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Embedded
Boards
Bild 1: Das EPC-Board enthält als
wesentlichen Bestandteil ein
Leistungsmodul für 600 V und 6 A.
Funktionsblock 4: Schnittstellen
Um die Motorcontroleinheit in ein übergeordnetes System einzubinden,
stehen neben der Möglichkeit einer analogen Sollwertvorgabe
auch drei digitale Schnittstellen zur Verfügung: UART, CAN-
Bus und IO-Link. Alle drei Schnittstellen sind vom netzspannungsführenden
Leistungsteil potentialgetrennt. Für die Logiksignale
kommen Optokoppler zum Einsatz. Der analoge Sollwert
von 0 bis 10 V wird mit dem schnellen Avago Analogkoppler
HCPL7800-S übertragen, für die CAN-Bus-Anschaltung findet
der isolierte CAN-Phy ISO1050DUB von Texas Instruments Verwendung.
Über alle drei Schnittstellen können sämtliche Motorparameter
und Statusmeldungen eingestellt beziehungsweise abgefragt werden.
Für die Kommunikation über UART und CAN-Bus wird die
„Drive Pad“ GUI Software der EPC-Partnerfirma STL bereitgestellt.
Da das Kommunikationsprotokoll für Kunden von Arrow
offengelegt wird, kann das Board natürlich auch mit einem eige-
nen Host-System oder mit einem
EPC-Prozessorboard betrieben
werden.
Das IO-Link Interface stellt
eine Brücke vom IO-Link Protokoll
zur UART dar (Bild 5). Es
basiert auf einem L6362 Phy
und einem STM8S207 Microcontroller
von ST Microelectronics.
Diese Art der IO-Link-
Anschaltung wurde gewählt,
um darzustellen wie einfach es
ist, eine IO-Link Funktionalität
in ein bestehendes System
nachzurüsten. Von der Rechenleistung
des STM32 wäre es
möglich gewesen, den IO-Link
Stack neben der Motorcontrolsoftware
zu implementieren.
Da der TMG Stack nur ca. 3kB
im Flash benötigt wäre auch
dies kein Hindernis gewesen.
hifter sowie 3,3 V für den Microcontroller und die aufbereitung.
Analogsignal-
Dazu werden zunächst über einen Buckregler direkt aus der
Zwischenkreisspannung UBUS 15V erzeugt (Bild 4). Diese nicht
isolierte Stufe basiert auf einem STM-Viper16-Baustein, der bereits
einen 800V Mosfet beinhaltet. Da auf einen Flybacktransformator
und Optokoppler verzichtet werden kann ergibt sich so eine
sehr einfache, günstige und doch zuverlässige Spannungsversorgung.
Aus den 15 V werden mit dem getakteten Recom DCDC Modul
R7805-0.5, und mit einem LP2950-3.3 die benötigten 5 V und 3,3
V erzeugt. Durch den hohen Wirkungsgrad des R7805-0.5 kann
auf einen Kühlkörper verzichtet werden, so dass die gesamte Spannungsversorgung
von Netzspannung auf Kleinspannung nur 28 x
32 mm² benötigt.
Schlussbemerkung
Der voll normkonforme IO-Link Stack stammt von TMG he, der auch die grafische IO-Link Parametriersoftware liefert. Das
Karlsru-
EPC-EXTB03 kann über den EPC-IO-Link Master EPC-EXTB10
oder jeden anderen beliebigen IO-Link Master in ein übergeordnetes
Automatisierungssystem eingebunden werden. Für die kundenspezifische
Anpassung und Implementierung der Software stehen
STL und TMG als Projektpartner zur Verfügung. (sb) ■
Der Autor: Rolf Kowalsky, TMM Power EMEA Arrow Engineering Services
Auf einen Blick
Board statt Eigenentwicklung
Entwickler setzen meist SBCs (Single Board Computer) ein, wenn
Prozessorleistung gefragt ist. Mit dem EPC Board EXTB03-IRF-
ASYM_150W erhalten sie im Bereich Home Automation ebenfalls eine
System-Basis, um mit minimalem Bauteil- und Softwareaufwand einen
lowcost FU nach eigenen Vorgaben zu entwickeln. Die in dieser
Klasse meist verwendeten Interfaces UART und CAN sowie der neue
Standard IO-Link sind im System integriert. Außerdem lässt sich der
Antrieb über digitale I/O und analoge Sollwertvorgabe steuern.
infoDIREKT www.all-electronics.de
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