TMCM-612
6-Axis Controller / Papan Pemacu Resolusi Tinggi
1.1A /34 V + Pemerolehan Data
Manual
Versi: 1.13
29 Mac 2012
pengenalan
TMCM-612 ialah pengawal motor stepper 2 fasa enam paksi dan modul pemacu dengan bahagian pemerolehan data berprestasi tinggi. Penukar ADC 8 saluran 16 bit bersepadu boleh diprogramkan untuk melakukan vol input segerak langkahtage imbas dan simpan nilai pada kadar data yang tinggi. Modul ini menyediakan resolusi microstep yang tinggi untuk melakukan tugasan kedudukan dan pengukuran yang sangat tepat. Hasil pengukuran boleh dipindahkan ke PC menggunakan antara muka USB berkelajuan tinggi. Sebilangan saluran keluaran analog dan I/O digital boleh digunakan untuk mengawal instrumentasi selanjutnya.
Set ciri ini menjadikan modul ditakdirkan untuk instrumen analisis.
TMCM-612 dilengkapi dengan persekitaran pembangunan perisian berasaskan PC TMCL-IDE untuk Trinamic Motion Control Language (TMCL). Sambungan pemerolehan data khusus pengguna tersedia atas permintaan. TMCM-612 boleh dikawal melalui antara muka USB berkelajuan tinggi atau melalui antara muka RS-232.
Aplikasi
- Papan pengawal / pemandu untuk kawalan sehingga 6 Paksi dengan ketepatan yang sangat tinggi
- Kemungkinan aplikasi yang serba boleh dalam mod terkawal bersendirian atau pc
Jenis motor
- Arus gegelung dari 300mA hingga 1.1A RMS (puncak 1.5A)
- 12V hingga 34V bekalan nominal voltage
Antara muka
- RS232 atau antara muka hos USB
- Input untuk rujukan dan suis berhenti
- I/O analog dan digital tujuan am
- Lapan input ADC 16 bit (0 – 10V)
- Lapan keluaran DAC 10 bit (0 – 10V)
Sorotan
- Sehingga 64 kali microstepping
- 500kHz, penukar AD 16 bit
- RAM 128kbyte untuk pemerolehan data
- Automatik ramp penjanaan dalam perkakasan
- Pilihan StallGuard TM untuk pengesanan gerai motor tanpa sensor
- Frekuensi langkah penuh sehingga 20kHz
- Pengubahsuaian parameter gerakan dengan cepat (cth kedudukan, halaju, pecutan)
- Pergerakan rujukan tempatan menggunakan ciri StallGuard TM tanpa sensor atau suis rujukan
- Kawalan arus dinamik
- Teknologi pemacu TRINAMIC: Tiada heatsink diperlukan
- Banyak kemungkinan pelarasan menjadikan modul ini penyelesaian untuk bidang permintaan yang hebat
Perisian
- Operasi bersendirian menggunakan TMCL atau operasi kawalan jauh
- Storan program TMCL: 16 KByte EEPROM (2048 arahan TMCL)
- Perisian pembangunan aplikasi berasaskan PC TMCL-IDE disertakan
Lain-lain
- Penyambung boleh pasang untuk suis motor dan rujukan
- Pematuhan RoHS terkini dari 1 Julai 2006
- Saiz: 160x160mm²
| Kod pesanan | Penerangan |
| TMCM-612/SG | 6. pengawal/pemandu paksi dan modul pemerolehan data, StallGuard |
Jadual 1.1: Kod pesanan
Polisi sokongan hayat
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG tidak membenarkan atau menjamin mana-mana produknya untuk digunakan dalam sistem sokongan hayat, tanpa kebenaran bertulis khusus TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG.
Sistem sokongan hayat ialah peralatan yang bertujuan untuk menyokong atau mengekalkan kehidupan, dan kegagalannya untuk melaksanakannya, apabila digunakan dengan betul mengikut arahan yang diberikan, boleh dijangka secara munasabah mengakibatkan kecederaan diri atau kematian.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2008
Maklumat yang diberikan dalam helaian data ini dipercayai tepat dan boleh dipercayai. Walau bagaimanapun, tiada tanggungjawab diambil kira untuk akibat penggunaannya mahupun untuk sebarang pelanggaran paten atau hak lain pihak ketiga, yang mungkin terhasil daripada penggunaannya. Spesifikasi tertakluk kepada perubahan tanpa notis.
Antaramuka Elektrik dan Mekanikal
3.1 Dimensi
3.2 Menyambung modul TMCM-612
Rajah 3.2 memberikan overview daripada semua penyambung. Bahagian berikut menerangkan semua penyambung secara terperinci.
3.2.1 Penyambung yang digunakan pada modul TMCM-612
Semua penyambung yang digunakan pada modul TMCM-612 adalah penyambung standard industri kecuali suis motor dan henti. Jadi penyambung mengawan boleh diperolehi daripada banyak pengeluar yang berbeza.
Suis motor dan henti: 1×4 pin, pic 2.54mm, AMP 640456-4 penyambung ADC dan penyambung DAC: pengepala standard industri, 2×8 pin, pic 2.54mm.
I/O: pengepala standard industri, 2x7pin, pic 2.54mm.
Pengembangan (Kuasa/SPI): pengepala standard industri, 2×5 pin, pic 2.54mm.
3.2.2 Bekalan kuasa
Sambungkan bekalan kuasa maks. 34V DC di sini (vol. operasi minimumtage ialah 12V). Peranti dilindungi daripada kekutuban yang salah oleh diod yang memendekkan bekalan kuasa apabila kekutuban salah.
3.2.3 Penunjuk LED
Terdapat dua LED pada papan. LED kanan (“Kuasa”, bertanda +5V) menyala apabila unit dikuasakan. LED yang lain (“Aktiviti”) berkelip apabila unit berjalan seperti biasa.
3.2.4 Penyambung motor
Motor stepper boleh disambungkan dengan penyambung padang 4mm 2.54 pin. Titik pematerian di belakang penyambung adalah sama secara elektrik. Tugasan pin penyambung dicetak pada papan. Sambungkan satu gegelung motor ke terminal bertanda "A0" dan "A1" dan gegelung lain ke penyambung bertanda "B0" dan "B1". Lihat Rajah 3.2. Amaran: Jangan sekali-kali menyambung atau memutuskan sambungan motor semasa unit dikuasakan! Ini boleh merosakkan pemandu motor dan mungkin juga bahagian lain unit! Rajah 3.3: Sambungan suis motor dan rujukan
3.2.5 Suis henti / Suis rujukan
Suis henti boleh disambungkan ke terminal bertanda "L" dan "R" dan ke terminal GND. Suis "biasanya ditutup". Penyambung suis rujukan juga mempunyai terminal "+5V". Ini ialah output 5V yang boleh digunakan untuk membekalkan pengganding foto atau penderia dewan digital.
Suis henti kiri juga digunakan sebagai suis rujukan.
3.2.6 Antara muka RS232
Antara muka RS232 (lalai 9600 bps, maks. 115200 bps) ialah satu cara untuk menyambungkan unit kepada PC atau mikropengawal dengan antara muka RS232. Semua arahan TMCL boleh dihantar ke unit melalui antara muka ini. Kabel modem null perlu digunakan untuk menyambungkan TMCM-612 ke PC, jadi sambungan berikut perlu dibuat:
| Pin TMCM-612 | Pin PC |
| 2 | 3 |
| 3 | 2 |
| 5 | 5 |
Penetapan pin soket RS232 TMCM-612 adalah seperti berikut:
| Nombor pin | Nama isyarat |
| 2 | RxD |
| 3 | TxD |
| 5 | GND |
Semua pin lain penyambung ini tidak disambungkan.
3.2.7 antara muka USB
Antara muka USB juga merupakan cara untuk menyambungkan unit ke PC, apabila kelajuan komunikasi yang lebih tinggi diperlukan. Antara muka menyokong standard USB 2.0. Sila lihat bab 5.4 tentang cara memasang pemacu peranti yang diperlukan untuk berkomunikasi dengan TMCM-612 melalui USB.
Antara muka USB dan antara muka RS232 tidak boleh digunakan serentak.
3.2.8 I/O tujuan am
Penyambung I/O tujuan umum menyediakan lapan talian input/output digital. Setiap baris ini boleh diprogramkan untuk digunakan sama ada sebagai output digital atau sebagai input digital atau sebagai input analog dengan ketepatan 10 bit dan vol input maksimumtage daripada +5V. Semua input dan output digital beroperasi pada tahap TTL, jadi vol maksimumtage ialah 5V. Arus maksimum apabila digunakan sebagai output digital ialah 20mA. Penetapan pin penyambung adalah seperti berikut:
| Pin | isyarat | Pin |
isyarat |
| 1 | Input penggera | 2 | GND |
| 3 | I/O 0 | 4 | I/O 1 |
| 5 | I/O 2 | 6 | I/O 3 |
| 7 | I/O 4 | 8 | I/O 5 |
| 9 | I/O 6 | 10 | I/O 7 |
| 11 | +5V | 12 | GND |
| 13 | +5V | 14 | GND |
Jadual 3.1: I/O tujuan am
Input penggera juga merupakan input digital dengan aras TTL dan perintang tarik naik dalaman. Kefungsian input ini boleh dikonfigurasikan untuk menghentikan semua motor apabila ia tinggi atau untuk menghentikan semua motor apabila ia rendah atau tiada fungsi langsung (sila lihat bahagian perisian untuk butiran). Pin 1 penyambung ditunjukkan dalam Rajah 3.2 dan juga ditandakan dengan anak panah pada papan. Pin dengan nombor ganjil ialah yang berhampiran dengan tepi papan.
3.2.9 Butang set semula
Menekan butang set semula menetapkan semula mikropengawal. Semua motor kemudian dihentikan serta-merta dan semuanya dimulakan semula.
3.2.10 Penyambung ISP – pulihkan kepada lalai kilang
Penyambung ini digunakan untuk dua tujuan:
Mengaturcarakan CPU melalui pengaturcara dalam litar: Ini perlu dilakukan oleh Trinamic sahaja dan bukan oleh pengguna!
(Pengguna boleh menaik taraf perisian tegar melalui antara muka RS232 atau USB menggunakan fungsi "Pasang OS" dalam IDE TMCL.)
Memulihkan semua parameter kepada nilai lalai kilangnya: Hampir semua parameter boleh disimpan dalam EEPROM CPU. Jika beberapa parameter telah ditetapkan secara salah, ini boleh membawa kepada kes kesilapan konfigurasi di mana modul tidak dapat dicapai oleh PC lagi. Dalam keadaan sedemikian, semua parameter boleh ditetapkan semula kepada nilai lalai kilangnya dengan melakukan perkara berikut:
- Matikan kuasa.
- Pautkan pin 1 dan 3 penyambung ISP dengan pelompat (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.4).
- Hidupkan kuasa dan tunggu sehingga LED "Aktiviti" berkelip dengan pantas (lebih cepat daripada biasa).
- Matikan kuasa.
- Keluarkan pautan antara pin 1 dan 3 penyambung ISP.
- Hidupkan kuasa dan tunggu sehingga LED berkelip seperti biasa (ini boleh mengambil masa beberapa saat).
Kini, semua parameter dipulihkan kepada nilai lalai kilangnya, dan unit harus berfungsi seperti biasa semula.
3.2.11 Penyambung ADC
Penyambung ADC ditandakan dengan "ADC" pada papan dan menyediakan lapan input analog dengan ketepatan 16 bit dan vol inputtagjulat e 0..+10V. Penetapan pin penyambung ini adalah seperti berikut:
| Pin | isyarat | Pin |
isyarat |
| 1 | Input ADC 0 | 2 | GND |
| 3 | Input ADC 1 | 4 | GND |
| 5 | Input ADC 2 | 6 | GND |
| 7 | Input ADC 3 | 8 | GND |
| 9 | Input ADC 4 | 10 | GND |
| 11 | Input ADC 5 | 12 | GND |
| 13 | Input ADC 6 | 14 | GND |
| 15 | Input ADC 7 | 16 | GND |
Jadual 3.2: Penyambung ADC
Pin 1 ditandakan dengan anak panah pada papan dan juga ditunjukkan dalam Rajah 3.2. Semua pin dengan nombor ganjil adalah yang berhampiran dengan tepi papan.
3.2.12 Penyambung DAC
Penyambung DAC ditandakan dengan "DAC" pada papan dan menyediakan lapan output analog dengan ketepatan 10 bit dan vol keluarantagjulat e 0..+10V. Penetapan pin penyambung DAC adalah seperti berikut:
| Pin | isyarat | Pin |
isyarat |
| 1 | Keluaran DAC 0 | 2 | GND |
| 3 | Keluaran DAC 1 | 4 | GND |
| 5 | Keluaran DAC 2 | 6 | GND |
| 7 | Keluaran DAC 3 | 8 | GND |
| 9 | Keluaran DAC 4 | 10 | GND |
| 11 | Keluaran DAC 5 | 12 | GND |
| 13 | Keluaran DAC 6 | 14 | GND |
| 15 | Keluaran DAC 7 | 16 | GND |
Jadual 3.3: Penyambung DAC
Pin 1 ditandakan dengan anak panah pada papan dan juga ditunjukkan dalam Rajah 3.2. Semua pin dengan nombor ganjil adalah yang berhampiran dengan tepi papan.
3.2.13 Penyambung Pengembangan
Penyambung pengembangan ditandakan dengan "Kuasa/SPI" pada papan. Di sini, peranti persisian tambahan boleh dilampirkan pada CPU melalui antara muka SPI atau UART. Juga, vol. analogtages (+5V dan +15V) disediakan di sini. Penetapan pin penyambung ini adalah seperti berikut:
| Pin | isyarat | Pin |
isyarat |
| 1 | +15V (analog) | 2 | Ruj DAC. 3.1V |
| 3 | +5V (analog) | 4 | +5V (digital) |
| 5 | UART RxD (tahap TTL) | 6 | UART TxD (tahap TTL) |
| 7 | SPI_CS | 8 | SPI_MISO |
| 9 | SPI_SCK | 10 | SPI_MOSI |
Jadual 3.4: Penyambung pengembangan
Pin 1 ditandakan dengan anak panah pada papan dan juga ditunjukkan dalam Rajah 3.2. Semua pin dengan nombor ganjil adalah yang berhampiran dengan tepi papan.
Penilaian Operasi
| Simbol | Parameter | Min | Taip | Maks |
Unit |
| VS | Bekalan kuasa DC voltage untuk operasi | 12 | 15 … 28 | 34 | V |
| ICOIL | Arus gegelung motor untuk gelombang sinus puncak (pencincang dikawal, boleh laras melalui perisian) | 0 | 0.3 … 1.5 | 1.5 | A |
| fCHOP | Kekerapan pencincang motor | 36.8 | kHz | ||
| IS | Arus bekalan kuasa (setiap motor) | << ICOIL | 1.4 * IMINYAK | A | |
| VINPROT | Masukan voltage untuk StopL, StopR, GPI0 (diod perlindungan dalaman) | -0.5 | 0 … 5 | V+5V+0.5 | V |
| VANA | Julat pengukuran analog INx bagi I/O | 0 … 5 | V | ||
| VADC | Julat pengukuran analog | 0 … 10 | V | ||
| VDAC | Julat keluaran analog | 0 … 10 | V | ||
| VINLO | INx, StopL, StopR input aras rendah | 0 | 0.9 | V | |
| VINHI | INx, StopL, StopR input aras tinggi (tarik naik 10k disepadukan kepada +5V untuk Stop) | 2 | 5 | V | |
| IOUTI | OUTx max +/- output semasa (CMOS output) (jumlah untuk semua output maks. 50mA) | +/-20 | mA | ||
| TENV | Suhu persekitaran pada arus undian (tiada penyejukan) | -40 | +70 | °C |
4.1 Data teknikal utama
- Bekalan voltage: DC, 12..34V
- Jenis motor: motor stepper bipolar, dua fasa
- Arus gegelung puncak maksimum: 1.5A (boleh laras oleh perisian dalam 255 langkah)
- Antara muka:
RS232 (lalai 9600 bps, maks. 115200 bps)
USB 2.0 - lapan input/output tujuan umum (sebagai output: 5V, maks. 20mA, atau sebagai input: tahap TTL digital atau analog maks. 5V, 10 bit)
- lapan input analog dengan ketepatan 16 bit dan vol inputtagjulat e 0..+10V
- lapan keluaran analog dengan ketepatan 10 bit dan keluaran voltagjulat e 0..+10V
- satu input penggera (tahap TTL)
- dua input suis henti untuk setiap motor (tahap TTL), kekutuban boleh dipilih untuk setiap motor
- CPU: ATmega128
- Kekerapan jam: 16MHz
- Pengawal motor stepper: dua TMC428
- Pemacu motor stepper: enam TMC246 (dengan StallGuard) atau enam TMC236 (tanpa StallGuard), dilanjutkan untuk 64 langkah mikro
- EEPROM untuk storan program TMCL: 16kBytes (sesuai untuk sehingga 2048 arahan TMCL)
- Tambahan 128kB RAM untuk pemerolehan data
- Peningkatan perisian tegar mungkin melalui RS232 atau antara muka USB
- Julat suhu operasi: -40..70°C
Penerangan Fungsian
Dalam Rajah 5.1 bahagian utama selalunya modul TMCM-612 ditunjukkan. Modul ini terutamanya terdiri daripada dua pengawal gerakan TMC428, enam pemacu motor stepper TMC246, memori program TMCL (EEPROM) dan antara muka hos (RS-232 dan USB). Istimewa ialah penukar ADC dan DAC dan RAM data tambahan sebanyak 128kbait.
5.1 Seni Bina Sistem
TMCM-612 menyepadukan pengawal mikro dengan sistem pengendalian TMCL (Trinamic Motion Control Language).
Tugas masa nyata kawalan gerakan direalisasikan oleh TMC428.
5.1.1 Pengawal Mikro
Pada modul ini, Atmel Atmega128 digunakan untuk menjalankan sistem pengendalian TMCL dan untuk mengawal TMC428. CPU mempunyai memori kilat 128Kbyte dan EEPROM 2Kbyte. Pengawal mikro menjalankan sistem pengendalian TMCL (Trinamic Motion Control Language) yang memungkinkan untuk melaksanakan arahan TMCL yang dihantar ke modul daripada hos melalui antara muka RS232 dan USB. Pengawal mikro mentafsir arahan TMCL dan mengawal TMC428 yang melaksanakan arahan gerakan. ROM denyar mikropengawal memegang sistem pengendalian TMCL dan memori EEPROM mikropengawal digunakan untuk menyimpan data konfigurasi secara kekal.
Sistem pengendalian TMCL boleh dikemas kini melalui antara muka RS232. Gunakan IDE TMCL untuk melakukan ini.
5.1.2 TMCL EEPROM
Untuk menyimpan program TMCL untuk operasi bersendirian, modul TMCM-612 dilengkapi dengan EEPROM 16kByte yang dipasang pada mikropengawal. EEPROM boleh menyimpan program TMCL yang terdiri daripada sehingga 2048 arahan TMCL.
5.1.3 Pengawal Pergerakan TMC428
TMC428 ialah IC kawalan motor stepper berprestasi tinggi dan boleh mengawal sehingga tiga motor stepper 2 fasa. Parameter gerakan seperti kelajuan atau pecutan dihantar ke TMC428 melalui SPI oleh mikropengawal. Pengiraan ramps dan kelajuan profiles dilakukan secara dalaman oleh perkakasan berdasarkan parameter gerakan sasaran. TMCM-612 mempunyai dua TMC428 untuk 6 paksi.
5.1.4 Pemacu Motor Stepper
Pada modul TMCM-612 cip pemacu TMCM246 digunakan. Cip ini serasi sepenuhnya dengan cip TMC236, tetapi mempunyai ciri StallGuard tambahan. Pemacu ini sangat mudah digunakan. Mereka boleh mengawal arus untuk dua fasa motor stepper. Mikrostepping 16x dan arus keluaran maksimum 1500mA disokong oleh IC pemacu ini. Oleh kerana pelesapan kuasa cip TMC236 dan TMC246 adalah sangat rendah, tiada sink haba atau kipas penyejuk diperlukan. Suhu cip tidak menjadi tinggi. Gegelung akan dimatikan secara automatik apabila suhu atau arus melebihi had dan dihidupkan semula secara automatik apabila nilai berada dalam had semula.
5.1.5 Penukar ADC / DAC
Penukar ADC boleh diprogramkan untuk melakukan input segerak langkah voltage imbas dan simpan nilai pada kadar data yang tinggi. Data ini boleh disimpan dalam RAM data 128 kbait tambahan.
5.2 StallGuard™ – Pengesanan Gerai Motor Tanpa Sensor
Modul TMCM-612/SG dilengkapi dengan pilihan StallGuard. Pilihan StallGuard membolehkan untuk mengesan jika beban mekanikal pada motor stepper terlalu tinggi atau jika pengembara telah terhalang. Nilai beban boleh dibaca menggunakan arahan TMCL atau modul boleh diprogramkan supaya motor akan dihentikan secara automatik apabila ia telah terhalang atau beban telah menjadi tinggi.
StallGuard juga boleh digunakan untuk mencari kedudukan rujukan tanpa memerlukan suis rujukan: Hanya aktifkan StallGuard dan kemudian biarkan pengembara berlari melawan halangan mekanikal yang diletakkan di penghujung jalan. Apabila motor telah berhenti ia pasti berada di penghujung jalannya, dan titik ini boleh digunakan sebagai kedudukan rujukan. Untuk menggunakan StallGuard dalam aplikasi sebenar, beberapa ujian manual harus dilakukan terlebih dahulu, kerana tahap StallGuard bergantung pada halaju motor dan pada kejadian resonans. Apabila menghidupkan StallGuard, mod operasi motor ditukar dan resolusi microstep mungkin lebih teruk. Oleh itu, StallGuard harus dimatikan apabila tidak digunakan.
Pereputan campuran harus dimatikan apabila StallGuard beroperasi untuk mendapatkan hasil yang boleh digunakan.
| Nilai | Penerangan |
| -7..-1 | Motor berhenti apabila nilai StallGuard dicapai dan kedudukan ditetapkan sifar (berguna untuk larian rujukan). |
| 0 | Fungsi StallGuard dinyahaktifkan (lalai) |
| 1..7 | Motor berhenti apabila nilai StallGuard dicapai dan kedudukan tidak ditetapkan sifar. |
Jadual 5.1: Parameter StallGuard SAP 205
Untuk mengaktifkan ciri StallGuard gunakan arahan TMCL SAP 205 dan tetapkan nilai ambang StallGuard mengikut Jadual 5.1. Nilai beban sebenar diberikan oleh GAP 206. IDE TMCL mempunyai beberapa alatan yang membolehkan anda mencuba dan melaraskan fungsi StallGuard dengan cara yang mudah. Mereka boleh didapati di "StallGuard" dalam menu "Persediaan" dan diterangkan dalam bab berikut.
5.2.1 Alat pelaras StallGuard
Alat pelarasan StallGuard membantu mencari parameter motor yang diperlukan apabila StallGuard akan digunakan. Fungsi ini hanya boleh digunakan apabila modul disambungkan yang menampilkan StallGuard. Ini disemak apabila alat pelarasan StallGuard dipilih dalam menu "Persediaan". Selepas ini telah berjaya diperiksa alat pelarasan StallGuard dipaparkan.
Mula-mula, pilih paksi yang akan digunakan dalam kawasan "Motor".
Kini anda boleh memasukkan halaju dan nilai pecutan dalam kawasan "Pandu" dan kemudian klik "Putar Kiri" atau "Putar Kanan". Mengklik salah satu butang ini akan menghantar arahan yang diperlukan ke modul supaya motor mula berjalan. Bar merah di kawasan "StallGuard" di sebelah kanan tingkap memaparkan nilai beban sebenar. Gunakan peluncur untuk menetapkan nilai ambang StallGuard. Jika nilai beban mencapai nilai ini motor berhenti. Mengklik butang "Berhenti" juga menghentikan motor. Semua arahan yang diperlukan untuk menetapkan nilai yang dimasukkan dalam dialog ini dipaparkan dalam kawasan "Arahan" di bahagian bawah tetingkap. Di sana, mereka boleh dipilih, disalin dan ditampal ke dalam editor TMCL.
5.2.2 StallGuard profiler
The StallGuard profiler ialah utiliti yang membantu anda mencari parameter terbaik untuk menggunakan pengesanan gerai. Ia mengimbas melalui halaju yang diberikan dan menunjukkan halaju mana yang terbaik. Sama seperti alat pelarasan StallGuard, ia hanya boleh digunakan bersama dengan modul yang menyokong StallGuard. Ini disemak sejurus selepas StallGuard profiler telah dipilih dalam menu “Persediaan”. Selepas ini telah berjaya diperiksa StallGuard profiletetingkap r akan ditunjukkan.
Pertama, pilih paksi yang akan digunakan. Kemudian, masukkan "Halaju mula" dan "Halaju tamat". Halaju permulaan digunakan pada permulaan profile rakaman. Rakaman tamat apabila halaju tamat telah dicapai. Halaju permulaan dan halaju tamat mestilah tidak sama. Selepas anda memasukkan parameter ini, klik butang "Mula" untuk memulakan StallGuard profile rakaman. Bergantung pada julat antara halaju permulaan dan tamat ini boleh mengambil masa beberapa minit, kerana nilai beban untuk setiap nilai halaju diukur sepuluh kali. Nilai "Halaju sebenar" menunjukkan halaju yang sedang diuji dan seterusnya memberitahu anda kemajuan profile rakaman. Anda juga boleh menggugurkan profile rakaman dengan mengklik butang "Batalkan". Hasilnya juga boleh dieksport ke Excel atau ke teks file dengan menggunakan butang “Eksport”.
5.2.2.1 Hasil daripada StallGuard profiler
Hasilnya ditunjukkan sebagai grafik dalam StallGuard profiler tingkap. Selepas profile rakaman telah selesai anda boleh menatal melalui profile grafik menggunakan bar skrol di bawahnya. Skala pada paksi menegak menunjukkan nilai beban: nilai yang lebih tinggi bermakna beban yang lebih tinggi. Skala pada paksi mengufuk ialah skala halaju. Warna setiap baris menunjukkan sisihan piawai bagi sepuluh nilai beban yang telah diukur untuk halaju pada titik itu. Ini adalah penunjuk untuk getaran motor pada halaju yang diberikan. Terdapat tiga warna yang digunakan:
- Hijau: Sisihan piawai adalah sangat rendah atau sifar. Ini bermakna tiada getaran secara berkesan pada halaju ini.
- Kuning: Warna ini bermakna mungkin terdapat sedikit getaran rendah pada halaju ini.
- Merah: Warna merah bermakna terdapat getaran yang tinggi pada halaju itu.
5.2.2.2 Mentafsir keputusan
Untuk menggunakan ciri StallGuard dengan berkesan, anda harus memilih halaju di mana nilai beban adalah serendah mungkin dan di mana warna hijau. Nilai halaju yang terbaik ialah nilai beban sifar (kawasan yang tidak menunjukkan sebarang garis hijau, kuning atau merah). Halaju yang ditunjukkan dalam warna kuning juga boleh digunakan, tetapi dengan berhati-hati kerana ia mungkin menyebabkan masalah (mungkin motor berhenti walaupun ia tidak terhenti).
Halaju yang ditunjukkan dalam warna merah tidak boleh dipilih. Kerana getaran, nilai beban selalunya tidak dapat diramalkan dan oleh itu tidak boleh digunakan untuk menghasilkan hasil yang baik apabila menggunakan pengesanan gerai.
Oleh kerana jarang sekali hasil yang sama dihasilkan apabila merakam profile dengan parameter yang sama untuk kali kedua, sentiasa dua atau lebih profiles hendaklah direkodkan dan dibandingkan antara satu sama lain.
5.3 Suis rujukan
Dengan suis rujukan, selang untuk pergerakan motor atau titik sifar boleh ditakrifkan. Kehilangan langkah sistem juga boleh dikesan, contohnya disebabkan oleh beban berlebihan atau interaksi manual, dengan menggunakan suis perjalanan. TMCM-612 mempunyai satu input suis rujukan kiri dan kanan untuk setiap motor.
| Motor X | Arah | Nama | had |
Penerangan |
| 0, 1, 2, 3, 4, 5 | In | R | TTL | Input suis rujukan kanan untuk Motor #X |
| 0, 1, 2, 3, 4, 5 | In | L | TTL | Input suis rujukan kiri untuk Motor #X |
Jadual 5.2: Suis rujukan pinout
Nota: Perintang pullup 10k untuk suis rujukan disertakan pada modul.
5.3.1 Suis had kiri dan kanan
TMCM-612 boleh dikonfigurasikan supaya motor mempunyai suis had kiri dan kanan (Rajah 5.4). Motor kemudian berhenti apabila pengembara telah mencapai salah satu suis had.
5.3.2 Konfigurasi Suis Tiga Kali
Adalah mungkin untuk memprogramkan julat toleransi di sekitar kedudukan suis rujukan. Ini berguna untuk konfigurasi suis tiga kali ganda, seperti yang digariskan dalam Rajah 5.5. Dalam konfigurasi itu dua suis digunakan sebagai suis henti automatik, dan satu suis tambahan digunakan sebagai suis rujukan antara suis henti kiri dan suis henti kanan. Suis henti kiri dan suis rujukan disambungkan bersama. Suis tengah (suis perjalanan) membolehkan pemantauan paksi untuk mengesan kehilangan langkah.
5.3.3 Suis Satu Had untuk sistem bulat
Jika sistem pekeliling digunakan (Rajah 5.6), hanya satu suis rujukan diperlukan, kerana tiada titik akhir dalam sistem sedemikian.
5.4 USB
Untuk menggunakan antara muka USB, pemacu peranti perlu dipasang terlebih dahulu. Terdapat pemacu peranti yang dihantar pada CD yang boleh digunakan dengan Windows 98, Windows ME, Windows 2000 dan Windows XP. Pemacu peranti tidak boleh digunakan dengan Windows NT4 dan Windows 95 kerana sistem pengendalian ini tidak menyokong USB sama sekali. Dalam kebanyakan pengedaran Linux pemacu untuk cip USB yang digunakan pada peranti TMCM-612 (FT245BM) sudah disertakan dalam kernel. Apabila modul TMCM-612 disambungkan ke antara muka USB PC buat kali pertama, anda akan digesa untuk pemacu oleh sistem pengendalian. Sekarang, masukkan CD dan pilih "tmcm-612.inf" file di sana. Pemacu kemudian akan dipasang dan kini sedia untuk digunakan.
Sila ambil perhatian bahawa TMCM-612 sentiasa memerlukan bekalan kuasanya sendiri dan tidak dikuasakan oleh bas USB. Jadi modul tidak akan dikenali jika ia tidak dikuasakan.
Untuk menggunakan sambungan USB dengan IDE TMCL, sekurang-kurangnya versi 1.31 IDE diperlukan. Dalam skrin "Sambungan" dialog "Pilihan", pilih "USB (TMCM-612)" dan kemudian pilih modul dalam kotak senarai "Peranti". Kini semua komunikasi antara IDE TMCL dan modul menggunakan antara muka USB. Untuk mengawal modul TMCM-612 membentuk aplikasi PC anda sendiri versi USB "TMCL Wrapper DLL" diperlukan.
Meletakkan TMCM-612 ke dalam Operasi
Atas dasar bekas kecilampia ditunjukkan langkah demi langkah bagaimana TMCM-612 ditetapkan untuk beroperasi. Pengguna yang berpengalaman boleh melangkau bab ini dan meneruskan ke bab 7:
Example: Aplikasi berikut adalah untuk melaksanakan dengan persekitaran pembangunan Perisian TMCL-IDE dalam modul TMCM-612. Untuk pemindahan data antara PC hos dan modul antara muka RS-232 digunakan.
Formula bagaimana "kelajuan" ditukar kepada unit fizikal seperti putaran sesaat boleh didapati dalam 7.1 Pengiraan:
Halaju dan Pecutan lwn. Microstep- dan Fullstep-Frequency Pusing Motor 0 kiri dengan kelajuan 500
Pusingkan Motor 1 ke kanan dengan kelajuan 500
Pusingkan Motor 2 dengan kelajuan 500, pecutan 5 dan bergerak antara kedudukan +10000 dan –10000.
Langkah 1: Sambungkan Antara Muka RS-232 seperti yang dinyatakan dalam 3.2.6.
Langkah 2: Sambungkan motor seperti yang dinyatakan dalam 3.2.4.
Langkah 3: Sambungkan bekalan kuasa.
Langkah 4: Hidupkan bekalan kuasa. LED on-board sepatutnya mula berkelip. Ini menunjukkan konfigurasi mikropengawal yang betul.
Langkah 5: Mulakan persekitaran pembangunan Perisian TMCL-IDE. Taipkan program TMCL berikut:
Penerangan untuk arahan TMCL boleh didapati di Lampiran A.
Langkah 6: Klik pada Ikon “Assemble” untuk menukar TMCL kepada kod mesin.
Kemudian muat turun program ke modul TMCM-612 melalui Ikon "Muat Turun".
Langkah 7: Tekan Ikon "Jalankan". Program yang dikehendaki akan dilaksanakan.
Program ini disimpan ke EEPROM mikropengawal. Jika pilihan automula TMCL dalam tab "Konfigurasi Modul" "Lain" diaktifkan, program akan dilaksanakan pada setiap kuasa dihidupkan.
Dokumentasi tentang operasi TMCL boleh didapati dalam manual rujukan TMCL. Bab seterusnya membincangkan operasi tambahan untuk menjadikan TMCM-612 sebagai sistem kawalan gerakan berprestasi tinggi.
Penerangan Operasi TMCM-612
7.1 Pengiraan: Halaju dan Pecutan lwn. Microstep- dan Fullstep-Frequency
Nilai parameter, dihantar ke TMC428 tidak mempunyai nilai motor biasa, seperti putaran sesaat sebagai halaju. Tetapi nilai ini boleh dikira daripada parameter TMC428, seperti yang ditunjukkan dalam dokumen ini. Parameter untuk TMC428 ialah:
| isyarat | Penerangan |
Julat |
| fCLK | frekuensi jam | 0..16 MHz |
| halaju | – | 0..2047 |
| a_maks | pecutan maksimum | 0..2047 |
| pulse_div | pembahagi untuk halaju. Semakin tinggi nilainya, semakin kecil nilai lalai halaju maksimum = 0 | 0..13 |
| ramp_div | pembahagi untuk pecutan. Semakin tinggi nilainya, semakin kecil nilai lalai pecutan maksimum = 0 | 0..13 |
| Usrs | resolusi microstep (microsteps per fullstep = 2usrs) | 0..7 (nilai 7 dipetakan secara dalaman kepada 6 oleh TMC428) |
Jadual 7.1: Parameter halaju TMC428
Kekerapan microstep motor stepper dikira dengan
Untuk mengira kekerapan langkah penuh daripada kekerapan langkah mikro, kekerapan langkah mikro mesti dibahagikan dengan bilangan langkah mikro setiap langkah penuh.
Perubahan dalam kadar nadi setiap unit masa (perubahan frekuensi nadi sesaat – pecutan a) diberikan b
Ini menghasilkan pecutan dalam langkah penuh:
Example:
f_CLK = 16 MHz
halaju = 1000
a_maks = 1000
pulse_div = 1
ramp_div = 1
usrs = 6
Jika motor stepper mempunyai cth 72 langkah penuh setiap putaran, bilangan putaran motor ialah:
TMCL
Seperti kebanyakan modul kawalan gerakan Trinamic yang lain, TMCM-612 juga dilengkapi dengan TMCL, Bahasa Kawalan Pergerakan Trinamic. Bahasa TMCL dalam unit ini telah dilanjutkan supaya enam motor boleh dikawal dengan arahan TMCL biasa. Dengan beberapa pengecualian, semua arahan berfungsi seperti yang diterangkan dalam "Manual Rujukan dan Pengaturcaraan TMCL". Perbezaan utama ialah julat parameter "Motor" telah dilanjutkan kepada enam motor: julatnya kini 0..5 supaya semua arahan yang memerlukan nombor motor boleh menangani semua enam motor. Semua parameter paksi boleh ditetapkan secara bebas untuk setiap motor. TMCL, Bahasa Kawalan Pergerakan TRINAMIC, diterangkan dalam dokumentasi berasingan, Rujukan dan Manual Pengaturcaraan TMCL. Manual ini disediakan pada CD TMC TechLib dan pada web tapak TRINAMIC: www.trinamic.com. Sila rujuk sumber ini untuk helaian data dan nota permohonan yang dikemas kini. CD-ROM TMC TechLib termasuk helaian data, nota aplikasi, skema papan penilaian, perisian papan penilaian, kod sumber examples, hamparan pengiraan parameter, alatan dan banyak lagi tersedia daripada TRINAMIC mengikut permintaan dan disertakan dengan setiap modul.
8.1 Perbezaan dalam arahan TMCL
Terdapat hanya dua arahan yang berbeza sedikit pada modul TMCM-612. Mereka adalah seperti berikut:
8.1.1 KOORD MVP
Perintah MVP ABS dan MVP REL adalah sama seperti modul lain, tetapi perintah MVP COORD mempunyai beberapa pilihan lagi. Atas sebab ini parameter "motor" dengan arahan MVP COORD ditafsirkan seperti berikut pada modul TMCM-610:
Menggerakkan hanya satu motor: tetapkan parameter "Motor" kepada nombor motor (0..5).
Menggerakkan berbilang motor tanpa interpolasi: Tetapkan bit 7 parameter "Motor". Sekarang bit 0..5 parameter "Motor" menentukan motor mana yang hendak dimulakan. Setiap bit ini bermaksud satu motor. Menggerakkan berbilang motor menggunakan interpolasi: Tetapkan bit 6 parameter "Motor".
Sekarang bit 0..5 parameter "Motor" menentukan motor mana yang hendak digerakkan menggunakan interpolasi. Setiap bit ini bermaksud satu motor. Tidak mungkin untuk memulakan kumpulan lebih daripada tiga motor menggunakan interpolasi. Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk memulakan satu kumpulan tiga motor sejurus selepas memulakan kumpulan tiga motor lain.
Examples:
- MVP COORD, $47, 2 menggerakkan motor 0, 1 dan 2 untuk menyelaras 2 menggunakan interpolasi.
- MVP COORD, $87, 5 menggerakkan motor 0, 1 dan 2 untuk menyelaras 5 tanpa menggunakan interpolasi.
Amaran: ciri interpolasi tidak tersedia dalam versi perisian tegar sebelum 6.31. Jika perlu, dapatkan perisian tegar terkini dari Trinamic webtapak dan tingkatkan modul anda.
8.1.2 TUNGGU RFS
Menunggu carian rujukan berbilang motor dengan arahan WAIT RFS tidak disokong. Julat parameter "motor" ialah 0..5 (untuk enam motor). Untuk menunggu berbilang carian rujukan, hanya gunakan satu perintah WAIT RFS untuk setiap motor.
8.2 Arahan tambahan
Beberapa arahan yang ditentukan pengguna digunakan untuk mengakses ciri tambahan TMCM-612 seperti ADC, DAC, kekutuban suis rujukan dan RAM pemerolehan data tambahan.
8.2.1 Baca ADC: UF0
Perintah UF0 digunakan untuk membaca ADC 16-bit tambahan. Perintah memilih saluran, memulakan penukaran dan kemudian mengembalikan hasilnya. Parameter “motor/bank” digunakan untuk memilih saluran (0..7). Dalam mod langsung TMCL gunakan input manual. Hasilnya adalah dalam julat 0..65535, di mana 65535 bermaksud +10V. Parameter lain arahan ini tidak digunakan dan harus ditetapkan kepada sifar. Cthample: Untuk membaca saluran 3 ADC, gunakan UF0 0, 3, 0.
8.2.2 Tulis kepada DAC: UF1
Perintah UF1 digunakan untuk menetapkan nilai DAC 10-bit tambahan. Jadi, nilai boleh ditetapkan antara 0 dan 1023. Nilai 1023 bersamaan dengan vol keluarantage daripada +10V. Parameter "motor/bank" digunakan untuk menentukan saluran (0..7), dan parameter "nilai" digunakan untuk menentukan nilai output.
Parameter "jenis" menentukan jika nilai malar atau penumpuk atau daftar x akan dikeluarkan pada DAC (jenis=0 mengeluarkan nilai malar, jenis=1 mengeluarkan penumpuk, jenis=2 mengeluarkan daftar x).
Example:
- Untuk menetapkan saluran DAC 5 kepada 517, gunakan UF1 0, 5, 517.
- Untuk menetapkan saluran DAC 5 kepada nilai penumpuk, gunakan UF1 1, 5, 0.
- Untuk menetapkan saluran DAC 5 kepada nilai daftar x, gunakan UF1 2, 5, 0.
8.2.3 Tetapkan kekutuban suis henti: UF2
Perintah UF2 digunakan untuk menetapkan kekutuban suis henti untuk setiap motor. Parameter "nilai" arahan digunakan sebagai topeng bit, di mana bit 0 bermaksud motor 0, bit 1 untuk motor 1 dan seterusnya. Apabila bit yang sepadan ditetapkan, kekutuban suis henti motor itu akan terbalik.
Parameter "jenis" dan "motor/bank" arahan ini tidak digunakan dan harus ditetapkan kepada sifar.
8.2.4 Baca daripada RAM data tambahan: UF3
Dengan semakan perisian tegar 6.35 atau lebih tinggi, arahan UF3 dan UF4 boleh digunakan untuk mengakses RAM tambahan. Perintah UF3 digunakan untuk membaca data daripada RAM pemerolehan data tambahan. Bergantung pada parameter "jenis" perintah UF3 mempunyai enam fungsi berbeza:
- UF3 0, 0, : Tetapkan penunjuk baca RAM kepada nilai .
- UF3 1, 0, 0: Tetapkan penunjuk baca RAM kepada nilai yang disimpan dalam penumpuk.
- UF3 2, 0, 0: Dapatkan penunjuk baca RAM (salin nilainya kepada penumpuk).
- UF3 3, 0, 0: Baca nilai dari RAM pada alamat yang diberikan oleh penunjuk baca RAM.
- UF3 4, 0, 0: Baca nilai daripada RAM pada alamat yang diberikan oleh penunjuk baca RAM, kemudian tambahkan penunjuk bacaan RAM dengan satu supaya ia menghala ke lokasi memori seterusnya.
- UF3 5, 0, : Baca nilai daripada RAM pada alamat tetap yang diberikan oleh nilai .
Dengan arahan ini adalah mungkin untuk membaca data yang disimpan dalam RAM tambahan ke dalam daftar penumpuk supaya ia boleh diproses lebih lanjut. Sudah tentu arahan ini juga boleh digunakan dalam mod langsung supaya cth hos boleh membaca data yang sebelum ini telah disimpan dalam RAM cth oleh program TMCL.
Penunjuk bacaan RAM membolehkan anda mengakses RAM pada alamat yang telah ditetapkan sebelum ini. Ia juga boleh dinaikkan secara automatik. Jadi daftar penumpuk tidak perlu digunakan untuk tujuan tersebut.
Arahan UF3 dan UF4 menangani RAM sebagai susunan perkataan 32 bit supaya sehingga 32767 nilai boleh disimpan dalam RAM menggunakan arahan ini (penunjuk bacaan RAM tidak boleh ditetapkan kepada nilai melebihi 32767).
8.2.5 Tulis kepada RAM data tambahan: UF4
Perintah UF4 digunakan untuk menulis data ke RAM pemerolehan data tambahan. Bergantung pada parameter "jenis" perintah UF4 mempunyai enam fungsi berbeza:
- UF4, 0, 0, : Tetapkan penuding tulis RAM kepada nilai .
- UF4 1, 0, 0: Tetapkan penuding tulis RAM kepada nilai yang disimpan dalam penumpuk.
- UF4 2, 0, 0: Dapatkan penunjuk tulis RAM (salin nilainya kepada penumpuk).
- UF4 3, 0, 0: Tulis kandungan penumpuk ke RAM pada alamat yang diberikan oleh penuding tulis RAM.
- UF4 4, 0, 0: Tulis kandungan penumpuk ke RAM pada alamat yang diberikan oleh penuding tulis RAM dan kemudian naikkan penuding tulis RAM supaya ia menghala ke lokasi memori seterusnya.
- UF4 5, 0, : Tulis kandungan penumpuk ke RAM pada alamat tetap yang diberikan oleh nilai .
- UF4 6, 0, : Tulis nilai tetap kepada RAM pada alamat yang diberikan oleh penunjuk tulis RAM.
- UF4 7, 0, : Tulis nilai tetap ke RAM pada alamat yang diberikan oleh penunjuk tulis RAM dan kemudian naikkan penunjuk tulis RAM supaya ia menunjuk ke lokasi memori seterusnya.
Dengan arahan ini adalah mungkin untuk menulis data ke RAM tambahan supaya ia boleh disimpan untuk pemprosesan selanjutnya (cth mengambil samples daripada ADC untuk pemprosesan kemudian). Sudah tentu arahan ini juga boleh digunakan dalam mod langsung supaya hos boleh menulis nilai kepada RAM untuk diproses oleh TMCM-612 kemudian. Penunjuk tulis RAM membolehkan anda mengakses RAM pada alamat yang telah ditetapkan sebelum ini. Penunjuk tulis RAM juga boleh ditambah secara automatik selepas setiap capaian tulis supaya penumpuk tidak perlu digunakan untuk tujuan ini. Perintah ini tersedia dalam semakan perisian tegar 6.35 atau lebih tinggi. Dalam contoh berikutampOleh itu, nilai ADC diukur dan disimpan ke RAM setiap saat. bekas ituamples menggunakan ciri kenaikan automatik.
UF4 0, 0, 0 //Tetapkan penuding tulis RAM kepada 0 Gelung:
GIO 0, 1 //Baca ADC 0
UF4 4, 0, 0 //Simpan nilai pada RAM dengan kenaikan automatik WAIT TICKS, 0, 10
UF4 2, 0, 0 //Semak sama ada RAM sudah penuh
KOMP 32767
JC LE, Gelung
Sejarah Semakan
9.1 Semakan Dokumentasi
| Versi | tarikh | Pengarang |
Penerangan |
| 1.00 | 11-Nov-04 | OK | Versi awal |
| 1.01 | 07-Nov-05 | OK | AD dan DAC voltages diperbetulkan |
| 1.10 | 15-Sep-06 | HC | Semakan Utama |
| 1.11 | 16-Mei-08 | OK | Ciri interpolasi ditambah |
| 1.12 | 1-Apr-09 | OK | Perintah UF3 dan UF4 ditambah |
| 1.13 | 29-Mac-12 | OK | Perintah UF1 dilanjutkan (perisian tegar V6.37) |
Jadual 9.1: Semakan Dokumentasi
9.2 Semakan Perisian Tegar
| Versi | Komen |
Penerangan |
| 6.00 | Keluaran Awal | Sila rujuk kepada dokumentasi TMCL |
| 6.31 | Juga menyediakan ciri interpolasi | |
| 6.35 | RAM tambahan boleh ditangani menggunakan arahan UF3 dan UF4 | |
| 6.37 | Perintah UF1 dilanjutkan supaya akumulator atau daftar x boleh dikeluarkan pada DAC. |
Jadual 9.2: Semakan Perisian Tegar
Hak Cipta © 2008..2012 oleh TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
Trinamic Motion Control GmbH & Co KG
Sternstrasse 67
D – 20357 Hamburg, Jerman
Telefon +49-40-51 48 06 – 0
FAKS: +49-40-51 48 06 – 60
http://www.trinamic.com
Dokumen / Sumber
 |
TRINAMIC TMCM-612 6-Axis Controller Papan Pemacu Resolusi Tinggi [pdf] Manual Pengguna TMCM-612 6-Axis Controller Papan Pemacu Resolusi Tinggi, TMCM-612, 6-Axis Controller Papan Pemacu Resolusi Tinggi, Papan Pemacu Resolusi Tinggi, Papan Pemandu Resolusi, Papan Pemandu, Papan |