Dual Stepper Motor Driver 2.0. Manuale d uso e manutenzione 2E000348

Transcript

1 Dual Stepper Motor Driver 2.0 Manuale d uso e manutenzione Codice ordine: 2E Data: 04/ Rev: 1.0 Sommario 1. Generalità Caratteristiche tecniche Modalità di indirizzamento e configurazione Settaggio della corrente di fase del motore Selezione del tipo di passo Protezioni e Diagnostica Segnalazione a Led Caratteristiche ambientali Modalità di connessione

2 Storico Revisioni Pagine Rev. 1.0 Stesura 6 Questo prodotto soddisfa i requisiti di protezione EMC della direttiva 2004/108/CE (ex 89/336/CEE e successive modifiche. SYSTEM s.p.a. Div. Electronics via Ghiarola Vecchia, Fiorano (MO) - Italy tel. 0536/ fax 0536/ info.electronics@system-group.it SYSTEM s.p.a. Div. Electronics si riserva il diritto di apportare variazione di qualunque tipo alle specifiche tecniche in qualunque momento e senza alcun preavviso. Le informazioni contenute in questa documentazione sono ritenute corrette e attendibili. La riproduzione anche se parziale, del contenuto di questo catalogo, è permessa solo dietro autorizzazione di SYSTEM s.p.a. Div. Electronics. pag. 2

3 1. Generalità Il modulo DICO DUAL STEPPER MOTOR DRIVER, è un modulo della famiglia DICO in grado di pilotare due motori PASSO-PASSO a due fasi 45 Vdc 4.2A. L'utilizzo della tecnologia DMOS ha consentito la realizzazione di un azionamento completo per due motori in dimensioni particolarmente contenute. L'azionamento può essere pilotato con segnali da 3.3V a 24V, supporta modalità di funzionamento fino al 1/32 di passo microstep, gestisce in modo autonomo la funzione di autoriduzione della corrente ed è protetto contro il cortocircuito, sovratemperatura e inversione di polarità. JA2 JA1 JB2 JB1 JC14 JC13 JC12 JC11 JC24 JC23 JC22 JC21 JS13 JS12 JS11 JS23 JS22 JS21 J4 J3 J2 J1 Figura Caratteristiche tecniche Tensione di alimentazione: 12Vdc 45Vdc Corrente di fase dei motori: 4.2A max Incremento elementare di corrente selezionabile 200mA Riduzione della corrente impostata: 35% tramite comando esterno o in modalità automatica dopo 80/90 ms Boost della corrente impostata: 35% tramite comando esterno Frequenza di step max: 200Khz Frequenza di chopper: 50KHz Risoluzione: passo intero, 1/2 passo, 1/4 di passo, 1/8 di passo, 1/16 passo, 1/32 passo Ingressi 3.3V 24Vdc: step, dir, boost/reduction, current off Protezioni: inversione polarità alimentazione, sovratemperatura, cortocircuito Diagnostica: driver di protezione, motore scollegato, settaggio errato azionamento Isolamento: il modulo è isolato rispetto al bus di espansione DICO Temperatura di esercizio: 0 60 C Umidità fino a 85% in assenza di condensa Dimensioni mm 3. Modalità di indirizzamento e configurazione Ogni asse dispone quindi di un ingresso di STEP (passo), un ingresso di DIR (direzione), un ingresso di Boost/ Reduction, un ingresso di Current off. Ogni modulo è dotato di quattro jumper J1 J4 per scegliere l'indirizzo base del modulo stesso tra i 4 possibili: Tabella 3.1 ATTENZIONE! Non inserire mai più di un jumper di selezione banco. Per la corrispondenza tra la selezione del banco e la mappatura del modulo fare riferimento ai manuali dell'unità utilizzata, DICO108, DICO028, DICO022, ecc. A differenza degli altri moduli della famiglia DICO, il modulo DICO DUAL STEPPER MOTOR DRIVER occupa un solo byte del banco di indirizzamento standard di 8 byte, a tale scopo è stata realizzata una versione specifica di unità DICO 028 denominata DICO 028/D che dedica un solo byte per modulo all'interno della mappatura delle espansioni DICO. Con la DICO 028/D è possibile utilizzare un numero considerevole di azionamenti senza rischiare la saturazione del bus d'espansione DICO (fino a 96 azionamenti e 192 motori), questo non vincola però l'utilizzo del modulo in una qualsiasi unità che disponga di uno slot standard per moduli di I/O DICO. Read ID/ D. Fault Tabella 3.2 Base: BANK#1 J1 ON BANK#2 J2 ON BANK#3 J3 ON BANK#4 J4 ON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D Driver Fault- base Leggendo a base (base+0 base+7) otteniamo l'identificatore del modulo ID = 23H se il modulo sta funzionando correttamente o ID = 22H se il driver è in FAULT. pag. 3

4 3.1 Settaggio della corrente di fase del motore JUMPx Reduction Normal Boost JCx1 140mA 200mA 250mA JCx2 280mA 400mA 550mA JCx3 650mA 830mA 1,1A JCx4 1,25A 1.7A 2,3A Totale 2,6A 3,5A 4,2A correntemedia -35% 100% 35% Tabella Se non viene inserito nessun jumper (jumper OFF), il motore viene disabilitato. La tabella riporta i valori di corrente ottenibili mediante l'inserimento dei jumpers JCxx (JC11 JC14, JC21 JC24) e la relazione con l'utilizzo del comando di Boost o Reduction. JB1, JB2 = ON l'ingresso Boost/Reduction funziona come Reduction JB1, JB2 = OFF l'ingresso Boost/Reduction funziona come Boost JA1, JA2 = ON abilita la funzione di autoriduzione della corrente in caso di step > 80/90 ms JA1, JA2 = OFF disabilita la funzione di autoriduzione della corrente in caso di step > 80/90 ms I settaggi dei due motori sono completamente indipendenti l'uno dall'altro. Jumper ON = jumper inserito. 3.2 Selezione del tipo di passo 4. Protezioni e Diagnostica Il modulo è dotato della protezione da connessione errata dell'alimentazione, dal cortocircuito delle fasi del motore e dalla sovratemperatura degli stadi di potenza del modulo. In caso di intervento di una delle protezioni, il modulo attiva la segnalazione di DRIVER-FAULT sia mediante il LED5 che attraverso il bit DRIVER-FAULT nel registro di controllo e inibisce la corrente di fase di entrambi i motori per 3 Sec., se la causa dell'anomalia scompare il modulo riprende a funzionare. Il modulo è anche dotato di una diagnostica in grado di verificare il corretto collegamento dei motori ed il settaggio dell'azionamento stesso, in caso di anomalia viene attivata la segnalazione di DRIVER-FAULT. Attraverso il segnale di CURRENT-OFF è possibile discriminare quale dei due motori provoca la segnalazione di driver-fault; in caso di ingresso di CURRENT-OFF attivo la selezione relativa viene esclusa dalla generazione del segnale di DRIVER_FAULT (segnale comune per le due sezioni). 5. Segnalazione a Led Il modulo gestisce quattro led dei 16 disponibili sul frontale DICO: LED1: se acceso segnala la presenza dell'alimentazione Vdc LED3: se acceso segnala ingresso di step1 attivo LED4: se acceso segnala ingresso di step2 attivo LED5: se acceso segnala DRIVER-FAULT NOTA I led sono attivi solo se è presente l'alimentazione dell'unità DICO che ospita il modulo azionamento, mentre la funzionalità del modulo è legata solo all'alimentazione dei motori Vdc. JSx3 JSx2 JSx1 DESCRIZIONE ON ON ON 1/32 passo MICROSTEP ON ON OFF 1/16passo MICROSTEP ON OFF ON 1/8 passo MICROSTEP ON OFF OFF 1/4passo MICROSTEP OFF ON ON 1/2 passo MICROSTEP OFF ON OFF Passo intero TWOFASEON OFF OFF ON Passo intero ONEWAVE OFF OFF OFF motoredisabilitato X = motore 1 o 2 Tabella Caratteristiche ambientali Temperatura ambiente di esercizio: 0 60 C La corrente massima utilizzabile è legata all'unità ospitante l'azionamento: DICO 108/028/022/708/508 (unità normali) - Il modulo inserito su queste unità può essere utizzato per pilotare una corrente di fase <= 1A continuativi per motore. DICO 028/D (unità ventilate) - Questa unità dotata di ventilazione forzata consente di utilizzare l'azionamento con una corrente di fase <= 2.4A continuativi per motore. DICO 708/508 ventilate (unità aperte e ventilate) - Queste unità, dotate di ventolina supplementare, consentono di utilizzare l'azionamento con una corrente di fase <= 3A continuativi per motore. pag. 4

5 Le correnti sopra descritte si riferiscono alle correnti di fase per ogni motore funzionati contemporaneamente ed in modo continuativo con una temperatura ambientale di 30 C. Nel caso di utilizzo di configurazioni differenti dei due canali è possibile fare riferimento alla somma delle correnti di fase del modulo -10%. Per valutare il comportamento del modulo all'interno del range di temperature di esercizio consultare il seguente grafico riepilogativo. I/O8 M2-B I/O9 DIR 1 I/O10 STEP 1 I/O11 CURRENT OFF 1 I/O12 BOOST/REDUCTION 1 I/O13 DIR 2 I/O14 STEP 2 I/O15 CURRENT OFF 2 I/O16 BOOST/REDUCTION 2 La disposizione della morsettiera esterna dipende dall'unità utilizzata, fare riferimento ai manuali relativi. MORSETTIERA DICO 108 Figura Modalità di connessione Segnali d'ingresso: STEP - comando di avanzamento del motore. L'avanzamento del motore avviene in corrispondenza della transizione del livello dell'ingresso 1-0. DIR - comando per la scelta della direzione del motore. La rotazione effettiva del motore dipenderà oltre che dalla polarità di questo segnale, anche della connessione del motore alla scheda. Boost/Reduction - comando per l'aumento (+36%) o la diminuzione (-35%) della corrente di fase del motore. La funzione di questo segnale dipende dalla modalità selezionata con i jumpers JB1 e JB2. Current off - comando per la disabilitazione dell'azionamento. Quando questo segnale è attivo (livello 0V) la corrente di fase del motore viene portata a 0A. Gli ingressi sono di tipo NPN riferiti al COMB + REF e possono essere utilizzati sia con driver open collector che con segnali push-pull 5 24 Volt. WD-B 0IO-16 0IO-15 REF 0 1IO-1 1IO-3 1IO-5 1IO-7 1IO-9 1IO-11 1IO-13 1IO-15 COM 1A 2IO-1 2IO-3 2IO-5 2IO-7 2IO-9 2IO-11 2IO-13 2IO-15 COM 2A REF2 3IO-1 3IO-3 3IO-5 3IO-7 3IO-9 3IO-11 3IO-13 3IO-15 COM 3A Figura 7.1 Morsettiera DICO WD-A 0IO-14 COM 0 REF 1 1IO-2 1IO-4 1IO-6 1IO-8 1IO-10 1IO-12 1IO-14 1IO-16 COM 1B 2IO-2 2IO-4 2IO-6 2IO-8 2IO-10 2IO-12 2IO-14 2IO-16 COM 2B REF3 3IO-2 3IO-4 3IO-6 3IO-8 3IO-10 3IO-12 3IO-14 3IO-16 COM 3B MORSETTO COM A COM B REF I/O1 I/O2 I/O3 I/O4 I/O5 I/O6 I/O7 FUNZIONE Vdc GND GND M1-NA M1-A M1-NB M1-B M2-NA M2-A M2-NB pag. 5

6 6 I/O 15 6 I/O 13 6 I/O 11 6 I/O 9 6 I/O 7 6 I/O 5 6 I/O 3 6 I/O 1 REF 6 COM 6A 5 I/O 15 5 I/O 13 5 I/O 11 5 I/O 9 5 I/O 7 5 I/O 5 5 I/O 3 5 I/O 1 REF 5 COM 5A 4 I/O 15 4 I/O 13 4 I/O 11 4 I/O 9 4 I/O 7 4 I/O 5 4 I/O 3 4I/O 1 REF 4 COM 4A MORSETTIERA I/O 16 6 I/O 14 6 I/O 12 6 I/O 10 6 I/O 8 6 I/O 6 6 I/O 4 6 I/O 2 COM 6B COM 6A 5 I/O 16 5 I/O 14 5 I/O 12 5 I/O 10 5 I/O 8 5 I/O 6 5 I/O 4 5 I/O 2 COM 5B COM 5A 4 I/O 16 4 I/O 14 4 I/O 12 4 I/O 10 4 I/O 8 4 I/O 6 4 I/O 4 4I/O 2 COM 4B COM 4A COM 1A REF 1 1 I/O 1 1 I/O 3 1 I/O 5 1 I/O 7 1 I/O 9 1 I/O 11 1 I/O 13 1 I/O 15 COM 2A REF 2 2 I/O 1 2 I/O 3 2 I/O 5 2 I/O 7 2 I/O 9 2 I/O 11 2 I/O 13 2 I/O 15 COM 3A REF 3 3 I/O 1 3 I/O 3 3 I/O 5 3 I/O 7 3 I/O 9 3 I/O 11 3 I/O 13 3 I/O COM 1A COM 1B 1 I/O 2 1 I/O 4 1 I/O 6 1 I/O 8 1 I/O 10 1 I/O 12 1 I/O 14 1 I/O 16 COM 2A COM 2B 2 I/O 2 2 I/O 4 2 I/O 6 2 I/O 8 2 I/O 10 2 I/O 12 2 I/O 14 2 I/O 16 COM 3A COM 3B 3 I/O 2 3 I/O 4 3 I/O 6 3 I/O 8 3 I/O 10 3 I/O 12 3 I/O 14 3 I/O 16 Figura 7.2 Morsettiera DICO 028. pag. 6