Controller als Modul Sechs Motor-Achsen kostengünstig unter Kontrolle

Redakteur: Reinhard Kluger

Auch wer nicht täglich Antriebe programmiert, möchte diese schnell in Betrieb nehmen können. Das geht gut mit kundenspezifischen Controller-Modulen, bei denen der Anwender keine überflüssigen Komponenten montieren und bezahlen muss.

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Sie eignen sich besonders für den Einsatz in der Dentaltechnik für Scanner und Prothetik-Fräsen und zum Automatisieren von Analysegeräten und Laborgeräten mit dem Schwerpunkt „Liquid Handling“: Die Module TMCM-610 und TMCM-612 steuern bis sechs schrittmotorgetriebenen Achsen an und basieren auf Trinamic-Chipsets. Gemeinsam haben die Module die Systemarchitektur, wobei das TMCM-612 gegenüber dem kleinen Bruder um interessante Funktionen erweitert wurde. Beide Bausteine sind auf Basis der Schrittmotorbausteine mit effizienter Trinamic-Technologie aufgebaut. Sie benötigen also keine Kühlkörper. Darüber hinaus lassen sich dank der verwendeten besonderen Lastwinkeldetektion die Endschalter zur Referenzierung einsparen. Die Bewegungssteuerung übernehmen echtzeitfähige Motion-Controller.

Schnelle Inbetriebnahme

Die auf der Baugruppe vorinstallierte Programmiersprache ermöglicht auch demjenigen die schnelle Inbetriebnahme, der nicht täglich mit Programmierungsaufgaben beschäftigt ist. Eine komfortable PC-Software ist im Lieferumfang enthalten. Als Standardschnittstellen stehen RS-232 und High-Speed-USB zur Verfügung.

Die sechs Treiber können Motoren bis zu einem Phasenstrom von 1,1A RMS versorgen, ausreichend für rotative oder lineare Antriebe bis zu einer Baugröße von NEMA 17, entsprechend einem Flanschmaß von 42 mm. Die Versorgungsspannung der Baugruppe kann im Bereich zwischen 12 und 34 V liegen. Neben Eingängen für Referenzschalter verfügen beide Baugruppen über universell verwendbare Ein-/Ausgänge, die sich im digitalen und im analogen Modus betreiben lassen.

Integrierte Motion Control-Bausteine für sechs Schrittmotorachsen (Archiv: Vogel Business Media)

Weil sowohl in Geräten der Analysetechnik als auch beim Scanning oft synchron zur Bewegung die Erfassung und/oder Ausgabe präziserer, analoger Daten erforderlich ist, kann der Anwender eine komfortable, hochauflösende Datenerfassung mit 8 Kanälen und 16 Bit Auflösung sowie eine Datenausgabe mit ebenfalls 8 Kanälen à 10 Bit nutzen. Für die Zwischenspeicherung ist ein 128 kByte SRAM vorgesehen. Über individuelle Tochterkarten kann eine Signalkonditionierung betrieben werden. je nach Modul ist eine maximale Mikroschrittauflösung bis 64-fach möglich. Die Module haben eine Grundfläche von 160 × 120 mm² oder 160 × 160 mm².

Sechs Achsen in besonderer Kombination

Die Erarbeitung kundenspezifischer Lösungen auf der Basis von Standardprodukten ist die Aufgabe des Bereiches Trinamic Customs. Häufig ist die applikationsspezifisch angepasste Lösung auch die wirtschaftlichste, weil keinerlei unpassende oder überflüssige Komponenten mehr montiert und bezahlt werden müssen. Ein Beispiel hierfür ist das kundenspezifische Modul TMCM-VI-802, das die Motoren in einem Augendiagnosegerät steuert. Auf diesem Board sind fünf Achsen für Schrittmotoren und eine für BLDC-Motoren untergebracht. Ursprung dieser Entwicklung war ein TMCM-610 sowie ein Modul für BLDC -Motoren (TMCM-170), das für die direkte Montage am Motor vorgesehen ist. Einige Features wurden im vorliegenden Fall allerdings gar nicht benötigt, sodass für die Serienproduktion die Integration aller Funktionen auf ein Modul beschlossen wurde. Zwei der Schrittmotor-Achsen sind dabei als Niedrigstromachsen für Motoren mit einem Phasenstrom von bis zu 1 A ausgelegt, während zwei weitere Achsen für den Anschluss von Motoren mit einem Phasenstrom von bis zu 3 A geeignet sind.

Zunehmend werden bei den Projekten Funktionen integriert, die die rein antriebstechnischen Aspekte des Moduls ergänzen. Hierzu gehören Wireless- oder spezielle Bus-Interfaces, Messdatenerfassung, Relais, Grafikcontroller oder ein Linux-Rechnerkern. Zum kundenspezifischen Produkt gehört auch häufig eine Form, die dem Gehäusedesign angepasst wird und keineswegs zwingend rechteckig sein muss.

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