Makerbase MKS SERVO57D CAN MB - sterownik NEMA 23

Opis

Sterownik silnika krokowego MKS SERVO57D CAN MB firmy Makerbase przeznaczony do sterowania dwufazowymi silnikami krokowymi NEMA 23 w układach ze sprzężeniem zwrotnym. Konstrukcja wykorzystuje 32-bitowy mikrokontroler N32L406 z rdzeniem ARM Cortex-M4, algorytm sterowania wektorowego FOC (Field-Oriented Control) oraz 14-bitowy enkoder magnetyczny. Enkoder mierzy rzeczywiste położenie wału silnika, umożliwiając wykrywanie odchyleń od pozycji zadanej i korygowanie pracy napędu. Sterowanie w pętli zamkniętej ogranicza ryzyko utraty kroków oraz pozwala kontrolować ruch w robotyce, maszynach CNC, drukarkach 3D i mechanizmach pozycjonujących.

MKS SERVO57D CAN MB pracuje przy napięciu zasilania od 12 V do 24 V DC i obsługuje regulację prądu silnika w zakresie od 0 A do 5,2 A. Sekcja mocy wykorzystuje tranzystory MOSFET AP30H80Q. Algorytm FOC realizuje regulację momentu obrotowego, prędkości i położenia na podstawie sygnałów enkodera. Częstotliwość aktualizacji pętli regulacji momentu wynosi 20 kHz, natomiast pętle prędkości i położenia pracują z częstotliwością 10 kHz. Producent podaje maksymalną prędkość obrotową przekraczającą 3000 obr./min. Sterownik umożliwia konfigurację podziału kroku od 1 do 256, z domyślnym ustawieniem 1/16 kroku, a także sterowanie położeniem względnym i bezwzględnym oraz regulację profili przyspieszania i hamowania.

Komunikacja z kontrolerem nadrzędnym odbywa się przez interfejs CAN z prędkością transmisji 125 kb/s, 250 kb/s, 500 kb/s lub 1 Mb/s. Sterownik obsługuje do 2047 adresów urządzeń podrzędnych, adres rozgłoszeniowy i sterowanie grupowe, umożliwiając budowę wieloosiowych systemów sterowania ruchem. Interfejs CAN wykorzystuje transceiver TJA1051T oraz linie CAN-H i CAN-L. Moduł wyposażono również w wejścia sterujące STP, DIR i EN, wejścia IN1 i IN2 do obsługi ograniczników ruchu oraz wyjścia OUT1 i OUT2 do sygnalizacji stanu napędu. Na płytce znajdują się wyświetlacz i trzy przyciski Next, Enter oraz Menu, umożliwiające konfigurację parametrów, kalibrację oraz diagnostykę pracy silnika. Sterownik obsługuje także funkcję wykrywania zablokowania napędu i przywracania ustawień fabrycznych.

Płytka MKS SERVO57D CAN MB ma wymiary 52 x 52 mm i została przystosowana do montażu na tylnej części silnika NEMA 23. Czteropolowe złącze śrubowe służy do podłączenia uzwojeń silnika do zacisków A+, A-, B+ i B-, natomiast boczne zaciski zapewniają dostęp do zasilania, magistrali CAN i pozostałych sygnałów. Dołączona aluminiowa obudowa i silikonowa podkładka termoprzewodząca wspomagają odprowadzanie ciepła z elektroniki. Zestaw obejmuje również magnes radialny 6 x 2,5 mm, adapter sygnałowy MKS APT oraz przewód XH2.54 6-pinowy o długości 100 cm, zakończony z jednej strony odizolowanymi i cynowanymi żyłami na długości 5 mm. Do montażu przewidziano śruby M3 i M2 oraz klucz imbusowy. Zestaw nie zawiera silnika krokowego. Przed uruchomieniem należy sprawdzić prawidłowe ustawienie magnesu względem enkodera, połączenie uzwojeń, polaryzację zasilania i konfigurację magistrali CAN.

Właściwości

• Parametry techniczne
  • Model: MKS SERVO57D CAN MB
  • Producent: Makerbase
  • Typ urządzenia: sterownik silnika krokowego ze sprzężeniem zwrotnym
  • Przeznaczenie: dwufazowe silniki krokowe NEMA 23
  • Liczba obsługiwanych silników: 1
  • Liczba kanałów: 1
  • Mikrokontroler: N32L406
  • Architektura mikrokontrolera: 32-bit ARM Cortex-M4
  • Tranzystory MOSFET: AP30H80Q
  • Enkoder: magnetyczny, 14-bitowy
  • Rozdzielczość enkodera: 16384 pozycji na obrót
  • Napięcie zasilania: od 12 V do 24 V DC
  • Zakres regulacji prądu silnika: od 0 A do 5,2 A
  • Maksymalna prędkość obrotowa według producenta: ponad 3000 obr./min
  • Wymiary płytki: 52 x 52 mm
• Sterowanie silnikiem
  • Algorytm sterowania: FOC (Field-Oriented Control)
  • Sterowanie w pętli zamkniętej ze sprzężeniem zwrotnym położenia
  • Regulacja momentu obrotowego, prędkości i położenia
  • Częstotliwość aktualizacji regulacji momentu: 20 kHz
  • Częstotliwość aktualizacji regulacji prędkości: 10 kHz
  • Częstotliwość aktualizacji regulacji położenia: 10 kHz
  • Konfigurowalny podział kroku: od 1 do 256
  • Domyślny podział kroku: 1/16
  • Sterowanie położeniem względnym i bezwzględnym
  • Obsługa profili przyspieszania i hamowania
  • Regulacja prądu i parametrów ruchu silnika
  • Funkcja kalibracji napędu
  • Funkcja wykrywania zablokowania silnika
• Interfejsy i komunikacja
  • Interfejs komunikacyjny: CAN
  • Transceiver CAN: TJA1051T
  • Prędkości transmisji CAN: 125 kb/s, 250 kb/s, 500 kb/s, 1 Mb/s
  • Liczba adresów urządzeń podrzędnych CAN: 2047
  • Obsługa adresu rozgłoszeniowego
  • Obsługa adresowania grupowego
  • Komunikacja z wieloma sterownikami na jednej magistrali CAN
  • Wyprowadzenia magistrali CAN: CAN-H, CAN-L
  • Wejścia sterowania: STP, DIR, EN, COM
  • Wejścia ograniczników ruchu: IN1, IN2
  • Wyjścia sygnałowe: OUT1, OUT2
  • Konfiguracja i odczyt parametrów za pomocą komunikacji CAN
  • Obsługa oprogramowania MKS ServoD Control
• Konstrukcja i montaż
  • Montaż na tylnej części silnika NEMA 23
  • Złącze uzwojeń silnika: A+, A-, B+, B-
  • Zaciski śrubowe do podłączenia zasilania i sygnałów
  • Wbudowany wyświetlacz do konfiguracji i diagnostyki
  • Trzy przyciski sterujące: Next, Enter, Menu
  • Aluminiowa obudowa wspomagająca odprowadzanie ciepła
  • Silikonowa podkładka termoprzewodząca
  • Pomiar położenia z wykorzystaniem magnesu radialnego
  • Adapter sygnałowy MKS APT
  • Przewód XH2.54 6-pinowy o długości 100 cm
  • Funkcja przywracania ustawień fabrycznych

W zestawie

• 1x sterownik silnika krokowego Makerbase MKS SERVO57D CAN MB
• 1x aluminiowa obudowa
• 1x silikonowa podkładka termoprzewodząca
• 1x magnes radialny 6 x 2,5 mm
• 4x śruba imbusowa M3 x 13 mm
• 3x śruba krzyżakowa M2 x 4 mm
• 1x klucz imbusowy M3
• 1x przewód XH2.54 6-pinowy, 100 cm, z jednym końcem odizolowanym i cynowanym na długości 5 mm
• 1x płytka adaptera MKS APT