E-712 Digitaler Piezocontroller
Modularer Controller mit bis zu 6 Achsen für höchste Präzision
- Bis zu 50 kHz Servo Update Rate
- Hochstabile 20-Bit-D/A-Wandler
- Echtzeitbetriebssystem für höchste Bahntreue
- ID-Chip-Erkennung für automatischen Abgleich des Controllers auf die Piezomechanik
- Flexible Schnittstellen: TCP/IP, USB, RS-232; optional breitbandige analoge Ein- und Ausgänge
- Umfangreiches Softwarepaket
Digitale Linearisierung für höchste Genauigkeit
Linearisierungsalgorithmen auf Basis von Polynomen höherer Ordnung verringern die Linearitätsabweichung auf unter 0,01 %. Das ist typischerweise um den Faktor 10 besser als mit konventionellen Controllern.
Schnelle periodische Bewegungen und Datenaufzeichnung
Während schneller periodischer Bewegungen, wie sie z. B. für Scanninganwendungen typisch sind, lässt sich die Bahntreue durch die Dynamische Digitale Linearisierung (DDL) um bis zu drei Größenordnungen erhöhen. Der integrierte Funktionsgenerator kann periodische Bewegungsprofile abspeichern und ausgeben. Der Anwender wird bei der Definition der Kurven durch vorkonfigurierte Sinus- und Dreiecksprofile unterstützt, kann die Kurvenform aber auch völlig frei gestalten. Über den flexibel konfigurierbaren Datenrekorder können die entsprechenden Daten aufgezeichnet werden.
Flexible Analogeingänge und Echtzeit PIO
Jeder der vier optional erhältlichen analogen Eingänge kann in zwei Varianten konfiguriert werden. Als Steuereingang wird die angelegte Spannung mit einer der Achsen verknüpft, z.B. für Sollwertvorgaben. Die Konfiguration als externer Sensoreingang erlaubt das Einlesen zusätzlicher Sensorsignale z. B. für die Autofokussierung. Alternativ dazu kann der Controller mit einem schnellen 32-Bit PIO (Parallel I/O) zur Kommandierung ausgestattet werden. Das PIO unterstützt einen eingeschränkten, zur Bewegung erforderlichen Kommandosatz mit 100.000 Lese- und Schreibkommandos pro Sekunde.
Einfache Systemanbindung
Alle Parameter können per Software eingestellt und überprüft werden. Die einfache Inbetriebnahme und Systemkonfiguration erfolgt über das im Lieferumfang enthaltene Programm PIMikroMove®. Die Anbindung an die kundenseitige Software ist über Treiber und DLLs möglich. Die Programmierung der Systeme ist für alle PI Steuerungen identisch – die kombinierte Ansteuerung unterschiedlicher Controller ist daher problemlos möglich.
Modularer Aufbau
PI bietet vorkonfigurierte Controller für 3- und 6-Achsbetrieb. Daneben haben Kunden die Möglichkeit, Controller genau nach ihren Anforderungen zusammenzustellen. Dazu stehen eine Reihe von Gehäusevarianten und Modulen sowie zusätzliches Zubehör zur Verfügung:
- E-712.R1, E-712.R3: 9,5''-/19'-Chassis für Piezospannungen bis 135 V, 3 bis 6 Achsen
- E-712.R2, E-712.R4: 19''-/9,5'-Chassis für Piezospannungen bis ±250 V, 3 bis 6 Achsen
- E-712.R5: Universalgehäuse 19" 4HE mit CPCI-Bus
- E-712.M1, E-712.N1: Digitale Rechen- und Schnittstellenmodule, TCP/IP-, USB-, RS-232-Schnittstelle
- E-711.AL4P, E-711.AL41: Leistungsstarke Verstärkermodule, 4 Kanäle, 8 W, -30 V bis +135 V
- E-711.AM4, E-711.AM5, E-711.AM6: Verstärkermodule für NEXLINE®, -250 bis +250 V
- E-711.AM5A, E-711.AM5B: Verstärkermodule für NEXLINE®, -250 V bis +250 V, für Antriebe mit Sensor
- E-711.AN4, E-711.AN40: Verstärkermodule für NEXACT®
- E-711.C82: DC-Motortreibermodul, 2 Achsen
- E-711.SA3, E-711.SA6: Module für inkrementelle Sensoren
- E-711.SS3: Modul für DMS-Sensoren
- E-711.SC3H, E-711.SE3: Module für kapazitive Sensoren
- E-711.S3XC, E-711.0ET, E-711.0ET0: Digitale Sensorsignalübertragung, kapazitive Sensoren
- E-711.0ATS: Sensor-Box zur digitalen Sensorsignalübertragung, für Sensoren mit BiSS-Schnittstelle
- E-711.IA4: Analoges Schnittstellenmodul, 4 Ein- und Ausgänge
- E-711.IP: PIO Schnittstellenmodul für schnellen Datenaustausch
- E-711.iS3, E-711.iS6: SPI Schnittstellenmodule
- E-711.SAP, E-711.SAH, E-711.SAN: Sensorsignalverteiler für inkrementelle Sensoren
- E-711.SAX, E-711.SAX1, E-711.SAX2, E-711.SAX5: Kabel zwischen digitalem Piezocontroller und Sensorsignalverteiler
Spezifikationen
Spezifikationen
E‑712.3CD, E-712.3CDA | E‑712.6CD, E-712.6CDA | |
---|---|---|
Funktion | Modularer digitaler Controller für mehrachsige Piezo-Nanopositioniersysteme mit kapazitiven Sensoren | Modularer digitaler Controller für mehrachsige Piezo-Nanopositioniersysteme mit kapazitiven Sensoren |
Achsen | 3 | 6 |
Prozessor | PC-basiert, 600 MHz, Echtzeitbetriebssystem | PC-basiert, 600 MHz, Echtzeitbetriebssystem |
Samplerate Regelung | 50 kHz | 20 kHz |
Samplerate Sensor | 50 kHz | 20 kHz |
Schnittstellen und Bedienung | E‑712.3CD, E-712.3CDA | E‑712.6CD, E-712.6CDA |
---|---|---|
Kommunikations-Schnittstellen | TCP/IP, USB, RS-232, SPI | TCP/IP, USB, RS-232, SPI |
Piezo- / Sensoranschluss | D-Sub Mix 25W3 | D-Sub Mix 25W3 |
Analogeingänge | E-712.3CD: keine E-712.3CDA: LEMO: 4 × ±10 V differentiell; Bandbreite: max. 25 kHz; Auflösung: 18 Bit; max. Impedanz: 250 Ohm | E-712.6CD: keine E-712.6CDA: LEMO: 4 × ±10 V differentiell; Bandbreite: max. 25 kHz; Auflösung: 18 Bit; max. Impedanz: 250 Ohm |
Analogausgänge | E-712.3CD: keine E-712.3CDA: LEMO: 4 × ±10 V differentiell; Bandbreite: max. 25 kHz; Auflösung: 16 Bit | E-712.6CD: keine E-712.6CDA: LEMO: 4 × ±10 V differentiell; Bandbreite: max. 25 kHz; Auflösung: 16 Bit |
Digitaleingänge/-ausgänge | MDR20: 8 × TTL | MDR20: 8 × TTL |
Befehlssatz | PI General Command Set (GCS) | PI General Command Set (GCS) |
Bedienersoftware | PIMikroMove® | PIMikroMove® |
Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung | API für C / C++ / C# / VB.NET / MATLAB / Python, Treiber für NI LabVIEW | API für C / C++ / C# / VB.NET / MATLAB / Python, Treiber für NI LabVIEW |
Unterstützte Funktionen | Funktionsgenerator, Trigger I/O, Makros | Funktionsgenerator, Trigger I/O, Makros |
Anzeigen | LEDs für OnTarget, Err, Power, Over Temp | LEDs für OnTarget, Err, Power, Over Temp |
Linearisierung | Polynome 4. Ordnung, DDL-Option (Dynamic Digital Linearization) | Polynome 4. Ordnung, DDL-Option (Dynamic Digital Linearization) |
Umgebung | E‑712.3CD, E-712.3CDA | E‑712.6CD, E-712.6CDA |
---|---|---|
Betriebstemperaturbereich | 5 bis 40 °C | 5 bis 40 °C |
Überhitzungsschutz | Abschaltung des Spannungsausgangs bei 75 °C | Abschaltung des Spannungsausgangs bei 75 °C |
Masse | E-712.3CD: 5,35 kg E-712.3CDA: 5,53 kg | E-712.6CD: 5,78 kg E-712.6CDA: 5,96 kg |
Abmessungen | 9,5" Gehäuse, 236 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang) | 9,5" Gehäuse, 236 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang) |
Leistungsaufnahme, max. | 225 W | 225 W |
Betriebsspannung | 100 bis 240 VAC, 50 bis 60 Hz | 100 bis 240 VAC, 50 bis 60 Hz |
Gehäusevarianten | E-712.R1 / E-712.R3 | E-712.R2 / E-712.R4 | E-712.R5 |
---|---|---|---|
Funktion | Chassis mit Netzteil | Chassis mit Netzteil | Chassis mit cPCI-Bus |
Piezospannungsbereich | -30 bis 135 V | -250 bis 250 V | bis zu -250 bis 250 V |
Kanäle | 3 bis 6 | 3 bis 6 | bis zu 12 |
Abmessungen | E-712.R1: 9.5" (236 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang)) E-712.R3: 19" (450 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang)) | E-712.R2: 19" (450 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang)) E-712.R4: 9.5" (236 mm × 132 mm × 296 mm + Griffe (47 mm lang)) | 19" (450 mm × 177 mm × 375 mm + Griffe (47 mm lang)) |
Masse | .R1: 4,16 kg / .R3: 6,7 kg | .R2: 6,7 kg / .R4: 4,16 kg | 4,4 kg |
Betriebsspannung | 100 bis 240 VAC, 50-60 Hz | 100 bis 240 VAC, 50-60 Hz | 100 bis 240 VAC, 50-60 Hz |
Netzstromsicherungen | 2 × T2.5AH, 250 V** | 2 × T2.5AH, 250 V** | 2 × T3.15AH, 250 V** |
Stromaufnahme, max. | 225 VA | 225 VA | 450 VA |
Ausgangsleistung, max. | 100 W | 100 W | 200 W |
Master-Module | E-712.M1 | E-712.N1 |
---|---|---|
Funktion | Digitales Rechen- und Schnittstellenmodul | Digitales Rechen- und Schnittstellenmodul |
Unterstützte Antriebsart | Piezo-Nanopositioniersysteme (außer PiezoWalk®-Systeme) | Piezo-Nanopositioniersysteme, PiezoWalk®-Systeme |
Achsen | bis zu 16 | bis zu 16 |
Samplerate Regelung | max. 50 kHz | max. 50 kHz |
Samplerate Sensor | max. 50 kHz | max. 50 kHz |
Kommunikations-Schnittstellen | TCP/IP, USB, RS-232, SPI | TCP/IP, USB, RS-232, SPI |
Verstärker/Treiber | E-711.AL4P / E-711.AL41 | E-711.AM4 / E-711.AM5 / E-711.AM6 / E-711.AM5A / E-711.AM5B | E-711.AN4 / E-711.AN40 | E-711.C82 |
---|---|---|---|---|
Funktion | Verstärkermodul | Verstärkermodul | Verstärkermodul | Treibermodul |
Antriebsart | Piezoaktoren | NEXLINE® | NEXACT® | DC-Motoren |
Kanäle | 4 | 4 | 4 | 2 |
Durchschnittliche Ausgangsleistung pro Kanal | 8 W | 15 W | 4 W | 30 W |
Ausgangsspannung | -30 bis 135 V | -250 bis 250 V | -10 bis 45 V | 0 bis 24 V |
Sensoreingang | -- | E-711.AMx: -- E-711.AM5A: inkrementell, sin/cos E-711.AM5B: absolut, BiSS | -- | Inkrementell: A/B, sin/cos Absolut: BiSS |
Anschluss | E-711.AL4P: via E-711.SS3 oder E-711.SC3H E-711.AL41: D-Sub 25W3 | E-711.AM4: D-Sub 24W7 E-711.AM5: D-Sub 25 (f) E-711.AM6: via HD D-Sub 50 (f) des E-712.R5 Chassis E-711.AM5A / .AM5B: D-Sub 25 (f) | E-711.AN4: D-Sub 15 (f) E-711.AN40: via HD D-Sub 78 (f) des E-712.R5 Chassis | D-Sub 15 (f) |
I/O: Sensormodule | E-711.SA3 / E-711.SA6 | E-711.SS3 | E-711.SC3H / E-711.SE3 |
---|---|---|---|
Funktion | Modul für inkrementelle Sensoren | Modul für DMS-Sensoren | Modul für kapazitive Sensoren |
Sensortyp | Inkrementelle Sensoren (analog sin/cos, Vpp) | DMS-Sensoren, Temperatursensoren | E-711.SCH3: kapazitive 2-Elektroden-Sensoren E-711.SE3: PISeca kapazitive 1-Elektroden-Sensoren |
Kanäle | 3 / 6 | 4 | 3 |
Sensoranschluss | 1 × / 2 × HD D-Sub 26 (m) | D-Sub 37 (f) | D-Sub 25W3 / 3 × Lemo Triaxial-Buchse |
Sensorbandbreite | 300 kHz | 10 kHz | 10 kHz / 5 kHz |
A/D-Auflösung | Interpolationsfaktor einstellbar | 18 Bit interpoliert | 18 Bit (interpoliert: 20 Bit) |
I/O: Sensorsignalübertragung | E-711.S3XC | E-711.0ET / E-711.0ET0 | E-711.0ATS |
---|---|---|---|
Funktion | Set zur digitalen Sensorsignalübertragung, bestehend aus: Schnittstellenmodul, Sensor-Box mit Auswerteelektronik | Set zur digitalen Sensorsignalübertragung, bestehend aus: Schnittstellenmodul, Sensor-Box mit Auswerteelektronik, E-711.0ET zusätzlich: Sensorkabel | Sensor-Box zur digitalen Sensorsignalübertragung |
Sensortyp | Kapazitiver 2-Elektroden-Sensor | PISeca kapazitive 1-Elektroden-Sensoren | Absolut messende oder inkrementelle Encoder via 32-Bit BiSS-Schnittstelle |
Kanäle | 3 | 3 | 8 |
Sensoranschluss | D-Sub 25W3 | 3 × Lemo Triaxial-Buchse | 8 × D-Sub 9 (f) |
Sensorbandbreite | 10 kHz | max. 5 kHz | N/A |
A/D-Auflösung | 18 Bit (interpoliert: 20 Bit) | 20 Bit interpoliert | N/A |
I/O: Schnittstellenmodule | E-711.IA4 | E-711.IP | E-711.iS3 / E-711.iS6 |
---|---|---|---|
Funktion | Analoges Schnittstellenmodul | Parallel input/output Schnittstellenmodul für schnellen Datenaustausch | SPI Master-Schnittstellenmodul |
Ein-/Ausgang | 4 × Analogeingang 4 × Analogausgang | Paralleler Ein-/Ausgang | SPI |
Kanäle | 4 | 15 | 3 / 6 |
Auflösung | Eingang: 18 Bit Ausgang: 16 Bit | 32 Bit | 32 Bit |
Bandbreite | Eingang: max. 25 kHz Ausgang: max. 12 kHz | N/A | N/A |
Anschluss | 8 × LEMO EPG.00.302.NLN | HD D-Sub 62 (f) zum Anschluss an eine digitale Schnittstellenkarte des PC über das mitgelieferte Kabel (K040B0121) | Display Port |
Downloads
Datenblatt
Dokumentation
Technical Note A000T0074
Leitfaden zu Erdung und Schirmung
Benutzerhandbuch PZ195
E-711, E-712 Modular Digital Multi-Channel Piezo Controller System
Befehlshandbuch PZ233
GCS-Befehle für E-711, E-712 modulares digitales Mehrkanal-Piezocontrollersystem
Benutzerhandbuch E712T0010
E-712 Digitales Piezocontrollersystem für PiezoWalk®-Antriebe
Benutzerhandbuch E712T0016
Schnelle optische Justage von Siliziumphotonik-Komponenten: Hardware und Firmware für Test und Produktion.
Benutzerhandbuch E712T0011
E-712 Hexapod Firmware
Benutzerhandbuch E711T0001
E-711.IP Parallel Input/Output Interface (PIO) Module
Softwaredateien
C-990.CD1 Releasenews
PI Software Suite C-990.CD1
Allgemeine Softwaredokumentation
Benutzerhandbuch A000T0075
Einen Controller C-887 von PI in TwinCAT 3.1 implementieren
Software Handbuch SM159
PIFRF-Analyzer
Software-Handbuch SM157
PIPython - Programmierung von PI Controllern mit Python
Benutzerhandbuch A000T0028
Aktualisierung von PI-Software mit dem PIUpdateFinder
Software Handbuch SM146
GCS Array Data Format
Software Handbuch SM148
PIMikroMove
Software Handbuch SM151
PI GCS DLL
Software Handbuch SM155
PI MATLAB Driver GCS 2.0
Software Handbuch SM158
PI GCS2 Driver Library for NI LabVIEW
Technical Note A000T0089
PI Software on ARM-Based Platforms
Benutzerhandbuch SM163
PIVirtualMove. Simulationsprogramm für parallelkinematische Mehrachssyteme
Benutzerhandbuch SM164E
Aktualisierung von Controller-Firmware mit dem PIFirmwareManager
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