CAN Schrittmotorensteuerung für 2*Stepper

Ein baugleiches Produkt mit USB-Interface finden sie hier ( -> RO-USB-STEPPER2 - USB Schrittmotorensteuerung für 2*Stepper)

CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.

Übertragungsrate

Der CAN Bus ermöglicht Reichweiten von bis zu 10km! Die Übertragungsraten reichen hierbei von 1Mbit/s (unter 50m) bis hin zu 10 Kbit/s (bis zu 10km). Es stehen wahlweise 1 Mbit/s, 500 Kbit/s, 250 Kbit/s, 125 Kbit/s, 100 Kbit/s, 50 Kbit/s, 20 Kbit/s oder 10 Kbit/s zur Verfügung.

CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
anschluss (galvanisch getrennt)

Die Module werden über eine 9 polige D-Sub Buchse mit dem CAN-Bus verbunden und gleichzeitig mittels Optokoppler galvanisch von allen angeschlossenen Anlagen getrennt.

CAN-Adressierung

Das CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
kann auf 3 verschiedene Weisen konfiguriert werden.

Vorzugsmodus

Der Vorzugsmodus dient dazu, das Gerät schnell und einfach auf festgelegte Standardwerte zu setzen. Dies ist hilfreich bei einer schnellen und einfachen Inbetriebnahme des Moduls. Eine Fehleranalyse oder erste Inbetriebnahme wird somit erleichtert.

Softwaremodus

Im Softwaremodus wird das CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
vollständig über eine mitgelieferte PC Software konfiguriert. Einstellbar sind:

• Übertragungsgeschwindigkeit
• Automatischer Sendemodus. Das RO-Modul kann so in bestimmten Zeitintervallen Messdaten selbständig versenden
• Automatischer Empfangsmodus. Empfangene Pakete werden auf digitale oder analoge Ausgänge ausgegeben.
• CAN 2.0A (11 Bit-Adressierung, "Base frame format") oder CAN 2.0B (29 Bit-Adressierung, "Extended frame format ")
• Für den DEDITEC CAN Adressiermodus: CAN Interface-Adresse
• Response-Modul-Adresse (an diese werden die Antworten zurückgesendet)

Steckverbindung

Servicefreundliches Stecksystem

Die Steckverbindung besteht aus einer Feder- und Steckleiste mit Auswurfhebeln. Diese ermöglichen ein unkompliziertes Ein- und Ausstecken, sowie eine zügige Neuverdrahtung der Steckleisten. Der Leitungsanschluß selbst erfolgt über ein schraubenloses Stecksystem. Hierfür benötigtes Betätigungswerkzeug wird bei jedem Modul mitgeliefert.

Schrittmotorensteuerung für 2 Motoren

Viele Parameter sind digital einstellbar:

• Startfrequenz [Hz]
• Stopfrequenz [Hz]
• Maximale Schrittfrequenz [Hz]
• Schrittfrequenz bei GoPosition [Hz]
• Schrittfrequenz bei GoReferenz [Hz]
• Beschleunigungsrampe [Hz/10ms]
• Bremsrampe [Hz/10ms]
• Phasenstrom 0..1,5A [1mA]
• Haltestorm 0..1,5A [1mA]
• Haltezeit 0..unendlich [ms]
• Status_LED Funktion
• Schrittmodus (Voll-, Halb-, Viertel-, Achtel-oder sechszehntel Schritt)
• Modus der Endschalter (Stop mit/ohne Bremsrampe)

Mehrachsensteuerung

Durch Zusammenschalten von bis zu 4 Schrittmotorkarten kann eine Mehrachsensteuerung (Positioniersteuerung) mit bis zu 8 Achsen realisiert werden. Die Erzeugung der Motorfrequenzen erfolgt dabei aus einer einzigen Quelle, was einen Gleichlauf der Motoren garantiert. Jede Achse kann auch aus der Mehrachsensteuerung aus konfiguriert werden und dann unabhängig betrieben werden. (Diese Option ist für Q1/2010 geplant)

Beschreibung der einzelnen Parameter

Startfrequenz

Beim Losfahren des Motors aus dem Stillstand wird der Motor sofort mit der Startfrequenz betrieben.

Stopfrequenz

Beim Anhalten des Motors wird der Motor auf die Stopfrequenz abgebremst und dann direkt angehalten.

Beschleunigungsrampe

Wenn die Sollfrequenz des Motors über der aktuellen Motorfrequenz liegt, wird die Motorfrequenz alle 10ms um die Beschleunigungsrampe angehoben, bis die Solldrehzahl erreicht ist.

Bremsrampe

Wenn die Sollfrequenz des Motors unter der aktuellen Motorfrequenz liegt, wird die Motorfrequenz alle 10ms um die Bremsrampe abgesenkt, bis die Solldrehzahl erreicht ist.

Maximale Schrittfrequenz

Die aktuelle Motorfrequenz läßt sich höchstens auf die maximale Schrittfrequenz anheben. Schneller wird der Schrittmotor nicht betrieben.

Phasenstrom

Die Motorwicklung wird über ein PWM-Signal an die Motorversorgungsspannung geschaltet. Dabei wird die Pulsweite so geregelt, dass sich der gewünschte Phasenstrom einstellt. Dieser Phasenstrom läßt sich bis 1,5A mit einer Auflösung von 1mA einstellen.

Haltestrom

Wenn der Motor zum Stillstand kommt, wird der Motorphasenstrom auf den Haltestom abgesenkt. Dies verhindert ein Überhitzen des Motors. Dieser Haltestrom läßt sich bis 1,5A mit einer Auflösung von 1mA einstellen.

Haltezeit

Wenn der Motor den Stillstand erreicht hat, bleibt der Haltestrom für die eingestellte Haltezeit aktiv. Danach wird der Motorstrom abgeschaltet. Dies verhindert ein Überhitzen des Motors. Durch setzen der Haltezeit auf ihren Maximalwert, wird die Haltestromabschaltung deaktiviert.

Endschalter

Wenn ein Endschalter (egal welcher) geschlossen ist, wird der Motor sofort angehalten (wahlweise ohne/mit Bremsrampe) und läßt sich nur noch in der inversen Richtung betreiben, bis der Endschalter wieder öffnet. Sind beide Endschalter geschlossen, läßt sich der Motor überhaupt nicht mehr betreiben.

Beispiel der Anordnung der Endschalter:
Endschalter1 aktuelle Motorposition Endschalter2
------> positive Richtung

Der Endschalter1 befindet sich links, der Endschalter2 befindet sich rechts. Die aktuelle Position ist in der Mitte. Wenn in positive Richtung verfahren wird, bewegt sich die Motorposition auf den Endschalter 2 zu. Es wird in Richtung Endschalter2 gefahren.
Wenn nun Endschalter2 schließt, kann nur noch in negative Richtung (Richtung zum Endschalter1) verfahren werden. Für Endschalter1 gilt analoges.

Referenzschalter

Der Referenzschalter dient zum Anfahren der Referenzposition. Hier kann der Referenzschalter auch mit einem Endschalter gebrückt sein. Durch das Kommando GoToRef kann der Motor in die Referenzposition gefahren werden. Dabei läßt sich die Richtung wählen, in die der Motor startet. Wenn der Referenzschalter schließt, wird der Motor langsam wieder aus dem Referenzschalter gefahren und dann angehalten. Hierbei läßt sich wählen, ob der Motor die rechte oder linke Seite des Referenzschalters anfährt. Danach fährt der Motor noch einen Offsetweg. Dies dient dazu, dass der Motor nicht auf der Schaltschwelle des Referenzschalter steht und ein ständiges Togglen des Referenzschalterzustands entsteht. Dies ist nun die Referenzposition. Je nach Parameter Clearposition wird nun die aktuelle Position auf 0 gesetzt, oder unverändert gelassen. Die Referenzfahrt ist mit einer Timeoutzeit gesichert. Wenn innerhalb der Timeoutzeit die Referenzposition nicht angefahren wurde, wird die Referenzfahrt abgebrochen. Das Kommando wird nur ausgeführt, wenn der Motor enabled ist und steht.

Beispiel der Anordnung der End- und Referenzschalter:
End1 Ref1 aktuelle Motorposition Ref2 End2
------> positive Richtung

Anfahren der Referenzschalters 1:
In diesem Beispiel soll, innerhalb von 20 Sekunden, der Referenzschalter1 mit 3000Hz (bezogen auf Vollschrittbetrieb) angefahren werden. Somit soll in negative Richtung gefahren werden. Nach erreichen der rechten Referenzschalterkante (wenn der Referenzschalter gerade wieder öffnet, sollen 160 Mikroschritte (bezogen auf 1/16 Mikroschritte) in positive Richtung gefahren werden. Dann wird die aktuelle Position auf 0 gesetzt.

Activity_LED Funktion

Die Activity_LED hat eine feste Funktion. Bei Empfang eines Kommandos wird die Activity_LED eingeschaltet. Wenn das Kommando fertig abgearbeitet ist, wird sie nach 10ms wieder ausgeschaltet.

Status_LED Funktion

Die Status_LED kann verschiedene Funktionen haben:

• Stillstandsanzeige: Die Status_LED leuchtet bei Motorstillstand
• Bewegungsanzeige:Die Status_LED leuchtet bei Motorbewegung
• Endschalter1: Die Status_LED leuchtet wenn der Endschalter1 geschlossen ist.
• Endschalter2: Die Status_LED leuchtet wenn der Endschalter2 geschlossen ist.
• Referenzschalter1: Die Status_LED leuchtet wenn der Referenzschalter1 geschlossen ist.
• Referenzschalter2: Die Status_LED leuchtet wenn der Referenzschalter2 geschlossen ist.
• Endposition: Die Status_LED leuchtet bei erreichen der Endposition
• Motorkommando ist in der Ausführung
• Motorversorgungspannung ist zu klein

Motorposition

Die Motorposition als SDWORD (32Bit) wird immer in 1/16 Mikroschritten angegeben. Je nach Schrittmode werden die niederwertigen Bits der Motorposition nicht berücksichtigt.

CAN-Adressierung

Das CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
kann auf 3 verschiedene Weisen konfiguriert werden. Diese sind der Vorzugsmodus, der Softwaremodus und der DIP-Schalter-Modus. Diese werden nun näher erläutert.

Vorzugsmodus

Der Vorzugsmodus dient dazu, das Gerät schnell und einfach auf festgelegte Standardwerte zu setzen. Dies ist hilfreich bei einer schnellen und einfachen Inbetriebnahme des Moduls. Eine Fehleranalyse oder erste Inbetriebnahme wird somit erleichtert.

Softwaremodus

Im Softwaremodus wird das CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
vollständig über eine mitgelieferte PC Software konfiguriert. Einstellbar sind:

• Übertragungsgeschwindigkeit
• CAN 2.0A (11 Bit-Adressierung, "Base frame format") oder CAN 2.0B (29 Bit-Adressierung, "Extended frame format ")
• CAN Interface-Adresse
• Response-Modul-Adresse (an diese werden die Antworten zurückgesendet)

Die Software ermöglicht es Ihnen nicht nur Ihre Modulkonfiguration zu speichern oder eine gespeicherte Konfiguration zu laden, sondern auch die aktuellen Werte des Moduls selbst aufzurufen, in welchem es momentan betrieben wird. Eine Fehleranalyse wird somit erheblich erleichtert.

DIP-Schalter-Modus

Im DIP-Schalter-Modus ist das CAN Interface über die DIP Schalter zu konfigurieren. Über das DELIB-Configuration Utility können in diesem Modus die eingestellten DIP-Schalter Werte zur Überprüfung vom PC ausgelesen und somit einfach überprüft werden.

CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
Versorgungsspannung	7V bis 24V DC (über zweipolige steckbare Schraubklemme)
Interface	CAN (galvanisch getrennt über Optokoppler) Anschluss über 9 pol. D-Sub Buchse CAN 2.0A oder CAN 2.0B 1 Mbit/s, 500 Kbit/s, 250 Kbit/s, 125 Kbit/s, 100 Kbit/s, 50 Kbit/s, 20 Kbit/s oder 10 Kbit/s Je eine LED für interne 3,3V und 5V Versorgungsspannung
Kontroll-LEDs	CAN-Aktivität ERROR Eingangszustandsänderung (nur bei digitalen Eingängen) Timout Abschaltung (nur für Ausgänge) Zugriff auf I/O Modul

Schrittmotoren-Modul
Interface	Mikroschrittmotorsteuerung für 2 Phasen bipolare Schrittmotoren Übertemperaturabschaltung Phasenstrombegrenzung PWM-geregelte Phasenstromeinstellung
Pinbelegung 10 pol Steckverbinder (je Motor)	Motorspannungsversorgung (12-40V) GND Phase1 plus Phase1 Minus Phase2 plus Phase2 Minus Endschalter 1 Endschalter 2 Referenzschalter 1 Referenzschalter 2
Eingänge	2 Endschalter 2 Referenzschalter
Ausgänge	Phasenstrom: 1,5A Phasenstrom digital einstellbar bis 1,5A mit 1 mA Auflösung, somit lassen sich auch Motoren mit geringeren Leistungen betreiben Schrittbetrieb: Voll, Halb, Viertel, Achtel und Sechszehntel Schrittbetrieb

Generelles
Betriebstemperatur	+10°C...+50°C

Funktionsweise des Produktes

Ansteuerung der CAN-Module

Der Zugriff auf die RO-CAN Module über die CAN-Schnittstelle erfolgt über folgende Wege

Automatischer Sendemodus

Die Module sind in der Lage CAN Pakete in einem einstellbaren Zeitintervall automatisch zu versenden. Das Zeitintervall kann im Millisekundenbereich liegen oder aber auch im Sekundenbereich. Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Paket, welches alle 15ms an die CAN-Adresse 1234 gesendet wird.

Automatischer Empfangsmodus

Ein automatischer Empfang auf vier unterschiedlichen CAN-Adressen kann individuell konfiguriert werden. Ebenso kann eingestellt werden, ob die empfangenen CAN-Daten auf Relais oder D/A Wandler ausgegeben werden sollen. Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Paket, welches Pakete an die CAN-Adresse 543 empfängt und die Daten auf die Relais ausgibt.

Aktivierbarer Timeout-Schutz schaltet Relais oder D/A Ausgänge im Fehlerfall selbständig ab

Ebenfalls vom Anwender kann ein Timeoutschutz aktiviert werden. Bekommt das RO-CAN Modul nach einem einstellbaren Zeitintervall keine CAN-Pakete mehr, so schaltet das Modul alle Ausgäng ab, bzw. die D/A Ausgänge auf 0 Volt.

DEDITEC CAN Adressierungsmodus

Über ein von uns entworfenes CAN-Protokoll können Registerzugriffe auf sämtliche Funktionen der Module ausgeführt werden. So sind BYTE-, WORD- und LONG-Zugriffe möglich. Eine Registerbelegung, sowie Protokollbeschreibung hierfür befindet sich im Download Bereich.

Konfiguration über eine grafische Windows Konfigurationssoftware

Sämtliche CAN-Adressen, CAN-Geschwindigkeit und Paketeinstellungen lassen sich über ein speziell auf die RO-CAN Serie zugeschnittes Konfigurationstool vom Benutzer einstellen. Die Konfiguration geschieht über eine freie serielle Schnittstelle des PC's. Vordefinierte CAN-Adressen und Modi sind auf dem Modul ebenfalls über DIP-Schalter einstellbar.

Software-Updates und Inbetriebnahme der RO-CAN Module

Über die mitgelieferte Windows-Treiberbibliothek können die RO-CAN Module (über die serielle Konfigurationsschnittstelle) sowohl getestet, als auch mit neuer Firmware ausgestattet werden. Über grafische Testprogramme können die Module (ohne die CAN-Schnittstelle zu benutzen) erst einmal eingestellt und überprüft werden. Kabelanschlüsse können so getätigt werden und Kontrollmessungen durchgeführt werden. Ist alles konfiguriert, so kann das Modul an die CAN-Schnittstelle angeschlossen werden

Steckverbindung

Schraubenloses Stecksystem

Die Ein- bzw. Ausgangsverbinder sind mit praktischen, schraublosen Steckklemmleisten versehen. Eine Auswurfmechanik erleichtert das Abnehmen der kompletten Anschlussklemme und ermöglicht somit einen schnellen Modultausch ohne zusätzliches Werkzeug. Der Leitungsanschluss an der Anschlussklemme erfolgt mit einem im Lieferumfang enthaltenen Steckstift (siehe Bild1).

Bild1:

Anschlussbeispiel an ein RO-Modul

		RO-MODUL
		Schritt 1: Um die Klemmkontakte für den Leitungsanschluss an den Steckverbindern zu öffnen, wird der Steckstift kräftig von oben, in die seitliche schmale Öffnung gedrückt.
		Schritt 2: Wenn man in die Kontaktöffnung schaut, lässt sich erkennen, dass sich die Metallklemmen geöffnet haben. Die Anschlussleitung sollte am Ende 5-7mm abisoliert sein und muss jetzt so tief wie möglich in den geöffneten Kontakt gesteckt werden.
		Schritt 3: Anschließend wird der Steckstift wieder herausgezogen. Die Klemme ist nun wieder geschlossen.
		Schritt 4: Bei korrektem Anschluss, lässt sich die Leitung jetzt von Hand nicht mehr ohne weiteres herausziehen.

Bedienungsanleitungen

Datenblätter

Treiber / Programme

Downloads

Beispielsoftware