パルス信号によるモータ制御に特化した専用チップ、それがモーションコントロールLSIです。モータ制御にはワンチップマイコンによる開発や、FPGA(Field-ProgrammableGate Array)がありますが、高精度な制御を短期間の開発工数で実現する手法として、近年、採用実績が増えています。
モータ制御に不可欠の、複雑な加減速プログラミングが、モーションコントロールLSIにはすでに組み込まれています。慣性モーメントを最適化した理想的な加減速制御(S字加減速)も、圧倒的に短い期間で実装できます。
制御プログラミングの工期短縮は、開発工数全体の圧縮にもつながります。また、それにより開発コスト削減にも大きく貢献します。製品に新しい価値や優位性をもたらすキーデバイス。それが、モーションコントロールLSIです。
■短い期間で開発できる。
■FPGAやワンチップマイコンが評価・検証をしている時には、すでに製品を
リリースできている。
■開発資金の回収、利益化が迅速にできる。
■開発コストが全体的に抑えられるため、リスクも少ない。
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CPUワンチップマイコン |
FPGA | モーションコントロールLSI | ||||||
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(難) |
(並) |
(良) |
(難) |
(並) |
(良) |
(難) |
(並) |
(良) |
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軸開発期間 | ● | ● | ● | ||||||
追加機能の自由度 | ● | ● | ● | ||||||
プログラム開発の難易度 | ● | ● | ● | ||||||
高周波数域のパルス出力 | ● | ● | ● | ||||||
CPUの負担度 | ● | ● | ● | ||||||
高速域での動作を行う場合 | ● | ● | ● | ||||||
複雑な動作を行う場合 | ● | ● | ● | ||||||
製品単価 | ● | ● | ● | ||||||
処理速度 | ● | ● | ● | ||||||
トータルコスト(少量多品種) | ● | ● | ● | ||||||
トータルコスト(大量生産) | ● | ● | ● |
モーションコントロールLSI
X7083A
モーションコントロールLSI
X7043A
モーションコントロールLSI
X7023A
基本スペック
基準クロック |
20MHz(推奨16.384または19.6608MHz) |
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最高速度 | 5MHz | ||
移動量 | 24bit(1〜16,777,215パルス) | ||
速度 | 倍率250 | ||
倍率25 |
250〜4,095,750pps | ||
倍率5 | 25〜409,575pps | ||
倍率1 | 5〜81,915pps | ||
倍率0.1 | 1〜16,383pps | ||
加減速度(直線加減速) | 倍率250 | 31.25〜511,968pps/msec | |
倍率25 | 31.25〜511,968pps/msec | ||
倍率5 | 0.625〜10.23936pps/msec | ||
倍率1 | 0.125〜2.07872pps/msec | ||
倍率0.1 | 0.0125〜0.207872pps/msec | ||
加減速時間(フルレンジ) | 直線 |
8msec〜131sec | |
放物線 | 16msec〜262sec | ||
SIN | 12.56msec〜205.77sec |
ドライブ命令
位置決めドライブ |
インクリメンタル・ドライブ(インデックス駆動) |
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原点サーチ(原点復帰 Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ・Ⅳ・Ⅴ) | |
センサ位置決め | |
補間ドライブ | 直線補間ドライブ |
なし | |
その他 | 連続ドライブ |
なし |
ドライブ・モード
原則開始点 |
自動算出、マニュアル設定、オフセット設定 |
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加減速形状 | S字、直線、加減速別設定 |
同期操作 | スタート、停止、加速、減速のチップ間同期可 |
カウンタ
速度カウンタ |
14bit |
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残パルス数カウンタ | 24bit |
偏差カウンタ | 24または32bit(設定による) |
指令位置カウンタ | 24または32bit(設定による) |
実位置カウンタ | 24または32bit(設定による) |
円弧XY指令位置カウンタ | なし |
エンコーダ入力 | 2クロック、1逓倍、2逓倍、4逓倍 |
同期ラッチ | なし |
コンパレータ
指令位置コンパレータ |
24bit(設定による) |
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実位置コンパレータ | |
汎用コンパレータ |
テクノロジー
ゲート構造 |
CMOS |
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電源電圧 | X7083A | VddlNT 3.0〜3.6V |
X7043A X7023A |
VddlO 4.5〜5.5Vまた3.0〜3.6V | |
5V入力トレラント | なし |
パッケージ
8軸 |
X7083A QFP208pin(外形30.0×30.0) |
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4軸 | X7043A QFP144pin(外形22.0×22.0) |
2軸 | X7023A QFP100pin(外形16.0×16.0) |
1軸 | なし |