Driver Servo-moteur DC pour EMC2 (schema à jour p8)

[biduleur34]

But du projet : Creer des cartes de substitution à moindre cout, aux cartes 7i37 et 7i40 de chez mesa. dans le but de piloter les servos de ma CNC directement par EMC2.

Ces cartes seront connectées directement à la carte 5I20 ou equivalent.

7I37 http://www.mesanet.com/pdf/parallel/7i37man.pdf
7i40 http://www.mesanet.com/pdf/motion/7i40man.pdf


Voir sujet MESA et EMC2 https://www.usinages.com/threads/et-si-jessayais-emc2-et-ubuntu.22285/
Voici les schemas à jour de l'etat d'avancement actuel du projet.

Je ne suis pas un pro de l'electronique, j'ai donc besoin de vos conseils. Voir la pièce jointe mesa servo fin_schi.pdf Voir la pièce jointe mesa servo fini_pcb.pdf Voir la pièce jointe DISPATCH_sch.pdf Voir la pièce jointe DISPATCH_pcb.pdf Voir la pièce jointe opto secondaire_sch.pdf Voir la pièce jointe opto secondaire_pcb.pdf

 

[Nikass]

Salut,

La carte de chez Mesa qui fait l'équivalent et qui est prévue pour tourner avec la 5I20 utilise des Allegro A3959, 3A/50V. Ca te permettra de comparer tout ce que tu veux.

J'ai pas fait le détail, mais à vue de nez, ca doit pouvoir fonctionner, donc c'est pas une "mauvaise idée". Faudra encore qu'elle soit bonne

la suite, svp ? (t'es dans l'hérault ? si oui, ou donc ?)

a+

 

[biduleur34]

Merci pour l'info,
Tu possede une de ces cartes ?

je suis de sommieres dans le gard.

++

Léo

 

[Nikass]

Salut,

Non. J'ai juste zieuté la doc pour me faire une idée sur ton problème.

Ah, un Gardois en 34... ca avance masqué, c'est pire que le SIV

Alors, tu veux faire quoi au juste ?

a+

 

[biduleur34]

Quand on regarde de plus pres la doc de la carte mesa 7i40 ont s'apperçois que le connecteur prevois des entrées PWM3 et PWM4 pourtant chaque 7I40 n'en utilise que 2.
ce qui laisserai entendre si je realise ma carte de puissance, que je puisse metre mes quatres moteur sur un meme connecteur 50 broches.

soit 24 Input.Output/4--> 6 I/O par moteur

1 PWM
2 DIR
3 CODEUR A
4 CODEUR B
5 CODEUR I
6 ENABLE/BRAKE

vos avis ?

merci

 

[horsot]

Bonsoir,

Il me semble avoir lu qu'en effet il suffit d'un connecteur pour les 4 drivers. De mémoire il y a des jumpers pour sélectionner drivers 1-2 ou 3-4 sur la 7i40 (à vérifier).

Sur le connecteur 50 points la moitié sont bien des masses.

Ton développement m'intéresse beaucoup!

Bonne soirée

Xavier

 

[biduleur34]

Voila un aperçu de mon projet de carte + alimentation a partir de 80V

Ici rien n'est optocouplé, je prevoi une troisieme carte ou je ferait l'ensemble de l'isolation et reunirai les fils pour tout remvoyer a la carte mesa 5i20.

Dsl mais je ne suis pas un pro de l'lectronique.

J'attend donc vos critiques.

 

[biduleur34]

Il vous plait pas mon schema ??

Pour le Pcb j'ai dans l'idee de me servir de deux conecteur DB9 pour la liaison puissance et codeur et de fixer le tout à deux equerres pres percé pour boitier de PC afin d'integrer le tout dans un PC.

non ?

 

[biduleur34]

Si un pro de l'elec passe dans le coin et qu'il deniche de grosses erreurs qu'il le fasse savoir..

une petite question ce pose a moi, pour la gestion de mon Arret d'Urgence je compte coupé avec un relais l'alimentation de mon pont en H.Il vaut mieux que je coupe directement l'alimentation du pont ou bien que je vienne coupé le moteur au centre du pont.Que risque les IRF dans les chaque cas ?

merci
++

 

[horsot]

Je regarde la datasheet de du composant demain et te répond.

Bonne nuit

Xavier

 

[biduleur34]

voila le datasheet http://www.intersil.com/data/an/an9404.pdf

Pour la detection de surintensité j'ai l'intention d'utilisé en sortie du comparateur, une bascule RS pour memorisé le defaut et reset par EMC2..

++

 

[horsot]

Bonjour,

Rapidement :

- Pour l'alim passer des 80V -> 5V ou 12V via un régulateur linéaire est vraiment mauvais car tu vas beaucoup stresser ton composant (s'il ne crame pas). Je placerai un regulateur à découpage pour faire du 12V-15V et régulerai linéairement à partir de cette tension secondaire.

- Pour l'interface avec ton encodeur incrémental, Il sort avec quel protocol? En général pour du différentiel c'est du RS422. Dans ce cas il vaut mieux utiliser un receiver type AM26LS32 et ne pas oublier les résistances d'adaptation de ligne.

- Pour ton shunt, je mettrai un ampli avant l'entrée avec ton comparateur. Ça évitera de devoir mettre un shunt trop important (pour avoir un signal correct) et aussi le passe bas (capa) ne se déchargera pas dans le shunt (même si je pense que c'est négligeable).

- Pour la partie shéma avec le driver, j'avoue qu'il faudrait que je m'y penche plus. Il me semble que lors de la phase de recirculation du courant il faut que ton demi étage inférieur correspondant (selon le sens du courant) soit passant afin d'éviter de dissiper dans les diodes de protection (et faire surchauffer ton pont).

- Pense à l'opto-isolation

A bientôt

Xavier

 

[biduleur34]

- Pour l'alim passer des 80V -> 5V ou 12V via un régulateur linéaire est vraiment mauvais car tu vas beaucoup stresser ton composant (s'il ne crame pas). Je placerai un regulateur à découpage pour faire du 12V-15V et régulerai linéairement à partir de cette tension secondaire.

Le TL783 semble prevu pour, et je t'avoue que c'est une methode assez simple pour moi.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/tl783.pdf

- Pour l'interface avec ton encodeur incrémental, Il sort avec quel protocol? En général pour du différentiel c'est du RS422. Dans ce cas il vaut mieux utiliser un receiver type AM26LS32 et ne pas oublier les résistances d'adaptation de ligne.

Il sagit de moteur de recup et les codeurs sont en differentiel TTL

- Pour ton shunt, je mettrai un ampli avant l'entrée avec ton comparateur. Ça évitera de devoir mettre un shunt trop important (pour avoir un signal correct) et aussi le passe bas (capa) ne se déchargera pas dans le shunt (même si je pense que c'est négligeable).

C'est noté je fait la modif..

- Pour la partie shéma avec le driver, j'avoue qu'il faudrait que je m'y penche plus. Il me semble que lors de la phase de recirculation du courant il faut que ton demi étage inférieur correspondant (selon le sens du courant) soit passant afin d'éviter de dissiper dans les diodes de protection (et faire surchauffer ton pont).

Pour le HIP4080A je me suis servi de plusieurs montages trouvé sur le web, je pense pas avoir fait de grosse erreur, sauf peu etre la coupure de l'alim du pont en cas de defaut.

- Pense à l'opto-isolation

c'est prevu j'y bosse dessus actuellement, d'apres ce que je comprend d'emc2 je ne peu pas faire n'importe quoi avec le brochages des pwm et encodeur, je vait donc configurer mon brochage comme sur la carte 7I40.
les deux autre cartes me serviront aux I/O.

A bientôt

A bientôt

Xavier

Léo

 

[horsot]

Le TL783 semble prevu pour, et je t'avoue que c'est une méthode assez simple pour moi.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/tl783.pdf

Pour moi à la louche pour 500mA pris sur l'alim (conso du HIP4080 à 1kHz) 80V - 12V = 68V, 68V*500mA = 34W dissipé dans ton régulateur je ne pense pas qu'il soit fait pour ça!

Il s'agit de moteur de recup et les codeurs sont en differentiel TTL

Ok

Pour le HIP4080A je me suis servi de plusieurs montages trouvé sur le web, je pense pas avoir fait de grosse erreur, sauf peu etre la coupure de l'alim du pont en cas de defaut.

Je n'ai pas vu de grosse erreur mais il me semble que la recirculation de courant se fait dans la diode du transistor ce qui risque de le faire chauffer pas mal. Pour moi, à réfléchir pour rendre passant le transistor auquel la diode est passante ou mettre une diode de puissance à l'extérieur. Quelques ampère sous 0.7-0.8V ça fait très vite des watts.

c'est prevu j'y bosse dessus actuellement, d'apres ce que je comprend d'emc2 je ne peu pas faire n'importe quoi avec le brochages des pwm et encodeur, je vait donc configurer mon brochage comme sur la carte 7I40.
les deux autre cartes me serviront aux I/O.

Si tu utilises le firmware hostmost2 fourni, il faut que tu respecte le brochage. En effet les modules resolver (lecture de l'encodeur) et PWM sont inclus dans ce dernier en "dur", ce n'est pas EMC2 qui génère ces signaux directement en I/O mais indique les paramètres à ces modules (fréquence, temps haut,...). Ensuite tu peux te faire un firmware perso pour changer le brochage (le fichier .ucf à éditer dans le firmware) mais le gain est à mon avis pas génial et tu risques de te tromper de firmware et faire des dégats.

Bon courage

Xavier

 

[biduleur34]

Pour moi à la louche pour 500mA pris sur l'alim (conso du HIP4080 à 1kHz) 80V - 12V = 68V, 68V*500mA = 34W dissipé dans ton régulateur je ne pense pas qu'il soit fait pour ça!

j'avait pas vu que ça consomai autant ces bestioles.
je revoye ma copie pour l'alim.

j'ai pas trop envi de me faire une petite alim en 230vAC-->12VDC "sauf si j'ai pas le choix" je prefere utilisé le 80V de ma grosse alim 600W externe.
Je compte integrer toutes mes carte dans mon boitier pc. pas envi d'avoir du 230V dans le PC.

et me faire une alim à decoupage pour passsé de 80V a 12 et 5v je maitrise pas .A moin que je me serve des tensions du pc, mais alors la carte avec les optocoupleur n'a plus d'interé. .

une idée ?

 

[biduleur34]

Mise a jour du schema.

-ajout de diode de roue libre sur les mosfet.
-Ajout dun connecteur pour separes les signaux destiné a la carte d'optocouplage.
-Pilotage du frein par un mosfet " a verifier j'ai un doute sur le cablage"
-Ajout d'un AOP pour lecture valeur du shunt

 

[biduleur34]

Changement fianlement je met tout sur chaque carte, isolation + alim.

Les schemas à jour ce trouve page 1

 

[biduleur34]

pour le routage du pcb je me pose des questions concernant le plan de masse.J'ai aucune experience avec des signaux pwm pilootant de la puissance.
mais le peu que connait me fait pensez qu'il me faut deux plan de masse distinct, un pour le gnd logique et un pour le gnd puissance.ces deux plan de masse ce rekoignant en un seul point pres du connecteur d'alim.

non ??

 

[f6bqi]

Bonjour,
petite remarques concernant vos schémas:
-mettre une diode de protection sur les 2 TL872xx
(voir explication dans le datasheet)
- il est important de mettre une diode en // sur le connecteur PowerMot BRK7 et 8.
Si Q5 comporte une diode rapide quel est l'intérêt de D4?
Sur la partie opto, pour une bonne compréhension, il faut rallonger les fils de sortie car il y a confusion entre le fil et une jonction sur GNDM.
Il est impératif de dissocier les plans de masse puissance et de logique.
Même remarque que horsot, il faut utiliser un driver RS422 en entrée qui permet d'adapter les lignes de data et Clock des codeurs.
Cordialement

 

[biduleur34]

-mettre une diode de protection sur les 2 TL872xx

Cathode sur le In et anode sur le out ?

- il est important de mettre une diode en // sur le connecteur PowerMot BRK7 et 8.

C'est un oublie.

Si Q5 comporte une diode rapide quel est l'intérêt de D4?

Le meme que celle en parallele des autre mosfet du pont non ? soulage la diode interne du transistor contre la surtention inverse du a la coupure de courant dans la bobine du frein, ou du moteur dans le cas des mosfet du pont.

Sur la partie opto, pour une bonne compréhension, il faut rallonger les fils de sortie car il y a confusion entre le fil et une jonction sur GNDM

J'ai refait la partie opto, en remplacent les 6n137 par des HCPL2631, les memes opto mais double.
.

Il est impératif de dissocier les plans de masse puissance et de logique.

c'est prevu

il faut utiliser un driver RS422 en entrée qui permet d'adapter les lignes de data et Clock des codeurs

pourquoi est ce que le lm339 ne convient pas ?
mes codeur sorte du 5V TTL.

merci de tous ces conseils.

++

 

[horsot]

Bonjour,

Si Q5 comporte une diode rapide quel est l'intérêt de D4?

Le meme que celle en parallele des autre mosfet du pont non ? soulage la diode interne du transistor contre la surtention inverse du a la coupure de courant dans la bobine du frein, ou du moteur dans le cas des mosfet du pont.

+1
La recirculation du courant se fera dans la diode de "roue libre" en parallèle de l'enroulement donc D4 ici est à mon avis aussi pas utile. Pour les diodes des autres transistors c'est différents, là les diodes sont vraiment passantes lors des cycles "Slow & fast decay", elles vont donc dissiper de manière périodique (PWM).
.

il faut utiliser un driver RS422 en entrée qui permet d'adapter les lignes de data et Clock des codeurs

pourquoi est ce que le lm339 ne convient pas ?
mes codeur sorte du 5V TTL.

Je ne vois pas d'objections au LM339 pour du TTL différentiel. Je te conseille de transporter le signal sur une paire torsadée et il faudrait adapter la ligne (120Ohm de mémoire) pour éviter les réflexions dans le câbles. Je ne sais pas si les drivers de sortie TTL de ton encodeur peuvent supporter de débiter 40mA? Connais-tu le composant?
Pour le pwm/dir, utiliser du RS422 dépend de l'utilisation (longueur de câbles...) mais ce n'est jamais néfaste.

Bonne journée

Xavier

 

[biduleur34]

Au fur et a mesure de l'avancement je vais essaye de tenir a jour les schemas page 1.

++

 

[biduleur34]

Je me repenche un peu sur ma carte,

j'aurai voulu avoir des conseils pour le choix des diodes en paralleles des mosfet et les diode du bootstrap, je pense metre des byv27-150 partout. vous en pensez quoi ??

quelle valeur pour le condo de bootstarp ??

merci de votre aide.

++

 

[biduleur34]

J'ai mis a jours les schema et PCB en haut de la page 1.
Vous en pensez quoi ? notemment de la mise en oeuvre du receiver RS485, les resistance sont t'elle necessaire ?
concernant mon comparateur, vous voyer pas d'erreur ??

deux plan de masse sont prevu relier par un strap.

quel conseil me proposé vous pour le routage des gates des mosfets.

les diodes de boostrap sont t'elle aproprié ?

++

 

[f6bqi]

Bonsoir,
Concernant le circuit IC3 il faut mettre impérativement la pin 4 au +5V s'il ni a pas de commande .
Il faut prévoir l'implantation de 2 résistances de rappel de sur chaque entrée RS (même si pas montées en exploitation).
R A = 1K entre la patte A et le +5V
R B = 1K entre la patte B et la masse
la résistance de 120 à 150 Ohms insertion entre les points A et B
Le circuit IC3 acceptant la RS485 cela veut dire que les entrées A/B sont en haute impédance et donc il est impératif de charger la ligne de transmission par une 120 à 150 Ohms.
Cordialement

 

[biduleur34]

Bonsoir,
Concernant le circuit IC3 il faut mettre impérativement la pin 4 au +5V s'il ni a pas de commande .
Il faut prévoir l'implantation de 2 résistances de rappel de sur chaque entrée RS (même si pas montées en exploitation).
R A = 1K entre la patte A et le +5V
R B = 1K entre la patte B et la masse
la résistance de 120 à 150 Ohms insertion entre les points A et B
Le circuit IC3 acceptant la RS485 cela veut dire que les entrées A/B sont en haute impédance et donc il est impératif de charger la ligne de transmission par une 120 à 150 Ohms.
Cordialement

merci, de ces info mais en postant les image je me suis rendu compte de cette erreur et j'etait deja en train rajouté les resistance de pull up et pull down.

et concernant le filtrage de mon passe bas pour la lecture du courant ?

 

[f6bqi]

Bonsoir,
mettre une résistance en // sur C7 sinon ras
Cordialement

 

[biduleur34]

Ok, et a propos de C5 D7, qu'en pensez vous ??

merci

 

[f6bqi]

Ok
Cordialement

 

[biduleur34]

Schema p1 à jour..
En fait a propos de D7 je ne comprend pas trop a quoi elle sert je l'ai vue sur un autre schema, mais je ne suis pas sur de son utilité . dechargé C5 ?

Sinon j'ai repris l'implantation du PCB, rajouté une connecteur db9 pour les codeurs, ajouté des leds pour le debugage, ajouté un condo de decouplage sur l'alim du HIP.

Le PCB est brut d'autoroutage, il faut que je le finisse a la main, et cette semaine je graverai mon PCB et procederai à des essais, mais j'ai toujours pas reçu ma 5I20.