Driver Brushless USB

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1 Driver Brushless USB Caratteristiche Parametri configurabili da PC Windows (Hyper Terminal). Due modalità di funzionamento: stand-alone, pilotato da PC a da controller esterno. Regolazione e controllo della velocità ad anello chiuso. Regolazione della velocità tramite: 1) potenziometro a bordo; 2) tensione esterna; 3) treno impulsi a frequenza variabile (in modo simile ai driver stepper) Ingressi digitali foto-accoppiati 5 Vdc* tramite interfaccia multifunzione (*24Vdc solo a richiesta). Alimentazione fino a +48Vdc e corrente di picco istantaneo di 6A RMS. Funzione freno Ventilazione forzata con soglia di intervento regolabile. Funzionamento come servo motore: gestione di tre input digitali optoisolati STOP, HOME e EOR (End Of Run), in modo completamente autonomo e senza necessità di altri dispositivi, per realizzare rapidamente e semplicemente servomeccanismi di qualsiasi tipo. STOP: arresto immediato (con attivazione freno) a livello fisico. HOME: il motore ruota in un verso, alla velocità pre-settata, finché non viene attivato lo switch HOME. EOR (End Of Race): il motore ruota nel verso opposto, ed alla relativa velocità pre-settata, finché non viene attivato lo switch EOR Rapidità ed affidabilità di cablaggio grazie ai morsetti a molla: non richiedono capicorda. Supporto per guida DIN: applicazioni di tipo industriale nei quadri elettrici a bordo macchina. Specifiche elettriche Symbol Parameter Min Typ Max Unit VPS Power supply voltage V IPS Power supply current A V logic Logic supply voltage 5 V V Hall Hall sensors power supply 5* Vdc Speed Ref Frequency setpoint Voltage setpoint 0,1 4 5 Khz Vdc Top Operating temperature range (40 )** C Ioc Overcurrent threshold 6 A *la tensione dei sensori di Hall è in comune con la V logic. **per ambienti operativi >30 C è necessario predisporre una ventilazione forzata sul dissipatore. 1/9 Copyright 2014 V1.0

2 Layout scheda 2/9 Copyright 2014 V1.0

3 A: Morsettiera segnali Di seguito sono descritte le funzioni dei singoli segnali. Lo stato 1 indica un livello logico alto (5Vdc), mentre lo stato 0 indica un livello logico basso (0Vdc o assenza di segnale). I segnali di comando hanno anche un led dedicato che ne indica lo stato: EN+ (Ingresso di abilitazione driver) EN =1: il driver è abilitato al regolare funzionamento. EN =0: driver disabilitato, in condizione di Zero Winding current. Note: In assenza di segnale EN il motore non avrà coppia e sarà quindi libero di ruotare. DIR+ (Ingresso di direzione) DIR =1: senso di rotazione orario (CW). DIR =0: senso di rotazione antiorario (CCW). Note: Il senso di rotazione del motore dipenderà anche dalla sequenza di collegamento delle fasi. PUL+ (In frequenza). La regolazione della velocità si stabilisce con un segnale in frequenza variabile, che abbia un range tra 0,1 e 4KHz. Dove 4KHz corrispondono alla massima velocità del motore; V.SP+ (In tensione). La regolazione della velocità avviene con un segnale analogico da 0 a +5Vdc. Dove +5V corrispondono alla massima velocità del motore. V.SP- (riferimento di massa, comune alla massa del driver). Note: La selezione della sorgente del segnale viene impostata da PC. Una modalità esclude automaticamente l'altra; Note: Gli ingressi PUL e V.SP sono indipendenti, ed ognuno ha il proprio morsetto di collegamento. BRK+ (Ingresso comandi di frenatura) BRK =1: determina la frenatura rapida del motore. L'azione frenante è di tipo elettrico e non meccanico, quindi è dipendente dalla BEMF generata dal motore in movimento, con motore fermo non è presente forza frenante. BRK =0: normale funzionamento. EOR+ (ingresso contatto fine corsa): EOR =0 segnala il raggiungimento del fine corsa meccanico ed arresta il motore. EOR =1: normale fuinzionamento. Note: il segnale EOR è gestito direttamente dal microprocessore interno, ha esecuzione immediata ed è prevalente su qualsiasi comando esterno. Il segnale è gestito solo in modalità Macro. HOME+ (ingresso contatto HOME): HOME =0 segnala il raggiungimento del fine corsa di zero (o HOME) ed arresta il motore. HOME =1 normale funzionamento. Note: il segnale HOME è gestito direttamente dal microprocessore interno, ha esecuzione immediata ed è prevalente su qualsiasi comando esterno. Il segnale è gestito solo in modalità Macro. STOP+ (Ingresso pulsante emergenza). STOP =0: provoca l'arresto immediato del motore. Lo stop è generato direttamente dal driver ed ignora qualsiasi altro comando finché non viene rimossa l'emergenza. STOP =1: normale funzionamento. Note: il segnale STOP è gestito direttamente dal microprocessore interno, ha esecuzione immediata ed è prevalente su qualsiasi comando esterno. Il segnale è gestito solo in modalità Macro. PUL-, DIR-, EN-, BRK-, EOR-, HOME-, STOP- (riferimento di massa degli optoisolatori). Ogni riferimento è indipendente dagli altri. 3/9 Copyright 2014 V1.0

4 B: Potenziometro La regolazione della velocità è stabilita agendo sul potenziometro. Ruotandolo in senso orario la velocità aumenta, viceversa ruotandolo in senso antiorario la velocità diminuisce. Per attivare il controllo da potenziometro è necessario programmare da PC la modalità corretta. C: Morsettiera Alimentazione e collegamento Motore Tabella dei collegamenti: N Funzione Descrizione Motore 57BLDC72DS 1 +PS Alimentazione di potenza +12/48Vdc 2 GND Riferimento di massa stadio di potenza 3 +5Vdc Alimentazione di uscita per sensori di Hall Rosso 4 GND Riferimento di massa sensori di Hall Nero 5 Ha C Ingresso sensore di Hall C Blu 6 Ph C Fase motore C Marrone 7 Ha B Ingresso sensore di Hall B Bianco 8 Ph B Fase motore B Verde 9 Ha A Ingresso sensore di Hall A Giallo 10 Ph A Fase motore A Arancio D: Led di FAULT Lo stato On di questo led indica uno stato di allarme: Sottotensione/Sovratensione sulla potenza; Sovratemperatura Driver; Sovracorrente Driver; Errore di lettura parametri; Per ripristinare le funzionalità del driver è necessario spegnere e riaccendere il dispositivo. E: Led di ON Logic Power OK: Lo stato On di questo led indica la presenza di tensione per alimentare la logica di controllo; 4/9 Copyright 2014 V1.0

5 F: Connettore USB Tramite questo connettore è possibile: Alimentare la parte logica da alimentatore USB; Configurare il driver (vedi capitolo Configuazione ); Azionare il motore da PC (vedi capitolo Motion Controller ); Utilizzare un cavo USB standard con terminazioni di tipo A / B. Configurazione Per la programmazione del driver è necessario utilizzare l'hyper Terminal di Windows. Dopo aver collegato il vostro driver al PC è sufficiente seguire passo passo le seguenti operazione: Individuare il numero di porta COM assegnata al Driver dal sistema operativo. Accedere alla Gestione periferiche tramite Pannello di controllo>sistema. Nella figura di esempio seguente il numero assegnato è il 9 Lanciare il programma HyperTerminal che solitamente si trova in Start> Tutti i programmi> Accessori> Comunicazione 5/9 Copyright 2014 V1.0

6 Nominare la sessione di collegamento, es. Driver BLDC e premere OK Selezionare la porta COM a cui è collegato il Driver e premere OK Alla successiva schermata impostare le proprietà della porta COM, come rappresentato nella figura seguente e premere OK 6/9 Copyright 2014 V1.0

7 A questo punto il Driver è connesso, per impostare i parametri è necessario utilizzare la funzione Invia file di testo... dal menu Trasferimento. Selezionare la cartella dove sono presenti i file (.TXT) di configurazione. Selezionare il file relativo al parametro che si vuole modificare. Per ogni modifica è necessario ripetere l'operazione Invia file di testo.... La corretta ricezione del messaggio da parte del Driver sarà indicata con una stringa, come riportato nella figura seguente. 7/9 Copyright 2014 V1.0

8 Terminate le operazioni di configurazione, al fine di convalidare le modifiche è obbligatorio. Inviare il file Scrittura parametri.txt ; Interrompere la comunicazione dal menu Chiama> Disconnetti; Spegnere e riaccendere il Driver; Elenco file di configurazione possibili: Modalità di controllo Nome file (.txt) Descrizione Modalità Tensione La velocità è controllabile in tensione 0-5V Modalità Frequenza La velocità è controllabile in Frequenza 0,1-4KHz Modalità Potenziometro La velocità è controllabile dal potenziometro on board Modalità Macro La velocità e direzione sono controllabili da comandi PC Motore N poli motore Imposta il numero di poli del motore Corrente Motore Corrente nominale del motore Velocità Motore Velocità nominale del motore Regolatore Kp Parametro proporzionale Ki Parametro integrale DeltaDC Correzione istantanea massima Temperatura Fan Temp Soglia di temperatura per l' accensione ventola Alarm Temp Soglia di temperatura per l'intervento di allarme Hysteresi Temp Isteresi delle soglie di temperatura Brake Threshold Soglia di velocità per intervento freno Altro Scrittura parametri Salvataggio delle modifiche Ping Comando generico di verifica connessione FW version Lettura della versione FW In modalità Macro, è possibile inviare comandi da PC per controllare il motore. Di seguito sono riportati i comandi (disponibili solo a richiesta): Nome Go Home Go EOR Go Move Pause Resume Stop Descrizione Muove il motore in direzione HOME ad una velocità indicata. Quando i segnali esterni HOME o STOP si attivano il movimento si conclude. Muove il motore in direzione EOR. Quando i segnali esterni EOR o STOP si attivano, il movimento si conclude. Muove il motore in senso e velocità indicate per un determinato numero di giri. Il numero di giri è determinabile calcolando opportunamente gli impulsi rilevati dalla tachimetrica e il numero di poli del motore. Mette in pausa il movimento in atto. Il motore viene frenato. Ripristino della macro che si trova in stato di Pausa. Interrompe ed annulla il movimento in atto. 8/9 Copyright 2014 V1.0

9 NOTA: Il driver Brushless USB è dotato di un microcontrollore ARM a 32 bit, 72 Mhz, dove sono state implementate le macro sopra descritte. Tali macro possono essere inviate da un PC, via USB 2 full compliance, una alla volta per semplici settaggi, come già descritto, oppure tramite un SW applicativo custom. La rimane a disposizione per la realizzazione di qualsiasi applicativo nei più svariati settori: macchine CNC, stampanti 3D, Pick&Place, posizionatori, movimentazione veloce di assi, macchine automatiche in genere (packaging, piegatrici, applicatori, sistemi di incollaggio automatico, etc.). E' possibile collegare svariati drivers allo stesso PC via USB e controllarli tramite un software totalmente automatico e customizzato per linee di produzione. Alcune versioni sono predisposte per l'integrazione in sistemi CAN-BUS e quindi controllabili anche da PLC. Il driver, realizzato come dispositivo industriale, viene fornito con un settaggio standard ed ottimale per il motore 57BLDC72DS, ma alcuni parametri potrebbero essere ottimizzati secondo la applicazione dell'utente. Per qualsiasi necessità/info/supporto, scrivere a: rd-lab@rd-lab.it, citando nell'oggetto: usb-drv-bldc72. Dati, caratteristiche e descrizioni possono cambiare in qualsiasi momento senza preavviso. 9/9 Copyright 2014 V1.0