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CNC步进电机控制器

更新时间:2015-12-25 14:06:57点击次数:1045次

一、 概述

可编程步进电机控制器可与步进电机驱动器、步进电机组成一个完善的步进电机控制系统,能控制多台步进电机多段分时运行。

本控制器采用计算机式的编程语言,拥有输入、输出、计数、循环、条件转移、无条件转移、中断等多种指令。具有编程灵活、适应范围广等特点,可广泛应用于各种控制的自动化领域。

二、技术指标

1. 可控制3台步进电机(分时工作)

2. 可编100段程序指令(不同的工作状态)

3. 5条升降速曲线选择

4. 最高输出频率:10 KPPS(脉冲/秒)

5. 可接受外接信号控制

6. 可控制外部其它部件工作

7. 数码显示,可显示当前的运行状态、循环次数、脉冲数等

8. 采用超高速单片机控制,采用共阳接法,可直接驱动我厂生产的SH系列步进电机驱动器

三、控制器的显示及操作键

1.面板说明:

8位数码显示:作设定、循环作计数、运行状态、电机工作之用。指示灯显示输入、输出、方向、脉冲等各种工作。操作键多为复合键,在不同的状态下表示不同的功能。

2.接线说明:

( 1 )、OPTO、DIR、CP为步进电机驱动器控制线,此三端分别连至驱动器的OPTO、DIR、CP端:

其中:OPTO----所有电机公共阳端

接所有驱动器OPTO端

DIR0-----0号电机方向电平信号

接0号电机驱动器DIR端

CP0-------0号电机脉冲信号

接0号电机驱动器CP端

DIR1-----1号电机方向电平信号

接1号电机驱动器DIR端

CP1-------1号电机脉冲信号

接1号电机驱动器CP端

DIR2-----2号电机方向电平信号

接2号电机驱动器DIR端

CP2-------2号电机脉冲信号

接2号电机驱动器CP端

( 2 )、 启动 启动程序自动运行,可接霍尔、光电、接近开关等信号端。

(下降沿有效)相当于面板上启动 键。

( 3 )、 停止 暂停正自动运行的程序,可接霍尔、光电、接近开关等信号端。

(下降沿有效)相当于面板上的停止 键,再次启动后,程序继续运行。

( 4 )、输入1、2、3、4、5 通用开关量输入端(见开关量输入电路图)。

( 5)、+12V、GND 输入输出开关量外部电源,本电源为DC12V/0.2A,由本控制器提供。

( 6)、输出1 、输出2 和 输出3 通用开关量输出端(见开关量输出电路图);输出J、K为一组继电

器常开触点……

( 7 )、 ~220V 控制器电源输入端。

( 8 )、A操作 和B操作

A操作、B操作分别为A操作、B操作外部中断源(强制中断),一旦接收中断信号,控制器将停止当前运行的程序 ,跳转至A操作、B操作指定的程序运行(下降沿有效)。

具体说明:

这是本控制器的一大特点:对于步进电机,我们一般进行定量的定位、定速控制。如控制电机以一定的速度运行一定的位移量,这种方式很容易解决,只需要把速度量和位移量编程即可。但还有相当多的控制是不能事先定位的,例如控制步进电机从起始点开始朝一方向运行,直到碰到一行程开关后停止,然后再反方向回到起始点。再例如要求步进电机在二个行程开关之间往复运行n次,等等。在这些控制中,我们事先并不知道步进电机位移量的具体值,又应当如何编程呢?本控制器利用"中断操作"很好的解决了这一问题,本控制器设置了二个独立的"中断操作",我们称之为"A操作"和"B操作"。以"A操作"为例,工作流程为:当程序正在运行时(电机作一种形式运行),如果"A操作"端有信号输入,电机作停止,程序跳转到"A操作入口地址"所指定的程序处运行程序(电机作另一种形式运行),A操作入口地址在参数设定里设置。

四、操作说明

控制器总是工作在四种状态之一:自动状态、手动状态、程序编辑状态、系统参数设定状态。

上电或按复位 键后控制器处于自动待运行状态,这时可以按 启动 键启动程序自动运行。

复位后按手动 键切换到手动状态。

复位后按编辑 键进入程序编辑状态。

复位后按住编辑 键3秒以上(显示Acc时)进入系统参数设定状态。

程序编辑、系统参数设定、手动完成后按退出 键返回自动待运行状态;在程序编辑、系统参数设定、手动状态下按 停止 键均返回自动待运行状态。

五、系统参数设定、程序编辑

1、指令:参数输入模式:

本控制器采用选择编辑式指令、参数输入模式。即控制器自身有各种指令、数字,通  Λ 、 Ⅴ 、 < 、 > 和  回车 、 取消 六键来选择、修改编辑程序(非编写式)。

2、系统参数设定方式:在待运行状态下,按住编参 键3秒以上,直到出现ACC进入系统参数设定状态后才能松开。系统参数设定完成后,按 退出 键返回到自动待运行状态(参数将被自动保存)。

参数分两行显示,第一行显示参数的名称,第二行显示参数数据。

参数修改方法:进入参数设定状态后,首先显示第一行,且参数名称闪动显示;如按 Λ 、 Ⅴ 键 ,将会显示上一个或下一个参数名称。如按 回车 键,确认此参数名称并将进入(下一行)此参数数据的编辑修改状态,这时数据的最后一位闪动显示,可用 Λ 、 Ⅴ 键来修改数据。 按动 < 、 > 键,将移至数据的左位或右位进行修改,如此类推。数据修改后,按 回车 确认,按 取消 放弃修改。

具体参数如下:

ACC:初始化速度设定二台电机可用不同升降曲线, 升降曲线设定(0—4)根据需要设定,负载大时选慢速,0时加速最快;

Hadd:手动位移增量设定(1—59999?),即在手动状态下,按一下 Λ 、 Ⅴ 键正转、反转一次性走完的步数;

HSPEEd :手动速度设定(0—9999pps)

dZCL0 :电机0的电子齿轮,即0号电机1个脉冲装置走过的位移量,范围(0.0001~5.0000毫米)

dZCL1:电机1的电子齿轮,即1号电机1个脉冲装置走过的位移量,范围(0.0001~5.0000毫米)dZCL2:电机2的电子齿轮,即2号电机1个脉冲装置走过的位移量,范围(0.0001~5.0000毫米)

※ 电机在0.9度/脉冲、无变速装置下,电子齿轮设定为1时为脉冲单位,

电子齿轮设定为0.9时为角度单位

nA:前两位表示A操作有效开始端,4,5位表示A操作有效结束端,7,8两位表示当A操作输入端有信号时,程序跳转到该设定的程序端,范围(00~99)

nb:前两位表示B操作有效开始端,4,5位表示B操作有效结束端,7,8两位表示当B操作输入端有信号时,程序跳转到该设定的程序端,范围(00~99)

3、程序设定:在待运行状态下,按一下 编程 键后,进入程序设定状态。

本控制器的程序区最多可以编辑100段程序,程序中的每一段有一个段号,段号为自动编号,从00开始按顺序排列,您可以在程序中插入或删除某段,但段号会自动重新分配。

程序输入:先清空程序区,第00行指令为END,然后按插入 键,第00行指令变为PAUSE,且闪烁,按 Λ 、 Ⅴ 键指令名称被改变,找到所需的指令,按 回车 键进入指令的数据区(对于无参数指令,回车后即完成本条程序的录入),按上下左右箭头修改,改好后按回车键,此行程序录入完毕。可以看到下一行变成了END指令,再按键,用相同的办法录入程序,直到所有程序录入完毕。新程序的录入过程也就是在最后一条程序(END)上不断插入新程序的过程。

程序删除:在显示段号时段号在闪烁,按删除 键将删除该段,如按 删除 键3秒以上直到出现“00 END”将清空所有程序段,程序的最后一段固定为"END"。

程序插入:在显示段号时段号在闪烁,按插入 键将插入一段新程序,原来XX段及以后的程序均向后移一段。

程序浏览:在程序编辑状态的行号闪动状态下,按上下箭头键,可以浏览每一行程序的指令名称。

程序格式详见指令表。

总之,参数的设定通过 Λ 、 Ⅴ 、 < 、 > 、 回车 、 取消 六个按键来完成: Λ 、 Ⅴ 可改变程序指令和数据,< 、 > 可移动数据左右位置, 回车、可确认选择的指令和数据, 取消 可取消前一步操作或退回到待运行状态。

六、运行:

1、手动运行方式:

在自动状态下按自动/手动 键将进入手动状态,前位数码管将显示为“HX”,H表示为手动状态,X表示电机号,按 < 或 > ,电机将按不同的方向手动运行。按 Λ 或 Ⅴ ,电机将按不同的方向运行设定的手动位移增量。手动运行的位移增量由参数设定状态下的HADD值决定,手动速度由HSPEEd决定。

2、自动运行方式:

控制器上电或按复位键后,自动待运行状态,按启动 键或接受外部启动信号,控制器将从第00段程序开始运行,直至运行到最后一段程序END,控制器返回自动待运行状态。在程序自动运行状态下按停止键,运行完该段后,程序暂停运行,再按启动 键程序将继续运行。

在运行状态下,有三种不同的显示方式:(在停止或暂停状态下通过按同一个键 步数 计数 Λ 进行切换)

1. 计数显示方式: 控制器显示当前的计数值;

2. 步数显示方式:控制器显示当前运行的步数;

3. 程序显示方式:控制器显示当前所处的程序段。

注:运行时不能切换

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