适用PLC使用的步进电机控制驱动器
三、系统软件
该系统的核心是单片机软件部分。
软件由以下几个主要模块组成。如图3所示。
图3 控制软件模块
初始化模块:清理程序中所需的标志位,判断是否需要启动电机并复位电机。
输入模块:CPU接收来自INT1到INT4的电平信号。其中INT1到INT3的各种不同组合用以选择7种常用频率来驱动电机,参见表1。INT4 决定运动方向(1表示正转,0表示反转) 。
表1 编码信息与频率关系
升降频模块:此模块包括升降频数据表和查询数据表并给计数器T0 赋值两个子模块。它保证在两种频率之间切换时平稳圆滑过渡且不失步。程序在升降频过程中,涉及到“最优化升降频曲线”如图4 所示,这条曲线的方程由电机参数决定。详细说明查阅其他资料。在处理这条曲线时,由时间t 每递增△t 所对应的频率f 构成一张表,并对应生成一页MCS - 51 汇编语言数据表(计时器T0 的初值) ,以查询数据表的方式来拟合这条曲线,实现优化升降频过程。
图4 升降频曲线
整步/ 细分切换模块:程序确定将七种常用频率以细分形式驱动电机,以满足电机处以不同工作状态时的不同需要;并将最高频率设置成以整步驱动电机,使电机能高速空走。本模块负责完成从整步到细分、从细分到整步的切换。
输出模块:此模块包括脉冲环分和环分脉冲输出(T0 中断完成) 两个子模块。本系统按二相二十拍编写程序。改变此模块可以广泛适用于二相各拍步进电机。
四、总结
同传统驱动器相比,该控制驱动器以软件代替硬件步进电机控制器和硬件脉冲环分电路,结构简单,成本节约。采用闭环控制,根据位置传感器的不同种类和精度,可广泛适用于坐标测量仪、比长仪等各种不同精度的精密仪器和机床设备。
参考文献
[1] 张培仁,刘振安1MCS 单片机应用大全,科海培训中心.
[2] 孙育才1MCS - 51 系列单片机原理及其应用1 南京工学院出版社.
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