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.:: Scheda Controllo Assi ::.
Profilo di velocità a 100 punti
Loop di regolazione 250us
Driver di potenza a bordo 3A
Encoder relativo ed assoluto
Gestione sicurezze
Dimensioni ridotte 100x90mm
N°1 Bus RS485 di comunicazione
DLL di gestione protocollo
OPC Server
Montaggio guida DIN
Alimentazione a 24VDC 12VDC
.:: Introduzione
iPic Motion è una scheda controllo assi a basso costo capace di controllare un motore in corrente continua con tempi di loop a partire da 250us e con un generatore di traiettorie integrato a bordo capace di eseguire profili di velocità sino a 100 punti, tutto questo avendo a disposizione, on board, un driver di potenza PWM capace di pilotare motori CC fino a 3A con un alimentazione sino a 48V. La scheda dispone inoltre di un bus RS485 con protocollo iPic.NET/Modbus che permette di realizzare una rete distribuita di schede iPic Motion che con una cablatura a soli due fili ha la capacità di interpolare sino a 250 assi, controllati ognuno da una scheda iPic Motion.
.:: Profilo di velocità
Cuore della scheda iPic Motion è un modulo di regolazione PID con windup a cui è affiancato un algoritmo di generazione di traiettorie; questi permettono insieme di realizzare complessi profili di velocità, programmabili nella scheda per mezzo di una tabella di tempi e velocità e preservando comunque il raggiungimento della posizione finale desiderata. I tempi di esecuzione del modulo PID e del generatore di traiettorie sono inoltre programmabili con tempi minimi di 250us, questo da la possibilità di adattare qualsiasi sistema di movimentazione, quindi con le proprie costanti di tempo, al migliore algoritmo di regolazione secondo le velocità in questione.
.:: Encoders
Peculiarità della scheda iPic Motion risulta essere quella di interfacciarsi contemporaneamente, senza hardware aggiuntivo, sia ad encoders incrementali a 3 fili in quadratura, sia ad encoders assoluti con interfaccia SSI e con entrambi poter effettuare feedback. Inoltre qualora 12 bit fossero sufficienti anche collegare un potenziometro per la misura di una di pozione ulteriore.
.:: Bus RS485
La scheda è dotata di un bus di campo completamente optoisolato ad una velocità di 9600 bit/sec che permette la comunicazione di una stazione master (PC, Scheda Embedded) con le schede controllo assi, per mezzo di un protocollo simil MODBUS. Attraverso questo protocollo è possibile conoscere qualsiasi parametro o variabile della scheda (posizione, velocità, accelerazione, parametri PID, ecc..) ed inviare comandi ad ogni singola scheda presente sulla rete. Ogni scheda è infatti identificata da un indirizzo ed è quindi possibile far convivere più schede su una stessa rete ed inviare comandi singolarmente ad ognuna di esse oppure utilizzare messaggi di broadcast e quindi effettuare ad esempio avvii simultanei di movimentazioni. Sulla stessa rete inoltre possono essere installate anche altri tipi di schede iPic.
.:: Driver di Potenza
Altra caratteristica fondamentale della scheda controllo assi è il fatto di poter utilizzare il driver di potenza PWM direttamente integrato a bordo, quindi l’unica cosa da fare per essere operativi con tale scheda è collegare l’alimentazione alla scheda, collegare il motore, connettere la rete seriale ed inviare i comandi. Il driver inoltre grazie ad un connettore di espansione può essere bypassato avendo accesso direttamente al driver PWM in versione TTL collegando quindi un driver esterno, superiore in termini di potenza a quello in dotazione.
.:: Sicurezze
La scheda iPic Motion possiede diversi sistemi che garantiscono la sicurezza del sistema controllato, si ha infatti la gestione di 2 finecorsa (NO o NC), un sistema di controllo di errore di inseguimento che tiene sottocontrollo faults elettrici degli encoders o delle connessioni e la protezione dei finali di uscita per temperature o assorbimenti troppo elevati. La scheda inoltre dispone di un sense di corrente che offre la possibilità non solo di monitorare la corrente e quindi la potenza assorbita dal motore ma di disporre di un sistema di controllo del sovraccarico programmabile. Infine la scheda dispone di un sistema per comunicare alle altre schede sul campo di un fault e quindi di bloccare tutte le movimentazioni in corso.
.:: Dimensioni
iPic Motion è stata sviluppata nell’ambito della robotica per soddisfare le esigenza dell’articolazione meccanica FARM, sviluppata nei laboratori di ricerca del centro ENEA di Frascati, articolazione utilizzata per l’intervento all’interno del prototipo per fusione nucleare Tokamak. Gli spazi limitati e le esigenze molto restrittive hanno portato alla realizzazione di una scheda con dimensioni di 100x90mm completa di un sistema real-time robusto, di un sistema di controllo assi e di un driver per la potenza. Inoltre particolari accorgimenti costruttivi e di distribuzione delle alimentazioni rendono sicura la scheda nell’impiego in rete.
.:: Tools
iPic Motion viene dotata di tutti I tools software per lo sviluppo delle applicazioni, da quelli di più basso livello quali la documentazione dei protocolli di comunicazione, a quelli di medio livello quali DLL per l’interfacciamento e software applicativo per un uso istantaneo delle schede. Sono inoltre disponibili librerie .NET® per un utilizzo nel nuovo ambiente Microsoft®.