроллера, Двигатель с драйвером контроллера, Драйвер контроллера, Драйвер

Ссылки

• Руководство пользователя