Новое поколение контроллеров положения EPOS4

Контроллеры обладают беспрецедентными возможностями по точности, динамике и синхронизации, а также обеспечивают высокую надежность. Эти устройства включают в себя весь опыт, наработанный maxon motor более чем за 20 лет разработок в области управления двигателями.

Благодаря продуманной модульной системе и самым современным технологиям, примененным в новом семействе контроллеров положения, достигается беспрецедентная гибкость конструкции. Фактически контроллеры EPOS4 50/8 и EPOS4 50/15 представляют собой один и тот же контроллер в модульном исполнении. Единственным различием между этими двумя версиями является необходимость использования пассивного радиатора в версии поддерживающей больший уровень тока.

Кроме того, габариты и конструкция нового модуля позволяют использовать и другие пассивные и активные радиаторы общеиндустриального типа, что существенно расширяет как общий диапазон рабочих температур контроллера, так и диапазон рабочих температур, при котором не наблюдается падения рабочих характеристик контроллера.

Для упрощения процедуры настройки контроллера, а также работы с ним, компания maxon motor разработала интерфейсную плату, единую для обоих контроллеров и, по сути, превращающую контроллер из устройства в модульном исполнении в полнофункциональный компактный бескорпусной контроллер.

Новые контроллеры, являясь устройствами сети CANOpen (с возможностью перехода к сетям EtherCAT сменой прошивки и установкой дополнительного модуля расширения), обеспечивают высокие скорости управления и, вместе с тем, минимальное время цикла в контурах управления. Сложнейшие задачи управления движением, могут быть решены на данных контроллерах, с частотами контуров управления порядка 50 кГц при эффективном времени цикла коммуникации порядка 40 мкс, при условии использования для расчета траектории движения подходящего ведущего устройства сети CANOpen или EterCAT (требует смены прошивки и установки дополнительного модуля расширения). Подобные скорости найдут применение, например, в робототехнике, медицине, производстве специальных машин, где необходима высокая динамика, высокая жесткость или точная синхронизация многоосевых систем. Для решения этих задач отлично подходят режимы работы: "Циклическое синхронное положение" (CSP), "Циклическая синхронная скорость" (CSV) и "Циклический синхронный момент" (CST), реализуемые через сеть CANOpen и EtherCAT. Дополнительно к ним поддерживаются и режимы, основанные на наличии профиля: "Режим профиля положения" и "Режим профиля скорости". Высокий уровень вычислительных мощностей обеспечивает, кроме того, синусоидальную коммутацию бесколлекторных двигателей на скоростях вплоть до 50 000 об/мин.

Широкие возможности обратной связи позволяют использовать контроллер компании maxon motor для работы с большим ассортиментом коллекторных двигателей с энкодерами и бесколлекторных двигателей с датчиками Холла и энкодерами, мощностью до 400 Вт для EPOS4 50/8 и 750 Вт для EPOS4 50/15. Одновременно может применяться два энкодера, что позволяет, например, организовать управление с двойной обратной связью, для компенсации механического люфта и нежесткости двигательной системы. Такое решение идеально для систем с высокими требованиями точности. С контроллером может быть использован целый спектр датчиков – начиная от цифровых инкрементальных энкодеров до аналоговых синус-косинус инкрементальных энкодеров и далее, вплоть до абсолютных энкодеров с интерфейсами SSI, EnDat 2.2 и BiSS-C.

Дополнительно все входы/выходы устройства обеспечены гальванической развязкой, что позволяет осуществлять интеграцию разнообразных периферийных устройств, как, например, концевые и опорные выключатели. Завершают список возможностей контроллера функции STO (Безопасное отключение момента), интегрированные в систему управления ошибками, и включения удерживающего тормоза.

Как и всегда контроллеры семейства EPOS4 обеспечивают все необходимые ограничения по уровням рабочих сигналов, токов и напряжений, предусмотренные стандартами безопасности.

Управление контроллерами компании maxon motor обеспечивается новой версией программной оболочки EPOSStudio. Поддержка новых контроллеров включена в версии оболочки 3.0 и старше. Настройка системы и выгрузка текущей конфигурации может выполняться с помощью высокоскоростного протокола USB 3.0.

Параметры контроллера:

• напряжение питания от 10 до 50 В;
• длительный выходной ток 8 А (50/8) и 15 А (50/15);
• кратковременный выходной ток до 30 А (менее 60 с);
• тактовая частота ПИ-регулятора тока: 25 кГц (40 мкс);
• тактовая частота ПИД-регулятора скорости: 2,5 кГц (400 мкс);
• тактовая частота ПИД-регулятора положения: 2,5 кГц (400 мкс);
• цифровых входов: 4 (с гальванической развязкой);
• цифровых выходов: 2 (с гальванической развязкой);
• интерфейсы: USB 3.0, SSI, BiSS, EnDat, CANOpen, EterCAT (требуется доп. модуль).