KONFIGURIERBARER MOTOR CONTROLLER

Kunde
Laborautomation
Kunden Anforderung
Konzept
Design
Entwicklung
Eingesetzte Fähigkeiten
Altium Designer
VHDL
High Speed Elektronik

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Mit diesem Projekt wurde beim Kunden ein Paradigmen Wechsel vorgenommen. In der Vergangenheit wurden Mikrocontroller Systeme direkt auf das PCB platziert (keine Modularität). Da es bei diesem neuen Projekt eine schier unüberschaubare Anzahl an Elektronik mit verschiedener Funktionalität benötigte, mussten Strategien erarbeitet werden um den Entwicklungsaufwand für die Elektronik (und Firmware) zu reduzieren. Zu diesem Zwecke durfte CORESIGHT mit dem Kunden ein Konzept ausarbeiten, bei welchem ein Mikrocontroller SOM und ein flexibel einsetzbarer Motorencontroller durch CORESIGHT entwickelt werden durfte. Das SOM und der Motorencontroller konnten im ganzen Produkt mehrfach eingesetzt werden, somit reduzierte sich der Entwicklungsaufwand enorm und die Wartung für Elektronik und Firmware fiel in einen verwaltbaren Rahmen.

Der Motorencontroller wurde mit dem Ziel entwickelt möglichst viele Motoren unterschiedlicher Grösse, Leistung, Kommutierungsverfahren und Feedback Systemen betreiben zu können. Trotz der hohen Flexibilität und der durchaus ernst zu nehmenden Leistung von jeder der 6 Motorenendstufen konnte die Grösse mit 145mm x 93mm verhältnismässig klein beibehalten werden.

Folgende Aktoren können mit dem Motorencontroller betrieben werden:

  • Gleichstrommotoren
  • 3-Phasige Bürstenlose Wechselstrom Motoren
  • Hubmagnete / Haftmagnete

 

Folgende Feedback Systeme können verarbeitet werden:

  • Differentielle oder Single Ended Optische Encoder
  • Differentielle oder Single Ended Magnetische Encoder
 
Elektronik:
  • 6-Lagen PCB mit HDI Technik
  • Lattice MACHXO2-1200UHC FPGA (BGA Gehäuse)
  • Versorgungsspannung: +48VDC für Motor und +24VDC für Logik
  • Integrierter Motorentreiber (3-phasig) mit max. 2.5A Ausgangsstrom
  • Grösse: 145mm x 93mm

 

Programmierbare Logik:
  • Gesamte Steuerung über SPI (Serial Peripheral Interface)
  • Wishbone Kommunikation zum Serial Peripheral Interface
  • Kommutierungsbetrieb für Gleichstrommotoren, Bürstenlose Motoren und Hubmagnete / Haftmagnete
  • Registerzugriff für komfortable Konfiguration vom Mikrocontroller SOM
  • Überstrom und Abschaltlogik mit Register Rückstellung
  • Testbenches für alle Module in VHDL