Контрольная работа: Система управления двухкоординатным объектом
· Управление ШД от компьютера осуществляется через LPT-порт с использованием программы StepMotor_LPT.
StepMotor_LPT позволяет:
1) задавать и отрабатывать необходимое количество шагов, либо осуществлять непрерывное вращение;
2) осуществлять выбор направления вращения ротора шагового двигателя;
3) осуществлять выбор скорости вращения шагового двигателя;
4) определять положение ротора шагового двигателя;
5) а также определять число фактически отработанных шагов, время и скорость вращения шагового двигателя;
Программируемый контроллер SMC-3-1 (рис. 17) предназначен для управления шаговыми приводами. Контроллер SMC-3-1 включает в себя 3 независимых канала управления приводами. Каждый из каналов выполнен на микроконтроллере ATMega8 и работает по исполнительной программе, содержащейся в энергонезависимой памяти микроконтроллера. Исполнительная программа записывается от ПК через интерфейс RS232.
Рис. 17. Программируемый контроллер SMC-3-1.
Контроллер SMC-3-1 выполнен в виде платы (рис. 18) с расположенными на ней электронными компонентами, элементами индикации, органами управления, клеммами и разъемами.
Рис. 18. Конструкция SMC-3-1.
Кроме электронных компонентов на плате располагаются:
- винтовые клеммы для подключения соединительных проводов линий управления, сигнализации и питания;
- разъем XS1 для связи с компьютером;
- кнопки SA1 и SA2 «СБРОС» и «ПУСК»;
- подстроечный резистор R46 для управления скоростью вращения двигателей в ручном режиме;
- светодиодные индикаторы nVD1 – nVD3 для индикации режимов работы устройства.
Для уменьшения помех и увеличения длины линий связи устройство имеет балансные выходы по линиям импульсов переключения nPUL.
Каждый из каналов устройства имеет 4 выходных линии управления входами драйверов и 2 входных линии сигнализации.
Назначение линий приведено в таблице 4.
Таблица 4
nPUL- | Выход импульсов |
nPUL+ | Выход импульсов инверсный |
nDIR- | Выход переключения реверса |
nENA- | Выход разрешения двигателя |
nSM- | Выход установки микрошага |
+12B | Питание входов управления драйвера ШД |
nRS | Вход переключателя реверса |
nBS | Вход аварийного выключателя |
Общ. | Общий |
+Um | «Плюс» источника питания |
-Um | «Минус» источника питания |
Контроллер может работать как автономно (вручную), так и от ПК. Предусмотрена возможность синхронизации работы двигателей, подключенных к блоку управления SMC-3-1.
Функции и возможности устройства:
· Выдача управляющих сигналов для приводов шаговых двигателей по программе, хранящейся в устройстве;
· Запись управляющей программы во внутреннее ПЗУ и дальнейшая автономная работа без участия ПК
· Автоматический останов шагового двигателя при поступлении сигнала от аварийного датчика;
· Автоматическое переключение направления вращения двигателя при поступлении сигнала от датчика реверса;
· Возможность работы в ручном режиме.
Таблица 5
Технические характеристикиконтроллера SMC-3-1.
Количество каналов управления шаговыми двигателями | 3 |
Диапазон частот импульсов перемещения ШД, Гц | 1-10000 |
Точность установки частоты, %, не хуже | 0,02 |
Выходной ток линий управления, мА | 12![]() |
Напряжение на выходе ненагруженной линии управления, В | 12![]() |
Максимальная длина линии связи, м | 30 |
Напряжение питания постоянное, В | 22-40 |
Максимальный ток потребления, мА, в зависимости от напряжения | 100-200 |
Шаговые двигатели – это электромеханические устройства, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. Современные шаговые двигатели являются, по сути, синхронными двигателями без пусковой обмотки на роторе, что объясняется не асинхронным, а частотным пуском шагового двигателя. Роторы могут быть возбужденными (активными) и невозбужденными (пассивными).
В настоящее время шаговые электродвигатели (ШД) находят все большее применение в различных технических системах. В текстильной отрасли с помощью ШД осуществляется управление нитеподачей, перемещение кареток и игольниц и т.д. Выбираем шаговый двигатель ДШИ-200-3 (рис. 19):