適用PLC使用的步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器

三、系統(tǒng)軟件

該系統(tǒng)的核心是單片機(jī)軟件部分。

軟件由以下幾個(gè)主要模塊組成。如圖3所示。

圖3 控制軟件模塊

初始化模塊：清理程序中所需的標(biāo)志位，判斷是否需要啟動(dòng)電機(jī)并復(fù)位電機(jī)。

輸入模塊：CPU接收來(lái)自INT1到INT4的電平信號(hào)。其中INT1到INT3的各種不同組合用以選擇7種常用頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，參見(jiàn)表1。INT4 決定運(yùn)動(dòng)方向(1表示正轉(zhuǎn)，0表示反轉(zhuǎn)) 。

表1 編碼信息與頻率關(guān)系

升降頻模塊：此模塊包括升降頻數(shù)據(jù)表和查詢(xún)數(shù)據(jù)表并給計(jì)數(shù)器T0 賦值兩個(gè)子模塊。它保證在兩種頻率之間切換時(shí)平穩(wěn)圓滑過(guò)渡且不失步。程序在升降頻過(guò)程中，涉及到“最優(yōu)化升降頻曲線”如圖4 所示，這條曲線的方程由電機(jī)參數(shù)決定。詳細(xì)說(shuō)明查閱其他資料。在處理這條曲線時(shí)，由時(shí)間t 每遞增△t 所對(duì)應(yīng)的頻率f 構(gòu)成一張表，并對(duì)應(yīng)生成一頁(yè)MCS - 51 匯編語(yǔ)言數(shù)據(jù)表(計(jì)時(shí)器T0 的初值) ，以查詢(xún)數(shù)據(jù)表的方式來(lái)擬合這條曲線，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升降頻過(guò)程。

圖4 升降頻曲線

整步/ 細(xì)分切換模塊：程序確定將七種常用頻率以細(xì)分形式驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以滿(mǎn)足電機(jī)處以不同工作狀態(tài)時(shí)的不同需要；并將最高頻率設(shè)置成以整步驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)能高速空走。本模塊負(fù)責(zé)完成從整步到細(xì)分、從細(xì)分到整步的切換。

輸出模塊：此模塊包括脈沖環(huán)分和環(huán)分脈沖輸出(T0 中斷完成) 兩個(gè)子模塊。本系統(tǒng)按二相二十拍編寫(xiě)程序。改變此模塊可以廣泛適用于二相各拍步進(jìn)電機(jī)。

四、總結(jié)

同傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器相比，該控制驅(qū)動(dòng)器以軟件代替硬件步進(jìn)電機(jī)控制器和硬件脈沖環(huán)分電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本節(jié)約。采用閉環(huán)控制，根據(jù)位置傳感器的不同種類(lèi)和精度，可廣泛適用于坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、比長(zhǎng)儀等各種不同精度的精密儀器和機(jī)床設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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