Manuale d uso e manutenzione

Transcript

1 Modulo DICO Dual Stepper Motor Driver Manuale d uso e manutenzione Codice ordine: Data: 05/ Rev: 1.2 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 5 Rev. 1.1 Inserimento morsettiera 5 Rev. 1.2 Modifica morsettiere 6 Questo prodotto soddisfa i requisiti di protezione EMC della direttiva 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 variazioni 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 55Vdc 3A. 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 5V a 24V, supporta modalità di funzionamento fino al ¼ di passo microstep, gestisce in modo autonomo la funzione di autoriduzione della corrente ed è protetto contro il cortocircuito, sovratemperatura e inversione di polarità. 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. JA2 JA1 JC14 JC13 JC12 JC11 JS23 JS22 JS21 JS13 JS12 JS11 J4 J3 J2 J1 JB2 JB1 JC24 JC23 JC22 JC21 2. Caratteristiche tecniche Tensione di alimentazione: 12Vdc 55Vdc Corrente di fase dei motori: 3A 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: 20Khz Risoluzione: passo intero, ½ passo, ¼ di passo Ingressi 5Vdc 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 Figura 3.1 Ogni modulo è dotato di quattro jumper J1 J4 per scegliere l'indirizzo base del modulo stesso tra i 4 possibili: BANK#1 J1 ON BANK#2 J2 ON Tabella 3.1 BANK#3 J3 ON BANK#4 J4 ON 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 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D Driver Fault- base Tabella 3.2 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 on JCx2 on * La funzione di Boost è limitata a 3.14A (inserimento contemporaneo di Jx1+Jx2+Jx4) 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. 120mA 200mA 280mA* 280mA 470mA 580mA* JCx3 on 560mA 830mA 1.15A JCx4 on 1.16A 1.7A 2.28A* Totale 2.12A 3.16A 3.14A* Corrente media -35% 100% +36% 3.2 Selezione del tipo di passo JSx3 JSx2 JSx1 Descrizione OFF OFF ON Passo intero una fase ON WAVE OFF ON OFF Passo intero due fasi ON OFF ON ON ½ passo senza compensazione di coppia ON OFF OFF ½ passo MICROSTEP ON OFF ON ¼ passo MICROSTEP OFF OFF OFF Motore disabilitato 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. X = motore 1 o 2 Tabella PAG. 4

5 6. 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. 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. Iout ( A ) 3 2,7 2,4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,6 0,3 Figura C 40 C 60 C Temp.Ambiente unità normali unità ventilate unità aperte e ventilate 7. 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. BRAKE* - l'attivazione contemporanea dei segnali di Boost/Reduction e Current off (entrambi a livello 0V) attivano la funzione freno al motore cortocircuitandone le fasi. * Comando codificato, non è un ingresso fisico. 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. MORSETTO COM A COM B REF I/O1 I/O2 I/O3 I/O4 I/O5 I/O6 I/O7 I/O8 FUNZIONE Vdc GND GND M1-NA M1-A M1-NB M1-B M2-NA M2-A M2-NB 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 PAG. 5

6 La disposizione della morsettiera esterna dipende dall'unità utilizzata, fare riferimento ai manuali relativi. MORSETTIERA DICO 108 WD-B 0 IO-16 0 IO-15 REF 0 1 IO-1 1 IO-3 1 IO-5 1 IO-7 1 IO-9 1 IO-11 1 IO-13 1 IO-15 COM 1A 2 IO-1 2 IO-3 2 IO-5 2 IO-7 2 IO-9 2 IO-11 2 IO-13 2 IO-15 COM 2A REF2 3 IO-1 3 IO-3 3 IO-5 3 IO-7 3 IO-9 3 IO-11 3 IO-13 3 IO-15 COM 3A WD-A 0 IO-14 COM 0 REF 1 1 IO-2 1 IO-4 1 IO-6 1 IO-8 1 IO-10 1 IO-12 1 IO-14 1 IO-16 COM 1B 2 IO-2 2 IO-4 2 IO-6 2 IO-8 2 IO-10 2 IO-12 2 IO-14 2 IO-16 COM 2B REF3 3 IO-2 3 IO-4 3 IO-6 3 IO-8 3 IO-10 3 IO-12 3 IO-14 3 IO-16 COM 3B Figura 7.1 Morsettiera DICO 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