MC500V10 Hardware manual - img-drive-tech.ch · Das Kommando zum festlegen der Modul- resp. Deviceadresse lautet: Kommando Bereich x Antwort ... MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.5mm JST

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MC500V10 Hardware manual

Miniaturisierter Antriebsregler für DC-Motoren mit Inkrementalgeber

+ Bauvolumen nur 31 x 18 x 7.1mm + Für Servo - Antriebe bis 24W Leistungsaufnahme + Inkrementalgebereingang, integrierte 5V-Speisung + Positionierwege bis 31Bit, Drehzahldynamik 14bit + 3 Beschleunigungsprofile, 4 verschiedene Stromregelmodi + Grosser Betriebsspannungsbereich: 9...30VDC + RS485 - Schnittstelle, einfach programmierbares EasyRSx - Protokoll, optional mit I2C-Bus erhältlich. + Kundenspezifische Varianten erhältlich

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Elektrische Daten

Absolute maximum ratings

Rating Note Symbol Value Unit

Supply voltage UB 32 V

Output current power stage servo drive peak 2) Iop 3 A

Output current power stage servo drive cont. Ioc 0.8 A

Supply current for incremental sensor IoIs 0.1 A

RS485: voltage on any pins A, B, Y, Z U485 -9 to 14 V

RS485: voltage transient pulse pins A, B, Y, Z 1) Ut485 -50 to +50 V

I2C/UART: Input voltage on SDA/SCL/RxD/TxD USi 0 to 5 V

Index0/1: input voltage Uidx -0.1 to 32 V

Incremental sensor inputs: input voltage Uchab -0.1 to 6 V on CHA/CHB

Operating temperature Top -10 to +85 C

Storage temperature range Tstg -20 to +100 C

Notes: 1) through 100 Ohms, max. 15us, duty cycle 1% 2) Over current protection delay 2us

Stresses beyond those listed under absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under recommended operating conditions is not implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.

Thermal characteristics

Characteristics Symbol Value Unit

Thermal resistance, power stage to case RthPsC max. 1 C/W

Figure 1: Output power derating versus ambient temperature




Operational electrical characteristics (Ta=25C, unless otherwise noted)

Characteristics Note Symbol min max Unit

Supply voltage range 1) UB 9 30 V

Supply voltage ripple 50/60Hz UBr 0 10 %

Output current power stage servo drive cont. 4) Ioc 0 0.8 A

Output current incremental sensor supply IoIs 0 0.05 A

Output voltage incremental sensor supply UoIs 4.75 5.25 V

RS485: voltage on any bus terminal U485 -7 12 V

RS485: high level output current, signal Y/Z IoH485 -60 - mA

RS485: low level output current, signal Y/Z IoL485 - 60 mA

RS485: differential output voltage 2) Uod485 3 5 V

RS485: differential output voltage 3) Uod485 1.5 - V

RS485: High-impedance state output IoZ (Y/Z) -1 1 uA current, Y/Z

RS485: Hysteresis voltage (VIT+ - VIT-), A/B UHy485 30 30 mV

I2C/UART: Input voltage on SDA/SCL/RxD/TxD 5) USi 0 5 V

Index0/1: input voltage 6) Uidx 0 30 V

Incremental sensor inputs: input voltage 7) Uchab 0 5 V on CHA/CHB

Operating ambient temperature Ta 0 85 C (see fig. 1 output power derating versus ambient temperature)

Storage ambient temperature Tstg -20 100 C

Notes:

1) under voltage lockout at Ub=8V +- 10% 2) Io=0 3) RL=54 Ohms 4) Over current/short circuit protection at output currents >3A, delay 2us, continous 0.8A @ Ta=30C, see figure 1, thermal characteristics 5) SDA/SCL resp. RxD/TxD leads directly without protection to I/O port of processor; higher voltages may damage processor 6) internal pull-up resistors 22K to 5V, low pass 22K+100pF 7) internal pull-up resistors 2.7K to 5V, low pass 2.7K+100pF




Bild 2: Positionen Stecker P1 und P2, Variante -JST 1.50t, 1.5mm - JST - Stecker auf Oberseite, Ansicht Oberseite

P1

Pin Bezeichnung Funktion Input/Output

1 UB Betriebsspannung 9..30V I 2 VSS 0V I 3 PO0 Motor + (power output 0) O 4 VC50 5V Speisung für Inkrementalgeber O 5 CHA CHA Inkrementalgeber (5VTTL) I 6 CHB CHB Inkrementalgeber (5VTTL) I 7 VSS 0V Speisung für Inkrementalgeber O 8 PO1 Motor - (power output 1) O

P2

Pin Bezeichnung Funktion Input/Output (abh. von Optionen)

RS485 UART / I2C 1 UB Betriebsspannung 9..30V I I 2 VSS 0V I I 3 RxD/A UART RxD (*) oder RS485 A (RX+) I I 4 TxD/B UART TxD (*) oder RS485 B (RX-) I O 5 SCL/Y I2C SCL (*) oder RS485 Y (TX+) O I 6 SDA/Z I2C SDA (*) oder RS485 Z (TX-) O I/O 7 Index0 Index0 (Funktion firmwareabhängig) I I 8 Index1 Index1 (Funktion firmwareabhängig) I I




Bild 3: Positionen Stecker P1 und P2, Variante -STI 1.27b, 1.27mm - Stiftleisten auf Unterseite, Ansicht auf Unterseite

P1

Pin Bezeichnung Funktion Input/Output

1 UB Betriebsspannung 9..30V I 2 VSS 0V I 3 PO0 Motor + (power output 0) O 4 VC50 5V Speisung für Inkrementalgeber O 5 CHA CHA Inkrementalgeber (5VTTL) I 6 CHB CHB Inkrementalgeber (5VTTL) I 7 VSS 0V Speisung für Inkrementalgeber O 8 PO1 Motor - (power output 1) O

P2

Pin Bezeichnung Funktion Input/Output (abh. von Optionen)

RS485 UART / I2C 1 UB Betriebsspannung 9..30V I I 2 VSS 0V I I 3 RxD/A UART RxD (*) oder RS485 A (RX+) I I 4 TxD/B UART TxD (*) oder RS485 B (RX-) I O 5 SCL/Y I2C SCL (*) oder RS485 Y (TX+) O I 6 SDA/Z I2C SDA (*) oder RS485 Z (TX-) O I/O 7 Index0 Index0 (Funktion firmwareabhängig) I I 8 Index1 Index1 (Funktion firmwareabhängig) I I




Bild 4: MC500V10 Anschlussschema




Serielle Schnittstellen Die folgenden Skizzen veranschaulichen die Verbindungen zwischen Antriebsregler und serieller Schnittstelle des Hostrechners. Für eine sichere Datenübertragung in einem RS485-Netzwerk mit langen Datenleitungen >10m wird empfohlen, beidseitig an die Kabelimpedanz angepasste Abschlusswiderstände zwischen A und B einzusetzen. Im MC500 sind bereits folgende Abschluss- Pullup- und Pulldown-Widerstände in den Signalleitungen A und B integriert:

- Abschluss: 1KOhm || 100pF - Pullup und pulldown: jeweils 10Kohm (A auf +5V, B auf VSS)

In vielen Applikationen mit Datenleitungen von <10m werden die integrierten Abschlusswiderstände hinreichend dimensioniert sein, so dass keine weiteren Massnahmen bezüglich Reflektionsdämpfung erforderlich sind.

Bild 5: Mehrere MC500 an RS485




RS485-Interface Die RS485-Schnittstelle kann in Form eines USB zu RS485 - Adapters oder einem im Hostrechner installierten RS485- Interface vorliegen. Da im MC500 ein Vollduplex - Interface mit Halbduplex - Fähigkeit (Datenrichtungsumschaltung) zur Verfügung steht, kann auch ein einfacher RS232 zu RS485 - Konverter ohne

Datenrichtungsumschaltung angeschlossen werden; hierin werden lediglich die ca. +-10V- TxD/RxD - Signale der RS232-Schnittstelle in differentielle 5V- A/B und Y/Z - Signale der RS485-Schnittstelle gewandelt.

USB zu RS485 - sowie RS232 zu RS485 - Adapter sind von vielen Herstellern erhältlich und bei fast allen Distributoren verfügbar. Hersteller: ADLINK, Spectra, Exsys, Trigress Security, Moxa, Athen, Maxxtro, IPC-DAS u.s.w.

Zur Integration einer RS-485 - Schnittstelle in einem Hostrechner stehen eine grosse Auswahl an RS-485- transceiver verschiedener Hersteller zur Verfügung: Fairchild Semiconductor, TI, ON Semiconductor, Linear Technology, Analog Devices, Maxim u.s.w. um nur eine kleine Auswahl zu nennen.

Adresse des Reglers schreiben und sichern Die individuelle Adresse "n" jedes Antriebsreglers wird über die serielle Schnittstelle vorgegeben, d.h. es stehen im

MC500 keine Schalter in Form von DIP-switch o.ä. zur Vorgabe dieses Adressenwertes zur Verfügung.

Zu beachten ist, dass das Kommando zur Adressenvergabe ein broadcast - Kommando ist, dass von jedem Antriebsregler mit jeder beliebigen Moduladresse akzeptiert wird. Dies hat zur Konsequenz, dass dieses Kommando im RS485-Netzwerkverbund mit mehreren angeschlossenen Antriebsreglern nicht gesendet werden darf, da alle Antriebsregler die gleiche Moduladresse annehmen würden; eine individuelle Kommunikation wäre als Folge davon nicht mehr möglich. Die Adressenvergabe wird daher mit nur einem, isoliert an einem RS485-Bus angeschlossenen Exemplar durchgeführt, bevor dieses in einem RS485-Netzwerkverbund mit mehreren Antriebsreglern integriert und individuell über seine Adresse ansprechbar wird.

Zu beachten ist ausserdem, dass dem Schreibvorgang für die Moduladresse ein Sicherungsvorgang aller Parameter (nE1=1<LF>) folgen muss, damit die individuelle Adresse auch nach erneutem power-up wieder zur Verfügung steht!

Die Werksvorgabe der Moduladresse für alle MC500 ist 4, siehe Beispiele aller Kommandi in diesem Dokument. Die Device- resp. Moduladresse kann zwischen 0 und 9 eingestellt werden; dies geschieht am einfachsten mithilfe der PC-Software STM7000.

Das Kommando zum festlegen der Modul- resp. Deviceadresse lautet:

Kommando Bereich x Antwort

- Modul- resp. Deviceadresse schreiben: nAdress=x<LF> 0...9 n*<LF>

- Parametersatz sichern: nE1=1<LF> - n*<LF>

Unmittelbar nach Empfang und Auswertung dieses Kommandos wird der angeschlossene Antriebsregler nur noch über die neu definierte Adresse ansprechbar. Danach: Sichern aller Parameter mit nE1=1<LF> nicht vergessen!

Beispiel: 4Adress=1<LF> ändert die Adresse des angeschlossenen Moduls mit beliebiger Adresse auf Adresse 1, nE1=1<LF> sichert den Parametersatz inkl. Modul- resp. Deviceadresse




LED-Statusanzeige Einer rote und grüne LED seitlich der Steckanschlüsse visualisieren folgende Zustände:

- Modul bereit - Kommunikation aktiv - Schleppfehler- und Übersteuerungsüberwachung aktiv - Unter- oder Überspannung, Übertemperatur, Kurzschluss

LED1, grün:

Bei power-on ohne Kommunikation über die serielle Schnittstelle blinkt diese LED für einige Sekunden und leuchtet danach ununterbrochen weiter. Hiermit wird angezeigt, dass der Selbsttest erfolgreich war und der Antriebsregler betriebsbereit ist. Sobald über die serielle Schnittstelle gültige Kommandi mit dem für dieses Modul gültiger Adresse gesendet werden, blinkt diese LED auch noch ca. 5s nach Empfang des letzten gültig adressierten Kommandos.

LED2, rot:

Leuchtet kontinuierlich: zeigt aktive Hardware - Sicherungssysteme an, d.h. bei Eintreten eines Übertemperatur- Überspannungs- oder Kurzschlussereignisses. Dieser Zustand deaktiviert die Endstufe und wird mittels der Statusworte 1 und 3 für den Hostrechner zugänglich.

Blinkend: Zeigt an, dass die aktuelle Position nicht mehr der zuletzt vorgegebenen Position entspricht; dies kann mehrere Ursachen haben: - die Stromregelung ist aktiv, d.h. die Istposition entspricht nicht mehr der momentanen Sollposition. - die Übersteuerungs- oder Schleppfehlerüberwachung des Antriebsschutzes ist aktiv. - Unterspannung

Ein Rücksetzen dieser Sicherungszustände ist mit Ausnahme der Übertemperatur- Unter- oder Überspannungsabschaltung jederzeit möglich.




Bild 6: mechanische Daten, Masse

Aufsicht auf Oberseite MC500V10, Variante -STI 1.27b und -JST 1.50t; mit * gekennzeichnete M1-Gewindebohrungen sind auf der Oberseite nicht verfügbar

Seitenansicht MC500V10, Variante -STI 1.27b




7. Varianten und Bestellnummern

Der MC500 ist in folgenden Varianten erhältlich:

Variante Bestellnummer

MC500V10:

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.5mm JST - Stiftleisten MC500V10/485-JST1.50t

auf Oberseite, RS485 - Interface

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.27mm - Stiftleisten MC500V10/485-STI1.27b auf Unterseite, RS485 - Interface

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.27mm - Stiftleisten MC500V10/485-STI1.27t auf Oberseite, RS485 - Interface

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.5mm JST - Stiftleisten MC500V10/I2C-JST1.50t auf Oberseite, I2C und 3.3V UART- Interface

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.27mm - Stiftleisten MC500V10/I2C-STI1.27b auf Unterseite, I2C und 3.3V UART - Interface

MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.27mm - Stiftleisten MC500V10/I2C-STI1.27t auf Oberseite, I2C und 3.3V UART - Interface

MC500V20:

MC500V20 mit 3 x 7-poligen 2.54mm - Stiftleisten MC500V20/485-STI2.54t auf Oberseite, RS485 - Interface und 2 digitalen/analogen I/O

MC500V20 mit 3 x 7-poligen 2.54mm - Stiftleisten MC500V20/485-STI2.54b auf Unterseite, RS485 - Interface und 2 digitalen/analogen I/O

MC500V20 mit 3 x 7-poligen 2.54mm - Stiftleisten MC500V20/I2C-STI2.54t auf Oberseite, I2C und 3.3V UART - Interface und 2 digitalen/analogen I/O

MC500V20 mit 3 x 7-poligen 2.54mm - Stiftleisten MC500V20/I2C-STI2.54b auf Unterseite, I2C und 3.3V UART - Interface und 2 digitalen/analogen I/O


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MC500V10 Hardware manual - img-drive-tech.ch · Das Kommando zum festlegen der Modul- resp. Deviceadresse lautet: Kommando Bereich x Antwort ... MC500V10 mit 2 x 8-poligen 1.5mm JST