SL-ETH001V1

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EtherCATコネクティビティを用いた位置決めモータ制御ソリューション

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ソリューション概要

STは、ファクトリ・オートメーション向けの産業用イーサネット・ネットワークの実装において、包括的なモータ制御とデジタル・アクチュエーション・ノードを実現するソリューションを提供しています。EtherCATプロトコルを使用したデイジ・チェーン構成のリアルタイム多軸モータ制御を特徴とし、中枢となるマイクロコントローラ(マイコン)、高精度モータ駆動回路、イーサネット・ネットワーク・コントローラとインタフェース、2チャネル・デジタルI/Oアクチュエーション、および産業用20V~48V電源からの包括的なパワー・マネージメントを備えています。

ベクトル制御ファームウェアを実行するSTM32マイコンは、EtherCATネットワークを介して受信したコマンド・メッセージとモータからの直交エンコーダ・フィードバックを受け、低電圧PMSMドライブ用の3相ドライバ「STDRIVE101」を変調します。

サードパーティ製のネットワーク・プロセッサNetX90は、イーサネット接続を管理してリアルタイムで集中的なモータ制御を行います。カレント・リミッタ「CLT03-2Q3」を介して保護されたデジタル入力2チャネルを利用可能で、インテリジェント・パワー・スイッチIPS160Hにより、正確な2チャネル負荷のアクチュエーションと駆動が管理されます。

パワー・マネージメント・セクションは、モータや出力スイッチだけでなく、マイコンやイーサネット・プロセッサにも安定した電圧を供給し、適切なモニタリングと保護のメカニズムを備えているため、産業環境において堅牢かつ継続的な動作を実現します。

  • 搭載製品の特徴

    32bitマイコン: STM32F767(216MHz動作)

    STM32F767マイコンは、最大動作周波数216MHzのArm® Cortex®-M7コアを搭載し、サーボ・ドライブのアクチュエーションやデジタル入出力のインタフェースに加えて、リアルタイム通信によるベクトル制御アルゴリズムの高度なデータ処理要件を同時に管理する性能とペリフェラルを備えています。

    BLDCモータ・コントローラ: STDRIVE101

    STDRIVE101は、ハーフブリッジ・ゲート・ドライバ、リニア電源レギュレータ、モニタリング機能、保護機能を1チップに搭載した高集積のモータ・コントローラです。堅牢な3相BLDCモータ制御を実現しつつ、よりコンパクトなソリューション設計を可能にします。搭載されたパワーMOSFET「STH270N8F7-2」は、きわめて高いスイッチング効率で48V動作に適した高いドレイン・ソース電圧の供給を供給します。

    インテリジェント・パワー・スイッチ: IPS160H 

    IPS160Hは、最大定格60V / 2.4Aで、電流保護、過熱保護、および負荷切断保護を備えており、さまざまな産業用負荷に対し安定して駆動することが可能です。

     
    カレント・リミッタ: CLT03-2Q3 

    CLT03-2Q3により、ノードは0~24V出力のセンサからの信号やその他のデジタル入力信号を、求められる堅牢性とサージ規格に準拠して受信することが可能となり、繊細なロジック回路と部品を適切に保護することができます。 

    モノリシック・スイッチング・レギュレータ: L7987L 

    L7987Lは、最大2A DCの可変出力電圧および電流制限機能を備えた降圧モノリシック・スイッチング・レギュレータです。軽負荷時の効率性と特定のアプリケーション条件での定電流保護機能を備えています。

     
    超低ドロップアウト・リニア・レギュレータ: LD39150DT33-R 

    LD39150DT33-Rは、マイコンおよびイーサネット・ネットワーク・プロセッサに高度に安定した電圧を供給し、最大のスタンバイ効率を実現するために、低電圧、低ノイズ、および超低静止電流を提供します。

  • All Features

    • ベクトル制御(FOC)アルゴリズムによるリアルタイムの多軸位置決め制御
    • マルチプロトコル・リアルタイム高速イーサネットによるEtherCATスタックとの接続
    • 700W電力容量で低放熱
    • 信号処理ペリフェラル付きデータ処理マイコン
    • 2チャネル負荷駆動出力と保護されたセンサ・フィードバック入力
    • 高いノイズ耐性を備えたコンパクトなフォーム・ファクタ
    • 最大48Vで動作する低電圧プラットフォーム
    • 静電容量式、抵抗式、誘導式のあらゆる負荷に対応可能