Наиболее распространенным протоколом на текущий момент является «шаг-направление» (варианты названия: STEP/DIR, PULSE/DIR, PUL/DIR, CP/DIR). Некоторые hi-end станки используют собственные проприетарные цифровые или аналоговые протоколы, но зачастую это все равно вариации на тему формата STEP/DIR. Данные сигналы генерируются контроллером(в роли которого часто выступает компьютер) при выполнении управляющей программы на высокоуровневом языке (обычно G-код).
Название протокола STEP/DIR говорит само за себя — привод с ЧПУ получает команду из двух частей.
Одна часть предписывает приводу сделать шаг, вторая часть говорит, в каком направлении шаг должен быть сделан. На физическом уровне сигналы представляют собой прямоугольные импульсы амплитудой 5 В, которые, например, могут генерироваться компьютером на контактах LPT-порта(часто такие сигналы называюют ТТЛ-совместимыми сигналами). Т.е. управляющие сигналы для привода выглядят как последовательность чередующихся уровней напряжения 0 В и +5В, представляющих логические 0 и 1 соответственно. Сигнал такого рода явлется разновидностью ШИМ-сигнала, в котором ширина импульса интерпретируется драйвером как 0 или 1. Поскольку все драйверы и контроллеры разные, очень важно понимать как работает протокол STEP/DIR.
Рассмотрим на примере популярного драйвера шагового двигателя Geckodrive G201.
В руководстве сказано, что минимальная длительность логической 1 канала STEP — 4мкс, а логического 0 — 0.5 мкс. Посмотрим на картинку снизу: там изображен сигнал, соответствующий минимальным требованиям. Аналогичные требования указаны и для сигнала направления, только минимальная длительность уже будет 1 мкс. Если входящие сигналы будут удовлетворять указанным требованиям, то при поступлении каждой логической единицы по каналу STEP драйвер распознает её и сделает шаг, тогда как состояние канала DIR в этот момент задаст направление шага (1 — по, 0 — против часовой стрелки, или наоборот).
Сигналы «шаг» и «направление» посылаются одновременно. Если движения в настоящий момент нет, на канал STEP будет подаваться 0, а DIR обычно меняет уровень сигнала только при смене направления. Почему знать это важно?
Дело в том, что у множества дешевых моделей безымянных производителей заявлены такие же характеристики, что и у hi-end моделей, кроме максимальной входной частоты. Драйвер Geckodrive G201 способен обработать входящие сигналы STEP с частотой 200 кГц, что является весьма неплохим показателем. Во многих случаях, если используется большое деление шага, частоты STEP могут быть очень высокими, и надо понимать, какой драйвер сможет их отработать, а какой спасует гораздо раньше.
Конечно, скорее всего, Вам не понадобятся глубокие знания о протоколах управления приводами с ЧПУ, если только вы не планируете собрать драйверы собственноручно, но понимание принципов пригодится при решении разнообразных проблем со станком.
Заказать
Напряжение питания, В | 12 – 24 |
Величина полного шага, град | 1,8 |
Дробление шага | 1/1… 1/256 |
Макс. осевое биение вала двигателя, мм/td> | 0.08 |
Мин. осевое биение вала двигателя, мм | 0.02 |
Управление шаговым двигателем | Импульсное STEP/DIR, команды по RS-232 |
Скачать паспорт .pdf
Миниатюрные шаговые двигатели с размером фланца 42 мм (типоразмер NEMA17) хорошо зарекомендовали себя небольшихкоординатных столах, миниатюрных ЧПУ станках, упаковочном, лабораторном оборудовании, в системах дозирования.
Для экономии места и уменьшения количества проводов, ООО «НПО Электропривод» серийно производит драйверы серии «mini», которые прекрасно себя чувствуют на тыльной стороне шагового двигателя. Несмотря на то, что двигатель является источником повышенной температуры, радиатора драйвера хватает для отвода тепла. Подобрать кронштейн для крепления здесьФланец 42 x 42 мм
Момент 4.4 кгс*см
Напряжение 12 — 24 В
Шаг 1.8°
Инерция ротора 68 г*cм2
Сопротивление 1,65 Ом
Индуктивность 2,8 мГн
Ток фаз 1,68 А
Заказать
Фланец 42 x 42 мм
Момент 5.2 кгс*см
Напряжение 12 — 24 В
Шаг 1.8°
Инерция ротора 68 г*cм2
Сопротивление 1,65 Ом
Индуктивность 2,8 мГн
Ток фаз 1,68 А
Заказать
Рабочее напряжение питания
12 – 48 В
Диапазон установки тока фазы
1,0 — 1,8 А
Дробление шага
1 — 1/256
Допустимый ток удержания
30%, 50%,
70%, 100%
Минимальная длина импульса «Шаг»
3 мкс
Входное напряжение управляющих
сигналов «высокого» уровня
5В/24В
Входное напряжение управляющих
сигналов «низкого» уровня
0…1В
Режимы управления
Импульсное управление
положением STEP/DIR,
Управление командами
по RS-232
Принципиальное отличие этого драйвера от предыдущих исполнений — новая конструкция и улучшенная схемотехника, которые обеспечивают быстрый разгон и сохранение значительного крутящего момента на высоких скоростях. Разгон до скоростей 1000 об/мин и более может осуществляться за доли секунды. Рабочая скорость более 4000 об/мин с поддержанием крутящего момента, достаточного для выполнения полезной работы теперь доступна для большинства моделей шаговых двигателей.
При управлении шаговым приводом импульсными логическими сигналами драйвер обрабатывает входные сигналы ШАГ (импульс), НАПРАВЛЕНИЕ (уровень) и РАЗРЕШЕНИЕ (уровень).Входы управления могут подключаться с общим катодом и общим анодом.
Для настройки параметров или управления шаговым приводом по RS-232 необходимо подключение по RS-232. Для большинства компьютеров без встроенного COMпорта необходимо использовать преобразователь интерфейса RS-232/USB.
Общая схема подключения Схема подключения логических сигналов – общий катодСхема подключения логических сигналов – общий анод Подключение преобразователя интерфейса к драйверу SMD–1.6miniver.2Для настройки и управления шаговым приводом со встроенным драйвером SMD‑1.6miniver.2 по интерфейсу RS‑232 мы предоставляем две программы:CONFIG SMD‑1.6MINI/SMD‑2.8MINI (для настройки параметров привода) и SMD mini control (для настройки параметров и управления приводом)
Готовое программное обеспечение SMD mini control предназначено для быстрой параметризации блоков, а также для выполнения заданного перемещения, установки скорости и ускорения, запуска и остановки двигателя, включения/выключения фаз двигателя
Видео с настройкой программы.
Хотите узнать дополнительную информацию о продукции — задайте вопрос. Наш специалист свяжется с вами в ближайшее время.
Каждый год я собираю несколько станков с ЧПУ. Хотя я могу вытащить одну из моих полных сборок 4-канального контроллера, это немного больше усилий, чем оно того стоит, если мне просто нужно выполнить простой тест привода.
Этот позволяет мне быстро проверить одноосную приводную систему.
I Одна ручка управляет скоростью шагового двигателя. Кнопка включает или отключает драйвер двигателя. Вторая кнопка управляет направлением вращения двигателя. Он имеет достаточную мощность для управления двигателями, которым требуется до 4 ампер на фазу.
Тестер шагового двигателя состоит из трех основных компонентов.
Тестер использует источник питания 24 В, 15 А. Хотя блок питания 24 В, 7 А подойдет, его стоимость и доступность обеспечат вам максимальную отдачу от затраченных средств.
Вы можете найти его здесь:
Источник питания 24 В, 15 А
Этот маленький генератор импульсов работает как шарм, чтобы создавать импульсы, необходимые для движения шагового двигателя.
Он поддерживает:
Вы можете выбрать один из них здесь:
Генератор импульсов
Вы можете установить скорость микрошага от 1 до 32 шагов.
Получите это здесь:
Драйвер шагового двигателя на 4 ампера
Я сделал основу для компонентов из древесно-стружечной плиты с меламиновым покрытием толщиной 3/4″, разрезанной на 11-1/2″ x 11-1/2″. 8-дюймовые отверстия, расположенные на расстоянии 6 дюймов друг от друга в задней части основания. С их помощью я могу повесить тестер на стены перфорированной панели, когда он не используется. Я решил установить два алюминиевых уголка 3/4 дюйма по бокам блока питания. Они крепятся четырьмя крепежными винтами M4.
Затем я использовал несколько шурупов №6, чтобы прикрепить блок питания к основанию. Он установлен близко к правому краю и примерно в 1/2 дюйма от передней части.
Генератор импульсов крепится к основанию с помощью нескольких шурупов №4. Я добавил четыре шайбы №4 под каждую угол, чтобы плата не касалась поверхности основания
Драйвер шагового двигателя устанавливается на основание за генератором импульсов
Я подключил заземленный кабель питания к трем клеммам, обозначенным как «Заземление», «Нейтраль» и «Линия».
Обязательно закрепите шнур кабельным зажимом.
Подключите питание к генератору импульсов, как показано здесь.
Обязательно используйте кабельные зажимы для фиксации проводов.
Подключите питание к драйверу шагового двигателя, как показано здесь.
Обязательно используйте кабельные зажимы для фиксации проводов.
Добавьте перемычку между ENA-, DIR- и PUL-. Протяните провод от этих перемычек к клемме с общим катодом генератора импульсов, как показано на рисунке.
Добавьте резистор 1K на концы трех проводов. Накройте термоусадочной трубкой.
Добавьте один из проводов резистора к ENA+ на драйвере двигателя и клемме ENA на генераторе импульсов.
Добавьте один из проводов резистора к DIR+ на драйвере двигателя и клемме DIR на генераторе импульсов.
Добавьте один из проводов резистора к клемме PUL+ на драйвере двигателя и клемме PUL на генераторе импульсов.
Подсоедините четыре провода двигателя на приводе к четырехпозиционной клеммной колодке, как показано здесь.
Вы можете подключить разъемы двигателя к клеммной колодке или добавить разъем.
Здесь я подключаю 9-контактный разъем к клеммной колодке.
Индикатор питания загорается при подаче питания на генератор импульсов.
Регулятор скорости
Используйте ноу-хау для регулировки скорости двигателя.
Включить
Чтобы включить драйвер и запустить двигатель, нажмите левую кнопку вниз. Красный светодиод рядом с кнопкой загорится при ее включении.
Нажмите правую кнопку, чтобы изменить направление.
Некоторые вещи, о которых следует помнить. Генератор импульсов не имеет кривых ускорения или торможения, поэтому двигатель довольно легко заглохнуть на высоких скоростях.
Вот тестер шагового двигателя в действии:
Вот тестер шагового двигателя, висящий на стене.
Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока, который делит полный оборот на несколько равных шагов. Затем можно задать положение двигателя для перемещения и удержания на одном из этих шагов.
Как управлять шаговым двигателем?
Быстрый способ управления шаговым двигателем — это использование драйвера (контроллера) шагового двигателя. И TB6600 arduino — это как раз то, что вам нужно.
TB6600 arduino — это простой в использовании профессиональный драйвер шагового двигателя, который может управлять двухфазным шаговым двигателем. Он совместим с Arduino и другими микроконтроллерами, которые могут выводить цифровой импульсный сигнал 5 В. Драйвер шагового двигателя TB6600 arduino имеет широкий диапазон потребляемой мощности, 9~42 В постоянного тока. И он способен выдавать пиковый ток 4А, чего достаточно для большинства шаговых двигателей.
Драйвер шагового двигателя поддерживает управление скоростью и направлением. Вы можете установить его микрошаг и выходной ток с помощью 6 DIP-переключателей. Имеется 7 видов микрошагов (1, 2/A, 2/B, 4, 8, 16, 32) и 8 видов контроля тока (0,5А, 1А, 1,5А, 2А, 2,5А, 2,8А, 3,0А). А, 3,5А) всего. И все сигнальные клеммы используют высокоскоростную изоляцию оптопары, что повышает ее способность противостоять высокочастотным помехам.
Как профессиональное устройство, он может управлять двухфазным, четырехфазным гибридным шаговым двигателем типа 57, 42.
Примечание: это новейшая обновленная версия драйвера шагового двигателя TB6600.
Сигнализация своими руками с помощью Home Assistant, Konnected и Sonoff RF Bridge 70 функций