Toshiba MotorMind: Software gratuito para control de motores (Familia TMPM37x)

Toshiba Electronics Europe ha anunciado su nuevo software gratuito para ordenador, llamado MotorMind, que acelera y simplifica en forma notable el desarrollo y la creación de prototipos de control de movimiento de motores. Todo el proceso de control está a cargo de sus familia de microcontroladores TMPM37x,  con núcleos ARM Cortex-M3, . Esta serie de dispositivos está orientado, en forma específica, hacia el control de motores de tres fases mediante técnicas de PWM. Esta interfaz gráfica presentada incorpora un osciloscopio digital de almacenamiento (uDSO) que posee la virtud de tomar “instantáneas” de los parámetros internos del motor en los puntos críticos, durante el funcionamiento del sistema. Descubre todo su potencial aquí, en NeoTeo.

A través de MotorMind, los diseñadores pueden modificar y gestionar los principales parámetros de control de funcionamiento de un motor a través de una interfaz gráfica de usuario (GUI) en forma rápida y fácil de configurar. El flamante software gratuito MotorMind es, como ya mencionamos, compatible con la familia TMPM37x de microcontroladores dedicados de Toshiba, los que cuentan con funciones integradas de control de motores, incluyendo un motor vectorial (VEVector Engine) y un actuador programable para motor (PMDProgrammable Motor Drive).  MotorMind ofrece acceso completo al diseño de control PI (Proporcional – Integral) y a la configuración del sistema que se encargará de elaborar (y prefijar) el comportamiento del motor, por lo que, a partir de este lanzamiento, será muy fácil personalizar y configurar los motores sin tener que recompilar el firmware, una y otra vez.

El TMPM370FY es ideal para el control de motores en electrodomésticos (tales como lavadoras, refrigeradores o acondicionadores de aire) y en aplicaciones industriales, donde sea necesario reducir la cantidad de componentes adicionales al controlador, a la vez que proporciona beneficios significativos sobre el software, basado en el control de vectores, que se ejecuta en forma directa dentro del microcontrolador. Con un núcleo basado en el procesador ARM Cortex-M3 de 32 bits y funcionando a 80 MHz, el nuevo dispositivo funciona con una alimentación de 5Volts (o Voltios) y se integra al popular sistema de control de motores PMD3+ de Toshiba. Además, incorpora en su interior 4 amplificadores operacionales 2 canales de entrada para “encoders”, 22 convertidores ADC de 12 bits, 8 Timers de 16 bits, 4 unidades SIO/UART, sistemas de Power On Reset (POR), Voltage Detection (VLTD), Watchdog Timer (WDT), 256KByte de memoria FLASH de programa, 10KByte de memoria de refresco SRAM y hasta 76 GPIOs, entre todos los sistemas que dan forma a esta familia de controladores Toshiba.

El TMPM370FY ARM Cortex - M3 de Toshiba

El resultado del todo el conjunto es un dispositivo compacto y muy eficiente que puede simplificar las aplicaciones que requieren control preciso sobre motores de corriente trifásica, corriente continua sin escobillas (BLDC) o en los motores trifásicos de inducción. La descarga del control de operaciones del motor al sistema PMD3+ significa que el núcleo ARM es libre para manejar otros elementos del diseño embebido o atender otras necesidades, utilizando de manera más eficiente sus tiempos de programa. Los parámetros establecidos a través de la interfaz gráfica de usuario (GUI) se transfieren directamente a una placa de evaluación (suministrada en el kit correspondiente) y un motor se puede poner a funcionar en forma inmediata con una nueva configuración. En la mayoría de los casos, personalizar una configuración para un motor típico se puede lograr en menos de una hora.

El KIT de desarrollo completo para MotorMind

El nuevo software ofrece varias interfaces de acción en la pantalla, incluyendo un monitoreo de velocidad y “torque” o fuerza de tracción, estadísticas de funcionamiento y un monitor de carga del núcleo (Cortex-M3). Éstos permiten que el diseñador pueda observar en tiempo real las opciones que posee para modificar el control de diversos parámetros del motor y lograr, de este modo, diferentes comportamientos del motor y controlar el rendimiento del MCU durante la aceleración, a la velocidad de operación seleccionada, y el comportamiento de todo el sistema durante la des-aceleración. Los parámetros se pueden exportar fácilmente a un archivo para su posterior compilación en el firmware.

MotorMind de Toshiba y sus prestaciones más destacadas

El almacenamiento y la carga de estos archivos, permitirán luego, que el software pueda ser utilizado en aplicaciones diferentes y/o con otros motores. Al ofrecer una capacidad integrada uDSO (microDigital Storage Oscilloscope), MotorMind permite a los diseñadores identificar y resolver rápidamente los errores y problemas durante la creación de prototipos y ensayos. El uDSO permite determinar puntos de activación que se fijarán para rastreo de datos y proporciona una vista del motor vectorial, dentro del MCU. Hasta ocho configuraciones VE (Vector Engine) con sus parámetros y variables se pueden registrar en el firmware. La resolución del  uDSO es de tan sólo 50us para un PWM operando a una frecuencia de 20Khz.

El concepto Vector Engine del TMPM370 de Toshiba y su funcionamiento visto en el uDSO

La familia de microcontroladores ARM Cortex-M3 TMPM37x de Toshiba se adapta a las aplicaciones en equipos industriales y domésticos que requieren un control eficiente y preciso en sistemas de campo orientado (FOCField Oriented Control) para ventiladores – sopladores, bombas y compresores. El motor vectorial integrado, programable por hardware y sus salidas de control, aseguran un manejo efectivo y una respuesta rápida sin necesidad de hardware adicional, sobrecarga del procesador o grandes tiempos de desarrollo de software. Patentada por Toshiba, la tecnología PMD3+, consta de un generador trifásico PWM, circuitos de protección y permite un control completo de motores trifásicos a través de una configuración de registro simple. Con MotorMind, el control de motores es mucho más sencillo gracias a Toshiba.

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