Module for BLDC/PMSM Motors
MODULE
TMCM-1633 CANopen Firmware Manual
Firmware Version V2.09 | Document Revision V1.00 • 2017-June-28
The TMCM-1633 is a single axis controller module for brushless DC (BLDC) and PMSM motors. It offers
eld oriented control (FOC) with up-to 10A RMS phase currents at +48V DC supply. Besides hall sensor and
incremental ABN encoder interfaces for connection to the motor, digital inputs and outputs can be used.
A CAN interface allows communication with a CANopen master.
Features
• Single axis eld oriented control for
BLDC/PMSM motor
• Hall and ABN encoder support
• +14,5..48V DC supply voltage
• Up to 10A RMS peak motor current
• RS232 & CAN interface
• CANopen CiA 402 drive pro le
• Torque, Velocity, and Position control
Applications
• Life Sciences
• Test & Measurement
• Robotics / Automation
Simpli ed Block Diagram
R14.5..55V DC
3-Phase
PWM
RS232
CAN
controller
diagnostics
TMC603
3NPhase
Energy Efficient
PreNDriver
Driver
for BLDC
TMC262
motors
U
MOSFET
Driver
Stage
BLDC
V
W
Motor
Encoder
and / or
HallNSensor
Signals
I/Os
TMCMN1633
©2017 TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG, Hamburg, Germany
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TMCM-1633 CANopen Firmware Manual • Firmware Version V2.09 | Document Revision V1.00 • 2017-June-28
2 / 86
Contents
1 Preface
1.1 General Features of this CANopen Implementation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Abbreviations used in this Manual
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Firmware Update
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Communication
2.1 Reference Model
.
2.2 NMT State Machine
2.3 Device Model
. . .
2.4 Object Dictionary
.
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7
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8
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13
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3 Communication area
3.1 Detailed object speci cations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1 Object 1000
h
: Device Type
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2 Object 1001
h
: Error Register
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3 Object 1005
h
: COB-ID SYNC Message
. . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4 Object 1008
h
: Manufacturer Device Name
. . . . . . . . . . . . . .
3.1.5 Object 1009
h
: Manufacturer Hardware Version
. . . . . . . . . . .
3.1.6 Object 100A
h
: Manufacturer Software Version
. . . . . . . . . . . .
3.1.7 Object 100C
h
: Guard Time
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.8 Object 100D
h
: Life Time Factor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.9 Object 1010
h
: Store Parameters
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.10 Object 1011
h
: Restore Parameters
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.11 Object 1014
h
: COB-ID Emergency Object
. . . . . . . . . . . . . . .
3.1.12 Object 1015
h
: Inhibit Time EMCY
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.13 Object 1016
h
: Consumer Heartbeat Time
. . . . . . . . . . . . . . .
3.1.14 Object 1017
h
: Producer Heartbeat Time
. . . . . . . . . . . . . . .
3.1.15 Object 1018
h
: Identity Object
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.16 Object 1029
h
: Error Behaviour
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.17 Objects 1400
h
– 1403
h
: Receive PDO Communication Parameter
.
3.1.18 Objects 1600
h
– 1603
h
: Receive PDO Mapping Parameter
. . . . .
3.1.19 Objects 1800
h
– 1803
h
: Transmit PDO Communication Parameter
3.1.20 Objects 1A00
h
– 1A03
h
: Transmit PDO Mapping Parameter
. . . .
4 Manufacturer speci c area
4.1 Detailed object speci cations
. . . . . . . . .
4.1.1 Object 2005
h
: Limit Switches
. . . . .
4.1.2 Object 200D
h
: Status Flags
. . . . . .
4.1.3 Object 200E
h
: Supply Voltage
. . . . .
4.1.4 Object 200F
h
: Driver Temperatur
. . .
4.1.5 Object 2010
h
: Motor Settings
. . . . .
4.1.6 Object 2020
h
: Limits
. . . . . . . . . .
4.1.7 Object 2030
h
: Torque Mode Settings
4.1.8 Object 2040
h
: Velocity Mode Settings
4.1.9 Object 2050
h
: Position Mode Settings
4.1.10 Object 2055
h
: Commutation Mode
.
4.1.11 Object 2056
h
: Velocity Ramp Mode
.
4.1.12 Object 2060
h
: Open Loop Settings
. .
4.1.13 Object 2070
h
: Hall Sensor Settings
. .
4.1.14 Object 2080
h
: ABN Encoder Settings
.
4.1.15 Object 2100
h
: Home Offset Display
.
4.1.16 Object 2702
h
: Digital Inputs
. . . . . .
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3 / 86
4.1.17
4.1.18
4.1.19
4.1.20
4.1.21
4.1.22
Object 2704
h
:
Object 2705
h
:
Object 2706
h
:
Object 2707
h
:
Object 2708
h
:
Object 270E
h
:
CAN Bit Rate
. . .
Node ID
. . . . . .
Store
. . . . . . .
CAN Bit Rate Load
Node ID Load
. .
Analog Inputs
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49
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50
50
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51
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53
54
55
55
55
56
58
58
59
59
59
60
60
61
62
5 Pro le speci c area
5.1 Detailed object speci cations
. . . . . . . . . . . . . .
5.1.1 Object 605A
h
: Quick Stop Option Code
. . . .
5.1.2 Object 605B
h
: Shutdown Option Code
. . . .
5.1.3 Object 605C
h
: Disable Operation Option Code
5.1.4 Object 605D
h
: Halt Option Code
. . . . . . . .
5.1.5 Object 605E
h
: Fault Reaction Option Code
. .
5.1.6 Object 6060
h
: Modes of Operation
. . . . . . .
5.1.7 Object 6061
h
: Modes of Operation Display
. .
5.1.8 Object 608F
h
: Position Encoder Resolution
. .
5.1.9 Object 6099
h
: Homing Speeds
. . . . . . . . .
5.1.10 Object 60FD
h
: Digital Inputs
. . . . . . . . . . .
5.1.11 Object 6502
h
: Supported Drive Modes
. . . .
6 Pro le Position Mode
6.1 Detailed Object Speci cations
. . . . . . . . . . . . .
6.2 Detailed Object Speci cations
. . . . . . . . . . . . .
6.2.1 Object 6040
h
: Control Word
. . . . . . . . . .
6.2.2 Object 6041
h
: Status Word
. . . . . . . . . .
6.2.3 Object 6062
h
: Position Demand Value
. . . .
6.2.4 Object 6063
h
: Position Actual Internal Value
6.2.5 Object 6064
h
: Position Actual Value
. . . . .
6.2.6 Object 6067
h
: Position Window
. . . . . . . .
6.2.7 Object 606C
h
: Velocity Actual Value
. . . . .
6.2.8 Object 607A
h
: Target Position
. . . . . . . . .
6.2.9 Object 607D
h
: Software Position Limit
. . . .
6.2.10 Object 6081
h
: Max Pro le Velocity (pp)
. . .
6.2.11 Object 6082
h
: End Velocity
. . . . . . . . . .
6.2.12 Object 6083
h
: Pro le Acceleration
. . . . . .
6.2.13 Object 6084
h
: Pro le Deceleration
. . . . . .
6.2.14 Object 6085
h
: Quick Stop Deceleration
. . .
6.3 How to move a Motor in pp Mode
. . . . . . . . . .
7 Pro le Velocity Mode
7.1 Detailed Object Speci cations
. . . . . . . . . . . . .
7.1.1 Object 6040
h
: Control Word
. . . . . . . . . .
7.1.2 Object 6041
h
: Status Word
. . . . . . . . . .
7.1.3 Object 6062
h
: Position Demand Value
. . . .
7.1.4 Object 6063
h
: Position Actual Internal Value
7.1.5 Object 6064
h
: Position Actual Value
. . . . .
7.1.6 Object 606C
h
: Velocity Actual Value
. . . . .
7.1.7 Object 607D
h
: Software Position Limit
. . . .
7.1.8 Object 6083
h
: Pro le Acceleration
. . . . . .
7.1.9 Object 6085
h
: Quick Stop Deceleration
. . .
7.1.10 Object 60FF
h
: Target Velocity
. . . . . . . . .
7.2 How to move a Motor in pv Mode
. . . . . . . . . .
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TMCM-1633 CANopen Firmware Manual • Firmware Version V2.09 | Document Revision V1.00 • 2017-June-28
4 / 86
8 Homing mode
8.1 Homing Methods
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.1 Homing Method 17 and 18: Homing without Index Pulse
8.1.2 Homing Method 35: Current Position as Home Position
.
8.2 Detailed Object Speci cations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.1 Object 6040
h
: Control Word
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.2 Object 6041
h
: Status Word
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.3 Object 606C
h
: Velocity Actual Value
. . . . . . . . . . . . .
8.2.4 Object 607C
h
: Home Offset
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.5 Object 6098
h
: Homing Method
. . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.6 Object 6099
h
: Homing Speeds
. . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.7 Object 609A
h
: Homing Acceleration
. . . . . . . . . . . . .
8.2.8 Object 2100
h
: Home Offset Display
. . . . . . . . . . . . .
8.3 How to start a Homing in hm Mode
. . . . . . . . . . . . . . . . .
9 Cyclic synchonous Torque Mode
9.1 Detailed Object Speci cations
. . . . . . .
9.1.1 Object 6040
h
: Control Word
. . . .
9.1.2 Object 6041
h
: Status Word
. . . .
9.1.3 Object 6071
h
: Target Torque
. . .
9.1.4 Object 6077
h
: Torque Actual Value
9.1.5 Object 60B2
h
: Torque offset
. . . .
9.2 How to move a Motor in cst Mode
. . . .
10 Emergency Messages (EMCY)
11 Figures Index
12 Tables Index
13 Supplemental Directives
13.1 Producer Information
. . . . . . . . .
13.2 Copyright
. . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3 Trademark Designations and Symbols
13.4 Target User
. . . . . . . . . . . . . . . .
13.5 Disclaimer: Life Support Systems
. . .
13.6 Disclaimer: Intended Use
. . . . . . .
13.7 Collateral Documents & Tools
. . . . .
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14 Revision History
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14.1 Firmware Revision
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14.2 Document Revision
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
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TMCM-1633 CANopen Firmware Manual • Firmware Version V2.09 | Document Revision V1.00 • 2017-June-28
5 / 86
1 Preface
This document speci es objects and modes of operation of the Trinamic TMCM-1633 BLDC/PMSM motor
control module with CANopen rmware. The CANopen rmware is designed to ful ll the CANopen DS402
and DS301 standards. This manual assumes that the reader is already familiar with the basics of the
CANopen protocol, de ned by the DS301 and DS402 standards of the CAN-CiA.
If necessary, it is always possible to turn the module into a TMCL module by loading the TMCM-1633 TMCL
rmware again with the help of the rmware update function of the TMCL-IDE 3.0 and the RS232 interface.
1.1 General Features of this CANopen Implementation
Main Characteristics
• Communication according to standard CiA-301 V4.1
• CAN bit rate: 20. . . 1000kBit/s
• CAN ID: 11 bit
• Node ID: 1. . . 127 (use vendor speci c objects for changing the node ID)
• NMT services: NMT slave
SDO Communication
• 1 server
• Expedited transfer
• Segmented transfer
• No block transfer
PDO Communication
• Producer
• Consumer
• RPDOs
–
Axis 0: 1, 2, 3, 4
–
Transmission modes: asynchronous.
–
Dynamic mapping with max. 3 mapping entries.
–
Default mappings: according to CiA-402 for rst three PDOs of each axis, manufacturer speci c
for other PDOs of each axis.
• TPDOs
–
Axis 0: 1, 2, 3, 4
–
Transmission modes: asynchronous, asynchronous with event timer, synchronous.
–
Dynamic mapping with max. 3 mapping entries.
–
Default mappings: according to CiA-402 for rst three PDOs of each axis, manufacturer speci c
for other PDOs of each axis.
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