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HES-M400 シリーズの新機能

脱調レス/脱調検出

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1. 概要

EtherCAT モーションコントロール機能内蔵2相マイクロステップモータドライバHES-M400シリーズにエンコー

ダ入力が追加され,脱調検出/脱調レス等の機能が付加されました。

2. 仕様

項目 仕様 備考

制御軸数 1ボードで1軸制御 最大4枚(4軸制御)までスタック可能 電源電圧(モータ駆動電圧) DC24[V] 制御部0.3[A], 駆動部は接続モータによる.

センサ電源電圧 DC24[V] センサ入力コネクタより供給.

保護機能 過熱保護 出力段のMOSFETが80℃以上で検出.

過電流保護 4[A]以上で過電流検出アラーム,

5[A]以上でヒューズによる回路保護 過電圧保護 電源電圧がDC30[V]以上で検出.

外部入力信号 センサ(±ELS,DLS,OLS) デジタルフィルタ設定可能.

エンコーダA,B相 フォトカプラ入力.分解能200[pulse/rev].

外部出力信号 脱調検出信号 脱調検出時に出力.

モータ出力 回路形式 バイポーラ 結線により6本線,8本線の ユニポーラモータも駆動可能.

制御方式 PWM定電流 周波数20[kHz]

出力電流 0.5~2.0[A] 0.1[A]刻みに変更可能.

自動カレントダウン パルス停止後,100[ms]後に有効. 0~100%の間を256分割で設定可能.

分割数 一般

分割数

5相互換分割数

()内は5相換算

5相モータと同等の分解能が可能.

1 2.5 (1)

2 5 (2)

10 (4)

12.5 (5)

25 (10)

50 (20)

62.5 (25) 80 (32)

125 (50)

250 (100)

動作温度環境 0~40℃ 結露のないこと

寸法 W40 x H115 x D100 Wの寸法は M420,M430の場合68

M440 の場合96 HE-C4001

との接続

内部入力信号 CW/CCW 指令パルス 最高応答周波数2[MHz]

SVON 励磁ON モータを励磁する.

SVRST アラームクリア アラーム検出状態を解除する.

内部出力信号 Z相 励磁タイミング 励磁位置が基準点にあるときに出力.

SVALM アラーム 各種保護機能が動作するとラッチ出力.

±ELS,DLS,OLS センサ デジタルフィルタ設定可能.

UART通信 ビットレート : 153,600bps UART通信を行い,パラメータの

読み書き,アラーム要因の読出しができる.

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3. 外観

C 8

0

4

C 8

0

4

OUT

Link/Act

HES-M400

SENSOR

Link/Act OL DL -

+EL 24V -EL

IN RUN 5V

ID

H

L /B

B

ERR /A

24VGND

A MOTOR ENCODER

/EA EA EP EB

MSTS POW ALM

/EB PC EG

Made in Japan

スレーブ電源コネクタ エラーLED スレーブID

(上側:上位/下側:下位 通信モジュール電源LED 通信状態LED 通信IN側コネクタ 通信OUT側コネクタ

通信IN側LINK/ACT LED 通信OUT側LINK/ACT LED

通信モジュール ドライバモジュール

センサ入力コネクタ

各種状態LED ドライバ電源LED アラームLED

エンコーダ入力/

脱調検出出力コネクタ

モータ出力コネクタ

ドライバモジュール 電源コネクタ

HES-M410 HES-M420

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4. 追加機能概要

4.1. 脱調検出モード

指令パルスと同期を失ったとき,脱調検出出力するモード.

1.位置偏差が±1.8°を超えた場合,外部にフォトカプラ出力,内部ではSVALMに出力する.

2.脱調検出状態でも励磁,動作は停止せずに継続する.(位置ずれは起こるが,保持力は発生している.)

3.復帰方法はSVRST信号によって行う. → 励磁原点に引き込み,偏差をクリアする.

○ 動作イメージ

軸の変位とトルクの関係 θ

角度

0 1.8 3.6 5.4 7.2 θ[°]

負荷トルク T

エンコーダ A

エンコーダ B

脱調検出信号 1

2 3

4 5

位相ずれがある場合(最大0.45°)

SVALM 要因 : 脱調発生

出力電流の設定値により増減

安定点

1.8°を超えると次の

安定点に向かう力が発生(脱調)

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4.2. 脱調レスモード

指令パルスと同期を失ったとき,脱調から復帰するように動作するモード.

1. 位置偏差が±1.8°以内の時はINPOS出力する.

2. 位置偏差が±1.8°を超えた場合,電流位相制御をして,脱調復帰動作をする.

→ INPOS出力中 = オープンループ動作

INPOS出力なし = クローズドループ動作(脱調復帰動作中)

INPOSが出力され続けるような動作パターンであれば,オープンループ制御と同等の動作になる.

動作イメージ

θ

角度 θ[°]

0 1.8 3.6 5.4 7.2

負荷トルク T

エンコーダ A

エンコーダ B

INPOS信号 1

2 3

4 5

位相をずらし,安定点に引き込む

SVALM (過負荷の場合)

t = 過負荷検出時間 t

SVALM (偏差過大の場合)

n = 偏差過大検出閾値 n

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過負荷検出 4.2.1.

脱調復帰動作が設定時間以上完了しなかった場合アラームを出力する.

偏差過大検出 4.2.2.

指令位置と機械位置の偏差が設定値以上になった時にアラームを出力する.

トルク制限 4.2.3.

コンパレータにより出力トルクの制限をかけることができる.

4.3. 押し当て(センサレス)原点復帰モード

本モードは脱調レスモードの延長線上にある機能である.

脱調復帰動作が一定時間(=接触検出時間)続くとOLSを強制的に出力する.

押し当て検出時間 < 過負荷検出時間 励磁原点出力を併用し,原点復帰モード4,5の動作が可能.

(センサを検出後,逆方向EZカウントアップまで動作)

4.4. アラーム表示

アラームLEDの点滅回数で要因を判別できる.

要因 点滅回数 要因 点滅回数

過電流 1回 速度過大 6回

過熱 2回 過負荷 7回

過電圧 3回 電流検出器異常 8回

エンコーダエラー 4回 脱調検出 9回

偏差過大 回 エンコーダ接続エラー 回

CMP

出力トルク 100%

n% n = トルク制限値

CW

CCW

INPOS

OLS t

t = 押し当て検出時間 分割数 : 4で動作させた場合

1.8°/4 = 0.45

偏差 1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2

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5. エンコーダコネクタピンアサイン

Pin 信号名 内容

1 EP +5V出力

2 EA エンコーダA相入力 3 /EA エンコーダ/A相入力 4 EB エンコーダB相入力 5 /EB エンコーダ/B相入力 6 PC 脱調検出出力

7 EG +5V GND

6. 回路形式

6.1. 入力回路形式

項 項 目 内 容

1 エンコーダA/B相

220Ω

ENCPOW

(エンコーダ用+5V出力)

(エンコーダ入力端子) 220Ω

GN D GN D

(エンコーダ用GN D) 5V

A(又はB) /A(又は/B)

2 接続例 差動接続

エンコーダ

220Ω

ENCPOW

220Ω

GN D

GN D 5V

A(又はB) /A(又は/B)

3 接続例 オープンコレクタ接続

エンコーダ

220Ω

ENCPOW

220Ω

GN D

GN D 5V

A(又はB) /A(又は/B)

6.2. 出力回路形式

項 項 目 内 容

1 脱調検出

PC +5V GND GN D

TLP281相当品(max 80[V], 50[mA])

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参照

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