СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2013

Миллионышаговых двигателей (ШД) работают в различных системах, где требуется точное перемещение и пози ционирование. Это и станки с ЧПУ, и опорно поворотные устройства пара болических антенн, ОПУ зеркал в оп тических системах и пр. Шаговый дви гатель потому и называется шаговым, что может осуществить поворот вала на определённый, относительно не большой шаг. Этот шаг можно умень шить, применяя редуктор или режим работы с дроблением шага. Преимущество ШД заключается в возможности точно задавать положе ние вала и угол перемещения. Ско рость ШД можно изменять от нуля до максимально возможной для конкрет ного типа двигателя. В общем случае управление ШД сводится к коммута ции его обмоток для вращения вала в нужном направлении и с нужной час тотой (скоростью). Это невозможно сделать без блока управления. Поэтому ШД (с редуктором или без) с блоком управления называют приводомшаго вого двигателя. Фирмы, реализующие на рынке шаговые двигатели, как пра вило, предлагают к ним блоки управле ния с законченными сетевыми интер фейсами управления RS 485; CAN, USB, Profibus, Ethernet и пр. Кроме того, бло ки управления ШД могут управляться импульсными сигналами (например, с уровнями ТТЛ). В сложных изделиях приводы ШД, как правило, используются в составе законченных функциональных узлов, ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2013 которые управляются распределённой системой сбора данных и управления всего изделия. Бывает, что функцио нальный узел изготовлен раньше, чем система управления изделием. И на этапе пуско наладочных работ, при проверке и настройке функциональ ного узла, содержащего шаговые дви гатели, целесообразно использовать местный пульт управления (далее пульт), который позволяет задать на правление и скорость вращения ва ла ШД. Такой пульт будет полезен на этапе макетирования и отработки конструкции. Рассмотрим некоторые приводы (блоки управления), которые пред ставлены на отечественном рын ке. НПФ «Электропривод» предлагает программируемый блок управления шаговыми двигателями SMSD 4.2 с максимальным током питания каж дой из фаз двигателя не более 4,2 А. Фото графия блока упра вления SMSD 4.2 с шаговым двигателем типа FL86STH65 2808А приведена на ри сунке 1. Основные функции блока управле ния SMSD 4.2: ● запись управляющей программы в блок с помощью ПК и выдача кодов управляющей программы в ПК; ● управление работой ШД в режиме контроллера по программе, храня щейся в памяти блока, – установка скорости, режима дробления шага, величины перемещения, направле ния вращения вала ШД, получение ASCII команд от ПК и управление ШД по сложному алгоритму (про грамма записывается в энергонеза висимую память блока); ● работа в режиме драйвера с набором стандартных логических сигналов уровня ТТЛШАГ, НАПРАВЛЕНИЕ или задание двухфазного квадратурного сигналаШАГ (две фазыА и В, сдвину тые на 90 ° ); ● работа в ручном режиме – управле ниеШД при помощи потенциометра (задание скорости) и дополнитель ных сигналов РЕВЕРС и АВАРИЯ; ● синхронизация работы с другими блоками и устройствами посредст вом трёх дополнительных входов для приёма сигналов от внешних устройств (датчиков) и одного до полнительного выхода для подачи сигналов внешним устройствам; ● возможность синхронизации не скольких блоков управления ШД; ● программное управление внутрен ним реле; ● работа с компьютером или в авто номном режиме; ● функция поиска нулевой точки по отдельному датчику, позволяющая установить исполнительный меха низм в исходное положение. Схема подключения блока управле ния SMSD 4.2 в режиме драйвера при ведена на рисунке 2, основные техни ческие характеристики блока приве дены в таблице 1. Более подробную информацию о данном блоке управ ления можно найти на интернет стра нице фирмы [4]. Привод FM Stepdrive фирмы Siemens достаточно широко представлен на рынке в составе СЧПУ Sinumerik 802S и в различных системах автоматизации для обрабатывающих станков. Привод используется для управления шаговы ми двигателями Simostep серии 1FL3 и вместе с функциональными модулями FM NC, FM 353 и FM357 2 выполняет задачи точного позиционирования в диапазоне мощности от 50 до 600 Вт. Привод FM Stepdrive может приме няться для шаговых двигателей в ди апазоне крутящего момента от 2 до 15 Нм. Основные технические харак теристики FM Stepdrive приведены в таблице 2. Подробнуюинформациюо данном приводе можно найти в [2, 3] в разделе преобразователей. На рисунке 3 показан внешний вид привода со стороны панели соедини телей и индикаторов состояния. Прин ципиальная схема блока управления вместе с ШД приведена на рисунке 4. Питание силовой части (через винто вой клеммник Х1 (см. рис. 4)) может Рис. 1. Шаговый двигатель FL86STH65 2808А с блоком управления SMSD 4.2 Пульт управления приводами шаговых двигателей Сергей Шишкин (Нижегородская обл.) В статье представлено схемное решение пульта управления приводами шаговых двигателей в ручном режиме. Описан алгоритм работы устройства, по которому разработано программное обеспечение для микроконтроллера.