MODUŁ STEROWNICZY SMC 800 DO SILNIKÓW KROKOWYCH

Transkrypt

1 MODUŁ STEROWNICZY SMC 800 DO SILNIKÓW KROKOWYCH INSTRUKCJA OBSŁUGI Wprowadzenie Moduł SMC 800 służy do sterowania bipolarnych silników krokowych w przedziale małych mocy. Sterowanie modułu może być realizowane za pośrednictwem różnych typów komputerów, poprzez interfejs Centronics. Ustawianie prądów fazowych, oraz dość uniwersalne zasilanie zewnętrzne stopni końcowych, gwarantują łatwą adaptację do wielu typów silników. Instalacja sprzętu Pomocnicze zasilanie zewnętrzne (napięcie stałe) Przegląd Do zasilania modułu wymagane jest napięcie stałe z sieciowego zasilacza zewnętrznego, którego tętnienia szczątkowe nie powinny przekraczać wartości 2 Volt. Zwracamy uwagę, że w razie podłączenia do modułu zbyt wysokiego napięcia (U > 30 V) może nastąpić uszkodzenie elektroniki. Podłączanie modułu Każdą za faz 2-fazowych silników krokowych podłączamy odpowiednio na zaciski 1-2, wzgl. zaciski 3-4 odpowiedniej osi (4-biegunowe zaciski skręcane) Jeśli kierunek obrotów silnika nam nie odpowiada należy zamienić przewody jednej z faz w ich zaciskach. Podobnie podłączamy 4-fazowe silniki krokowe, które również pozwalają się sterować z modułu SMC 800, jednakże w tym wypadku łączymy fazy silnika parami. Ustawianie prądów faz Prądy faz można płynnie regulować w zakresie 20 do 500 ma. Prąd całkowity składa się z poszczególnych prądów faz: I M = I PH1 + I PH2

2 W celu ustawienia wymaganej wartości prądu faz postępujemy w następujący sposób: Podłączyć silnik do modułu. podłączyć zewnętrzne zasilanie o napięciu od 14 do 28 Volt. Za pomocą miernika podłączonego pomiędzy masę zasilania, a środkowy zacisk odpowiedniego potencjometru regulacyjnego, ustawić napięcie referencyjne według poniższego wzoru: gdzie: I M = V R * 0,084 1/Ω I M : prąd do ustawienia (maksym. 500 ma) Przełącznik referencyjny V R : mierzone napięci referencyjne na potencjometrze. Do obydwu przewidzianych do tego zacisków podłączyć można przełącznik referencyjny. Załączone w dostawie oprogramowanie obsługuje przy tym łączniki dowolnych typów. Dlatego więcej przełączników (np. dla osi X, Y, Z) trzeba łączyć równolegle (patrz dalsza część instrukcji). Uchwyt elektromagnetyczny w trybie plottera Jeśli moduł steruje pracą plottera, w osi Z podłącza się do zacisków 1-2 uchwyt elektromagnetyczny, wzgl. przekaźnik zamiast silnika. Wartość napięcia zasilającego elektromagnes jest taka sama, jak modułu sterującego, tzn. jeśli moduł zasilany jest napięciem 24 V DC, to i elektromagnes otrzymuje napięcie 24 V DC. Maksymalny pobór prądu elektromagnesu nie powinien przekraczać 250 ma. Jeśli przewidziano użycie silniejszego elektromagnesu, trzeba zasilać go poprzez przekaźnik pośredniczący. Oczywiście wtedy to przekaźnik zasilany jest takim samym napięciem, jak moduł. Podłączenie modułu do komputera - za pośrednictwem standardowego interfejsu Centronics, stosowanego w drukarkach komputerowych. Do połączenia można użyć typowego kabla drukarkowego. Konwerter HPGL Z pomocą konwertera HPGL400 użytkownik jest w stanie zamienić dane plotu na format HPGL, w celu podania ich na wyjścia sterujące (tryb plottera). W ten sposób można zaprogramować procesy plotu za pomocą programów CAD. W praktyce wygląda to następująco: - wykonanie rysunku w programie CAD, - zapis w formacie HPGL, - otwarcie pliku pod CAD w formacie HPGL i podanie go na wyjście sterujące. Konwerter HPGL nie jest objęty dostawą, jednakże dostępny jest na zamówienie. Instalacja oprogramowania Sterowniki dla wyższych języków programowania W wielu aplikacjach istnieje konieczność bezpośredniego uzależnienia sterowania modułu od części użytkowej oprogramowania. Wytwarzane przez sterownik silnika sygnały sterują kartę silnika krokowego w trybie pół-krokowym. Podczas przekazywania wektorów z programu głównego do procesu sterowania silnikiem należy pamiętać, że chodzi tu o pół-kroki. Z tego powodu istnieją dwa sterowniki dla wyższych języków C, lub Turbo Pascal : SMCMOT.C (sterownik silnika w C ) SMCMOT.PAS (sterownik silnika w TP ) Dla każdego z obydwu języków programowania istnieje jeden przykładowy program główny (SMCMAIN.C i SMCMAIN.PAS) dla demonstracji sprzężenia z odpowiednim sterownikiem silnika.

3 Oddane do dyspozycji oprogramowanie rozróżnia, w odniesieniu do osi Z, pomiędzy trybem plottera, a trybem 3-osiowym. Tryb plottera: Pozycjonowanie osi X i Y odbywa się poprzez przekazanie wektorów do modułu sterownika silnika SMCMOT, przy czym wartości wektorów poruszać się muszą w przedziale do Faza 1-2 osi Z włączana jest wartością wektora 32000, a wyłączana wartością W ten sposób można sterować np. uchwytem elektromagnetycznym, lub przekaźnikiem. Ten wektor zostaje przekazany do modułu sterownika silnika wraz z wektorami X i Y. Tryb 3-osiowy: Podanie na wyjście wektorów przestrzennych X,Y i Z. Pozycjonowanie trzech osi odbywa się tak samo poprzez przekazanie wektorów do modułu sterownika silnika SMCMOT. Wartości wektorów trzech osi muszą poruszać się w przedziale 3199 do W każdym wypadku, podczas podłączania do programu należy wziąć pod uwagę: a.) Deklaracja globalna Zmienna Typ danych C Typ danych TP Wartość inicjująca MPTRX UNSIGNED CHAR BYTE 0 MPTRY UNSIGNED CHAR BYTE 0 MPTRZ UNSIGNED CHAR BYTE 0 _LPT UNSIGNED INT WORD 378HH LPT1 278H LPT2 Jeśli użyty zostanie komputer z kartą MDA, to obowiązują następujące adresy dla portu równoległego: 3BCH = LPT1 378H = LPT2 Należy pamiętać, że w każdym wypadku zmienne MptrX, MptrY i MptrZ na początku programu muszą zostać zainicjowane wartością 0. Podczas wydawania rozkazów sterujących do karty, adres portu równoległego drukarki musi zostać przypisany zmiennej _LPT na początku programu. Dla większość komputerów obowiązuję zawarte w powyższej tabeli adresy LPT1 i LPT2. Jednak zawsze należy się upewnić, sprawdzając dane swojego komputera w jego instrukcji obsługi. b.) Uruchomienie funkcji praca z pozycji referencyjnej Odniesienie / referencja (xr_step, yr_step, zr_step) Wszystkie aktualne parametry - typu int, lub integer. Niniejsze oprogramowanie umożliwia pozycjonowanie systemu względem punktu referencyjnego. Wywołanie funkcji praca z punktem odniesienia zawiera dla każdej osi parametr lokalny przyporządkowania liczby kroków (zawsze wartość dodatnia). Po wywołaniu tej funkcji programu sterowanie powoduje powolny ruch w kierunku odliczania w dół (negatywnym). Po osiągnięciu wyłącznika referencyjnego zaczyna się ruch w kierunku dodatnim, o liczbę zadanych kroków. W ten sposób odbywa się pozycjonowanie w odniesieniu do wyłącznika. Z chwilą podania aktualnego parametru 0, odpowiedni bieg referencyjny zostaje zablokowany. np. Referencja (200,0,0) uruchamia bieg referencyjny tylko po osi X, blokując ruchy w osiach Y i Z.

4 c.) Uruchomienie funkcji sterowanie z klawiatury Klawiatura (F_MODE) F_MODE typu unsigned char, lub byte Ta funkcja umożliwia sterowanie systemu poprzez klawiaturę. Oś X : Oś Y : Oś Z : PgUp, PgDn Zakończ : ESC F_MODE określa aktualny parametr sterowania poprzez klawiaturę w trybie Plot : (F_MODE = 1, PgUp = oś Z włączone zasilanie, PgDn = oś Z wyłączone zasilanie), lub w trybie 3-osiowego pozycjonowania: (F_MODE = 0, pozycjonowanie wszystkich 3 osi powyższymi funkcjami klawiatury. d.) Uruchomienie funkcji Vecout Vecout (xstep, ystep, zstep) xstep, ystep, zstep typu int, lub integer Polecenie funkcyjne edycji wektorów X, Y i Z. Prędkość podania na wyjścia wektorów zależy od typu komputera i trzeba ją wypróbować empirycznie. Do sterowania prędkości stoją do dyspozycji zmienne: Rampe_Start (prędkość startu silników), oraz Rampe_Ende (prędkość pracy silników), które należy umieścić odpowiednio w programie. Ponieważ chodzi w tych wartościach o czasy zwłoki podania sygnałów, wartość Rampe_Start musi zawsze być większa od wartości Rampe_Ende. Tym sposobem zabezpiecza się pewny rozruch silników. Rampę rozbiegu można ustawić za pomocą wartości zmiennej Steilheit (stromość). Tę wartość również trzeba określić empirycznie. Obłożenie zestyków złącza interfejsu danych Nr zestyku Oznaczenie 1 STROBE 2 DATA 1 3 DATA 2 4 DATA 3 5 DATA 4 6 DATA 5 7 DATA 6 8 DATA 7 9 DATA 8 10 nie obłożony 11 BUSY 12, 13 nie obłożony 14, GND 17, 18 nie obłożony 19, 20, 21 GND 22, 23, 24 25, 26, 27 28, 29, 30 31, 32 nie obłożony 33 GND 34, 35, 36 nie obłożony

5 Funkcje zestyków złącza interfejsu danych Oznaczenie DATA 1 DATA 2 DATA 3 DATA 4 DATA 5 DATA 6 DATA 7 DATA 8 STROBE BUSY Funkcja Wewnętrzne źródło zasilania stopnia końcowego silnika (faza A) D1 D2 1 1 brak prądu 0 1 minimalny prąd 1 0 średni prąd 0 0 maksymalny prąd (zależnie od pozycji potencjometru) Zmiana kierunku prądu (faza A) Wewnętrzne źródło zasilania stopnia końcowego silnika (faza B) patrz DATA 1, wzgl. DATA 2 Zmiana kierunku prądu (faza B) Stopień końcowy silnika selekcja D7 D8 0 0 Stopień końcowy silnika X 1 0 Stopień końcowy silnika Y 0 1 Stopień końcowy silnika Z Przejęcie danych (aktywny stan niski) Status przełącznika referencyjnego Dane techniczne Napięcie zasilania Maksymalne nap. zasilania Maksymalny pobór prądu Prądy fazowe Przełącznik referencyjny Interfejs 14 V do 28 V 30 V 2,5 A 20 do 500 ma, płynnie ustawialny mechaniczny łącznik zamykający Port równoległy Centronics