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山社电机分析多台步进电机运动控制方案

发布日期:2014-10-10 作者:网络
 如何使用多台步进电机进行有效的运动控制,根据了解的初步情况,山社电机工程师认为此项目可有多种方案,分别如下:

一、集中控制方案

集中控制的方案可用一台主机(工控机)+控制卡的方式控制全部电机的运行,可用扩展控制卡及扩展控制插槽(扩展箱)的方法满足控制数量的要求。

优点:集中管理及控制,便于操作,设置参数及管理。

缺点:主机故障影响全局,现场布线较多,容易引起干扰,控制电机数量较多时,可靠性降低。

二、单机独立控制方案

单机独立控制方案是每个电机一套独立的控制系统,单机控制独立管理,单机的数量不限。

优点:独立控制,可靠性较高。控制数量扩展比较灵活。布线独立、简单。

缺点:单机数量较多不易管理,需要在每台单机上操作、设置数据。由于每台单机需要独立操作显示界面,成本增高。

三、分布式控制方案

分布式控制方案为多台控制集中管理的集散式控制,由一台主机作为集中管理,多台单机独立控制。

优点:便于操作管理,在主机上实现全部的操作和参数设置。独立控制可靠性高。布线较为合理。

四、重点介绍

上面介绍了三种基本的控制方案,我们认为分布式控制方案可以作为首选方案,该方案具有操作管理方便,可靠性高的显著特点,是实际可行的方案。介绍如下:

1、系统工作原理

一台主机作为管理机,分机为步进电机独立控制。主机通过RS485串行接口联机分机。请参见下图所示:

图中,主机为工控机或人机界面,分机为各自独立的步进电机控制子系统,主机通过RS485接口与每个分机进行通讯,对每台分机发布操作数据和控制指令,每台分机接收根据接收的数据进行独立的控制。

控制数据及指令可以根据需要在主机上预先设置或者随机设置。

2、分机控制部分

分机控制部分主要由步进电机、步进电机驱动器、控制器及传感器构成,如下图所示:

图中,控制器通过内部的RS485接口接收主机发出的数据和指令,并通过驱动器控制步进电机按照控制参数运行。控制器除了接收主机发出的数据和指令,而且具有智能的控制功能,实现对运行的位置进行精确的控制。在运行过程中,控制器检测位置传感器的信号,作为确认起始位置、位置定位等位置控制的依据。

步进电机及驱动器选用日本山社品牌的产品,传感器可以采用质量较好的光电传感器,输入、输出及通讯接口全部设有光电隔离电路,具有较强的抗干扰性能,是保证整个系统稳定性的重要保证。

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