Signalprozessor für präzise und mehrachsige Servoantriebe

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Motorantriebe mit dem ADSP-CM408 entwickeln

Die Echtzeit-Ethernet-Schnittstelle im genannten Beispiel wird durch ein FPGA bereitgestellt. Damit ist genau die Flexibilität gegeben, die für die zahlreichen industriellen Netzwerkprotokolle der Automatisierungsbranche erforderlich ist.

Das FPGA koordiniert die Echtzeit-Datenpakete des Netzwerks, während der Steuerprozessor über die Bandbreite und den Speicher zur Unterstützung von Stack Management verfügt. Viele dieser Protokolle unterstützen isochrone Echtzeitsteuerung mit Jitter-Spezifikationen unter 1 µs. Dadurch entsteht eine sehr hohe Verarbeitungsbelastung für die Kommunikationsschnittstelle.

Diese Anforderung an die Servoantriebssynchronisation ist ebenso wichtig wie die Leistungsfähigkeit des Servoantriebs, wenn es in modernen automatisierten Werkzeugmaschinensystemen um Eigenschaften wie hohe Produktivität und Oberflächenqualität geht.

Ein sich abzeichnender Trend bei Automatisierungssystemen ist die Steuerung von zwei oder drei Servomotoren mit nur einem Prozessor und die Nutzung einer Echtzeit-Kommunikationsschnittstelle. Dies wird jetzt durch die Verfügbarkeit schneller ASSPs (Application Specific Signal Processors), wie zum Beispiel der ADSP-CM408, unterstützt. Der Baustein ADSP-CM408 enthält einen schnellen Floating-Point-Kern und mehrere Sets für die Motorsteuerungs- und Kommunikationsperipherie.

Diese Vielfalt an Architekturen für industrielle Motorantriebe belegt die Tatsache, dass viele wichtige Herausforderungen bei der Entwicklung von Motorantriebssystemen bestehen bleiben. Die Nachfrage der Automatisierungsbranche nach höherer Genauigkeit und dynamischem Verhalten steigt zusammen mit der Verfügbarkeit von Steuerungsverarbeitung und Sensor-Feedback-Signalbandbreite.

Neue Materialien, Sensoren, Steuer- und Kommunikationsschaltkreisarchitekturen sowie mehr Algorithmen und Software dürften weiterhin die Nachfrage nach höherer Produktivität und besserer Produktqualität aus der automatisierten Fertigung nähren.

* Dr. Aengus Murray ist Motor and Power Control Applikationsmanager für das Industrial and Instrumentation Segment bei Analog Devices Inc.

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