USB Schrittmotorensteuerung für 2*Stepper

Ein baugleiches Produkt mit CAN-InterfaceDas CAN-Interface kann in bestehende CAN-Systeme integriert werden. Der CAN-Bus zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus.
finden sie hier ( -> RO-CAN-STEPPER2 - CAN Schrittmotorensteuerung für 2*Stepper)

USB-Interface

Übertragungsrate

Es werden die Standards USB 2.0 und USB 1.1 unterstützt. Die Übertragungsraten liegen bei 12 MBit/s oder 1,5 MBit/s.

USB-Interfaceanschluss (galvanisch getrennt)

Der Anschluss an den PC erfolgt mittels eines von uns mitgelieferten USB Adapters mit 3m Anschlusskabel. Der Adapter sorgt für eine sichere galvanische Trennung und ermöglicht eine Reichweite von über 100m!

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.

Konfiguration von USB-Modulen

Von der USB-Seite her muss bei unseren USB-Produkten keine Konfiguration vorgenommen werden - dies erledigen die Treiber mit entsprechenden Plug and Play Mechanismen.

Mehrere identische Module benutzen

Sind allerdings mehrere identische Module an einem System angeschlossen, so sorgt unsere Treiberbibliothek für die Unterscheidung. Jedes der Produkte hat im Auslieferungszustand die ID "0". Diese kann mit dem DELIB-Configuration Utility konfiguriert werden, so dass per Software eine eindeutige Zuordnung stattfinden kann. Diese ID wird in einem sogenannten EEPROM in dem Modul gespeichert.
So können bis zu 8 identische Module an einem PC verwendet werden.

Das DELIB Configuration Utility ist ein Programm zur Konfiguration und Unterteilung Identischer USB-Module im System. Dies ist aber nicht nötig falls nur ein Modul vorhanden ist. Jedes Modul besitzt anfangs die ID "0" um die Unterteilung sicherer und einfacher zu gestalten.

USB-Interface
Versorgungsspannung	7V bis 24V DC (über zweipolige steckbare Schraubklemme)
Interface	USB (galvanisch getrennt über Optokoppler) Anschluss über 9 pol. D-Sub Buchse USB 2.0 / USB 1.1 Je eine LED für interne 3,3V und 5V Versorgungsspannung
API-Bibliothek	Einfache einzubindende C-Bibliothek für den Zugriff der Ein- bzw. Ausgänge
Kontroll-LEDs	USB-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 über die Windows Treiberbibliothek DELIB

Die DELIB-TreiberbibliothekUnsere DELIB-Treiberbibliothek ermöglicht ein einheitliches Ansprechen unserer Hardware
ermöglicht ein einheitliches Ansprechen aller DEDITEC Steuer&Regelungstechnik Module. Hierzu stellen wir Programmierern für die jeweiligen Produktgruppen entsprechende Funktionen zur Verfügung, die ein einheitliches aber auch sehr einfaches Ansprechen der Produkte ermöglichen.

Einfaches Testprogramm mit Beispiel für digitale Eingänge

Mit Hilfe dieses Programms können Sie auf sehr einfache Weise Funktionstests durchführen. Das Digital Input/Output Sample Testprogramm ist leicht bedienbar und unterstützt jedes unserer Steuer-/Regelungstechnik-Module. In dem obigen Beispiel wird der Test des RO-USB-O32 Eingabemoduls dargestellt.

Beispiel für das Ansprechen unserer Produkte in "C"

Mit dem folgenden Beispiel zeigen wir Ihnen in "C", wie mit einfachen Mitteln innerhalb kürzester Zeit auf die Eingänge unserer Module zugegriffen werden kann.

1. Schritt: Öffnen des gewünschten Moduls

handle = DapiOpenModule(RO_USB1,0); // USB-Modul öffnen

2. Schritt: Lesen von 16 digitalen Eingängen

data = DapiDIGet16(handle, 0); // Read the first 16 digital inputs

3. Schritt: Modul wieder schließen

DapiCloseModule(handle); // Close the module

Die Funktion "DapiOpenModule" dient zum Öffnen eines speziellen Moduls. Welches Modul geöffnet werden soll, das bestimmen die beiden übergebenen Parameter. Der erste Parameter bezeichnet die "Modul-ID. Durch die eingebundene "DELIB.H" kann der Parameter einfach mit "RO_USB1" angegeben werden. So wird der Treiberbibliothek mitgeteilt, dass ein RO-Modul mit USB Bus angesprochen werden soll.

Der zweite Parameter bestimmt die Modul-Nummer. Ist nur ein Modul am PC angeschlossen, dann wird einfach die "0" angegeben. Sind mehrere Module angeschlossen muss die entsprechende Nummer des Moduls angegeben werden.

Ansteuerung mehrerer USB-Module

Beispiel für das Öffnen mehrerer Module an einem PC:

Öffnen des Moduls mit der ID "1"

handle1 = DapiOpenModule(RO_USB1,1); // USB-Modul mit ID=1 öffnen

Öffnen des Moduls mit der ID "4"

handle2 = DapiOpenModule(RO_USB1,4); // USB-Modul mit ID=4 öffnen

Übersicht über die zur Verfügung
stehenden DELIB-Befehle

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