適用PLC使用的步進電機控制驅(qū)動器

三、系統(tǒng)軟件

該系統(tǒng)的核心是單片機軟件部分。

軟件由以下幾個主要模塊組成。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志位，判斷是否需要啟動電機并復位電機。

輸入模塊：CPU接收來自INT1到INT4的電平信號。其中INT1到INT3的各種不同組合用以選擇7種常用頻率來驅(qū)動電機，參見表1。INT4 決定運動方向(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)表和查詢數(shù)據(jù)表并給計數(shù)器T0 賦值兩個子模塊。它保證在兩種頻率之間切換時平穩(wěn)圓滑過渡且不失步。程序在升降頻過程中，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參數(shù)決定。詳細說明查閱其他資料。在處理這條曲線時，由時間t 每遞增△t 所對應(yīng)的頻率f 構(gòu)成一張表，并對應(yīng)生成一頁MCS - 51 匯編語言數(shù)據(jù)表(計時器T0 的初值) ，以查詢數(shù)據(jù)表的方式來擬合這條曲線，實現(xiàn)優(yōu)化升降頻過程。

圖4 升降頻曲線

整步/ 細分切換模塊：程序確定將七種常用頻率以細分形式驅(qū)動電機，以滿足電機處以不同工作狀態(tài)時的不同需要；并將最高頻率設(shè)置成以整步驅(qū)動電機，使電機能高速空走。本模塊負責完成從整步到細分、從細分到整步的切換。

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) 兩個子模塊。本系統(tǒng)按二相二十拍編寫程序。改變此模塊可以廣泛適用于二相各拍步進電機。

四、總結(jié)

同傳統(tǒng)驅(qū)動器相比，該控制驅(qū)動器以軟件代替硬件步進電機控制器和硬件脈沖環(huán)分電路，結(jié)構(gòu)簡單，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和精度，可廣泛適用于坐標測量儀、比長儀等各種不同精度的精密儀器和機床設(shè)備。

參考文獻

[1] 張培仁，劉振安1MCS 單片機應(yīng)用大全，科海培訓中心.
[2] 孫育才1MCS - 51 系列單片機原理及其應(yīng)用1 南京工學院出版社.