Amélioration de la fiabilité et des performances de communication pour les applications de codeur de contrôle de moteur
Les codeurs rotatifs sont largement utilisés dans les systèmes d'automatisation industrielle. Une application typique pour un tel codeur est une machine électrique dans laquelle le codeur est couplé à un arbre rotatif pour fournir une rétroaction au système de commande. Bien que les codeurs soient principalement utilisés pour les mesures de position angulaire et de vitesse, d'autres fonctions telles que le diagnostic du système et la configuration des paramètres sont également courantes. La figure 1 montre une chaîne de signaux de commande de moteur utilisant un émetteur-récepteur RS-485 et un microprocesseur pour connecter un esclave de codeur absolu (codeur ABS) à un hôte de servo-variateur industriel pour la commande en boucle fermée du moteur à courant alternatif.
La liaison de communication RS-485 entre le servo variateur et le codeur ABS nécessite généralement des débits de données élevés et des spécifications de temporisation à faible délai de propagation allant jusqu'à 16 MHz. La longueur maximale de l'extension de câble RS-485 est généralement de 50 mètres, mais elle peut parfois atteindre 150 mètres. Pour la communication de données, les applications de codeur de commande de moteur sont des environnements difficiles, car le bruit électrique et les longs câbles peuvent affecter l’intégrité de la transmission du signal RS-485. Cet article porte sur les principaux avantages de l’utilisation du transceiver ADM3065ERS-485 ADM3065ERS-485 et du processeur de signal mixte ADSP-CM40x à 50 Mbits / s (25 MHz) pour les applications de contrôle moteur.
L'émetteur-récepteur ADM3065ERS-485 est conçu pour fonctionner de manière fiable dans des environnements difficiles, tels que des codeurs à moteur avec une immunité renforcée et une robustesse (IEC) 61000-4-2ESD (décharge électrostatique).
Immunité
La transmission du signal RS-485 est une transmission différentielle équilibrée, intrinsèquement immunisée contre les interférences. Le bruit du système est également couplé à chacun des fils du câble à paire torsadée RS-485. La transmission d'un signal est opposée à l'autre et les champs électromagnétiques couplés au bus RS-485 s'annulent. Cela réduit les interférences électromagnétiques (EMI) du système. De plus, la puissance de commande améliorée de 2,1 V de l'ADM3065E permet un rapport signal sur bruit (SNR) plus élevé dans les communications. L'ajout d'une isolation de signal à l'ADM3065E est facilement réalisable avec l'ADuM141D. L'ADuM141D est un isolateur numérique à quatre canaux basé sur la technologie iCoupler® d'Analog Devices, Inc.. L'ADuM141D fonctionne à des débits pouvant atteindre 150 Mbits / s, ce qui permet de l'utiliser avec le transmetteur ADM3065ERS-485 à 50 Mbits / s (voir Figure 2). La méthode d'injection directe de puissance (DPI) mesure la capacité d'un périphérique à rejeter le bruit injecté dans une broche d'alimentation ou d'entrée. La technologie d’isolation utilisée dans l’ADuM141D a été testée et est conforme à la norme DPIIEC62132-4. L'ADuM141D présente des performances d'immunité supérieures à celles de ses concurrents. L'ADuM141D maintient d'excellentes performances sur toute la gamme de fréquences, tandis que d'autres produits d'isolation présentent des erreurs de bits dans la bande de fréquences allant de 200 MHz à 700 MHz.
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