Real-Time-Signal-Controller

Antriebe kosten- und energieeffizient machen

17. Februar 2011, 9:06 Uhr | Dr. Stephan Zizala
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Antriebe kosten- und energieeffizient machen

Regelung in 15 Minuten erstellen

Die XE166-Familie wird durch umfassende Entwicklungswerkzeuge, einschließlich Evaluierungsboards, Debugger, Compiler Drive« (Bild 4) können Anwender selbst komplexen Motorsteuerungs-Code automatisch und schnell erzeugen.

Bild 4: Der Auto-Code-Generator DAvE Drive ermöglicht die schnelle und einfache Realisierung selbst komplexer Motorregelungen (z.B. FOC).

Zusammen mit maßgeschneiderten Applikations-Kits lässt sich beispielsweise der Code für eine sensorlose feldorientierte Regelung eines Permanentmagnet-Synchronmotors (PMSM) in nur 15 Minuten erzeugen. Während erfahrene Anwender ihren bestehenden Code einfach wiederverwenden können, profitieren Neulinge von der Möglichkeit für einen schnellen Designeinstieg.

Konfigurationswerkzeuge wie DAvE helfen mit »intelligenten« Wizards, den Mikrocontroller zu programmieren. DAvE erzeugt automatisch C-Code mit den richtigen Treiberfunktionen für die auf dem Chip integrierte Peripherie und die Interrupt-Steuerung - er interagiert dabei direkt mit dem Compiler.

Das Tool erzeugt komplette Algorithmen in Quellcode (C oder Assembler), die sich dann mit Hilfe von gängigen Entwicklungsumgebungen (z.B. von Keil oder Tasking) kompilieren und testen lassen.

Auto-Code-Generatoren sind ein wichtiger Punkt, um schnell zum effizienten Betrieb des Motors zu gelangen. DAvE Drive erzeugt Motorsteuerungs-Code automatisch über eine GUI, anstatt dass der Entwickler tausende Programmzeilen selbst schreiben muss. Zudem nutzt der Code-Generator die volle Leistungsfähigkeit der dazugehörigen Mikrocontroller.

Darüber hinaus steht ein vollständiges Referenzsystem inklusive Evaluierungsboard und PMS-Motor zur Verfügung. DAvE Drive unterstützt sowohl BLDC- als auch PMS-Motoren sowie verschiedene Regelungsalgorithmen: Blockkommutierung mit und ohne Hall-Sensoren sowie sensorlose feldorientierte Regelung (FOC).

Damit sollen sich Designer frühzeitig auf die Entwicklung der applikationsspezifischen Software von Antrieben fokussieren und die Prototypen-Erstellung signifikant beschleunigen können.

Im Vergleich zu anderen Konfigurierungswerkzeugen erzeugt die DAvE-Drive-Software komplette Algorithmen und basiert nicht auf Bibliotheken. Außerdem lässt sich auch Code für kundenspezifische Motoren flexibel generieren. Dies kann die Entwicklungszeit deutlich reduzieren und die System-Differenzierung vereinfachen.

Integration in industrielle Netzwerke

Alle Compiler für die XE166-Familie bieten auch einen OCDS-Debugger und unterstützen die in dieser Familie neue Single-Pin-Debug-Schnittstelle. Manche Compiler verfügen zudem über einen Echtzeit-Kernel und Simulator. Altium beispielsweise bietet einen kostenlosen C-Compiler namens »Tasking XE166« mit einer erneuerbaren Einjahreslizenz an.

Dieser bietet eine integrierte Entwicklungsumgebung, die den Zugang zum Source-Level-Debugger »CrossView Pro« und die Verbindung zu jedem EasyKit-Evaluation-Board für den Mikrocontroller vereinfacht. Vorinstallierte und funktionsfähige Designbeispiele, die schrittweise Anleitung und zusätzliche, erweiterte Werkzeuge wie ein automatisch erzeugter Start-up-Code erleichtern den Designeinstieg.

Bild 5: Mit dem IO-Link-Kit lässt sich die Funktion einer kompletten IO-Link-basierten Master-Device-Konfiguration evaluieren.

Neben der Performance und Peripherieausstattung gibt es noch einen weiteren Aspekt im Hinblick auf die Skalierbarkeit - die Integration in industrielle Netzwerke. Derartige Netzwerke verfügen über wenigstens drei Ebenen: die Feld-, Steuerungs- und Betriebsebene.

Vor diesem Hintergrund bietet die XE166-Familie umfangreiche Schnittstellen und maßgeschneiderte Lösungen für die Feld- und Steuerungsebene.

So stehen für die Kommunikation mit Sensoren und Aktoren bis zu sechs serielle Schnittstellen wie SPI, UART oder I 2C zur Verfügung. Darüber hinaus bietet Infineon ein Evaluierungskit für die Entwicklung von Kommunikationssystemen auf Basis des IO-Link-Standards V1.1 an.

Mit dem IO-Link-Kit (Bild 5) lassen sich die Funktionen einer kompletten IO-Link-basierten Master-Device-Konfiguration einfach evaluieren.

Dank der Echtzeit-Performance der XE166-MCUs (für die Master-Seite) und den kosteneffektiven »XC800«-Bausteinen (auf der Device-Seite) steht eine Lösung mit bis zu acht IO-Link-Kanälen auf dem Master und FIFO-Puffer für jeden Kanal zu Verfügung.

Als leistungsfähige Verbindung auf Betriebsebene ist eine CAN-open-Lösung denkbar, die die bis zu sechs CAN-Knoten der XE166-Controller nutzen kann.


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