Projekt Arbah-a w tej postaci został zakończony i istniał jako produkt w ofercie CS-LAB . Zachęceni sukcesem tego drivera przygotowujemy nowe..

W obecnie produkowanym dokonaliśmy zmiany procesora na nowy (jeszcze ciepły) z jadrem ARM i koprocesorem. Będzie dostępny w wersji wysokonapięciowej zasilany nadal napięciem DC ale prostownik może być bezpośrednio na sieci 230V. Cała końcówka mocy jest izolowana galwanicznie od pozostałych układów logiki CPU czy zewnętrznego enkodera silnika.

Kolejna nowość to młodszy brat który elektronicznie będzie niemal kopią. Ciekawostka będzie obudowa. Zamknięty będzie w profilu aluminiowym dokładnie takim samym jak CSMIO/IP-M.
W założeniach będzie obsługiwał silniki do 400W. Taki mały zgrabny driver. Oczywiście tak jak poprzednik będzie posiadał mistrale CAN do diagnostyki i programowania ( i nie tylko )
Będzie bardzo prosty i wygodny w montażu.

Kolejna nowość to coś czego jeszcze nie było u nas to driver silników krokowych. I podobnie jak opisany przed chwila driver w obudowie na szynę DIN. Oczywiście nie konstrukcyjnie będzie dużo bardziej zaawansowany jak chińskie drivery serii M.... praktycznie wejścia i wyjścia takie sam jak w driverach ARBAH włącznie z enkoderowym.
Prąd max 4A i napięcie do 100V .

Parametry obu nowych driverów mogą ulec zmianie ponieważ nadal trwają prace na prototypach .

W najbliższych dniach wystawie kilka fotek ..

Witam.

Co do wyboru procesora to jak najbardziej się zgadzamy. Jeżeli chodzi o uwagi są bardzo konkretne i warte przedyskutowania z chęcią przyjmę uwagi do tego projektu. Widzę że pańska wiedza w temacie elektroniki jest bardzo ! obszerna .

Arkady90 pisze:-użyte drivery na PCB z "bootstrapem" mogą nie spełnić założonego efektu. Lepiej pomyśleć o "górnych" zasilaczach do nich "floating". "

- podejrzewam ze ww. driver jest klasy napięciowej 600V, jeżeli driver ma sterować mosfety niskonapięciowe to wydajność prądowa możne być niewystarczająca i otrzymamy długie czasy przełączania. Regułą jest ze mosfety na niższe napięcie (ale większy prad) maja większy ładunek bramki do przeładowania. Ścieżki na PCB wydaja się być "chude i długie..."

To już kolejna wersja drivera w poprzedniej zastosowane drivery z "bootstrapem" spełniły swoje zadanie , tutaj zastosowaliśmy jedne z najbardziej wydajnych bo IRS21864 (4 A/4 A) wiec myślę że te powinny daj spokojnie rade. Oczywiście zastosowanie górnych separowanych zasilaczy jest pewniejsze jednakże bardziej skomplikowane ,zajmuje więcej miejsca na PCB i jest oczywiście droższe a driver jest konstruowany z myślą o rozsądnej końcowej cenie. W kolejnej wersji pomyślimy nad takim rozwiązaniem oraz separacją galwaniczną. Jeżeli chodzi o ścieżki to pewnie chodzi o prądowe, są one w granicach 10mm lub podwójne strona top/bottom dodatkowo są odmaskowane ścieżki w celu ich pobielenia lutowiem.

Arkady90 pisze:-pomyśleć o 3 pinach od wyboru bootloadera zawczasu projektu PCB, ewentualnie wyprowadzi jako "jumpery"

To bardzo słuszna uwaga z tego względu że 1 raz stosujemy ten procesor. W prototypie chcieliśmy do programowani używać JTAGa.

Arkady90 pisze:- odpowiednia sekwencja zasilania 1.8V i 3.3V, inaczej w momencie zasilania, na niektórych pinach mogą się pojawić różne "szpilki" ( konsekwencja możne być dotkliwa dla tranzystorów.. )

- pomyśleć o "hardwarowym" zabezpieczeniu polegającym na wykluczeniu się jednoczesnych sygnałów "gornch" i "dolnych" PWM (jedna bramka NAND na gałąź)

- dołożyć pull-up/down do PWM, domyślnie przy "power up" są one disabled.

Z sekwencja załączania zasilania będziemy musieli pomyśleć i przetestować jak to będzie się zachowywało w obecnej wersji. Natomiast driver posiada wyjście które będzie aktywne dopiero po wstępnej diagnostyce przeprowadzonej przez procesor. Wyjścia z kolejnych driverów maja byś połączone szeregowo i dopiero w przypadku poprawności wszystkich napędów ma być załączane napięcie HV . Rezystory pull-up są dołożone na sygnały PWM procesora i wchodzą na dodatkowe bramki. Wiec powinno być bezpiecznie.

Arkady90 pisze:- pomyśleć o klasach napięciowych, ale to chyba za wcześnie gdyż to niskonapięciowy prototyp.

Troszkę jeszcze za wcześnie to tak jak pan pisze prototyp.

Arkady90 pisze:- użyte LEMy występują w wersji z wyjściem napięciowym i prądowym, w przypadku wersji prądowej zapewnić odpowiedni opamp , przesuwający zero.

LEMy - w wyjściem napięciowym podwójne tory pomiarowe napięcia dla pełnego zakresu prądu oraz dla zakresu użytecznego ( + - 25A) Sygnały analogowe oddzielone od cyfrowych z osobną masa analogowa oraz napięciem 3,3V analogowym ( warstwy wew.)

Arkady90 pisze:- gniazdo JTAG obrócić o 180 st, będzie łatwiej z kabelkiem od JTAG-a.

posiadamy JTAGa własnej produkcji i akurat takie ustawienie bardziej nam pasuje ale dziękuje za uwagę.

Arkady90 pisze:- można doda izolowanego CAN-a lub/i RS232

Niestety w tej wersji nie będzie już na to miejsca mieliśmy takie rozwiązanie w driverze prototypowym http://www.cs-lab.eu/galeria-zdjecie-dD ... egoly.html

Arkady90 pisze:- jeżeli mowa o enkoderach, to one często maj interfejs "symetryczny - prądowy" jak w rs485, pomyśleć o odpowiednim "transceiver"

zastosowaliśmy raczej typowe rozwiązanie czyli DS26LV32.


Dziękuję bardzo za uwagi są bardzo przydatne, jeżeli uważa pan że jakieś z opisanych rozwiązań można poprawić to z chęcią je przedyskutuje.

Pozdrawiam
Cizar

[ Dodano: 2011-08-11, 20:17 ]
Prace nadal trwają elektronika uruchomiona obecnie pisane jest nowe oprogramowanie dla drivera. Wstępne test już wykonane, nowa końcówka mocy pracuje stabilnie przy prądzie 20A.

Zamieszczam zdjęcia nowego drivera .






Pozdrawiam
Cizar

[ Dodano: 2011-10-11, 12:05 ]
Po sprawdzeniu wszystkich obwodów układu oraz testach silnika poprawiliśmy projekt PCB :

- sterownik otrzymał port USB do wstępnego programowania drivera oraz podglądu parametrów.

- 2 złacza D-SUB (15 i 25 pin) zastąpione zostały 1 S-SUB 37pin
- 2 złącza zasilania HV - Silnika (U V W) zastąpione 1 złączem 6 pin

Powstaje też nowy program do konfiguracji drivera.

Nowe płytki już zamówione po ich przetestowaniu w kilku maszynach zostanie wprowadzony do produkcji.



Pozdrawiam
Cizar

Witam.

Troszkę zabrakło czasu ale płytka zaprojektowana.













Teraz wysyłam do wykonania i pozostaje czekać.

Pozdrawiam
Cizar

Witam.

Na rynku jest dostępnych wiele procesorów i można wybrać naprawdę inne rozwiązania. Pierwszy driver był oparty o procesor na jądrze ARM i na początku wydawało się że taki fajny i ze wszystkim da rade, tyle że tam dodatkowo był jeszcze Xilinx co w niektórych rozwiązaniach jest naprawdę bardzo fajne to w akurat w driverze nie bardzo wnosi to kilka komplikacji a i tak koszt ARM+XILINX nie wychodzi wcale cenowo dobrze. Sam nigdy nie budowałem nic na PIC ani dsPIC nie przyglądałem się jego peryferiom czy posiada choćby sprzętowe wejście enkoderowe. Nie wiem też jakiej klasy jest kompilator i ile kosztuje. Jakie są i czy są wejścia analogowe , czy ma dedykowane wyjścia na tranzystory z (DEAD TIME). Firma TI oferuje również wsparcie techniczne oraz oferuje ciekawe biblioteki do sterowania silnikiem. projektowany driver jest z myślą o cenie dlatego 1 płytka. W poprzednim projekcie ARBAH były 2 (jedna 4 warstwowa i mocy 2 warstwowa z grubsza miedzią) ta natomiast będzie 4 warstwowa i powinno wystarczyć ( myślę tu o końcówce mocy ) ale testy pokarzą.


cyt"Może teraz pytanie do autora jeśli oczywiście może udzielić takich informacji czy program sterownika jest oparty na "Human PID-zie" czyli dynamicznym pidzie a może jest to rozwiązywane za pomocą dynamicznie tworzonych tablic i dopasowywanie optymalnych parametrów do danego stanu w układzie"

Na pytania odnoście programu nie odpowiem z tej przyczyny że ja nie będę pisał tego programu. Ale to pytanie wydaje mi się czysto akademickie "human PID itd" Może to i wyda się dziwne ale nie ukończyliśmy studiów "typu mechatronika czy elektronika" (na które notabene nie przyjęli mnie w tym roku a chciałem rozszerzyć w tym temacie swoją wiedzę - może jest za głupi HEHHEHE). Nie raz bywaliśmy na różnych konferencjach akademickich i współpracujemy z uczelniami którym to my raczej możemy podpowiedzieć rozwiązania praktyczne dawno przez nas sprawdzone praktycznie. Niestety ale uczelnie uczą tylko wiedzy teoretycznej a nie praktycznej. Co mi po tych wszystkich wzorach i operacjach na liczbach z 8 miejscu po przecinku jak w praktyce dokładności odczytów z przetwornika ADC są dużo mniejsze i obarczone szumami i zakłóceniami. badania nad driverem przez nas prowadzone to nie jeden temat na prace doktorską. Mamy zawsze jedna zasadę wiemy jak ma to działać i to zawsze jest nasz cel a informacje jak zrobić szukamy wszędzie gdzie tylko się uda coś mądrego sensowego odszukać. Nad poprzednią wersją końcówki mocy walczyłem ponad pół roku jak udało się zrozumieć co trzeba i jak wykonać i zaprojektować żeby działała stabilnie.


NIC NIE UCZY LEPIEJ NIŻ PRAKTYKA !!

To jedyna słuszna technologia. co rozumiesz przez ( parę problemów przy wielowarstwowości i wysokich prądach) ??

Pozdrawiam
Cizar

www.kimla.pl pisze:Zadając pytanie o elementy zwierające Lemy bardziej chciałem zapytać czy wiesz z jakiego powodu je tam umieściłem? Ponieważ nie jest to zazwyczaj stosowane.

A co do pomiaru prądu w celach zabezpieczenia przed np. zwarciem to przetworniki od Allegro się może i nadaja ale do sprzężenia nie bardzo. Szuuuuuuuuuuumią bardzo.

Pojemności równoległe w obwodzie prądowym LEMa pomagają odfiltrować krótkie szpilki.
Jeżeli chodzi o informacje o przetworniki z Allego to dziękuje za przydatną uwagę bo nigdy nie miałem z nimi do czynienia. Jak sami go przetestujemy podzielimy się spostrzeżeniami.

Pozdrawiam
Cizar

Zarówno sprzężenie zwrotne jak i nadprądowe.

Witam.

Sama końcówka mocy nie jest jeszcze zakończona schemat jeszcze jest poprawiany i w dalszym ciągu zastanawiamy się nad pomiarem prądu czy ma to być LEm czy może ACS712 myśleliśmy też nad innym sposobem ale raczej uda się zaprojektować tak że będzie możliwość montowania 1 lub 2 opcji. Nie stosowaliśmy nigdy ACS712 i jakoś nie mam do niego zaufania ( SOP8 i 20A )ale co tam wiadomo ze to prototyp najwyżej coś wybuchnie. Niestety zaprojektowanie takiej końcówki mocy to nie jest prosta sprawa i bardzo wiele zależy od samego poprowadzenia ścieżek , żadna szkoła tego nie uczy jak doświadczenie.

Pozdrawiam
Cizar

Witam.

Po długim czasie wracamy do tematu drivera silników serwo. W tym czasie nie próżnowaliśmy i zdobywaliśmy doświadczeń w technice CNC. Nowy driver będzie wykonany na 1 płytce drukowanej (4 warstwy) będzie posiadał nowy procesor DSP (TMS320F2808) W pierwszej fazie uruchamiania chcemy aby mógł sterować ślinikami servo DC i BLDC myślę ze nowe rozwiązania pozwolą na sterowanie silnikami servo AC. Końcówka mocy na napięcie do 150V i 20A. Rezygnujemy z wielu przyłączy na rzecz 2 złącz DB. Złącze DB15 (HAL+ENKODER) + DB25( step/dir , Lim - , Lim+ , Fault , Reset , Enable , CAN , RS232 ) Jeżeli tylko testy drivera będą pomyślne planujemy zaprojektować 2 kolejne wysoko-napięciowy oraz wysoko-prądowy ale to troszkę potrwa ( w szczególności ten 2). Załączam 1 zdjęcia z projektowania PCB.





Pozdrawiam
Cizar.

[ Dodano: 2010-10-26, 20:00 ]
kolejny etap projektowania ........ jeszcze 1 dzień i można wysyłać