稳定、高速的Motionnet 多轴串行通讯解决方案

Motionnet? 是一种超高速串行通信技术，具有省配线、长距离、高速传输及高扩充性等特点，泓格Motionnet产品支持两轴圆弧补间运动、两轴与两轴以上的多轴线性补间运动，并采用电源、通讯、I/O 三向隔离设计，让模块获得最大保护。泓格Motionnet 运动控制模块采用端子台设计，不需使用转接板，提供您方便的配接线。泓格Motionnet 通讯系统支持三菱、松下、安川、台达等台日系伺服马达，提供您最佳的运动控制解决方案。

引言

Motionnet? 是由日本NipponPulse Motor Co., Ltd. 所提出的一种现场总线，它是以一对多的主从式架构形成的高速串行通讯系统。此系统不但能进行高速的串行I/O 数据传输，还能进行复杂的运动控制，因此被广泛的应用在工厂自动化及机器自动化中，并已被认可为SEMIE155-0310的标准。


系统架构

在一般传统的自动化应用中，每一个传感器或制动器都最少有一个信号线要连接到控制器；每一个马达也都有一整组的控制信号及回收信号要连接到控制器。当系统变得复杂时，不但会使得配线变得很复杂并增加线材的成本，也会使系统的易维护性降低并增加配线错误的风险。Motionnet 使用了一对多的主从式架构形成一个高速串行通讯的系统。系统架构由一个中央控制卡与最多达64 个的从属I/O 或运动控制模块所组成，分别搭载三种不同用途的专用ASIC。通过RS-485 的电气信号，以多接点与半双工的方式来进行高达20 Mbps 的高速串行通信。中央控制卡与从属的I/O 或运动控制模块之间只需要使用一条标准的网络线即可快速、方便的连接。如此不但使得维护更加方便，在将来系列需要扩大时，也只需要在现场端增加模块即可。

Motionnet 中央控制卡

泓格科技所提供的Motionnet 中央控制卡PISO-MN200 有以下的特色：
1. Universal PCI 接口， 可适用于5V 或3.3V 的PCI 插槽。
2. 通信速度：2.5，5，10 或20 Mbps；通信距离：100米。
3. 两组串行通信口，每一串行口上可连接64 个从属模块，最多可同时进行64 轴运动控制或2048点的I/O 控制。
4. 更新I/O 模块或运动控制模块状态的时间为：15.1 μsec/module。
每一个循环通信周期，将自动更新中央控制卡内部存储器的数据，不耗用CPU 资源。
ex：连接32 个I/O 从属模块(1024 点) 时，更新状态的通信周期为0.48 ms
连接64 个I/O 从属模块(2048 点) 时，更新状态的通信周期为0.97 ms
5. 可设置中断状态变化值，不需浪费CPU 时间进行轮询。
6. 一组encoder 输入及一个位置比较输出。
7. 两个通用输入点及两个通用输出点。
8. 串行通信连接线使用RJ45 LAN(100Base-T)电缆，拥有便宜、方便取得等优点。

Motionnet I/O 控制模块

泓格科技所提供的Motionnet I/O 模块有以下的特色：
1.MN-3254 提供16 点隔离输入/ 输出。
MN-3253 提供32 点隔离输入。
MN-3257 提供32 点隔离输出。
2.采用电源、通讯、I/O 三向隔离设计，让模块获得最大保护。
3. 采用直立式薄型化设计，方便配线，节省空间。
4. 提供通讯状态及I/O 状态的LED 指示灯显示。
5. 输入部份每8 个输入为一组可自行规划为12~24V 的NPN 或PNP 输入。
6. 输出部份为支持高达250 mA 的开集极输出(open collector)，并内建飞轮二极管 (Flywheeldiode)，每 8 个输出为一组可自行将飞轮二极管连接到不同的电压源。

I/O 控制模块采用直立式单边出线设计，方便配线，节省空间

Motionnet 单轴运动控制扩充模块

MN-SERVO-MJ3/PA4/YSV/DAA 是泓格科技提供的Motionnet 单轴运动控制扩充模块，可分别对应不同伺服驱动器，省去配线的麻烦。而且MN-SERVO系列产品体积极小，可直接安装于伺服驱动器之上，不占空间。目前直接支持：Mitsubishi 的J3/J4 系列、Panasonic 的Minas A4/A5 系列、Yaskawa 的SIGMA II/III/V 及Delta 的ASDA-A/A2 系列等产品，其共同特色如下：
1. 提供任意两轴圆弧补间运动、任意多轴线性补间运动。
2. 最大输出脉波为：6.66 Mpps。
3. Command / Encoder Counter 位宽度：28-bit。
4. 抑制三角速度曲线、软件正负极限、背隙补偿。
5. 支持伺服I/O 信号（INP, ALM, RDY, SVON,ERC, ALMRST）、硬件正负极限、减速点与原点信号、紧急停止信号及位置比较输出（5V TTL 或24V 开集极）。
6. 在运动中可以变更脉波速度与运动目标位置。
7. 采用电源、通讯、I/O 三向隔离设计，让模块获得最大保护。
8. 接线部份采用端子台（Terminal Block）设计，方便配接线（不需使用转接板）。
9. 提供通讯状态及Input 状态的LED 指示灯显示。


软体支持

泓格科技除了提供完整的及多个样品程序供客户参考。我们也提供了功能强大的工具程序PCEzGo 帮助用户快速调适整个系统。在PCEzGo中，客户可根据树状结构的点选项目来更换操作页面并进行各种设定。也可以采用拖曳方式来设定群组，供客户在不同群组下，能同时使用多轴补间功能。调适完成的设定与参数，还能存在配置文件中，让客户可以在自行开发的程序中直接加载。



结论

泓格科技提供的Motionnet 系列产品，除了充分利用本身的优点达到多点、高速的省配线串
行通讯系统，我们也针对设备在现场端使用时可能遭遇到恶劣环境，在硬件设计上加入了各种的防护措施。在电源部份，模块一律使用隔离型直流电源转换器，有效地将外界所输入的电源含有的噪声隔离在外，并转换提供纯净的电源给产品内部使用，确保产品在使用上的稳定。泓格科技的Motionnet 系列产品提供客户最稳定，最好用的高速串行通讯解决方案。