Současné vyráběné servozesilovače (měniče) nabízí buď velký stupeň universality anebo měniče s omezenou funkčností. Univerzální měniče nabízí možnost připojení různých motorů a snímačů zpětné vazby, analogové/digitální řízení, připojení k různým komunikačním sběrnicím, velké množství nastavitelných funkcí, možnost programování.
Při aplikaci však narážíme na problémy, že integrovanou funkci obvykle pro danou aplikaci potřebujeme upravit a vlastně nám plně nevyhovuje, volné programování pracuje ve smyčce s nízkou prioritou a pro rychlé děje je mnohdy nepoužitelná, komunikace v některých stavech selhává. Velká univerzalita s sebou také přináší větší nároky na propojení a tím i větší množství konektorů a větší rozměry. Měniče bez speciálních funkcí mají omezenou možnost aplikací a vždy vyžadují výkonný nadřazený řídicí systém.
TGZ představuje nový koncept měničů, který v sobě zahrnuje moderní prvky digitálního řízení, jednoduché přednastavené funkce, které uživatel může volat ve vlastním uživatelském programu, propojení k rychlým digitálním sběrnicím, možnost připojení moderních digitálních snímačů zpětné vazby, malé ztráty výkonových prvků a unikátní chladicí systém. Díky využití těchto nových technologií se podařilo zoptimalizovat rozměry, snížit počet pinů v konektorech, a do stejného prostoru implementovat dvě výkonové jednotky pro řízení dvou servomotorů.
TGZ představuje ekonomické, ale vysoce kvalitní řešení řízení servomotorů. K významným konstrukčním prvkům měniče TGZ patří tyto hardwarové a softwarové komponenty:
Procesor
Základem měniče TGZ je kompaktní procesor se dvěma jádry a integrovanými funkcemi hradlového pole, což zajišťuje dostatečný výpočetní výkon pro řízení dvou motorů, rychlou komunikaci s nadřazenými a zpětnovazebními systémy. Dvoujádrové řešení umožňuje rozdělení procesů, což významně zvyšuje stabilitu systému, zvláště pak při komunikacích s externími systémy. Kompaktní procesor významně zvyšuje rychlost přenosu interních dat.
Komunikace
TGZ disponuje třemi komunikačními kanály:
– Ethernet 100/1 000 Mb/s s protokolem UDP – určený pro nahrávání parametrů, monitorování, testování, ale i on-line řízení
– CAN BUS protokol je možno upravit podle požadavků zákazníků
– Ethernet 100/1 000 Mb/s s volitelným protokolem programovaný v hradlovém poli určený k připojení rychlých průmyslových sběrnic pro real-time řízení. Aktuálně je toto rozhraní vybavené protokolem EtherCat. Podle požadavků zákazníků může být modifikován i na jiný typ protokolu.
Výkonový modul
Výkonový modul je řešen moderními výkonovými transistory s povrchovou montáží. I při vysoké frekvenci spínání tranzistorů (20 KHz) jsou spínací ztráty optimalizované a navíc unikátní systém odvodu tepla z desky do chladiče významně zjednodušil mechanickou konstrukci a přispěl k optimalizaci rozměrů měniče.
Zpětná vazba
TGZ umožňuje připojení moderních digitálních absolutních snímačů polohy s komunikací DSL nebo EnDat2.2 (připravují se také protokoly SSI a BISS). Snímače DSL navíc umožňují jednokonektorové (kabelové) řešení servomotorů, čímž se zvýrazňuje ekonomičnost a vysoká efektivita řešení celého pohonu. Používané snímače mohou být jednootáčkové nebo víceotáčkové.
Regulátory
Digitální regulátory momentu, otáček a polohy jsou řešeny v rychlých smyčkách, proto zajišťují velmi kvalitní chod servomotoru. Proudová smyčka se vykonává s frekvencí 40 kHz, otáčková a polohová 20 kHz. Parametry motoru je možno vyčítat ze snímačů zpětné vazby. Pro co největší hladkost pohybu jsou do snímačů motorů ukládané také hodnoty „krokování", které pak může měnič při chodu kompenzovat.
TGZ GUI – ovládací software, monitorování
Ovládací (servisní) program TGZ GUI komunikuje s měničem přes rozhraní ethernet, protokol UDP. Rychlá komunikace umožňuje častou aktualizaci parametrů. Zvláště funkce osciloskopu umožňuje téměř on-line sledování grafických průběhů.
Programování
Pro požadavky vytváření speciálních interních funkcí přímo v servozesilovačích TGZ je v nich implementován tzv. interpreter jazyka C. Výkon jedné instrukce cca 47 ns zajišťuje velmi rychlou obrátku uživatelského programu. Uživatelský program má přístup k pohybovým funkcím servozesilovače, interním parametrům (poloha, rychlost, proud apod.) k digitálním a analogovým vstupům a výstupům. Debug funkce a kontrola syntaxe se provádí ve vývojovém prostředí.
Servozesilovače TGZ jsou v současné době nabízeny ve dvou provedeních: TGZ-48 (nízkonapěťová verze do 48 VDC určená pro mobilní zařízení nebo zařízení vyžadující bezpečné napětí) a TGZ-320 pro připojení napětí 320 VDC z napáječe 1 × 230 V/320 VDC.
