Микропроцессорное управление прецизионным токарным станком | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №21 (101) ноябрь-1 2015 г.

Дата публикации: 16.12.2015

Статья просмотрена: 294 раза

Библиографическое описание:

Гаврилов А. И., Сизов Ю. С. Микропроцессорное управление прецизионным токарным станком // Молодой ученый. — 2015. — №21.2. — С. 20-22. — URL https://moluch.ru/archive/101/23650/ (дата обращения: 18.11.2018).

 

В большом числе технологических процессов требуется управление объектом по двум координатам. В нашем случае объектом является прецизионный токарный станок ТПК-125, для управления которого используем шаговый электропривод. В процессе ленточного снования применяется управление объектом – регулирующим органом – по одной координате. Рассматривается вопрос реализации микропроцессорного управления приводом подачи вместо морально устаревшего.

Контроллер выполнен с использованием ЭВМ с параллельным портом, которая бы занималась выработкой управляющих импульсов, и адаптера, преобразующего сигналы ТТЛ-уровня LPT-порта ЭВМ в электрические импульсы, пригодные для питания обмоток ШД. ЭВМ в таком способе управления вносит некоторые плюсы, которые обязаны своим появлением легкостью программирования ЭВМ с помощью систем программирования.

можно запрограммировать двигатель на определённую последовательность действий, например: сделать n шагов в сторону по часовой стрелке, затем сделать m шагов против часовой стрелки и т.д.

Блок управления шаговыми двигателями предназначен для управления лазерными, координатно-сверлильными, фрезерными, токарными (двухкоординатными) и электроэрозионными станками, построенными на базе шаговых двигателей как с раздельными, так и с частично или полностью объединенными обмотками.

Блок управления (рис. 1) включает два драйвера шаговых двигателей и контроллер сопряжения драйверов. Контроллер сопряжения драйверов (КСП) строится на микроконтроллере PIC16XX, который вследствие модернизации работает от двух интерфейсов, для более устаревших машин LPT, для новых USB, поддержка ОС Windows 98, 2000, XP, 7, 8. Драйвера шаговых двигателей построены на шести силовых каналах. Сигнал, подаваемый с КСП, усиливается полевыми транзисторами VT7-VT12 (IRF640N) и резисторами R7-R12 (5,6 кОм), таким образом, он подаётся на начало соответствующей обмотки 1-6. Резисторы R7-R12 служат для ограничения выходного тока (защита обмоток от перегрева) и совместно с диодами VD1-VD6 обеспечивает глушение резонанса ротора двигателя. В интегральных микросхемах, содержащих мощные выходные каскады с открытым коллектором, также часто имеются два внешних диода. Кроме того, некоторые микросхемы, такие как ULN2003, ULN2803 и подобные, имеют внутри оба защитных диода для каждого транзистора. Нужно отметить, что в случае применения быстродействующих ключей требуются сравнимые по быстродействию диоды. В случае применения медленных диодов требуется их шунтирование небольшими конденсаторами. Выбор пониженного напряжения питания 12 В обусловлен требованием защиты двигателя от перегрева.

Описание: C:\Users\User\Desktop\1.jpg

Рис. 1. Схема драйвера управления шаговым двигателем ШД-5Д1МУ3

 

  •                   Диапазон регулирования скорости шагового двигателя – 6 – 12000 ш/с;
  •                   Напряжение питания – 5 – 12 В;
  •                   Максимальный выходной ток – 3 А.

Системы управления электроприводом, основанные на микрошаговом режиме, позволяют менять ток в фазах небольшими шагами, обеспечивая таким образом разделение половинного шага на еще меньшие микрошаги, а также дает возможность использовать наношаги. Если включены одновременно две фазы, но их токи не равны, то положение равновесия ротора будет лежать не в середине шага, а в другой точке. Эту точку определяют соотношением токов фаз. Меняя это соотношение, можно обеспечить некоторое количество микрошагов внутри одного шага.

 

Литература:

  1. Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов: учебник для вузов / О.П. Михайлов. М.: Машиностроение, 1990. 304 с.
  2. Гаврилов А.И. Микропроцессорное управление шаговым двигателем / А.И. Гаврилов, Ю.С. Сизов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2013. С. 60-64.
  3. www.stepmotors.com
Основные термины (генерируются автоматически): LPT, USB, блок управления, двигатель, диод, контроллер сопряжения драйверов, часова стрелка, шаговый двигатель.


Похожие статьи

Управление шаговым двигателем с использованием...

Ключевые слова: шаговый двигатель, управление, драйвер шагового двигателя, микроконтроллер, Atmel, AVR, ATmega 16, L297, L298N, LabVIEW.

«1», присутствующей на данном входе, ротор ШД будет вращаться по часовой стрелке, при лог.

Применение интегрального драйвера в схеме управления...

Григорьев А. В., Кочегаров И. И., Юрков Н. К., Горячев Н. В. Применение интегрального драйвера в схеме управления шаговым двигателем

Также на выводах данной микросхемы уже содержаться защитные диоды и резисторы в базовых цепях. За счет применения данной...

Управление шаговым двигателем с помощью NI MyRIO

Блок управления шаговым двигателем содержит контроллер NationalInstrumentsMyRIO рис.1 и силовой драйвер G210X рис.2.

Вместо долгих часов, затраченных на отладку кода или разработку пользовательского интерфейса, студенты смогут воспользоваться графическим...

Одноканальное управление шаговым двигателем

Рис. 2. Схема включения шагового двигателя. В данной схеме диоды VD1-VD4 используются для ускорения времени спада тока обмоток шагового двигателя.

Применение интегрального драйвера в схеме управления шаговым двигателем.

DC-DC преобразователь на базе MP1484EN | Статья в журнале...

Питание драйвера N — канального MOSFET ключа.

Для увеличения надежности работы силового ключа следует применять диод Шоттки.

— С. 535–545. Шибеко Р. В., Ульянов А. В. Управление шаговым двигателем с использованием микроконтроллера ATmega16 и...

Принципы автоматики и микроконтроллера как измерительного...

Структурная схема (рис. 1) установки, содержащей систему управления содержит следующие элементы: 1.БП — Блок питания; 2.МК — микроконтроллер, который управляет всей периферией устройства; 3.ДШД (1–3) — Драйвер шагового двигателя; 4.ШД (1–3) — шаговый двигатель

Система информирования о светофорах | Статья в журнале...

– выключает двигатель до полной остановки автомобиля при красном сигнале

– Бинт — блок интерфейса. Предназначенный для формирования CAN и USB — интерфейсов

Автоматизированная система управления технологическим процессом дистилляции...

Устройство компьютеризированного мобильного комплекса...

Сопряжение КПД-3В с компьютером и управление им из программы будем осуществлять с помощью порта — LPT.

Рис. 6. USB модуль Ke-USB24A. В процессе разработки комплекса было выяснено, что для работы комплекса каждый блок программы записывать с помощью...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Управление шаговым двигателем с использованием...

Ключевые слова: шаговый двигатель, управление, драйвер шагового двигателя, микроконтроллер, Atmel, AVR, ATmega 16, L297, L298N, LabVIEW.

«1», присутствующей на данном входе, ротор ШД будет вращаться по часовой стрелке, при лог.

Применение интегрального драйвера в схеме управления...

Григорьев А. В., Кочегаров И. И., Юрков Н. К., Горячев Н. В. Применение интегрального драйвера в схеме управления шаговым двигателем

Также на выводах данной микросхемы уже содержаться защитные диоды и резисторы в базовых цепях. За счет применения данной...

Управление шаговым двигателем с помощью NI MyRIO

Блок управления шаговым двигателем содержит контроллер NationalInstrumentsMyRIO рис.1 и силовой драйвер G210X рис.2.

Вместо долгих часов, затраченных на отладку кода или разработку пользовательского интерфейса, студенты смогут воспользоваться графическим...

Одноканальное управление шаговым двигателем

Рис. 2. Схема включения шагового двигателя. В данной схеме диоды VD1-VD4 используются для ускорения времени спада тока обмоток шагового двигателя.

Применение интегрального драйвера в схеме управления шаговым двигателем.

DC-DC преобразователь на базе MP1484EN | Статья в журнале...

Питание драйвера N — канального MOSFET ключа.

Для увеличения надежности работы силового ключа следует применять диод Шоттки.

— С. 535–545. Шибеко Р. В., Ульянов А. В. Управление шаговым двигателем с использованием микроконтроллера ATmega16 и...

Принципы автоматики и микроконтроллера как измерительного...

Структурная схема (рис. 1) установки, содержащей систему управления содержит следующие элементы: 1.БП — Блок питания; 2.МК — микроконтроллер, который управляет всей периферией устройства; 3.ДШД (1–3) — Драйвер шагового двигателя; 4.ШД (1–3) — шаговый двигатель

Система информирования о светофорах | Статья в журнале...

– выключает двигатель до полной остановки автомобиля при красном сигнале

– Бинт — блок интерфейса. Предназначенный для формирования CAN и USB — интерфейсов

Автоматизированная система управления технологическим процессом дистилляции...

Устройство компьютеризированного мобильного комплекса...

Сопряжение КПД-3В с компьютером и управление им из программы будем осуществлять с помощью порта — LPT.

Рис. 6. USB модуль Ke-USB24A. В процессе разработки комплекса было выяснено, что для работы комплекса каждый блок программы записывать с помощью...

Задать вопрос