Motorsteuerungen....................................................................................................................... 1
C-842
DC-Motor-Controllerkarte für PCs................................................................................ 3
Software für C-842
DC-Motor-Controller................................................................................. 4
C-842.TO
Software-Tools-Diskette (im Lieferumfang)....................................................... 4
C-842.JS
QStick Joystick-Paket.......................................................................................... 5
C-844
Vierkanal-DC-Motor-Controller..................................................................................... 6
Software für C-844............................................................................................................... 8
C-839.40
Servo-Verstärker für DC-Motoren............................................................................ 9
Zubehör.................................................................................................................................. 10
C-819.10 Joystick............................................................................................................... 10
Kabel.................................................................................................................................. 10
PI-DC-Motorsteuerungen
sind besonders auf die Präzisionsmechaniken des Kapitels
"Mikropositionierelemente" abgestimmt, eignen sich aber auch
hervorragend zum Betrieb von anderen Komponenten und Systemen, die mit
DC-Servo-Motoren ausgerüstet sind.
Zwei
Ausführungen werden angeboten: Die Controllerkarte C-842 für PCs und der
Vierachsen-Controller C-844 in 19"-Ausührung. Beide Controller sind mit
rauscharmen Linear-Servo-Verstärkern ausgerüstet, um Mechaniken mit
Getriebemotoren direkt zu betreiben. Für den Betrieb von Positioniereinheiten
mit schnellen Direktantrieben steht der DC-Servo-Verstärker C-839 zur Verfügung
(s. Seite 9). Linearversteller der Serie M-511, M-521
und M-531 (s. Kapitel "Mikropositionierelemente") sind mit
integrierten PWM-Servo-Verstärkern ausgerüstet, die von den PWM-Ausgängen der
Controller getrieben werden können.
PI-DC-Motor-Controller
zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:
· Simultaner Betrieb von bis zu vier
DC-Motoren
· 32-Bit PID V-ff Filter
· Schnelle Regelung (100 µs /Achse)
· Trapez-, S-Kurven- und
Geschwindigkeitsprofile
· 16 programmierbare I/O Ports
· 4 Analogeingänge (10 Bit)
· Programmierbare Referenz- und
Endschaltereingänge
· Kompatibel mit allen Quadratur-Encodern
(Linearencoder, Drehencoder und Interferometer)
· Integrierte 12-Bit-Linear-Servo-Verstärker
und PWM-Ausgänge
· Elektronisches Getriebe
· Joystick-Betrieb
· Programmierbares Drehmoment
Zum
einfachen Betrieb der Motor-Controller werden eine Reihe von Software-Tools wie
z.B. Treiber und Hilfsprogramme für den Joystickbetrieb oder den
Parallel-Betrieb mehrerer Controller angeboten.
© 1998 Physik
Instrumente (PI) GmbH & Co
· ISA-Bus kompatibel
· Zwei- und Vierachsenausführungen
· 32-Bit-PID V-ff Regelung
· Integrierte 12-Bit-Linear-Servo-Verstärker
und PWM-Ausgänge
· Trapez-, S-Kurven- und
Geschwindigkeitsprofile
· LabViewä Treiber, Bibliotheken für C, PASCAL etc.
· Programmier-Tools für Windowsä und DOS
· Hardware-Interrupts zur
Prozess-Überwachung
· Hochsprachen-Kommando-Schnittstelle
· 16 I/O-Leitungen für flexible
Automatisierung
· 12 TTL-Eingänge für Referenz- und
Endschalter
· Elektronisches Getriebe
· Programmierbares Drehmoment
Die
PC-Einsteckkarte C-842 ist die optimale Motorsteuerung für Positionieraufgaben,
bei denen ein Mehrachsensystem von einem PC gesteuert werden soll. Sie kann in
jedem PC mit 16-Bit-ISA-Bus installiert werden und verfügt neben den
hochohmigen PWM-Ausgängen zusätzlich über integrierte Linear-Servo-Verstärker.
Dadurch kann beim Betrieb von PI-Positioniereinheiten mit DC-Getriebemotoren
auf externe Verstärker verzichtet werden, was Aufwand und Kosten gleichzeitig
reduziert.
Kern der
C-842 Karte ist ein schneller DSP (Digital Signal Processor), der die
PID-Positionsregelung aller Achsen durchführt. Er erlaubt die Programmierung
von Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung etc. individuell für
jede Achse, wobei alle Parameter zu jedem beliebigen Zeitpunkt geändert werden
können.
Alle
gängigen Inkremental-Encoder (Quadratur-Encoder) mit TTL-Ausgang können als
Positionsgeber an die Karte angeschlossen werden (z.B. Drehencoder,
Linearmaßstäbe, Interferometer). Jeweils acht TTL-Eingänge und -Ausgänge stehen
für flexible Automatisierungsaufgaben zur Verfügung (z.B. als Trigger).
Die C-842
erlaubt den vollen Zugriff auf alle interen Funktionen über den I/O-Adressraum
des PCs. Programmierer können mit Hex-Kommandos und 32-Bit-Parametern die
Leistungsfähigkeit der Karte voll ausnutzen (Übertragungsraten bis zu 3000
Hex-Befehlen/s sind möglich). Um die Einbindung der C-842 so einfach wie
möglich zu halten, stehen eine Vielzahl von Software-Tools, wie z.B. LabViewä Treiber, Bibliotheken in C, PASCAL und
BASIC und eine Benutzeroberfläche zur schnellen Inbetriebnahme zur Verfügung.
Die Programmierung unter Windows™ wird durch verschiedene DLLs unterstützt
(Softwareübersicht auf Seite 4). C-842 ist in einer Zweikanal- und
Vierkanal-Ausführung erhältlich.
Fig xx, C842 C-842.40 DC-Motor-Controllerkarte für PCs
Fig xx, C842layout C-842.40 Layout
Fig xx, C842block C-842.40 Block-Diagram
Bestellinformation:
C-842.20 DC-Motor-Controllerkarte für PCs, 2
Achsen
C-842.40 DC-Motor-Controllerkarte für PCs, 4
Achsen
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Die C-842
Karte basiert auf dem MC1401 Prozessor von PMD, der die Positionsregelung aller
Achsen überwacht. Dieser Prozessor unterstützt mehr als 100 Befehle, wie z.B.
Lesen und Setzen von Positionen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen,
Regel-Parametern, Bewegungsprofilen, Break-Points usw.
Auf
Hardwareebene läuft die Kommunikation dabei über hexadezimale Befehle ab, die
Byte für Byte an den I/O-Port des PCs übertragen werden. Die C-842
Dokumentation enthält den kompletten Befehlssatz des DSPs, um Programmierern
den vollen Zugriff auf alle Register zu ermöglichen.
Für
Anwender, die sich nicht mit hexadezimalen Befehlen beschäftigen wollen,
stellen wir Bibliotheken für alle gängigen Programmiersprachen zur Verfügung.
Dadurch reduziert sich die Programmierung auf die Eingabe von Board-Adresse,
Achse und Bewegungsbefehl mit optionalem Parameter.
QMove ist
eine Benutzeroberfläche zur schnellen Inbetriebnahme der C-842 Karte. QMove
ermöglicht die Ausführung einzelner Befehle (in Mnemonik-Kurzform) oder die
Abarbeitung von schachtelbaren Makros für komplexe Mehrachsen-Bewegungen. Eine
On-Line-Anzeige aller Positionen und wichtigen Parameter reflektiert dabei
jederzeit den Systemstatus.
QMove ist
ein DOS-Programm, läuft aber auch ohne Einschränkungen unter Windows 95™ und
Windows 3.1™.
QLink ist
ein Interface-Programm, das einen DOS-PC mit ISA-Bus (ab 286er, Tastatur und
Monitor nicht benötigt) in einen Motor-Controller mit RS-232-Schnittstelle
verwandelt. Dazu wird die C-842 Karte im PC installiert und QLink gestartet.
Der PC verhält sich jetzt wie ein unabhängiger Motor-Controller und läßt sich
über die eingebaute RS-232-Schnittstelle steuern. Diese Betriebsart ist ideal
für Anwender, die eine C-842 von einem Rechnersystem ohne ISA-Bus bedienen
wollen.
QLink ist
ein DOS-Programm, läuft aber auch ohne Einschränkungen unter Windows 95™ und
Windows 3.1™.
QHEX ist
ein Interface-Programm, das einen DOS-PC mit ISA-Bus (ab 286er, Tastatur und
Monitor nicht benötigt) in einen Motor-Controller mit RS-232-Schnittstelle
verwandelt. Bis zu vier C-842.40 (16 Achsen) können über eine
RS-232-Schnittstelle angesprochen werden. Alle Standard-Befehle sind auf die
Achse 1 bis 16 anwendbar.
Um die
Einbindung der Karte so einfach wie möglich zu halten, stehen eine Vielzahl von
Treibern und Bibliotheken zur Verfügung. Die Programmierung unter Windows™ wird
durch verschiedene DLLs unterstützt. Die Bibliotheken ermöglichen die
Verwendung von Mnemonik-Befehlen und Befehlssequenzen (Makros). Zur besonders
schnellen Kommunikation (bis zu 3000 Zyklen/s) können gleichzeitig auch
Hexadezimal-Befehle verwendet werden.
Ein
Joystick ist ein ideales manuelles Steuerelement für XY-Positioniertische. Das
Paket C-842.JS umfaßt den Joystick C-819.10 (s. S. 10), einen Game-Port-Adapter und eine
Software für den Betrieb von bis zu 8 Achsen (zwei C-842.40). Der Joystick wird
beim Start der Software automatisch initialisiert und kalibriert. Funktionen
wie die Feinregelung der Geschwindigkeit und ein Befehlszeilen-Editor runden
die Software ab.
QStick ist
ein DOS-Programm, läuft aber auch ohne Einschränkungen unter Windows 95™ und
Windows 3.1™.
© 1998 Physik
Instrumente (PI) GmbH & Co
· Simultaner Betrieb von vier DC-Motoren
· 32-Bit-PID V-ff Regelung
· Integrierte 12-Bit-Linear-Servo-Verstärker
und PWM-Ausgänge
· Trapez-, S-Kurven- und
Geschwindigkeitsprofile
· LabViewä Treiber, Bibliotheken für C, PASCAL etc.
· IEEE 488- und RS-232-Schnittstellen
· SCPI Programmiersprache
· Nichtflüchtiger Makro-Speicher
· 16 I/O-Leitungen für flexible
Automatisierung
· 4 Analogeingänge (10 Bit)
· 12 TTL-Eingänge für Referenz- und
Endschalter
· Elektronisches Getriebe
· Programmierbares Drehmoment
· 8 TTL-Eingänge zum Triggern von Makros
Fig xx, C844 C-844.40 DC-Motor-Controller
C-844 ist
eine flexible Positionier- und Bewegungssteuerung für anspruchsvolle
Anwendungen in Industrie und Forschung. Zur Kommunikation stehen sowohl eine
RS-232- als auch eine IEEE 488-Schnittstelle zur Verfügung.
Der C-844
Controller verfügt über ein Echtzeitbetriebssystem mit Multi-Prozessor-Technik,
bei dem ein schneller DSP die Positionsregelung übernimmt und ein
Host-Prozessor für die Kommunikation zuständig ist.
Der
Host-Prozessor verwaltet außerdem die bis zu fünf Ebenen schachtelbaren
Makrosequenzen, die sich aus bis zu 100 Einzelbefehlen zusammensetzen können
und im nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden. Die Programmiersprache des
C-844 entspricht dem SCPI-Standard (Standard Commands for Programmable
Instruments), der über eine benutzerfreundliche Baumstruktur die ganze
Funktionalität des Controllers reflektiert.
Neben den
Standard-Funktionen zur Positionierung kann der C-844 auch im
Geschwindigkeitsmodus betrieben werden. Darüber hinaus verfügt er über einen
Profilegenerator für Trapez- und S-Kurven, eine elektronische Getriebefunktion,
eine Referenzschaltererkennung in Echtzeit und
Endschalter-Fehlerbehandlungsroutinen. Alle Parameter können per Softwarebefehl
zu jedem beliebigen Zeitpunkt geändert werden.
Ein
weiterer Vorteil sind die integrierten Servo-Verstärker, die für Motoren bis 15
W einen externen Verstärker überflüssig machen und dadurch Kosten und Aufwand
reduzieren. Der Controller kann per Softwarebefehl auch in den PWM-Modus (Pulse
Width Modulation) umgeschaltet werden. Damit lassen sich z.B. die
direktangetriebenen Linearversteller der Serie M-500 mit integrierten
PWM-Verstärkern betreiben oder externe PWM-Verstärker ansteuern.
Damit neue
Funktionen leicht implementiert werden können, erlaubt der C-844 einen
Firmware-Update per RS-232-Schnittstelle.
Die Programmiersprache des C-844 Motor-Controllers entspricht dem SCPI-Standard. Diese Sprache ist bei vielen elektronischen Geräten wie z.B. Oszilloskopen, Funktionsgeneratoren etc. weit verbreitet und ermöglicht es, in Kürze gut strukturierte Programme zu schreiben.
Beispiele:
TARG 5000 Sollwert auf Position 5000 setzen
TARG:RPOS 250 Sollwert um 250 relativ zum Istwert erhöhen
OUTP:SERV ON Regelung an
TARG? Sollwert lesen
MVEL 75000 Maximale Geschwindigkeit auf 75000 Imp/s setzen
MVEL? Programmierte Maximalgeschwindigkeit lesen
Bestellinformation:
C-844.40 Vierkanal-DC-Motor-Controller, 19"
Gehäuse, RS-232 und IEEE 488
© 1998 Physik
Instrumente (PI) GmbH & Co
DCMove ist
eine Benutzeroberfläche zur schnellen Inbetriebnahme der C-844 Steuerung. Es
ermöglicht die Ausführung einzelner Befehle (in Mnemonik-Kurzform) oder die
Abarbeitung von schachtelbaren Makros für komplexe Mehrachsenbewegungen. Alle
Parameter können dabei per Mausklick gesetzt werden. Die On-Line-Anzeige aller
Positionen und wichtigen Parameter reflektiert jederzeit den Systemstatus.
DCMove
läuft unter Windows NT™, Windows 95™ und Windows 3.1™ und ist im Lieferumfang
der C-844 enthalten.
WinTerm ist
ein Windows-Terminal-Programm für RS-232- und IEEE 488- Schnittstellen. Alle
Befehle können in einem Terminalfenster editiert werden, Antworten vom
Motor-Controller werden in einem Ausgabefenster angezeigt.
WinTerm
läuft unter Windows NT™, Windows 95™ und Windows 3.1™ und ist im Lieferumfang
der C-844 enthalten.
Zur
einfacheren Programmierung der C-844 werden 16- und 32-Bit DLLs mitgeliefert.
Sie ermöglichen auch die Nutzung von Programmen, die für die C-842 PC-Karte
oder deren Vorläufer C-832, geschrieben wurden.
Ein
umfangreicher Satz von Virtual Instruments ermöglicht LabView™ Programmierern
den Zugriff auf die Funktionen der C-844. Sowohl die RS-232- als auch die IEEE
488-Schnittstelle werden unterstützt. Die LabView™ Treiber können kostenlos
unter der Produktnummer C-844.LV bestellt werden.
· Vier Kanäle
· Für DC-Motoren bis 30 Watt
· Störstrahlungsfreie Linearendstufen
· Zum Anschluß an C-842 und C-844
Fig xx, C839 C-839.40 DC-Servo-Verstärker
C-839 ist
ein Vierkanal-Verstärker für DC-Servo-Motoren im 19"-Gehäuse. Er wurde
entwickelt, um DC-Servo-Motoren mit 12 V und 30 W (wie z.B. im M-038.DD
Drehtisch verwendet) zu betreiben. Dazu werden jeweils ein Eingangs- und
Ausgangskanal des C-839 durch zwei Kabel (C-815.38 oder C-815.83, siehe
Zubehör) mit der Motorsteuerung und dem Motor verbunden.
Bestellinformation:
C-839.40 Vierkanal-DC-Servo-Verstärker,
19"-Gehäuse
© 1998 Physik
Instrumente (PI) GmbH & Co
Der Joystick C-819.10 kann über den Game-Port des PCs an die Motorsteuerungen C-844 und C-842 angeschlossen werden. Er ist Teil des Pakets C-842.JS und kann mit der darin enthaltenen Software bis zu zwei C-842 Controllerkarten (bis zu 8 Achsen) betreiben (siehe a. S. 5).
Fig xx, C819 C-819.10 Joystick
Bestellinformation:
C-819.10 Analog-Joystick für C-842 und C-844
C-842.JS Paket: C-819.10 Joystick,
Game-Port-Adapter und Software QStick für C-842
Alle Positioniereinheiten von PI werden mit passenden Motorkabeln ausgeliefert. Die folgenden Kabel können als Ersatz oder als Verlängerung verwendet werden:
Fig xx, C815-38 C-815.38 Motorkabel
Fig xx, C815-37 C-815.37 Motorkabel
Fig xx, C815-32 C-815.34 RS-232-Kabel
Bestellinformation:
C-815.38 Motorkabel, D-Sub 15-Pol (w) / 15-Pol
(m) für C-842 und C-844, 3 m
C-815.83 Motorkabel, D-Sub 15-Pol (w) / 15-Pol
(m) für C-842 und C-844, 10 m
C-815.37 Motorkabel, D-Sub 15-Pol (w) / 25-Pol
(m) für M-510, 3 m
C-815.82 Motorkabel, D-Sub 15-Pol (w) / 25-Pol
(m) für M-510, 10 m
C-815.34 RS-232-Kabel, Null-Modem, 9/9-Pol mit
25/9-Pol Adapter, 3 m
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© 1998 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co
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