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3-2019

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  • Medizinelektronik
  • Medizintechnik
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Antriebe/Steuerung

Antriebe/Steuerung Steuerungs-ASICs für Schritt- und Servomotoren Dynetics GmbH Info@dynetics.eu www.dynetics.eu Der PLC6100 ist ein ASIC zur Bewegungssteuerung für Servound Schrittmotoren. Er ist leistungsstark und stellt eine komplette Lösung für Motion-Control- Anwendungen dar. Er hat einen Hochgeschwindigkeits-Impulsausgang, der ihn mit hoch auflösenden Linearmotoren kompatibel macht. Die Funktionen können mit einfachen Befehlen gesteuert werden, was dem Anwender die Bedienung vereinfacht. Der ASIC ist so programmiert, das er die CPU spürbar entlastet. Der PLC6100 setzt laut Hersteller den Standard bei der Steuerung von Schritt- und Servomotoren. Eigenschaften Der ASIC verfügt über ein eingebautes Vorregister (1 Stufe), einen Vor- und Rückwärtszähler und zwei Komparatoren pro Achse, eine Funktion für die lineare Interpolation für eine beliebige Achsenanzahl, Encoder-Anschluss, Servo motor-Schnittstelle sowie eine integrierte allgemeine Rückkopplung und Regelung. Die maximale Ausgangsfrequenz der Vorund Rückwärtszähler reicht bis zu 15 MPPS, und unterstützt eine hohe Auflösung und einen großen Hub bei der linearen Motorsteuerung. Die ICs der PCL6100-Reihe sind entweder mit einem 8/16-Bit- Parallelbus oder 4-Draht seriellem Bus verfügbar. Zu den erweiterten Funktionen gehören neben der linearen Interpolation die vollständig anpassbare lineare und S-Kurven-Beschleunigung/Verzögerung, Zwischenspeicherung der Daten für eine kontinuierliche Bewegung, direktes Überschreiben der Beschleunigungs- oder Zielposition, Antiruckelregelung, integrierte Homingroutine, automatische Einstellung der Hochlauframpe, 18 verschiedene direkt ansprechbare Modi, usw. Datenzwischenspeicherung Durch die Möglichkeit der Datenzwischenspeicherung wird ein komplikationsloser Übergang zum nächsten Vorgang gewährleistet. Zusätzlich stehen 10 verschiedene Betriebsarten zur Verfügung. Die Interrupt-Funktionen können 11 unterschiedliche Fehler und 21 unterschiedliche Events abbilden. Das manuelle Eingabeterminal von Pulsar hat keine Multiplikation- und Division Funktion. Schnittstellen Der ASIC ist mit den bekannten 8/16-bit Bussen und den neuen seriellen Datenbus-Systemen kompatibel. Wenn die serielle Schnittstelle verwendet wird, kann der parallele Bus als GPIO- Port eingesetzt werden. Erweiterte Verbindungsoption sind bis 4 LSIs mit einem Slave-Select Signal möglich. Neues Evaluation-Kit PCL6115 Das PCL6115 ist eines der neusten ASICs aus der PCL6100- Reihe für die Steuerung einer einzigen Achse. Im Vergleich zu Produkten aus der bisherigen PCD-Reihe bietet der IC verschiedene neue Funktionen, beispielsweise die maximale Frequenz 15 Mpps. Außerdem unterstützt der IC auch lineare Motoren mit einer hohen Auflösung. Zur Evaluierung der Antriebe hat NPM ein Evaluation Kit entwickelt, das auf dem PCL6115 basiert. Das Kit enthält einen PM-Schrittmotor mit Getriebe PFCU30-24V4GM, der einen mit Schrittwinkel von 1,25 hat und eine Übersetzung von 1/12 bietet. Die Inbetriebnahme des Evaluation Kits ist einfach. Die Software kann von der Webseite heruntergeladen werden. Durch die Evaluierung kann der Anwender die optimale Lösung für seine Motion-Control-Anwendungen finden. 38 meditronic-journal 3/2019

Kleine Bauform und kleiner Vollschrittwinkel 20 mm, 28 mm, 39 mm und 42 mm Kantenlänge und 0,45°, 0,9° und 1,8° Vollschrittwinkel. Das sind die Eckdaten der kleinen 2-Phasen Schrittmotoren der EC Motion GmbH. Diese kleinen Schrittmotorflansche und kleinen Vollschrittauflösungen er möglichen den Entwicklern und Konstrukteuren ganz neue Einsatzbereiche. Haupteinsatz finden diese Schrittmotoren überall dort, wo eine kleine und kompakte Bauform, eine einfache und exakte Positionierung und hohe Geschwindigkeiten und Schrittauflösungen wichtig sind. Wie es z. B. in der Biomechanik oder Medizintechnik, in Laborgeräten oder in immer kompakteren Handlinggeräten der Fall ist. Anwendungen sind u. a. Roboterarme, Pumpen oder Dosiergeräte, Dialyse- oder Analysegeräte oder Mikroskoptische wo die kompakten Schrittmotoren im Gerät platziert werden. Die Schrittmotoren sind in unterschiedlichen Baulängen erhältlich. Haltemomente von bis zu 34 mNm (Flansch 20 mm), 140 mNm (Flansch 28 mm) und rund 1000 mNm (Flansch 42 mm) ermöglichen mit den sehr hohen Drehzahlen von über 3000 U/min im Vollschritt, einen weiten Einsatzbereich. Ansteuerbar sind die Schrittmotoren u. a. mit den Leistungsteilen ECMD241, ECMD242. EC Motion GmbH info@ec-motion.de www.ec-motion.de Controller-Modul für komplexe Bewegungsprofile Das Commander-Controller- Modul CMD-4EX-CR ist die optimale Lösung für Kunden, die auf ihrer eigenen Leiterplatte einen Motion Controller mit den Funktionalitäten des 4-Achsen FMAX- Stand-alone-Subsystems integrieren möchten. Die frei programmierbare Mehrachsensteuerung verkürzt erheblich die Entwicklungs- und Produkteinführungszeit. Der CMD-4EX-CR ist ein kompaktes programmierbares Modul. Er wird als Herzstück auf die eigene Leiterplatte integriert und kann bis zu vier Achsen auf einmal optimal steuern. Der Controller ermöglicht mit nur einem Modul viele Lösungen für die Realisierung von komplizierten Bewegungsprofilen bis zu vier Achsen. Unterstützt werden sowohl rotierende als auch lineare bürstenlose Gleichstrommotoren, Schrittmotoren oder Positioniertische in beliebiger Kombination. Schnittstellen Das CMD-Modul enthält frei programmierbare Lösungen für Mehrachsensteuerung, realisiert hohe Datenübertragungsraten über Ethernet oder kommuniziert über eine USB 2.0 und RS-485 Schnittstelle. Außerdem sind ein I 2 C Bus und 2x SPI Bus als externen IC-Schnittstellen vorhanden. Eigenschaften Das Modul bietet eine lineare und zirkulare Interpolation bei zwei bis vier Achsen. Es unterstützt 13 Homingroutinen, „On-the-fly- Einstellung von Geschwindigkeit und Position, absolute und inkrementale Position, sowie S-Kurve und trapezförmige Bewegungsprofile, sowie lineare Interpolation (XYZU), Bogen-/Kreisinterpolation (beliebige zwei Achsen), Helix-/ Tangentialinterpolation(XYZ), kontinuierliche Konturierung (XYZ: 100 Move Buffer Size), Encoder Rückmeldung und koordinierte Bewegungsabläufe (linear und zirkular). Es ist mit bis zu 40 universellen Ausgängen ausgestattet. Benutzerfreundliche Programmierung Das Stand-Alone System kann sowohl im PC-basierten oder im Stand-alone Modus arbeiten. Es bietet eine bedienerfreundliche, kostengünstige Mehrachsen- Bewegungsprogrammierung und unterstützt die BASIC-ähnliche Programmiersprache AScript des Herstellers NPM und C, C++, VB, VB.net, Linux, Labview und Matlab (mit Beispielen). Der Hersteller hat ein Entwicklungskit mit der dazugehörenden Software zusammengestellt. Bilder: Nippon Pulse Dynetics GmbH Info@dynetics.eu www.dynetics.eu meditronic-journal 3/2019 39

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