6ES7314-5AE03-0AB0控制系統(tǒng)設計

　　在6ES7314-5AE03-0AB0的基本系統(tǒng)中，選用美國 Xicor公司的SPI串行EEPROM：X25650來存儲TML運動指令。該EEPROM的存儲容量為8K×8bit，zui大時鐘頻率可達5MHz。由于在MotionChip正常運行時指令訪問時間21ns，所以為了使程序高速有效的運行，增加了2片32可×8bit的靜態(tài)RAM：ASC256-12JC，該SRAM的存取時間為12ns，所以MotionChip對該芯片的存取時間為12ns，所以MotionChip對該芯片的存取數(shù)據(jù)時不需要插入等待狀態(tài)。并且該 SRAM具有較低的活躍功耗，在待機狀態(tài)時可自動進入更加低功耗的節(jié)能狀態(tài)。6ES7314-5AE03-0AB0芯片本身提供了電機控制的接口，包括6路PWM信號，在使用中可以配置作為三相電機逆變橋的驅(qū)動信號。當保護中斷PDPINT有效或電機使能信號ENABLE無效時，6路PWM信號立即進入高阻狀態(tài)，使逆變橋全部截至，電機停轉。另外，MotionChip為每個PWM輸出對提供了可編程死區(qū)時間設置（0—102μs），所以不需要外部的死區(qū)邏輯電路。碼盤反饋信號接口有ENCA，ENCB，ENCZ，其中ENCA和ENCB是相位差90°的脈沖信號，ENCZ是碼盤清零信號。MotionChip可以對ENCZ和ENCB信號進行四倍頻和辨向，然后送入增量計數(shù)器計數(shù)產(chǎn)生電機的位置信號，碼盤清零信號ENCZ可對計數(shù)誤差進行修正。電機霍爾反饋信號 HALL1，HALL2，HALL3，是為直流無刷電機/永磁同步電機進行定位磁極設計的。其它重要引腳如DIR、PULSE直接作為電機脈沖指令的輸入接口。LSP，LSN可用來擴展作為運動系統(tǒng)左、右限位事件的捕捉輸入。MotionChip有2個10位的A/D轉換器，每個都內(nèi)建了采樣保持電路，zui快采樣速率可達10kHz。模擬信號的輸入范圍通過6ES7314-5AE03-0AB0參考電平輸入管腳VREFLO和VREFHI確定。MotionChip可以工作在獨立運行和檢測引腳AUTORUN進行方式選擇的，該引腳接高電平，MotionChip工作在從屬方式，接低電平工作在獨立運行方式。在獨立方式的工作條件下，MotionChip上電后，選檢測到AUTORUN的低電平，進入獨立運行方式；然后自動從SPI串行EEPROM中的開始執(zhí)行TML程序。

　　6ES7314-5AE03-0AB0驅(qū)動系統(tǒng)設計

　　6ES7314-5AE03-0AB0電機的驅(qū)動主要包括2個環(huán)節(jié)：電機PWM驅(qū)動電路和電流檢測。

　　6ES7314-5AE03-0AB0電機的PWM驅(qū)動電路如圖2所示。本電路中，無刷直流電機采用全橋驅(qū)動，這樣可以使用電機工作于四象限（正向驅(qū)動、制動及反向驅(qū)動、制動）。驅(qū)動一個無刷直流電機需要6路PWM信號，而MotionChip的每個事件管理模塊（EV）中3個帶可編程死區(qū)控制的比較單元可以產(chǎn)生獨立的3對共6路PWM信號。所以在電路中，直接選用事件管理模塊B（EVB）中的比較單元來產(chǎn)生6路所需要的PWM信號，其輸出引腳為PWM7~PWM12，其中 PWM7~PWM9輸出設為驅(qū)動MOSFET功率管橋路的上半橋，PWM10~PWM12輸出驅(qū)動下半橋。DSP輸出的這兩種3路PWM信號經(jīng)過IR2102前置放大后分別驅(qū)動MOSFET功率管橋路的上半橋（Q1，Q3，Q5）和下半橋（Q2，Q4，Q6）進行電機的驅(qū)動。

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