18. fejezet - PCI kártya – Specifikációk

Minden pin átkonfigurálható digitális bemenetnek vagy kimentnek.

Pin-kivezetés (Pinout)

Bemenő (input) elektromos karakterisztikák

Ezek egyszerű nem leválasztott (non-isolated) I/O portok általános célú használatra. Minden feszültségszint a PC földjéhez van viszonyítva. Nem ajánlott azon jelek közvetlen bekötése, melyek átléphetik az abszolút maximális értékeket.

Abszolút maximális értékek

Maximális bemenő feszültség:

Minimális bemenő feszültség: 0Volt

4x8 kimenet (output) maximális árama:100mA

Logikai szintek

Minimális high-level (logikai magas) bemenő feszültség:

Maximális low-level (logikai alacsony) bemenő feszültség:

Kimenő elektromos karakterisztikák

A totem pole kimenetek kis áramkörök, melyeket sorosan kapcsolt ellenállás véd, lsd. az ábrán:

Kimenő logikai szintek (terheletlen)

Minimális high-level kimenő feszültség:

Maximális low-level kimenő feszültség:

Minden feszültségszint az Axis csatlakozón a PC földjéhez van viszonyítva. Ajánlott az Axis modulok használata, amikor a szervoerősítő modulokat a PCI kártyához csatlakoztatjuk.Lásd: 3. fejezet

Encoder bemenő karakterisztikák

Abszolút maximális értékek

Maximális bemenő feszültség:

Minimális bemenő feszültség:

Logikai szintek

Minimális high-level bemenő feszültség:

Maximális low-level bemenő feszültség:

Hiba (Fault) bemenetek

Logikai szintek

Minimális high-level bemenő feszültség:

Maximális low-level bemenő feszültség:

Enabled (engedélyező) kimenetek

Az engedélyező (enable) kimenete minden Axis-nak közös.

Maximális kimenő forrás áram:

Step, Direction és DAC serial line kimeneti karakterisztikái

A totem pole kimenetek kis áramkörök, melyeket sorosan kapcsolt ellenállás véd, lásd az ábrán:

A kimenő pin-ek egyenértékű áramköre (Step, Direction, és DAC serial line) az Axis csatlakozón.

Kimenő logikai szintek (terheletlen állapot)

Minimális high-level kimenő feszültség:

Maximális low-level kimenő feszültség:

Pinout

Bemenő elektromos karakterisztikák

Mechanikus kapcsolót vagy nyitott kollektoros kimenetet lehet csatlakoztatni a bemeneti pin-ek és a külső föld (GND) közé.

A logikai szintek a és Bemenő pin-ek közötti feszültségesésre és az áramfogyasztásra vonatkoznak

Minimális high-level feszültségesés:

Maximális javasolt high-level feszültségesés:

Maximális low-level feszültségesés:

Abszolút maximális értékek

Forward feszültségesés és Bemenő pin-ek között:

Forward áram és Bemenő pin-ek mentén:

Reverse feszültségesés és Bemenő pin-ek között:

CAN

Szín: Narancssárga

Villog, adatkommunikáció esetén

On, ha bármelyik buffer betelt – kommunikációs hiba

Off, ha nincs adatkommunikáció

RS485

Szín: Narancssárga

Villog, amíg a modulok inicializálása folyik a bus-on

On, ha az adatkommunikáció minden inicializált modul között fennáll

Off, ha bármelyik inicializált modul valamilyen hiba miatt kiesik

EMC

Szín: Fehér

Villog, ha a LinuxCNC fut

Egyébként off.

Boot

Szín: Zöld

On, ha a rendszer sikeresen boot-olt

Egyébként off.

Hiba

Szín: Piros

Off, ha nincs hiba a rendszerben

Villog, PCI kommunikációs hiba esetén

On, ha a watchdog timer túlcsordul

A következő blokkdiagrammoknak megfelelően kell csatlakoznia a moduloknak, hogy a megfelelő szervohajtás kiértékelhető legyen. Minden moduláris kábel (RJ50 és RJ45) legyen „straight wired” (UTP- vagy telefonkábel).

Analóg rendszer encoder visszacsatolással

Ez a kialakítás használható azon konvencionális analóg szervo modulok illesztésére, amelyek feszültségszint referenciajel bemenettel rendelkeznek.

Inkrementális digitális rendszer encoder visszacsatolással és differenciális kimenettel

Ez a kialakítás használható háromtípusú inkrementális szervo modul illesztésére a következő differenciális referencia bemenetekkel: (Lépés/Irány) Step/Direction, Clockwise/Counter clockwise (óra járásval megyegyező/ellentétes) és Kvandráns A/B. Lehetséges a szervo pozíció olvasása PC-n az encoderes visszacsatolásra csatlakozva.

Inkrementális digitális rendszer encoder visszacsatolással és TTL kimenettel

Ez a kialakítás használható háromtípusú inkrementális szervo modul illesztésére a következő TTL-szint referencia bemenetekkel: Step/Direction, Clockwise/Counter clockwise és Kvandráns A/B. Lehetséges a szervo pozíció olvasása PC-n az encoderes visszacsatolásra csatlakozva.

Inkrementális digitális rendszer differenciális kimenettel

A 3.1.1.2.-vel megyező konfiguráció, de elszigetelés és encoderes evisszacsatolás nélkül. Ez a kialakítás akkor javasolt, ha a szervo modul optikai leválasztású bemenetekkel rendelkezik.

Inkrementális digitális rendszer TTL kimenettel

A 3.1.1.3.-vel megyező konfiguráció, de elszigetelés és encoderes visszacsatolás nélkül.

Abszolut digitális (CAN alapú) rendszer

A szervo modulok a CAN bus interfészen keresztül csatlakoznak.

Abszolut digitális (CAN alapú) rendszer konvencionális (A/B/I) encoder visszacsatolással

A szervo modulok a CAN bus interfészen kersztül csatlakoznak. Ezt bővíti ki egy konvencionális encoder visszacsatolás egy optikai leválasztón keresztül a RJ50 Axis csatlakozón.

Ez a modul az összes PC földre vontatkoztatott jel leválasztására, valamint TTL vagy differenciális kimeneti encoderek illesztésre használható. A modul csatlakozó oldala a PCI kártya Axis konnektorához csatlakozatható. A gépoldali referencia kimenet az AXIS – Csatlakozó modulhoz, az AXIS – Differenciális meghajtó modulhoz, vagy közvetlenül (hard wire) a szervo szabályozó TTL bemeneteihez csatlakoztatható.

Pinout – Vezérlő oldal (Controller side)

Pinout – Gépi oldal (Machine side)

Elektromos karakterisztikák

A pin-ek kimeneti karakterisztikái referencia kimeneti (RJ50) csatlakozón:

Minden kimenő pin TTL kompatibilis.

Maximális kimenő high-level feszültség:terhelés nélkül

Minimális kimenő high-level feszültség:

Maximális kimenő low-level feszültség:

Hibajel bemenet

Hiba bemeneti pin-ek karakterisztikái referencia kimeneti (gépi oldal iRJ50) csatlakozón:

Minimális bemenő high-level feszültség:

Maximális bemenő low-level feszültség:

Abszolút Maximális bemenő feszültség:

A pin-ek bemeneti karakterisztikái az encoder bemeneti (RJ45) csatlakozón:

DC karakterisztikák a differenciális kimeneti encoderen:

Minimális high-level bemenő feszültségkülönbség:

Minimális low-level bemenő feszültségkülönbség:

Maximális differencális bemenő feszültség:

DC karakterisztikák a TTL kimeneti encoderre: A negatív differenciális bemeneteket nyitott áramkörként kell hagyni. A kimeneteket a pozitív bemenetekre kell kötni.

Minimális bemenő high-level feszültség:

Maximális bemenő low-level feszültség:

Maximális frekvencia szimmetrikus négyszögjelnél:

Az encoder táp maximális terhelési árama:

A pin-ek bemeneti DC karakterisztikái a PCI kártya – RJ50 (vezérlő oldali) csatlakozón:

Minimális bemenő high-level feszültség:

Maximális bemenő low-level feszültség:

Abszolút Maximális bemenő feszültség:

Hiba kimeneti pin-ek kimenő DC karakterisztikái a PCI kártya – RJ50 (vezérlő oldali) csatlakozón:

Maximális kimenő high-level feszültség:terhelés nélkül

Minimális kimenő high-level feszültség:

Maximális kimenő low-level feszültség:

Hiba kimenet egyenértékű áramkör

Supply feszültség:

Ajánlott tápfeszültség:

Abszolút Maximális tápfeszültség:

Abszolút Minimális tápfeszültség:

Maximális áramfogyasztás encoder nélkül:

Maximális áramfogyasztás encoderrel:

Ez a modul a PCI kártya digitális jelét konvertálja analóg kimenetté, hogy meghajtson egy sebesség vagy áram módú szervo erősítőt. Ezen modul használatakor a legtöbb esetben leválasztó modul alaklamazása ajánlott, lásd 3.1.1.1. fejezet “ Analóg rendszer encoder visszacsatolással”.

Ezen modul vezérlő oldali RJ50 csatlakozóját egy AXIS – Optika leválasztó gépi oldalához vagy közvetlenül a PCI kártyához (ha a szervo erősítő leválasztott) kell csatlakoztatni. A gépi oldal terminál kimenet egy analóg típusó szervo erősítőhöz csatlakoztatható.

Vezérlő oldal pinout

Gépi oldal pinout

Elektromos karakterisztikák

Vezérlő oldali RJ50 csatlakozó:

Soros port (UART) egyirányú soros kapcsolatban – csak serial line+ csatlakozásakor ( legtöbb esetben):

Serial line+ Minimális high-level bemenő feszültség:

Serial line+ Maximális low-level bemenő feszültség:

Soros port differenciális kapcsolatban:

Minimális high-level bemenő feszültségkülönbség:

Maximális low-level bemenő feszültségkülönbség:

Hibajel – nyitott emitteres kimenőjel:

Maximális high-level kimenő feszültség:

Enabled bemenő jel:

Minimális high-level bemenő feszültség:

Maximális low-level bemenő feszültség:t

Gépi oldal terminál csatlakozó:

DAC kimenet:

Maximális kimenő feszültség:

Minimális kimenő feszültség:

Kimenő feszültségszint-pontosság:

24V kimenet:

Maximális kimenő load áram:

Enabled kimenőjel:

Kollektor-emitter letörési feszültség:

Emitter-kollektor letörési feszültség:

Maximális kollektor sötétáram:

További információért tekintse meg a Toshiba TLP281 optocsatoló adatlapját.

Hiba bemenő jel - LED:

LED forward feszültség:

További információért tekintse meg a Toshiba TLP281 optocsatoló adatlapját.

Működési feltételek

A következő feltételeknek kell teljesülnie az analóg feszültségszintre és az engedélyező (enabled) jelre vonatkozóan a kimenten, hogy meghajtsa az analóg szervo modult:

Külső 24 Volt DC táp csatlakoztatva van és a digitális részre 5 Volt van kapcsolva a leválasztóról vagy a PCI kártyáról

Nincs watchdog hiba

Nincs DAC feszültségszint hiba

Az érvényes digitális referenciajel UART-on érkezik a PC-ből

Nincs szervo hiba – A hibajel a szervo modulból LOW

Hajtás (Drive) engedélyezve – Enabled (engedélyező) jel a PC-ből HIGH

Hibafeltételek

A következő folyamatábra írja le az AXIS DAC modul hibakezelését:

Watchdog reset következett be:

- LED folyamatosan illog

- A szervo modulból érkező hibajel HIGH-ra van felülírva

- A szervo modulból érkező engedélyezett jel (Enabled) LOW-ra van felülírva

- Az analóg kimenet megyegyezik 0 V-tal

- Visszavonás: ha az engedélyező jel a PC-ből ki- majd bekapcsol, vagy power reset történik.

DAC kimenő feszültségszint nem egyezik meg a meghatározott feszültséggel (DAC error):

- LED másodpercenként egyszer felvillan

- A szervo modulból érkező hibajel HIGH-ra van felülírva

- A szervo modulból érkező engedélyezett jel (Enabled) LOW-ra van felülírva

- Az analóg kimenet megyegyezik 0 V-tal

- Visszavonás: power reset esetén. Ha a hiba továbbra is fennáll, cserélje ki a DAC modult.

Nincs digitális bemenet vagy az UART keret (frame) hibás:

- LED másodpercenként kétszer felvillan

- A szervo modulból érkező hibajel HIGH-ra van felülírva

- A szervo modulból érkező engedélyezett jel (Enabled) LOW-ra van felülírva

- Az analóg kimenet megyegyezik 0 V-tal

- Visszavonás: ha ismét érvényes a digitális bemenő jel az UART vonalon.

Hibajel a szervo modulból HIGH:

- LED másodpercenként háromszor felvillan

- Az analóg kimenet megyegyezik 0 V-tal

- Visszavonás: ha a hibajel újra LOW értékű.

Enabled (engedélyezett) jel a PC-ből LOW:

- LED kikapcsolva.

- Az analóg kimenet megyegyezik 0 V-tal

- Visszavonás: ha az engedélyezett jel újra HIGH értékű

Ez a modul olyan szervo modulok illesztésére használható, melyek differenciális referencia bemenettel rendelkeznek.

A vezérlő oldal közvetlenül a PCI kártya axis konnektorához csatlakoztatható, ha a kontrollernek nincs szüksége optikai leválasztásra vagy encoderes visszacsatolásra. Minden más esetben a vezérlő oldal egy an AXIS – Optikai Leválasztó modul gépi oldalának RJ50-es konnektorához kell csatlakoztatni.

Vezérlő oldal pin-kivezetés

Gépi oldal pin-kivezetés

Elektromos karakterisztikák

Vezérlő oldal RJ50 csatlakozó:

TTL bemenetek (pin-ek: 6, 7, 8, 10):

Minimális high-level bemenő feszültség:

Maximális low-level bemenő feszültség:

További információért tekintse meg az AM26LS31 differenciális vonalmeghajtó adatlapját.

Gépi oldal terminál csatlakozó:

Differenciális kimenetek:

Maximális low-level kimenő áram:20mA

Maximális high-level kimenő áram:-20mA

További információért tekintse meg a M26LS31 differenciális vonalmeghajtó adatlapját.

Engedélyező (Enabled) kimenőjel:

Kollektor-emitter letörési feszültség:

Emitter-kollektor letörési feszültség:

Maximális kollektor sötétáram:

További információért tekintse meg a Toshiba TLP281 optocsatoló adatlapját.

Hiba (Fault) bemenőjel- LED:

LED forward feszültség:

További információért tekintse meg a Toshiba TLP281 optocsatoló adatlapját.

Ez a modul a referencia kimenetek vagy az encoder bemenetek moduláris kapcsolatainak egy terminál csatlakozóra történő kiírására. Encoder esetén hasznos lehet a jelek szétválasztása a szervo modul és a PC-be menő encoderes visszacsatolás között.

Csatlakozók

Vezérlő oldal RJ50 & RJ45 moduláris csatlakozók

A 10-pin-es RJ50 konnektor be tud fogadni 8-pin-es RJ45 csatlakozót is. Encoder jelek szétválasztása esetén két RJ45 encoder kábel használható.

Vezérlő oldal RJ50 – Referencia vagy Encoder pinout:

Vezérlő oldal RJ45 – Encoder pin kivezetés:

Az encoder tápellátása nincs csatlakoztatva a másodlagos (RJ45) konnektoron, biztosítva azt, hogy az encoder szenzor csak egy forrásból kap ellátó feszültséget.

Gépi oldal SK10P - Terminál csatlakozó pin kivezetései: