檢測(cè)認(rèn)證人脈交流通訊錄
- 一、 產(chǎn)品概述 英諾伺服Servo Shaft 16系列試驗(yàn)箱套件是本公司最新推出的面向高校和科研機(jī)構(gòu)的教學(xué)及評(píng)估工具。該試驗(yàn)箱將Techsoft公司的智能伺服控制器IDM640-8EIA和本公司16系列直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，配合對(duì)應(yīng)的I/O擴(kuò)展套件，使用戶(hù)能夠有一個(gè)更加簡(jiǎn)易和直接的方法來(lái)快速實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的評(píng)估。同時(shí)配合本實(shí)驗(yàn)箱所帶軟件，能夠輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。 1.1．控制器簡(jiǎn)介 IDM640-8EIA是一款基于最新 DSP 技術(shù)的全數(shù)字智能伺服驅(qū)動(dòng)器，集多類(lèi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制功能一體，為客戶(hù)提供一個(gè)高性能、多功能、低成本的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。 智能伺服驅(qū)動(dòng)器適用于控制驅(qū)動(dòng)直流無(wú)刷電機(jī)、交流無(wú)刷電機(jī)（也稱(chēng)永磁同步）、直 流有刷電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。可接受正交增量式編碼器作為位置反饋信號(hào)接口。 IDM640-8EIA 智能伺服驅(qū)動(dòng)器集運(yùn)動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)和 PLC 功能于一個(gè)緊湊的單元中，無(wú)需外部運(yùn)動(dòng)控 制器，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。驅(qū)動(dòng)器均可執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩控制模式，單軸、多軸或獨(dú)立（Standlone）工作模式可選。應(yīng)用高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制語(yǔ)言（TML），下列操作均可在驅(qū)動(dòng)器上直接完成： □ 設(shè)置各種運(yùn)動(dòng)模式（T/S 型曲線(xiàn), PVT, PT, 電子齒輪、凸輪等） □ 在線(xiàn)改變運(yùn)動(dòng)模式或運(yùn)動(dòng)參數(shù) □ 執(zhí)行回原點(diǎn)順序 □ 通過(guò)以下方式控制程序流程 • 條件跳轉(zhuǎn)與 TML 功能調(diào)用 • 預(yù)定義或可編程條件產(chǎn)生的 TML 中斷（如保護(hù)觸發(fā)、限位開(kāi)關(guān)變換或捕獲輸入等） • 等待可編程事件發(fā)生 □ 數(shù)字 I/O 處理和模擬量輸入信號(hào) □ 執(zhí)行算術(shù)和邏輯操作 □ 執(zhí)行多軸之間的數(shù)據(jù)傳輸 □ 通過(guò)發(fā)送多軸運(yùn)動(dòng)指令從另一個(gè)軸控制其中一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng) □ 發(fā)送組（Group）控制指令（多點(diǎn)傳輸），可同時(shí)啟動(dòng)該組所有軸已預(yù)存的運(yùn)動(dòng)程序 □ 實(shí)現(xiàn)多軸同步控制（多達(dá) 256 軸） 運(yùn)用 EasyMotion Studio 編程 TML 程序，您能在復(fù)雜多軸的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)主機(jī)(Master) 與驅(qū)動(dòng)器之間的分布式智能控制，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和通信需求。例如，您能運(yùn)用 TML 編程驅(qū)動(dòng)器執(zhí) 行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)任務(wù)且在執(zhí)行過(guò)程中與主機(jī)（master）交換信息，替代一個(gè)軸的每個(gè)動(dòng)作都需要輸 入控制指令。因此，主機(jī)（Master）將減少每軸控制的工作任務(wù)，如：通過(guò) RS232/485/CAN 調(diào)用 預(yù)存于驅(qū)動(dòng)器 EEPROM 中的 TML 功能（如果需要也可以終止執(zhí)行），等待 TML 觸發(fā)信息執(zhí)行。 除 CANopen 主機(jī)（Master）外，IDM640-8EIA 驅(qū)動(dòng)器還可以使用 TML_LIB 系列運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)通過(guò) PC或 PLC 對(duì)其進(jìn)行控制。為所有的運(yùn)動(dòng)控制器編程，IDM640-8EIA 試運(yùn)行可運(yùn)用 EasySetUp 來(lái)完成。 1.2. 控制器主要特性 ● 帶內(nèi)置運(yùn)動(dòng)控制器和高級(jí) TML 運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言，控制驅(qū)動(dòng)直流有刷、直流無(wú)刷、交流無(wú)刷（永磁同步）、2/3 相步進(jìn)電機(jī) ● 位置、速度、轉(zhuǎn)矩控制模式 ● 多類(lèi)運(yùn)動(dòng)編程模式： 帶 T 型或 S 型位置速度曲線(xiàn) 位置、速度、時(shí)間(PVT)三階插補(bǔ) 位置、時(shí)間(PT)一階插補(bǔ) 電子齒輪和凸輪 外部模擬和數(shù)字參考量輸入 33 種回原點(diǎn)模式 ● 增量編碼器和數(shù)字霍爾傳感器接口：5V 單端、集電極開(kāi)路或 RS-422 差分 ● 絕對(duì)式編碼器 SSI 接口：RS-422 差分 ● 第二增量編碼器/脈沖+方向接口（5V 或 24V 單端，集電極開(kāi)路或 RS-422 差分）做為外部主 機(jī)(Master)數(shù)字參考量輸入 ● 數(shù)字 I/O： 共 6 個(gè)輸入，24V 兼容，光電隔離，2 個(gè)為通用，2 個(gè)為限位開(kāi)關(guān)，2 個(gè)為復(fù)位和使能 （可做急停用）；2 個(gè)為脈沖+方向或第二編碼器差分輸入,24V/5V 可選，最大脈沖頻率 可達(dá) 1M/s(不用時(shí)可編程作為通用輸入) 共 6 個(gè)數(shù)字輸出，光電隔離，24V 兼容 PNP 類(lèi)型，80/160mA,短路保護(hù)：4 個(gè)為通用輸 出，2 個(gè)為伺服準(zhǔn)備和伺服報(bào)警輸出 ● 2 個(gè)+/-10V 差分模擬量輸入，為參考量和反饋量輸入（不用時(shí)可作為通用模擬量輸入） ● 緊湊設(shè)計(jì)：136×95×26 mm ● RS232/485 串行通訊，速率高達(dá) 115Kbps ● CAN-bus 2.0A/2.0B 高達(dá) 1Mbit/s,光電隔離，帶可選通信協(xié)議： 兼容 CiA 標(biāo)準(zhǔn): DS301 和 DSP402 兼容Techsoft所有帶 CAN-bus 接口的驅(qū)動(dòng)器 ● 電機(jī)溫度傳感器接口 ● 32K×16 SRAM 為數(shù)據(jù)存取和 8K×16 EEPROM 為設(shè)置數(shù)據(jù)與預(yù)存 TML 程序 ● 典型 PWM 開(kāi)關(guān)頻率：20KHZ ● 典型轉(zhuǎn)矩環(huán)刷新頻率：10 kHz ● 速度/位置環(huán)刷新頻率：1-10 kHz ● 輸出連續(xù)電流：8ARMS ，峰值電流：16.5A ● 可單一電源供電，邏輯電源與電機(jī)電源電壓：12-80 VDC ● 最小負(fù)載電感：50μH @12V, 200 μH @ 48 V, 330 μH @80V ● 工作溫度環(huán)境：0-40°C （可根據(jù)客戶(hù)要求，-40-80°C 可選） 1.3．Servo Shaft直線(xiàn)電機(jī)簡(jiǎn)介 管狀直線(xiàn)電機(jī)(也稱(chēng)桿狀直線(xiàn)電機(jī)、棒狀直線(xiàn)電機(jī)、棒狀線(xiàn)性馬達(dá)、桿狀線(xiàn)性馬達(dá)、管狀線(xiàn)性馬達(dá))的基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)帶內(nèi)置高能永磁體的不銹鋼軸定子和一個(gè)含有精密無(wú)鐵芯線(xiàn)圈的滑塊動(dòng)子組成。由于環(huán)形繞組可以實(shí)現(xiàn)360的磁力線(xiàn)垂直切割，所以定子的磁通均得到了最高效的利用，實(shí)現(xiàn)了在其他直線(xiàn)電機(jī)中不可能實(shí)現(xiàn)的高推力密度和高效率。得益于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，管狀直線(xiàn)電機(jī)能夠輕松實(shí)現(xiàn)100nm的高分辨率。 SS（Servo Shaft）系列直線(xiàn)伺服電機(jī)采用公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“正弦磁束縛（SMR）”技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)的三維電磁場(chǎng)有限元分析技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)成功的高性能直線(xiàn)伺服電機(jī)系列。此種電機(jī)有如下特點(diǎn)： ● 高推力：最大推力可以做到500N； ● 高加速度：最大加速度可以做到10G； ● 寬廣的調(diào)速范圍：可以實(shí)現(xiàn)0.1mm/s-4000mm/s； ● 零齒槽效應(yīng)、無(wú)渦流損耗、無(wú)端部效應(yīng)、可以輕松實(shí)現(xiàn)亞微米的高定位精度； ● 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，電磁力直接實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)而不需要凸輪、齒輪、傳送帶或其它機(jī)械裝置 ● 極少的安裝組件、無(wú)徑向磁作用力、大氣隙、免維護(hù)，非接觸驅(qū)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生象滾珠絲桿的間隙而造成的精度誤差，是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一種高性?xún)r(jià)比解決方案； ● 高效率、超靜音、360°散熱設(shè)計(jì)、無(wú)需強(qiáng)制冷卻； ● 全磁密封緊湊型設(shè)計(jì)，可用于水下及真空等苛刻場(chǎng)合，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境（選配）； ● 低慣量、直驅(qū)、高穩(wěn)定性、調(diào)整簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)完全可控的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)和行程。 1.4．Servo Shaft直線(xiàn)電機(jī)參數(shù) 1604 1605 1606 1607 1608 1609 1610 峰值推力 N 42.0 52.5 63.0 73.5 84.0 94.5 105.0 額定推力 N 14.0 17.5 21.0 24.5 28.0 31.5 35.0 峰值電流 A 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 額定電流 A 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 推力常數(shù) N/Arms 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 反電勢(shì)常數(shù) Vpk/m/s 8.1 10.2 12.2 14.2 16.3 18.3 20.3 最高速度 m/s 4 4 4 4 4 4 4 最高加速度 m/s/s 100 100 100 100 100 100 100 最大行程 mm 1100 1083 1066 1049 1032 1015 998 動(dòng)子尺寸W*H*L mm 38*38*109 38*38*126 38*38*143 38*38*160 38*38*177 38*38*194 38*38*211 定子直徑 mm 16 16 16 16 16 16 16 內(nèi)置傳感器 um 5-25 5-25 5-25 5-25 5-25 5-25 5-25 外部傳感器 um 0.01-5 0.01-5 0.01-5 0.01-5 0.01-5 0.01-5 0.01-5 相電感 mH 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 相電阻 omiga 5.6 7 8.4 9.8 11.2 12.6 14 極距 mm 30 30 30 30 30 30 30 二、I/O擴(kuò)展板介紹 2.1．什么是I/O擴(kuò)展板? I/O擴(kuò)展板是一個(gè)能夠幫組用戶(hù)更快的評(píng)估本直線(xiàn)電機(jī)試驗(yàn)箱系統(tǒng)的輔助組件。它能夠與Techsoft公司的IDM640及其他驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)無(wú)縫匹配。此擴(kuò)展板組件通過(guò)J9接口與IDM640及其他驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，使用戶(hù)能夠有一個(gè)更加簡(jiǎn)易和直接的方法來(lái)快速評(píng)估IDM640智能驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)的通用輸入輸出、專(zhuān)門(mén)的I/O及模擬量的輸入。此組件能夠以各種方式使用，不但能對(duì)智能控制器做快速有效的評(píng)估，而且配合對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器可以完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。 2.2．特點(diǎn): ● 通過(guò)按鍵和調(diào)整電位器能夠真實(shí)模擬PLC或主機(jī)指令，例如(Enable, Limit Switches, I/O or Analogue Reference, …) ● 通過(guò)板上的LED輸出能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制器可視化的操作。 ● 分布的圓形測(cè)試點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)外部示波器或者信號(hào)源的互聯(lián)。 2.3．參數(shù): 電源： o 可通過(guò)IDM640提供 (+12…+48V)電源，通過(guò)J2鏈接 或者通過(guò)J1連接器外部電源供電。 測(cè)試信號(hào)： ● 7個(gè)通用的24V兼容數(shù)字輸入： IN#2/LSP, IN#24/LSN, IN#16/ENABLE, IN#36, IN#37/DIR, IN#38/PULSE, IN#39 ● 2個(gè)通用的TTL電平兼容的數(shù)字輸入：IN#37/D5V, IN#38/P5V ● 1個(gè)專(zhuān)用的數(shù)字輸入：RESET ● 5個(gè)通用的數(shù)字輸出： OUT#25/READY OUT#28, OUT#29, OUT#30, OUT#31 ● 1個(gè)專(zhuān)用的數(shù)字輸出： OUT#12/ERROR ● 2個(gè)差分模擬量輸入： –10…+10V / 100K: TACHO, REF 2.4．尺寸： 86 x 82 x 22 mm 2.5．連接器: ● J2 – 是實(shí)現(xiàn)I/O接口板與IDM640互聯(lián)的接口，采用26芯電纜和高密D型接口實(shí)現(xiàn)；. ● J1 –外部24V電源供電接口, 是為光電耦合器輸入輸出設(shè)計(jì)的。 所有輸入輸出信號(hào)都是通過(guò)J2來(lái)實(shí)現(xiàn)接口板到IDM640的信號(hào)傳遞的。下面詳細(xì)描述了I/O接口板與IDM640的所有I/O信號(hào) 2.6．通用輸入 I/O擴(kuò)展板為IDM640提供了7個(gè)通用輸入信號(hào)，每個(gè)信號(hào)都可以通過(guò)各自的按鍵實(shí)現(xiàn)信號(hào)的上拉。每個(gè)I/O都有自己的測(cè)試點(diǎn)，在PCB上都有對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)：如“IN#2/LSP”, “IN#24/LSN”, “IN#36”, “IN#37/DIR”, “IN#38/PULSE”, “IN#39” 和 “ENABLE” 當(dāng)按鍵按下去時(shí)，此時(shí)的狀態(tài)是邏輯“1”，其他狀態(tài)都是邏輯“0”下面兩種方式中任何一種都會(huì)使LED變亮，此時(shí)的狀態(tài)是邏輯“1”： - 相對(duì)應(yīng)的按鍵被按下 - 外部邏輯”1”的信號(hào)被連接到相應(yīng)引腳的測(cè)試點(diǎn)上 PCB板上標(biāo)有“0VPLC” 的是數(shù)字地。 有一些通用的輸入用TML指令可以使之做為專(zhuān)用的輸入來(lái)使用，比如限位開(kāi)關(guān)（ limit switches），方向和脈沖輸入（ pulse and direction inputs）,，使能（enable） 當(dāng)作為脈沖方向輸入時(shí)，要特別注意以下的情況：: - IN#37/DIR 和 IN#38/PULSE 是24VDC 兼容的； - IN#37/D5V 和 IN#38/P5V 是 TTL兼容 (僅5V ). 取決于驅(qū)動(dòng)器的配置，要保證有足夠的輸入。 2.7. 專(zhuān)用輸入 RESET I/O擴(kuò)展板有一個(gè)專(zhuān)用的輸入信號(hào)連到IDM640，這個(gè)信號(hào)能夠通過(guò)按鍵拉低，當(dāng)按鍵按下去時(shí)，此時(shí)的狀態(tài)是邏輯“0”，其他的狀態(tài)是邏輯“1”。復(fù)位按鍵在PCB上標(biāo)有 “RESET” 。 2.8. 通用數(shù)字輸出 I/O擴(kuò)展板上有5個(gè)通用的數(shù)字輸出，信號(hào)是從IDM640出來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)每一個(gè)LED的邏輯狀態(tài)來(lái)判斷對(duì)應(yīng)引腳的邏輯值。 (LED8, LED9, LED10, LED11, LED12) 。這些輸出是： OUT#25/READY, OUT#28, OUT#29, OUT#30, OUT#31。這些輸出的負(fù)載是通過(guò)一個(gè)4.7K的電阻連接到0VPLC 的LED。所以當(dāng)對(duì)應(yīng)的引腳邏輯狀態(tài)是1時(shí)，相應(yīng)的LED會(huì)點(diǎn)亮。 系統(tǒng)重新啟動(dòng)以后，OUT#25/READY 被系統(tǒng)軟件配置成邏輯“1”。 用戶(hù)也可以通過(guò)TML指令直接修改此狀態(tài)。 2.9. 專(zhuān)用數(shù)字輸出 ERROR IDM640檢測(cè)到短路等輸出錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)將OUT#12/ERROR 電平拉高，這時(shí)會(huì)點(diǎn)亮相應(yīng)的LED。用戶(hù)也可以直接通過(guò)TML指令來(lái)修改此輸出狀態(tài)。 2.10. 使用光耦隔離的數(shù)字I/O 當(dāng)使用外部24V電源供電時(shí)，幾乎所有的數(shù)字I/O都要工作在光耦隔離模式。插針SW2在PCB上有詳細(xì)的標(biāo)識(shí)。SW2插針的位置決定了是否使用隔離模式。 - SW2插針位置在2、4時(shí)，此時(shí)是普通的供電方式，邏輯電源通過(guò)IDM640進(jìn)行供電的 - SW2插針位置在1、3時(shí)，此時(shí)通過(guò)J1實(shí)現(xiàn)數(shù)字I/O的光耦隔離輸入，PCB上有詳細(xì)的標(biāo)識(shí)。 2.11. 模擬量輸入 本I/O擴(kuò)展板可以提供兩路模擬輸入信號(hào)給IDM640，模擬信號(hào)是由板上對(duì)應(yīng)的電位器產(chǎn)生的，其范圍是差分-10V到+10V.對(duì)應(yīng)的信號(hào)名字分別是TACHO和 REF。 用戶(hù)也可以使用外部模擬信號(hào)，將其連接到相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)上，在板上標(biāo)有“IN+” 和“IN-“ 但是信號(hào)必須是差分信號(hào)，且范圍在-10V到+10V。REF外部信號(hào)是通過(guò)低通濾波器5KHz@-3dB濾波后輸入的。輸入信號(hào)的選擇是通過(guò)板上的SW1實(shí)現(xiàn)切換的，具體方式如下： - 如果JP1位置在“+10V,-10V”，此信號(hào)由I/O擴(kuò)展板本身產(chǎn)生； - 如果JP1位置在“IN+,IN-” 此時(shí)由用戶(hù)提供的模擬信號(hào)將作為IDM640的輸入信號(hào)。 2.12. J2 連接器引腳接線(xiàn)圖 J2 連接器引腳說(shuō)明 引腳 IDM640引腳名 I/O接口板引腳名 類(lèi)型 TML名稱(chēng) 1 24VPLC 24VPLC - 2 IN#16/EN IN#16/EN I IN#16/ENABLE 3 IN#36 IN#36 I IN#36 4 IN#37/D IN#37/D I IN#37/DIR 5 IN#38/P IN#38/P I IN#38/PULSE 6 IN#39 IN#39 I IN#39 7 IN#2/LSP IN#2/LSP I IN#2/LSP 8 IN#24/LSN IN#24/LSN I IN#24/LSN 9 0VPLC 0VPLC - 10 SUPPLY SUPPLY - 11 RESET RESET I - 12 IN#37/D5V IN#37/D5V I IN#37/DIR 13 IN#38/P5V IN#38/P5V I IN#38/PULSE 14 REF+ REF+ I AD5 15 REF- REF- I 16 TACHO+ TACHO+ I AD2 17 TACHO- TACHO- I 18 GND GND - 19 24VPLC 24VPLC - 20 OUT#12/ERR OUT#12/ERR O OUT#12/ERROR 21 OUT#25/RDY OUT#25/RDY O OUT#25/READY 22 OUT#28 OUT#28 O OUT#28 23 OUT#29 OUT#29 O OUT#29 24 OUT#30 OUT#30 O OUT#30 25 OUT#31 OUT#31 O OUT#31 26 0VPLC 0VPLC - 備注 1: 引腳輸入輸出類(lèi)型適用于IDM640及其他智能控制器： I – 輸入； O – 輸出； I/O – 雙向輸入輸出； 備注 2: N.C. – 未連接 2.13. 連接I/O組件到IDM640或其它伺服驅(qū)動(dòng)器上 為了安全可靠的使用此組件實(shí)現(xiàn)與IDM640的互聯(lián)，請(qǐng)按照如下步驟進(jìn)行： 1、關(guān)閉IDM640的電源； 2、將26針高密連接線(xiàn)與I/O板的26針接口相連，然后另一個(gè)接頭連接到IDM640的26針接口上； 3、打開(kāi)IDM640的電源, 這時(shí) LED2 (OUT#25/READY) 燈亮。
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