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德國(guó)馮哈勃FAULHABER直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的原理及應(yīng)用

2012年10月13日 10:40:38人氣:2869來(lái)源:安徽天康(集團(tuán))股份有限公司

德國(guó)馮哈勃FAULHABER直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的原理及應(yīng)用
  摘要:MCDC 2805型運(yùn)動(dòng)控制器是專為Faulhaber集團(tuán)生產(chǎn)的直流微電機(jī)量身定作的。它由功能強(qiáng)大的16位微處理器和性能的數(shù)字濾波器組成。文中介紹MCDC 2805的硬件結(jié)構(gòu)、外型封裝、RS-232串口的功能及RS-232串口的ASCII指令及其應(yīng)用。:

    關(guān)鍵詞:RS-232 運(yùn)動(dòng)控制器 電機(jī)編碼分辨率 直流電機(jī)

MCDC 2805型運(yùn)動(dòng)控制器是專為Faulhober集團(tuán)生產(chǎn)的直流微電機(jī)量身定作的。它由功能強(qiáng)大的16位微處理器和性能的數(shù)字濾波器組成。主要功能包括速度控制、速度模式斜波、三角形、梯形等復(fù)雜復(fù)合運(yùn)動(dòng)運(yùn)行模式及位置控制、附加控制模式等。所有濾波器參數(shù)均能通過(guò)RS-232串口設(shè)置,并保存在運(yùn)行控制器內(nèi)的EEPROM中,因此,MCDC 2805能根據(jù)實(shí)際需要*獨(dú)立工作。

1 MCDC 2805引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MCDC 2805的封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,左側(cè)V1為RS-232 TXD(RS-232發(fā)送端);V2為RS-232RXD(RS-232接收端);V3為AnalogGND(模擬地);V4為FaultOutput(故障輸出端);V5為AnalogInput(模擬輸入端);V6為+24V(電源正極);V7為GND(地);V8為Input3(第三輸入端)。中間是9針D型串口,其中2號(hào)是RS-232 RXD(RS-232接收端);3號(hào)是RS-232 TXD(RS-232發(fā)送端);5號(hào)是GND(地)。右側(cè)M1為Input#5(第五輸入端);M2為Input #4(第四輸入端);M3為Channel A(編碼器A通道);M4為Channel B(編碼器B通道);M5為VCC(+5V)(系統(tǒng)提供+5V);M6為SignalGND(信號(hào)地);M7為Motor+(接電機(jī)正極);M8為Motor-(接電機(jī)負(fù)載)。其中,故障輸出端V4也可通過(guò)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)下述功能:數(shù)字信號(hào)輸出端;限位開(kāi)關(guān)輸入端;轉(zhuǎn)向控制輸入端。而且,當(dāng)V4設(shè)置成輸入狀態(tài)時(shí),在輸入信號(hào)連接到此端口前,使用REFIN和DIRIN指令進(jìn)行設(shè)置,并用EEPSAV指令進(jìn)行保存。

2 MCDC 2805的二種控制模式

MCDC 2805可以用模擬方式或數(shù)字方式輸入給定速度。

2.1 模擬速度控制模式

這種工作模式通過(guò)模擬輸入端(V5)輸入給定速度的電壓信號(hào),無(wú)需使用RS-232串口,但可以通過(guò)它來(lái)改變系統(tǒng)設(shè)置。通過(guò)電位計(jì)輸入給定速度信號(hào)是比較簡(jiǎn)單的速度控制方式,如圖2所示,模擬地(V3)與電源地(V7)不共地,RS-232串口可以使用。但是,由于信號(hào)輸入部分采用差分放大輸入方式,因此,若信號(hào)輸入端(V5)處于懸空狀態(tài),將會(huì)產(chǎn)生約2V的電壓,所以必須將輸入端用小阻值電阻器跨接到模擬輸入地端,或置于與模擬輸入地(V3)相同的電平上。

由于TXD端電壓變化,精度不是非常。因此,通常使用RS-232串口進(jìn)行數(shù)字方式輸入,可以得到更為的控制模式。

2.2 通過(guò)RS-232串口的數(shù)字方式輸入

RS-232串口由TXD、RXD及電源地構(gòu)成,可以用交叉的RS-232串口電纜將MCDC 2805型運(yùn)動(dòng)控制器與PC、SPS及IPC等設(shè)備連接。RS-232串口的功能包括設(shè)置系統(tǒng)及電機(jī)參數(shù)、在線數(shù)據(jù)分析、電機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)時(shí)通訊。通過(guò)簡(jiǎn)易的ASCII碼終端仿真程序來(lái)控制,在設(shè)置中,參數(shù)可以保存到EEPROM中,MCDC 2805型運(yùn)動(dòng)控制器加電后,即運(yùn)行保存在EEPROM中的設(shè)置程序。(注:必須用“EEPSAV”指令保存到EEPROM中)

2.3 ASCII指令

通過(guò)一系列ASCII指令,可以方便的控制電機(jī),而且即使在程序運(yùn)行時(shí),也能通過(guò)RS-232串口輸入指令。

3 應(yīng)用舉例

目的:(1)通電后電機(jī)運(yùn)行到限位開(kāi)關(guān)位置;(2)數(shù)字信號(hào)輸入端(故障輸出端已重新編程)脈沖上升沿使電機(jī)正轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)(如果邏輯電平為低電平,電機(jī)將停止);(3)如果邏輯電平仍為高電平,電機(jī)在旋轉(zhuǎn)3轉(zhuǎn)后將運(yùn)行到0位置。

設(shè)置:

SOR0 ——切換到通過(guò)RS-232口輸入的速度控制工作模式

ENCRES2048 ——將編碼器分辨率設(shè)置成512

德國(guó)馮哈勃FAULHABER直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的原理及應(yīng)用

LR0 ——無(wú)運(yùn)動(dòng)

M ——切換到位置控制工作模式

REFIN ——將故障輸出端設(shè)置成輸入端

HA1 HL1 HN1 ——模擬輸入端為限位開(kāi)關(guān)

CAHOSEQ ——保存復(fù)位程序

POHOSEQ1 ——激活通電復(fù)位程序

HOSP-200 ——設(shè)置復(fù)位速度(后退)

HP1 ——限位開(kāi)關(guān)上升沿有效

ENPROG ——通電激活程序

ANSW0 ——關(guān)閉異步響應(yīng)功能

EEPSAV ——將設(shè)置保存到EEPROM

程序:

A1

HP3 ——第二輸入端(故障輸出端)高電平有效

A2

JPF2 ——在第二輸入端變低電平前執(zhí)行連續(xù)循環(huán)

HP1 ——第二輸入端(故障輸出端)低電平有效

A3

JPF3 ——在第二輸入端變高電平前執(zhí)行連續(xù)循環(huán)一判斷正邊界

LR10240

NP

M ——向前轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)

DELAY50 ——延時(shí)0.5秒后判斷第二輸入端

JPF1 ——第二輸入端為低電平時(shí)返回到程序起始位

LA0

NP0

M ——第二輸入端為高電平時(shí)運(yùn)行到0位

JMP1 ——返回到程序起始位

備注:①編程工作完成后RS-232串口并非必要;②在數(shù)字輸入端輸入短脈沖信號(hào)將觸發(fā)程序,而長(zhǎng)脈沖將中斷程序。

4 結(jié)束語(yǔ)

MCDC 2805型運(yùn)行控制器的安裝方便、集成度高、體積小巧、功能強(qiáng)大且擁有多種控制模式,應(yīng)用范圍極其廣泛。使用Faulhober集團(tuán)提供的多功能擴(kuò)展板,僅僅通過(guò)一個(gè)RS-232串口就可以控制多個(gè)電機(jī)運(yùn)行。

德國(guó)馮哈勃FAULHABER直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的原理及應(yīng)用

關(guān)鍵詞:直流電機(jī) 電阻器
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