G9103C

モーター制御LSI

Motionnet構築用の1軸モーター制御LSIで、パルスコントロールLSIの最高機能シリーズ「PCL6000シリーズ」相当のスペックを備えております。

複数個使用することにより、Motionnetを経由した2軸間の円弧補間、2軸以上の直線補間制御が可能です。
動作中の速度および目標位置のオーバーライド、三角駆動回避機能、バックラッシュ補正、停止時の振動抑制、ソフトリミット、多様な原点復帰シーケンス、機械系入力、サーボモーターインターフェース、数々の機能を装備。
これらの豊富な機能により複雑なモーションコントロール・システムを容易に構築できます。

LSIの汎用入出力/軸制御のステータス情報は、I/O通信でサイクリックにセンターLSI_G9001Aと通信が行われ、軸制御コマンド・レジスタ情報の読み書きは、G9001Aから必要なときにI/O通信に割り込んでデータ通信によって行われます。

Motionnetのシリアル通信と軸制御を１チップで実現しているので省スペース化に貢献します。

特長

・1ラインで64軸の制御が可能（G9103C 64個接続時）

・Motionnetを経由した、任意の2軸間の円弧補間、任意の2軸以上の直線補間制御が可能

・最高出力周波数：6.66Mpps

・アップ／ダウンカウンター：3個／軸内蔵（28ビット×2個6×+16ビット×1個）

・コンパレーター：3個／軸内蔵
　コンパレーターとカウンターを利用することにより、下記の動作が可能
　割り込み出力、比較結果の外部出力
　動作の即停止、または減速停止
　ソフトリミット機能
　ステッピングモーターの脱調検出
　同期信号出力

・動作中の速度および目標位置オーバーライドが可能

・汎用入出力数：汎用入出力1ポート (1ポート=8ビット) 、1ビット毎に入力／出力の設定が可能

・通信データ長：1〜64ワード／フレーム (1ワード=16ビット)

・通信方式：I／Oポートはサイクリック伝送、データ通信はトランジェント伝送

・出力パルス：共通パルスモード、2パルスモード、90度位相差モード(4逓倍)から選択、出力論理変更も可能

・豊富な動作モード：連続動作、位置決め動作、原点復帰動作、補間動作など20種類の動作モード

・動作中に次動作のデータ (移動量、初速度、動作速度、加速レート、減速レート、速度倍率、スローダウンポイント、動作モード、加速時S字区間、減速時Ｓ字区間、補間動作関連) を書き込むためのプリレジスタを内蔵 (1段)

・手動パルサー入力：90度位相差信号(1, 2, 4逓倍)、または2パルス信号(アップパルスとダウンパルス)

・22種類のエラー要因と18種類のイベント要因で割り込み信号を出力可能 (イベント要因はレジスタで選択可能)

・電源は3.3 V単一電源、主な端子は5 V用デバイスとのインターフェースが可能

Motionnetの仕様

基準クロック [MHz]	40、又は、80
伝送速度 [Mbps]	2.5、5、10、又は、20 ※1
I/O通信時間 [µs]	15.1 / ローカルLSI（伝送速度20 Mbps時） ※2
通信インターフェース	RS-485、及び、パルストランス ※3
通信ケーブルの種類	専用ケーブル、又は、LANケーブル（カテゴリー5相当以上）
通信ケーブルの長さ [m]	100（最長）、0.6（最短） ※4
通信ケーブルの総延長 [m/line]	100
接続方式	マルチドロップ
ローカルLSI接続数	最多64局

※1 伝送速度は、「SPD0」端子と「SPD1」端子で選択します。
　　1つの「Motionnet®」でご使用になる全てのLSIの伝送速度は同じでなければなりません。
※2 伝送速度が20 Mbpsのとき、最多64局のネットワークで、I/O通信周期は1 ms以下（966.4 μs）です。
※3 パルストランスを使用したシステムを推奨します。
※4 「ローカルLSI」を繋ぐ通信ケーブルの長さが0.6 mよりも短い場合、同じ基板上の多段接続回路を検討してください。

G9103C 基本仕様

汎用入出力	汎用入出力端子 8端子端子毎に入出力の設定可
通信データ長	1 ～ 64word/frame (1word=16bit)
データバッファ長	64word
データ通信時間	3word通信(1レジスタ書き込み)時 ……19.3μs 63word通信(21レジスタ一括書き込み)時 ……91.3μs
通信制御方式	I/O通信　　：サイクリック通信制御方式データ通信　:トランジェント通信制御方式
属性情報	"0000 0000 0010 0011 1000 0001 ggg0 1111"(ggg=グループ番号)
パッケージ種類	80pin QFP
パッケージサイズ [mm]	12×12（モールド部）
重量 [g]	0.50
電源 [V]	3.0 ～ 3.6V
保存温度範囲 [℃]	-40 ～ +125
使用温度範囲 [℃]	-40 ～ +85
適合指令	RoHS指令 2011/65/EU (EU)2015/863含む

G9103C 軸制御部仕様

位置決め管理範囲	-134,217,728 ～ +134,217,727 (28bit)
スローダウンポイント設定範囲	0 ～ 16,777,215 (24bit)
速度設定レジスタ数	FL, FH, FA(補正速度)の3種類です。
速度設定ステップ範囲	1 ～ 100,000 (17bit) ※1
速度倍率範囲	0.1 ～ 66.6倍 0.1倍時 : 0.1 ～ 10,000.0pps 1 倍時 : 1 ～ 100,000pps 50 倍時 : 50 ～ 5,000,000pps
加減速特性	直線加減速、S字加減速の2種類で加速と減速を独立設定できます。
加速レート設定範囲	1 ～ 65,535 (16bit) 例 : 1から100,000ppsまでの加速時間は、 1を設定の場合に約80ms、65,535を設定の場合に約2,621s
減速レート設定範囲	1 ～ 65,535 (16bit)
スローダウンポイント自動設定	"減速時間" ＜ "加速時間"×2 の範囲で自動設定できます。
FH補正機能(三角駆動回避)	移動量が少ないために、加速途中に減速を開始する三角駆動になってしまう位置決め動作時に、動作速度(FH速度)を自動的に低下し三角駆動を回避します。
手動操作入力	手動パルサー信号を入力できます。
カウンタ	COUNTER1 : 指令位置管理用カウンタ (28bit) COUNTER2 : 機械位置管理用カウンタ (28bit) COUNTER3 : 汎用・偏差管理用カウンタ (16bit)
コンパレータ	28bit × 3回路