TRINAMIC-标志

TRINAMIC PD-1160 独特功能 带控制器驱动器的步进电机

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-产品

产品信息

  • 产品名称: 带控制器/驱动器的 PANdrive 步进电机
  • 硬件版本: V1.1
  • 制造商: TRINAMIC 运动控制两合公司
  • Web地点: www.trinamic.com

独特功能

  • 带控制器/驱动器的步进电机
  • 0.55 – 3.1 牛米扭矩
  • 48V sensOstepTM 编码器
  • USB、RS485 和 CAN 接口
  • 步骤/方向接口

订购代码

PD-1160

机械和电气接口

PD57-1160 尺寸
PD57-1160 的尺寸可在硬件手册中找到。

PD60-1160 尺寸
PD60-1160 的尺寸可在硬件手册中找到。

跳线

RS485总线终端

RS485 总线终端的说明可在硬件手册中找到。

CAN 总线终端
CAN 总线终端的说明可在硬件手册中找到。

曲线
PD57-1160 扭矩曲线
PD57-1160 的扭矩曲线可在硬件手册中找到。

PD60-1160 扭矩曲线
PD60-1160 的扭矩曲线可在硬件手册中找到。

功能描述
详细的功能描述可参见硬件手册。

操作说明
PD-1160 的操作说明可在硬件手册中找到。

生命支持政策
有关生命支持政策的信息可在硬件手册中找到。

修订历史
PD-1160 的修订历史记录可在硬件手册中找到。

PD-1160

带控制器/驱动器的步进电机 0.55 – 3.1 Nm / 48 V sensOstep™ 编码器 USB、RS485 和 CAN Step/Dir 接口

特征

PANdrive™ PD-1160 是一个完整的机电一体化解决方案,具有最先进的功能集。 它高度集成,操作方便。 PD-1160 包括步进电机、控制器/驱动器电子设备和 TRINAMICs sensOstep™ 编码器。 它可用于许多分散式应用,设计最大扭矩为 0.55…3.1Nm。 保持扭矩和 24 或 48 V DC 标称电源电压tage. TRINAMIC 的 CoolStep 技术具有高能效,功耗成本得以降低。 TMCL™ 固件允许独立操作和直接模式。

主要特征

运动控制器

  • 运动临file 实时计算
  • 动态更改电机参数(例如位置、速度、加速度)
  • 用于整体系统控制和串行通信协议处理的高性能微控制器

双极步进电机驱动器

  • 每整步最多 256 微步
  • 高效率运行,低功耗
  • 动态电流控制
  • 综合保护
  • 用于失速检测的 stallGuard2 功能
  • coolStep 功能可降低功耗和散热

编码器

  • sensOstep 磁性编码器(每转 1024 个增量),例如用于所有操作条件下的失步检测和定位监控
  • 用于连接外部增量式 a/b/n 编码器的接口

接口

  • RS485接口
  • CAN(2.0B 高达 1Mbit/s)接口
  • USB全速(12Mbit/s)接口
  • 步进/方向接口(光隔离)
  • 3 个用于停止开关和归位开关(+24V 兼容)的输入,带可编程上拉
  • 2 个通用输入(+24V 兼容)和 2 个通用输出(集电极开路)
  • 增量 a/b/n 编码器接口(直接支持 TTL 和集电极开路信号)

安全功能

  • 关断输入——只要该引脚开路或接地短路,驱动器就会在硬件中被禁用
  • 独立电源卷tag用于驱动器和数字逻辑的输入 - 驱动器电源卷tage 可以在为数字逻辑供电时从外部关闭,因此数字逻辑保持活动状态

软件

  • TMCL:独立操作或远程控制操作,程序存储器(非易失性)最多可存储 2048 个 TMCL 命令,并且免费提供基于 PC 的应用开发软件 TMCL-IDE。
  • 为 CANopen 做好准备

电气和机械数据

  • 供应量tage: 共同供应量tages 支持 +12 V DC / +24 V DC / +48 V DC (+9 V ... +51 V DC)
  • 电机电流:高达 2.8 A RMS(可编程)
  • 最大 0.55…3.1Nm 保持扭矩(取决于电机)
  • 配备 NEMA23(57mm 电机法兰尺寸)或 NEMA24(60mm 电机法兰尺寸)步进电机

也请参阅单独的 TMCL 固件手册。

TRINAMICS 的独特功能——易于与 TMCL 一起使用

失速卫士2™ stallGuard2 是一种高精度无传感器负载测量,使用线圈上的反电动势。 它可用于失速检测以及低于电机失速负载的其他用途。 stallGuard2 测量值在较宽的负载、速度和电流设置范围内线性变化。 在最大电机负载下,该值为零或接近于零。 这是电机最节能的运行点。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (1)

酷步™ coolStep 是一种负载自适应自动电流调节,它基于通过 stallGuard2 进行的负载测量,使所需的电流适应负载。 能耗可降低多达 75%。 coolStep 可以节省大量能源,特别是对于负载变化或以高占空比运行的电机。 因为步进电机应用需要在 30% 到 50% 的扭矩储备下工作,即使是恒定负载应用也能显着节省能源,因为 coolStep 在需要时自动启用扭矩储备。 降低功耗可使系统保持凉爽、延长电机寿命并降低成本。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (2)

订购代码

PD-1160 目前提供两种不同的步进电机系列(NEMA23 / 57mm 法兰尺寸或 NEMA24 / 60mm 法兰尺寸):

配备 NEMA 23 / 57mm 法兰尺寸电机:
指定 PANdrive 的长度时不指定轴的长度。 产品总长度请加上24mm。

表 2.1 订购代码 (PD57-1160)

订购代码 描述 尺寸(mm3)
PD57-1-1160 PANdrive 最大/保持扭矩为 0.55Nm 60 x 60 x 58
PD57-2-1160 PANdrive 最大/保持扭矩为 1.01Nm 60 x 60 x 68

配备 NEMA 24 / 60mm 法兰尺寸电机:
指定 PANdrive 的长度时不指定轴的长度。 产品总长度增加 24mm。

表 2.2 订购代码 (PD60-1160)

订购代码 描述 尺寸(mm3)
PD60-3-1160 PANdrive 最大/保持扭矩为 2.10Nm 60 x 60 x 82
PD60-4-1160 PANdrive 最大/保持扭矩为 3.10Nm 60 x 60 x 103

电缆线束套件可用于此模块:

表 2.3 电缆束机订购代​​码

订购代码 描述
PD-1160-电缆 PD-1160 电缆束:

– 1x 电源连接器电缆束(长度 200mm)

– 1x 通信连接器电缆束(长度 200mm)

– 1x 电缆束,用于多用途 I/O 连接器(长度 200mm)

– 1x 用于 S/D 连接器的电缆束(长度 200mm)

– 1x 编码器连接器电缆束(长度 200mm)

– 1x USB A 型连接器至迷你 USB B 型连接器电缆(长度 1.5m)

机械和电气接口

PD57-1160 和 PD60-1160 尺寸

  1. PD57-1160 尺寸
    PD57-1160 包括 TMCM-1160 步进电机控制器/驱动器模块、基于 sensOstep 技术的磁性编码器和 NEMA23 双极步进电机。 目前,有两种不同长度和不同保持扭矩的 NEMA 23/57mm 双极步进电机可供选择。TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (3) TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (4) TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (5)
  2. PD60-1160 尺寸
    目前,有两种不同长度和不同保持扭矩的 NEMA 24/60mm 双极步进电机可供选择。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (6)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (7)

PD-1160 连接器
PD-1160 提供七个连接器,包括用于将电机线圈连接到电子设备的电机连接器。 除电源连接器外,还有两个用于串行通信的连接器(迷你 USB 连接器以及用于 RS5 和 CAN 的 485 针连接器)以及三个用于步进/方向、多用途输入/输出信号以及外部编码器的连接器。

多用途连接器提供两个通用输出、两个通用输入、两个用于停止开关的输入和一个用于附加原点开关的输入。
电源连接器为驱动器和逻辑电源以及硬件关断输入提供单独的输入。 让关断输入保持打开状态或将其接地将禁用电机驱动器tage 在硬件方面。 对于操作,该输入应连接到电源电压tage.

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (8)

表 3.1 连接器和配套连接器、触点和适用电线

标签 连接器类型 配合连接器类型
电源连接器 JST B4B-EH-A

(JST EH系列, 4pins, 2.5mm间距)

连接器外壳:JST EHR-4 触点:JST SEH-001T-P0.6

电线:0.33mm2,AWG 22

串行通信

连接器

JST B5B-PH-KS

(JST PH系列, 5pins, 2mm间距)

连接器外壳:JST PHR-5 触点:JST SPH-002T-P0.5S

电线:0.22mm2,AWG 24

多用途 I/O 连接器 JST B8B-PH-KS

(JST PH系列, 8pins, 2mm间距)

连接器外壳:JST PHR-8 触点:JST SPH-002T-P0.5S

电线:0.22mm2,AWG 24

步进/方向连接器 JST B4B-PH-KS

(JST EH系列, 4pins, 2mm间距)

连接器外壳:JST PHR-4 触点:JST SPH-002T-P0.5S

电线:0.22mm2,AWG 24

编码器连接器 JST B5B-PH-KS

(JST EH系列, 5pins, 2mm间距)

连接器外壳:JST PHR-5 触点:JST SPH-002T-P0.5S

电线:0.22mm2,AWG 24

电机连接器 JST B4B-EH-A

(JST PH系列, 4pins, 2.5mm间距)

连接器外壳:JST EHR-4 触点:JST SEH-001T-P0.6

电线:0.33mm2,AWG 22

迷你USB

连接器

莫仕 500075-1517

Mini USB B 型垂直插座

任何标准迷你 USB 插头

电源连接器
该 PANdrive 为数字逻辑(引脚 2)和驱动器/电源提供单独的电源输入tage(引脚 1)。 两个电源输入都使用公共接地连接(引脚 4)。 这样,驱动器的电源tag当保持数字逻辑电源处于活动状态时,可以关闭 e,同时仍保持位置和状态信息。 由于内部二极管,数字逻辑电源必须等于或高于驱动器/电源tage 供应。 否则驱动器/电源之间的二极管tag电源和数字逻辑电源可能会使单独的电源短路。

+UDRIVER 仅供应
如果电源仅提供给电源部分(引脚 1),则内部二极管会将电源分配给逻辑部分。 因此,当不需要单独的电源时,可以仅使用引脚 1 和 4 为模块供电。 如果是这样,引脚 2(逻辑电源)和引脚 3(/SHUTDOWN 输入)可以连接在一起以启用驱动程序tage.

启用驱动程序TAGE
将 /SHUTDOWN 输入连接到 +UDriver 或 +ULogic 以激活驱动程序tage. 将此输入保持打开状态或将其接地将禁用驱动程序tage.

板载电源连接器使用 4 针 JST EH 系列 B4B-EH 连接器。

表 3.2 电源连接器

  别针 标签 描述
1 +VDriver 模块+驱动tage 电源输入
2 +V逻辑 (可选)独立数字逻辑电源输入
TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (9)  

3

 

/关闭

关断输入。 将此输入连接到 +V司机 或+V逻辑 为了

激活驱动程序tage. 保持此输入打开或将其接地

      将禁用驱动程序tage
  4 地线 模块地(电源和信号地)

电源
为了正确操作,必须注意电源概念和设计。 由于空间限制,TMCM-1160 模块包括约 20 μF/100 V 的电源滤波电容器。 这些陶瓷电容器的选择具有高可靠性和长寿命的特点。

电源线提示

  • 电源线应尽可能短。
  • 使用大直径的电源电缆。

警告!

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (10) 添加外部电源电容器!

建议在 PD-2200 旁边的电源线上连接一个大尺寸的电解电容器(例如 63 µF / 1160 V),特别是如果与电源的距离很大(即超过 2-3m)!

 

微法

电解电容大小的经验法则:c = 1000 × IMOT

A

除了电源稳定(缓冲器)和滤波之外,这个添加的电容器还将减少任何电压tag高电感电源线和陶瓷电容器的组合可能会产生尖峰。 此外,它还会限制电源电压的转换率tage 在模块。 纯陶瓷滤波电容器的低 ESR 可能会导致某些开关电源出现稳定性问题。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (10) 请勿在运行过程中连接或断开电机!

电机电缆和电机电感可能导致电压过高tag当电机在通电时断开/连接时出现尖峰。 这些卷tage 峰值可能超过 voltag驱动器 MOSFET 的限制

  并可能永久损坏它们。 因此,在连接/断开电机之前,请务必断开电源​​。
TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (10) 保持电源电压tage低于上限51V!

否则会严重损坏驱动电子设备! 特别是,当选定的操作卷tage 接近上限,强烈建议使用稳压电源。 另请参阅章节 费勒! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden。 (操作值)。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (10) 没有反接保护!

该模块将短路任何反向电源卷tage 由于驱动晶体管的内部二极管。

串行通信连接器
该模块支持通过此连接器进行 RS485 和 CAN 通信。

由于内部共享硬件资源,如果连接 USB,CAN 接口将被停用。

2mm 间距 5 针 JST B5B-PH-K 连接器用于串行通信。

表 3.3 串行通信连接器

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (11) 别针 标签 描述
1 CAN_H CAN 总线信号(显性高电平)
2 CAN_L CAN 总线信号(显性低电平)
3 地线 模块地(系统和信号地)
4 RS485+ RS485总线信号(非反相)
5 RS485- RS485总线信号(反相)

RS485
为了实现远程控制以及与主机系统的通信,PD-1160 提供了两线 RS485 总线接口。
为了正确操作,设置 RS485 网络时应考虑以下事项:

  1. 总线结构:
    网络拓扑应尽可能遵循总线结构。 也就是说,之间的联系
    每个节点和总线本身应该尽可能短。 基本上,它应该比
    巴士的长度。
  2. 总线终端:
    特别是对于较长的总线和/或连接到总线的多个节点和/或高通信速度,应该在两端正确终止总线。 PD-1160 确实提供了板载终端电阻,可以通过跳线将其激活。 对于未连接到总线一端的设备,必须移除跳线!
  3. 节点数:
    RS485 电气接口标准 (EIA-485) 允许最多 32 个节点连接到单个总线。
    PD-1160 装置 (SN65HVD485ED) 上使用的总线收发器具有标准总线负载的 1/2,并允许最多 64 个装置连接到单个 RS485 总线。
  4. 没有浮动公交线路:
    当总线上的主机/主机和从机之一都没有传输数据(所有总线节点都切换到接收模式)时,避免浮动总线。 浮动总线可能会导致通信错误。 为了确保总线上的有效信号,建议使用电阻网络将两条总线连接到明确定义的逻辑电平。 与终端电阻相反,该网络通常每条总线只需要一次。 某些可用于 PC 的 RS485 接口转换器已经包含这些额外的电阻器(例如 USB-2-485)。


为了实现远程控制以及与主机系统的通信,PD-1160 提供了 CAN 总线接口。 请注意,如果连接 USB,则 CAN 接口不可用。 为了正确操作,设置 CAN 网络时应考虑以下事项:

  1. 总线结构:
    网络拓扑应尽可能遵循总线结构。 也就是说,每个节点和总线本身之间的连接应该尽可能短。 基本上,与总线的长度相比,它应该是短的。
  2. 总线终端:
    特别是对于较长的总线和/或连接到总线的多个节点和/或高通信速度,应该在两端正确终止总线。 PD-1160 确实提供了板载终端电阻,可以通过跳线激活这些电阻(请参阅第 7 章)。 对于未连接到总线一端的设备,必须移除跳线!
  3. 节点数:
    PD-1160 设备(TJA1050T 或类似设备)上使用的总线收发器在最佳条件下支持至少 110 个节点。 每个 CAN 总线实际上可实现的节点数量很大程度上取决于总线长度(较长的总线 -> 较少的节点)和通信速度(较高的速度 -> 较少的节点)。

多用途 I/O 连接器
2 毫米间距 8 针 JST B8B-PH-K 连接器用于将通用输入、原点和停止开关以及输出连接到设备:

表 3.4 多用途 I/O 连接器

别针 标签 描述
1 输出_0 通用输出,开漏(最大 1A) 连接到 +V 的集成续流二极管逻辑
2 输出_1 通用输出,漏极开路(最大 1A)

连接至 +V 的集成续流二极管逻辑

3 IN_0 通用输入(模拟和数字),+24V 兼容

用作模拟输入时的分辨率:12bit (0..4095)

4 IN_1 通用输入(模拟和数字),+24V 兼容

用作模拟输入时的分辨率:12bit (0..4095)

5 停止_L 左停开关输入(数字输入),+24V兼容,可编程

内部上拉至 +5V

6 停止_R 右停止开关输入(数字输入),+24V兼容,可编程

内部上拉至 +5V

7 家庭开关输入(数字输入),+24V兼容,可编程

内部上拉至 +5V

8 地线 模块地(系统和信号地)

笔记:
所有输入都有基于电阻的音量tag带有保护二极管的分压器。 这些电阻器还可以在未连接时确保有效的 GND 电平。
对于参考开关输入(STOP_L、STOP_R、HOME),可以激活一个 1k 上拉电阻至 +5V(每个输入分别激活)。 然后,这些输入的默认(未连接)逻辑电平为“1”,并且可以将外部开关连接到 GND。

  1. 数字输入 STOP_L、STOP_R 和 HOME
    PD-1160 的 XNUMX 针连接器提供三个参考开关数字输入 STOP_L、STOP_R 和 HOME。
    所有三个输入均可接受高达 +24 V 的输入信号。 他们受到保护,免受这些更高的风险tages 使用 voltage 电阻分压器连同限制二极管对卷tag低于 0 V (GND) 和高于 +3.3 V DC。
    所有三个数字输入都连接到板载处理器,可用作通用数字输入!
  2. 通用输入 IN_0 和 IN_1
    PD-1160 的八针连接器提供两个通用输入,可用作数字或模拟输入。
    通用输入作为模拟输入
    作为模拟输入,它们提供 0…+10 V 的满量程输入范围,微控制器内部模数转换器的分辨率为 12 位 (0…4095)。 输入受到保护以防止更高的音量tages 高达 +24 V 使用 voltage 电阻分压器连同限制二极管对卷tag低于 0 V (GND) 和高于 +3.3 V DC。
  3. 输出 OUT_0、OUT_1
    PD-1160 的八针连接器提供两个通用输出 OUT_0 和 OUT_1。 这两个输出为开漏输出,每个输出电流可达 1 A。 N 沟道 MOSFET 晶体管的输出连接到续流二极管,每个二极管均用于防止电压波动tage 尖峰,特别是来自感性负载(继电器等)高于电源电压tage.
    • 如果续流二极管连接到 VDD 电源电压tage:
      两个输出均不应连接到任何卷tage 高于供应量tage 模块。
    • 建议将电源连接器的 +Vlogic 连接到电源输出,以防输出 OUT_0/1 用于切换电感负载(例如继电器等)。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (18)

步进/方向连接器
2mm 间距 4 针 JST B4B-PH-K 连接器用于步进和方向输入信号。 如果板载控制器用于配置驱动程序,则这是一个选项tage,仅。 步进/方向输入是光电隔离的,可以直接控制驱动器tage.
如果使用板载运动控制器,请不要将任何信号附加到此输入! 否则此处连接的步进或方向信号可能会干扰板上生成的信号。

表 3.4 步进/方向信号连接器

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (19) 别针 标签 描述
1 串口 光耦合器输入的公共电源 (+5V ... +24V)
2 使能够 使能信号输入

(功能取决于固件)

3 阶跃信号输入

(连接至TMC262驱动IC的步进输入)

4 方向 方向信号

(连接TMC262驱动IC的方向输入)

步进/方向/启用输入
输入 Step、Direction 和 Enable 与电源和模块的所有其他信号电(光)隔离。 这些输入有一个公共参考输入 COMMON。
COMMON 输入应连接到正电源电压tage 在 +5 V 和 +24 V 之间。步进/方向/使能信号可能由集电极开路/漏极开路输出或推挽输出驱动。
在推挽输出的情况下,COMMON supply voltage 应该等于/类似于高信号 voltage级的推挽驱动器。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (20)

编码器连接器
该模块通过此连接器支持外部增量 a/b/n 编码器。 外部编码器可以作为内部/板载 sensOstep 编码器的补充或替代使用。
2mm 间距 5 针 JST B5B-PH-K 连接器用于直接连接带有 TTL(+5 V 推挽)或集电极开路信号的外部编码器:

表 3.5 用于外部增量编码器的连接器

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (11) 别针 标签 描述
1 地线 模块地(系统和信号地)
2 +5 伏 外部编码器电路的 +5V 电源输出(最大 100 mA)
3 ENC_A 编码器A通道输入(内部上拉)
4 ENC_B 编码器b通道输入(内部上拉)
5 ENC_N 可选编码器 n / 索引通道输入(内部上拉)

编码器输入
PD-1160 为带有可选 n / 索引通道的增量 a/b 编码器提供专用编码器输入。
可以直接连接具有 +5 V 推挽 (TTL) 信号或集电极开路信号(板载上拉)的编码器。
该连接器提供 +5 V 电源输出,为编码器电路供电。 该输出可能会消耗高达 100mA 的电流。
连接外部编码器是一种选择。 可以使用外部编码器作为内部 sensOstep 编码器的补充或替代。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (21)

电机连接器
两个电机线圈绕组(双极步进电机)都连接到电机连接器。

图 3.4 电机连接器

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (22) 别针 标签 描述
1 OA1 电机线圈A
2 OA2 电机线圈A
3 OB1 电机线圈B
4 OB2 电机线圈B

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (23)

警告!

保持电子设备不含(金属)颗粒!
集成 sensOstep™ 编码器在电机轴末端使用磁铁来监控位置。 磁铁自然会吸引特别微小的金属颗粒。 这些颗粒可能会被固定在 PCB 的顶部,甚至更糟糕 - 一旦电机开始移动,它们就会开始按照旋转磁场移动。 这可能会导致电路板上的电子触点/电线短路以及模块完全不稳定的行为! 如有必要,请使用压缩空气清洁模块。

迷你 USB 连接器
板载一个 5 针标准迷你 USB 连接器。 该模块支持 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 连接。

请注意:

  • 如果没有连接其他电源,板载数字核心逻辑(主要是处理器和 EEPROM)将通过 USB 供电。 当模块(和机器的其余部分)的电源已关闭或未连接时,USB 连接可用于设置参数/下载 TMCL 程序或执行固件更新。
  • 由于内部共享硬件资源,CAN 接口将在 USB 连接后立即停用。

表 3.6 迷你 USB 连接器

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (24) 别针 标签 描述
1 VBUS 来自主机的 +5V 电源
2 D- 数据 -
3 D+ 数据 +
4 ID 未连接
5 地线 模块地(系统和信号地)

对于远程控制以及与主机系统的通信,PD-1160 提供 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 接口(迷你 USB 连接器)。 连接 USB 主机后,模块将通过 USB 接受命令。

USB 总线供电操作模式
PD-1160 支持 USB 自供电操作(当通过电源连接器提供外部电源时)和 USB 总线供电操作(无需通过电源连接器提供外部电源)。
如果没有连接其他电源(USB 总线供电操作),板载数字核心逻辑将通过 USB 供电。 数字核心逻辑包括微控制器本身以及 EEPROM。 USB 总线供电操作模式已实现,只需在模块和主机 PC 之间连接 USB 电缆即可进行配置、参数设置、读取、固件更新等。 不需要额外的布线或外部设备(例如电源)。
请注意,即使在 USB 自供电操作中,模块也可能会从 USB +5 V 总线电源汲取电流,具体取决于音量tage 这种供应水平。

在此操作模式下无法进行电机运动。 因此,连接电源连接器并更改为 USB 自供电操作模式。

跳线

电路板的大部分设置都是通过软件完成的。 然而,有两个跳线可用于配置。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (25)

  1. RS485总线终端
    该板包含一个 120 欧姆电阻器,用于 RS485 接口的正确总线端接。 当此跳线闭合时,电阻将放置在两条差分总线 RS485+ 和 RS485- 之间。
  2. CAN 总线终端
    该板包含一个 120 欧姆电阻器,用于 CAN 接口的正确总线端接。 当此跳线闭合时,电阻将放置在两条差分总线 CAN_H 和 CAN_L 之间。

重置为出厂默认设置

无需建立通信链接即可将 PD-1160 重置为出厂默认设置。 如果首选接口的通信参数已设置为未知值或意外丢失,这可能会有所帮助。

对于此过程,必须缩短电路板底部的两个焊盘(见图 5.1)。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (26)

执行以下步骤:

  1. 关闭电源并断开 USB 电缆
  2. 短接两个焊盘如图5.1
  3. 电源板(通过 USB 供电就足够了)
  4. 等到板载红色和绿色 LED 开始快速闪烁(这可能需要一段时间)
  5. 断电板(断开USB线)
  6. 消除焊盘之间的短路
  7. 打开电源/连接 USB 电缆后,所有永久设置均已恢复为出厂默认设置

板载 LED

该板提供两个 LED 以指示板状态。 两个 LED 的功能取决于固件版本。 使用标准 TMCL 固件时,绿色 LED 应在操作期间闪烁,红色 LED 应熄灭。
当没有有效的固件被编程到电路板上或在固件更新期间,红色和绿色 LED 会一直亮着。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (27)

LED 与标准 TMCL 固件的行为

地位 标签 描述
心跳 跑步 运行期间绿色 LED 闪烁。
错误 错误 如果发生错误,红色 LED 会亮起。

运营评级

运行额定值显示预期或特性范围,应用作设计值。
在任何情况下都不得超过最大值!

模块的一般操作额定值

表 7.1 模块的一般操作额定值

象征 范围 分钟 类型 最大限度 单元
+VDriver / +VLogic 电源电压tage 用于操作 9 12, 24, 48 51 直流电压 *)
免疫学学会联合会 USB 总线供电时的 USB 供电电流(+5V

USB 供电)

  70   mA
ICOIL_peak 正弦波峰值电机线圈电流(斩波器

调节,可通过软件调节)

0   4 A
ICOIL_RMS 连续电机电流 (RMS) 0   2.8 A
供应 电源电流   << 线圈 1.4 *我COIL A
TENV +48V 电源和额定电流下的环境温度(100% 占空比,无强制冷却

必需的)

    40 摄氏度
TENV +24V 电源和额定电流下的环境温度(100% 占空比,无强制冷却

必需的)

    50 摄氏度

注意力: 由于 VDriver 和 VLogic 之间的内部二极管,VLogic 应始终等于或高于 VDriver。

步进/方向输入的一般操作额定值 

表 7.2 步进/方向输入的操作额定值

象征 范围 分钟 类型 最大限度 单元
V公共端 供应量tage 为步骤的公共电源输入,

方向和使能(输入具有负逻辑)

  5…24 27 V
VSTEP/DIR/ENABLE_O

N

信号量tage 步长、方向和使能输入

(有源,光耦合器打开)

3.5 4.5…24 30 V
VSTEP/DIR/ENABLE_OF

F

信号量tage 步长、方向和使能输入

(不活动,光耦合器关闭)

-5.5 0 2 V
VSTEP/DIR/ENABLE_O

N

光耦导通时电流

(内部监管)

  6…8   mA
步骤 步频     1*) MHz

+5 V TTL 电平阶跃信号的最大频率具有 50% 的占空比。

通用输入/输出的操作额定值

表 7.3 通用输入/输出的操作额定值

象征 范围 分钟 类型 最大限度 单元
VSTOP_左/右/HOME 输入音量tage 代表 STOP_L/R/HOME 0   24 V
VSTOP_L/R/HOME_L 低电平卷tage 代表 STOP_L/R/HOME 0   1.3 V
VSTOPL/R/HOME_H 高电平卷tage 代表 STOP_L/R/HOME

(内部可编程 1k 上拉至 +5V)

3   24 V
VIN_0/1_数字 输入音量tage 用作 IN_0 和 IN_1 时

数字输入

0   24 V
VIN_0/1_模拟 全范围输入音量tage 对于 IN_0 和 IN_1 时

用作模拟输入

0   10 V
VIN_0/1_L 低电平卷tage 用作数字输入时用于 IN_0 和 IN_1

(内部10k下拉)

0   1.3*) V
VIN_0/1_H 高电平卷tage 用于 IN_0 和 IN_1 时使用

作为数字输入

3*)   24 V
VOUT_0/1 卷tage 在集电极开路输出 0   视频逻辑+

0.5 **)

V
IOUT_0/1 集电极开路输出端的输出灌电流     1 A
  • 这卷tage 可编程(内部12位ADC)
  • 限于模块电源卷tage + 0.5V 由于通用输出和模块电源电压之间集成了续流二极管tage

扭矩曲线

TRINAMIC 提供 TMCM-1160 与两个不同的步进电机系列的组合:QSH5718 和 QSH6018。 以下段落将向您展示每个 PANdrive 的曲线。

PD57-1160 曲线

PD57-1-1160 扭矩曲线

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (28)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (29)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (30)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (31)

PD57-2-1160 扭矩曲线

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (32)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (33)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (34)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (35)

PD60-1160 曲线

PD60-3-1160 扭矩曲线

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (36)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (37)

PD60-4-1160 扭矩曲线

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (38)

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (39)

功能描述

PD-1160 是一款高度集成的机电一体化设备,可通过多个串行接口进行控制。 由于所有时间关键操作(例如 r),通信流量保持较低水平amp 计算在船上进行。 共同供应量tag分别为+12VDC/+24VDC/+48VDC。 PANdrive 设计用于:直接模式和独立操作。 可以通过反馈对设备进行完全远程控制。 模块的固件可以通过任何串行接口进行更新。

图 9.1 显示了 PD-1160 的主要部件:

  • 运行 TMCL 操作系统的微处理器(连接到 TMCL 存储器),
  • 运动控制器,计算 ramps 和 speed profile内部由硬件,
  • 具有 stallGuard2 及其节能 coolStep 功能的功率驱动器,
  • MOSFET 驱动器tage,
  • QSH步进电机,以及
  • sensOstep 编码器,每转分辨率为 10 位(1024 步)。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (40)

PD-1160 附带用于 Trinamic 运动控制语言 (TMCL) 的基于 PC 的软件开发环境 TMCL-IDE。 使用预定义的 TMCL 高级命令(例如移动到位置)可以保证运动控制应用的快速开发。
有关 TMCL 命令的更多信息,请参阅 PD-1160 固件手册。

PD-1160 操作说明

计算: 速度和加速度与微步和整步频率

发送到 TMC429 的参数值没有典型的电机值,例如每秒转数作为速度。 但这些值可以从 TMC429 参数计算得出,如本节所示。

TMC429 的参数

表 10.1 TMC429速度参数

信号 描述 范围
时钟频率 时钟频率 16兆赫
速度 0…2047
最大 最大加速度 0…2047
 

脉冲_div

速度的分频器。 值越大,最大速度越小

默认值 = 0

 

0…13

 

ramp_div

分频器的加速度。 值越高,最大加速度越小

默认值 = 0

 

0…13

用户 微步分辨率(每整步微步 = 2usrs) 0…8

微步频率
步进电机的微步频率计算为

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (41)

全步频率
要根据微步频率计算全步频率,必须将微步频率除以每个全步的微步数。

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (42)

每个时间单位的脉冲率变化(每秒脉冲频率变化 – 加速度 a)由下式给出

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (43)

这导致以下全步加速:

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (44)

EXAMPLE:

信号 价值
f_时钟 16兆赫
速度 1000
最大 1000
脉冲_div 1
ramp_div 1
用户 6

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (45)

旋转次数的计算

例如,步进电机每转有 72 个全步

TRINAMIC-PD-1160-独特功能-带控制器驱动器的步进电机-图- (46)

生命支持政策
未经 TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 特别书面同意,TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 不授权或保证其任何产品用于生命支持系统。
生命支持系统是旨在支持或维持生命的设备,如果按照提供的说明正确使用,如果其无法正常运行,预计会导致人身伤害或死亡。

© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013
本数据表中提供的信息被认为是准确可靠的。 但是,对于使用它的后果或任何侵犯第三方专利或其他权利的行为,均不承担任何责任。
规格如有变更,恕不另行通知。
使用的所有商标均为其各自所有者的财产。

修订历史

文档修订

表 12.1 文件修订

版本 日期 作者

GE – Göran Eggers SD – Sonja Dwersteg

描述
0.91 2012 年 03 月 XNUMX 日 GE 初始版本
 

1.00

 

2012 年 12 月 XNUMX 日

 

SD

第一个完整版本包括以下章节:

– 重置为出厂默认设置,

– LED

1.01 2012 年 30 月 XNUMX 日 SD 通用输入已修正。
1.02 2013 年 08 月 XNUMX 日 SD 第 3.2.1 章已更新。
硬件版本

表 12.2 硬件修订

版本 日期 描述
TMCM-1160_V10 2011 年 20 月 XNUMX 日 初始版本
TMCM-1160_V11 2012 年 24 月 XNUMX 日 – 输入 IN_0 和 IN_1 也可用作模拟输入

参考

[PD-1160 TMCL] PD-1160 TMCL 固件手册
[TMCL-IDE] TMCL-IDE 用户手册
[QSH5718] QSH5718说明书
[QSH5718] QSH5718说明书

请参阅 www.trinamic.com.

下载自 艾睿网.

文件/资源

TRINAMIC PD-1160 独特功能 带控制器驱动器的步进电机 [pdf] 用户手册
PD-1160 独特功能步进电机带控制器驱动器, PD-1160, 独特功能步进电机带控制器驱动器, 电机带控制器驱动器, 控制器驱动器, 驱动器

参考

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必填字段已标记 *