Контроллер шаговых двигателей STMONO

Контроллер STMONO используется в качестве управляющего контроллера шагового привода в фасовочном и упаковочном оборудовании, а также в системах динамического взвешивания ГЕРБЕРА.

Устройство и принцип действия

При разработке контроллера STMONO выполнена программная реализация системы управления контроллером на сигнальном процессоре.

Блок-схема драйвера (контроллера), содержит следующие элементы:

• Х1 – входной разъем, через который осуществляется управление драйвером, согласно сигналам СТАРТ и РЕВЕРС;
• Х2 – разъем для подачи на контроллер питающего напряжения;
• Х3 – выходной разъем для подключения обмоток шагового двигателя;
• Х4 – разъем для внешнего управления режимом работы контроллера (драйвера);
• S1, S2, S3 – переключатели, задающие в режиме микрошаг – значение микрошага (микро – 0-2) ( от 1 до 1/8) в режиме саморазгона – значение частоты коммутации обмотки шагового двигателся от 1000 Гц до 10000 Гц;
• S4 – переключатель режима работы драйвера (микрошаговый или саморазгонный);
• S5, S6, S7 – переключатели для задания значения максимального тока в микрошаговом режиме;
• V1 – выпрямитель входного переменного напряжения (по желанию заказчика может не устанавливаться, тогда драйвер должен быть запитан источником постоянного тока);
• А1 – преобразователь напряжения питания, обеспечивающий питающимися напряжениями узлы драйвера;
• А2 – узел защиты выходных цепей от перегрузок по току;
• А3 – сигнальный процессор;
• А4, А5 – мосты на MOFSET транзисторах, обеспечивающие коммутацию тока в обмотках шагового двигателя;
• А6 – узел измерения температуры силовых элементов драйвера.

После подачи питающего напряжения сигнальный процессор А3 считывает состояние переключателей S4 РЕЖИМ. Замыкание S4 переводит драйвер в микрошаговый режим управления. Размыкание задает саморазгонный режим управления. В этом режиме происходит считывание сигнальным процессором А3 значение максимального тока в обмотках шагового двигателя, заданного комбинацией переключателей S5 - S7.

Кроме того, сигнальный процессор А3, в этом режиме считывает значение заданное переключателями S1 - S3 значение микрошага. Значение микрошага, заданное переключателями S1 - S3. После определения параметров микрошагового режима, заданных переключателями, сигнальный процессор начинает анализировать состояние входа СТАРТ. Если значение сигнала на входе СТАРТ равно «1», то драйвер формирует в обмотках ШД ток момента удержания ШД в статическом положении. Значение выходного тока при включении питания соответствует положению вала ротора - 450 при фазе коммутации 1010 (или 0,407 мах). При последующих остановках шагового двигателя выходной ток, создаваемый в обмотках двигателя, соответствует текущему состоянию. Коммутация обмоток шагового двигателя в микрошаговом режиме работы микроконтроллера При поступлении на вход СТАРТ сигнала «0» драйвер выполняет один микрошаг, после чего будет ожидать значение «1» на входе СТАРТ, при поступлении которого драйвер возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при каждом переходе сигнала на входе СТАРТ из состояния «1» в состояние «0» будет происходить один микрошаг двигателя. Направление вращения вала шагового двигателя соответствует значению сигнала на входе РЕВЕРС. При значении сигнала на входе РЕВЕРС равного «1», вращение вала двигателя происходит по ходу часовой стрелки. При значении сигнала РЕВЕРС равного «0» вал шагового двигателя вращается в обратную сторону. Существует модификация драйвера STMONO, которая поставляется под заказ, где изменено функциональное назначение выводов СТАРТ и РЕВЕРС. В этой модификации драйвер STMONO управляется сигналами СТАРТ+1 и СТАРТ-1.