今までの実験から、BLDCモータをCANバス＋CANopenプロトコルで位置決めができるようになりました。モータ制御はmaxonのEPOS4を使っていました。いろいろと寄り道をしてきたのですが、この連載では、ラズパイで、2台のBLDCを駆動する話に焦点を絞って実験を進めていきます。
EtherCATの記事でもEPOS4を使いました。ここでは、そのEtherCATコネクタ部分をCAN用に変更します。よって、CAN用EPOS4が2台用意できます。もちろん、新規に、用途に合ったモータとEPOS4 Compact xxx CANボードを用意すればOKです。
EPOS4 Compact 24/1.5 CANはEPOS4シリーズでは一番小さいモータを対象にしたボードです。電源は10～24V、出力電流は1.5Aです。
これから作っていくモータの取り付け台など、今回はあくまでも実験なので、実用的な機械強度が全く足りていない思います。
環境
- Raspberry Pi 4 Model B 2GB
- Raspberry Pi OS with desktop。Release date: April 4th 2022
- EPOS4 Compact 24/1.5 CAN 2台
- モータ EC-i 40 2台
- 3.3V RS485通信 CAN BUS バス モジュール HAT 拡張ボード
- Windows10
- （IXXAT USB-to_CAN V2 Compact）
- maxon EPOS Studio 3.7
EPOS4 Compact 24/1.5 CANの用意
1台は持ってました。EPOS4 Compact 24/1.5 EtheCATも1台持っています。写真左がその外観です。右はCANインターフェース付きEPOS4 Connector Board 24/1.5です。
EPOS4 Compact 24/1.5 EtheCATをコネクタ部部で分離します。左がEtherCATインターフェース付きEPOS4 Connector Board 24/1.5の裏面、中央がEPOS4 Module 24/1.5の裏面、右がCANインターフェース付きEPOS4 Connector Board 24/1.5の裏面です。
EPOS4 Module 24/1.5に、CANインターフェース付きEPOS4 Connector Board 24/1.5を差し込みます。これで、EPOS4 Compact 24/1.5 CANが2台になりました。
構成
Windows10とStudio 3.7は、モータのチューニングを行い、SDOのパラメタをEEPROMに書き込みます。CANopenのモーション用PDOの設定のためにも使います。
コネクタ類は純正がありますがケーブル長が長くて高価です。すべてEPOS4 Module/Compact 24/1.5 Hardware Referenceに型番が書かれているので個別に入手し、圧着ジグを使って組み立てました。ほとんどはRSコンポーネンツで入手したものです。
エンコーダ用コネクタは、2.54mmピッチの10ピン（2列）で、汎用的に使われているので、フラットケーブルが10cmほど圧着されているのを入手して、途中でつなぎます。
エンコーダ付きBLDCモータは、STマイクロのモータキットに付属していたのを流用しています。純正の約半額で入手できます。
CANのノードIDは、ボード上のSW1（ボード中央のDIPスイッチ）で設定します。デフォルトでは1番がONのID=1になっています。すごく見ずらいスイッチです。1と3をONにしてID=5、2と3をONにしてID=6に設定しました。6番はCAN automatic Bit Rate DetectionでデフォルトONです。7番はターミネータです。ID=5のボードはONにしました。ID=6はOFFのままです。
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（注）CANインターフェース付きEPOS4 Connector Board 24/1.5単独では、SW1の工場出荷時のデフォルト・セットが行われていません。
（注）白色のコネクタは、AWG24のより線だと外皮が厚すぎて作業がしにくいです。AWG26が良いように思います。
（注）STマイクロEVALKIT-ROBOT-1の使用記事。
モータ（Maxon EC-i 40にエンコーダENX 16 EASY）の主なスペック。
- 動作電圧 36V
- 回転数 3950rpm
- トルク 207mNm（ストール時3160mNm）
- 電流 2.72A（ストール時42.2A）
- エンコーダの電源電圧 5V
- エンコーダの動作電流 22mA
- エンコーダの発生パルス数 1024
- エンコーダの最大回転数 30krpm
目次
- ① ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜準備＞
- ② ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜車体の用意＞
- ③ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜モータのチューニング＞
- ④ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜モータのチューニング2＞
- ⑤ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜ライブラリの準備＞
- ⑥ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜オブジェクト・ディクショナリを読み出す＞
- ⑦ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜モータの回転 PPM＞
- ⑧ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜モータの回転 CSP その1＞ベータ版
- ⑨ ラズパイ＋EPOS4、C++でプログラミング＜モータの回転 CSP その2＞ベータ版