A kártyát kívülről kell DC tápfeszültséggel ellátni, melynek
hullámossága max. 2V lehet.
Figyelem: 30V-nál nagyobb feszültség tönkreteheti a kártyát.
Rend.sz.: 967599, 967785
Az SMC 800/SMC 1500 vezérlő kártya kis- és közepes
teljesítményű léptető motorok vezérlésére szolgál.
A kártya Centronics interfészen keresztül különféle
számítógépekről, kiegészítő panellel egyéb készülékekről is
vezérelhető.
Változtatható külső tápellátás, folyamatosan állítható
fázisáramok.
[ábra ld. 6-7. o.]
A kétfázisú léptetőmotoroknál egy-egy fázist kell az 1-2 ill. 3-4
kimenetekre kötni.
Négyfázisú motornál előzőleg két-két fázist össze kell kötni.
Forgási irány
Az irányt egy fázis kivezetéseinek felcserélésével lehet
megváltoztatni, pl. ha az 1-es fázis az 1-2, a 2-es a 3-4-es
kapcsokon van, akkor akár az 1 és 2, akár a 3 és 4-es
HARDVER
Áttekintés
[ábrák ld. eredeti útm. 2-4. o.]
vezeték felcserélése megfordítja az irányt.
Az áram az SMC800-nál 5...800mA, az SMC1500-nál
5...1500mA között folyamatosan állítható.
A motor teljes áramfelvétele a fázisáramok összege:
a) SMC800
Hubmagnet=emelőmágnes
Referenzschalter=referencia kapcsoló
b) SMC1500
Steuergerat=vezérlő**
**Vezérlőt csak SMC1500-nál, SMC1500Z kiegészítő panellel
lehet alkalmazni; a panel utólag is beépíthető
***Csak egy interfészt használjunk, vagy Centronics-ot, vagy
kapocslécet
c) SMC1500Z kiegészítő panel
Kapocssor kiosztás:
1. X-motor órajel
2. X-motor forgási irány jel
A beállítás menete:
• Csatlakoztassuk a motorokat a vezérlő kártyához
• Kapcsoljuk rá a tápfeszültséget
• Az áram a referencia feszültségből származtatható.
A referencia a megfelelő trimmer potméter középső
érintkezője és a hidegpont (tápfeszültség mínusz) között
mérhető. Az aktuális fázis trimmerét csavarjuk addig, míg az
alábbi képlet szerint a megfelelő fázisáramot meg nem
kapjuk.
SMC800: I
SMC1500: I
(I
= fázisáram, V
ph
Figyelem: az SMC800-as kártyánál ügyelni kell arra, hogy
500mA fölötti fázisáramnál a végfokozatnak megfelelő
szellőzésre van szüksége (esetleg ventilátort kell alkalmazni).
3. Y-motor órajel
4. Y-motor forgási irány jel
5. Z-motor órajel
6. Z-motor forgási irány jel
7. Relé munkaérintkező be/ki
8. Jel hidegpont
Az erre szolgáló kapcsokra lehet kötni. A szállított szoftver
mechanikus zárókontaktust támogat.
Ha több kapcsoló van (tengelyenként egy), ezeket
párhuzamosan kell kötni. Továbbiakat ld. később.
9. Munkaérintkező 1-es csatlakozó
10. Munkaérintkező 2-es csatlakozó
Az SMC 1500Z panelre (csak az SMC 1500 léptetőmotor
vezérlő kártyával használható) akkor van szükség, ha az
SMC 1500 panelt óra- és irány jelekkel kívánjuk vezérelni. Az
SMC 1500Z PIC16C57 mikrokontrollerrel van ellátva, és a
következőkre ad lehetőséget:
• Működtetés teljes- vagy fél lépéssel
Emelőmágnes választás plotter üzemmódhoz
Plotternél a Z tengelyhez motor helyett emelőmágnest vagy
relét kell az 1-2-es kapcsokra tenni.
A mágnes tápfeszültsége a kártyáéval egyezik, az áram nem
lehet nagyobb a megfelelő motorokhoz tartozó értéknél
(SMC800: 800 ill. SMC1500: 1500mA). Ha erősebb
mágnesre van szükség, relét kell közbeiktatni, amelyre
szintén a fenti korlátok érvényesek.
• Álló motornál tartóáram
Ehhez az 1...3 jumpereket az alábbi táblázatok szerint kell
elhelyezni:
J1 Tartóáram J2 J3
Fél lépés ON 0% OFF OFF
Teljes lépés OFF 20% ON OFF
A Centronics interfész és standard nyomtató kábel
segítségével oldható meg.
60% OFF ON
Álló motornál a fázisáram automatikusan a beállított értékre
lesz csökkentve. A bemeneti szintek TTL és CMOS
kompatibilisek, frekvenciatartományuk 5kHz-ig terjed. Az óra-
(Csak SMC1500 + kiegészítő panel esetén)
Ez lehet más, órajelet és irány jelet adó készülék, pl. SPS,
hullámgenerátor stb.
és irány vezérlő jel bemenetek felfutó élre reagálnak.
Az irány jel szintjének 0-ról 1-re vagy fordítva történő
megváltoztatásával a motor forgásirányt vált. A relé
munkaérintkező pozitív szinttel (3-30V) kapcsolható be, és
nullával (0-0,8V) ki.
Ha változtatunk a beállításon, az csak a tápfeszültségről
történő rövid idejű leválasztás (“Reset”) után lép érvénybe
A mellékelt lemezen levő könyvtárakban találhatók a
programok.
(vagy amennyiben feszültségmentes állapotban hajtottuk
végre).
Tápfeszültség
Motor bekötés
Fázisáram állítás
ph=Vref
ph=Vref
I
M=iPh1+IPh2
*0,084[A]
*0,123[A].
= referencia feszültség)
ref
Referencia kapcsoló
A kártya vezérlése
Csatlakoztatás számítógéphez
Csatlakoztatás egyéb vezérlő készülékekhez
SZOFTVER
Vezérlő szoftver
SMC_DRV1
SMC800 és SMC1500 kártyához (SMC1500Z lap nélkül). A
kártya vezérlése a számítógép sebességétől függ, az
optimális kimeneti frekvenciát próbálkozással kell
megállapítani.
A két kártyát közvetlenül vezérlő program az SMC800.exe.
Ez órajel-, irány- és áram információkat szolgáltat a kártya
számára, melyekből az a megfelelő fázisáramokat biztosítja a
motor forgásához.
Az impulzus kiadási sebesség a számítógép gyorsaságától
függ, ezért a szoftvert illeszteni kell a géphez, a
Systemparameter menüben, az alábbiak szerint.
Z-tengely:
• Vezérlés plotter üzemben:
A motor helyett mágnes van
A 32000 vagy -32000 értéket kell beadni.
• Vezérlés 3-tengelyes üzemben:
Az X- és Y-tengely mellett a Z-nél is léptetőmotor van
vezérelve.
-31900 és +31900 közötti értéket (=fél lépések száma)
lehet megadni.
X ref-távolság [“Refabstand X”]:
A referencia kapcsoló működtetése után a motor az itt
megadott féllépés számnak megfelelően mozdul el a
kapcsolótól. Az érték -31999 és +31999 között lehet.
Y ref-távolság [“Refabstand Y”]:
Az X-hez hasonlóan kell eljárni.
Z ref-távolság [“Refabstand Z”]:
Ha a Z-tengely relé kimenetként van definiálva (plotter üzem),
ez az érték közömbös. Egyébként az X-ref távhoz hasonló az
eljárás.
Start érték [“Start-Rampe”]
A motor indulási frekvenciáját határozza meg. Az érték
1...32000 között lehet, és fordított viszonyban van a
frekvenciával, vagyis nagyobb értékhez kisebb frekvencia
tartozik. Az érték nagysága a számítógép órajel
frekvenciájától függ.
Végérték [“Ende-Rampe”]
A motor járási (üzemi/munka-) frekvenciáját határozza meg.
Az adat lehetséges tartománya 1...10000; szintén fordítottan
arányos a frekvenciával, és nagysága a számítógép órajel
frekvenciájától függ.
Relatív gyorsulás [“Steilheit”]
Minél nagyobb a “Steilheit” (“meredekség”) érték, annál
gyorsabban éri el a motor az üzemi frekvenciát. 1...20 között
lehet megadni.
Kézi sebesség [“Manuelle Geschwindigkeit”]
Sebesség megadása billentyűzettel való vezérléskor; 1...30
lehet.
Interfész [Schnittstelle]
Nyomtató port megadás (1: LPT1, 2: LPT2).
Végül az F9-es gombbal lehet elmenteni a rendszer
paramétereket. Kilépés a menüből: ESC.
Pozícionálás
A paraméterek rögzítése után a “Positionierung” menüből ki
lehet adni az alábbiakban következő pozícionáló
parancsokat.
Referencia helyzet (Referenz)
A kiválasztott motor lassan negatív irányban mozog. A
referencia kapcsoló elérésekor megfordul a forgási irány, és a
korábban megadott féllépés számmal visszamegy (ld. X, Y, Z
ref. táv). A folyamat mindegyik tengelynél lejátszódik
(amennyiben a “Z” motor tengelyként lett definiálva). Ha a Z
mágnes kimenet, meg lehet adni, hogy a referencia
elmozdulás alatt kapjon-e áramot.
A referencia útvonalon a rendszert a referencia kapcsoló
elhelyezkedése által meghatározott nullhelyzetbe lehet
vezérelni.
A referencia mozgást az ESC gombbal lehet megszakítani.
Kézi pozicionálás [“Manuell”]
Billentyűzettel történő mozgatás, a rendszer paraméterek
közül a kézi sebesség (“Manuelle Geschwindigkeit”) érték
figyelembe vételével.
Billentyű
bal/jobb nyíl: X-motor pozíció
fel/le nyíl: Y-motor pozíció
Page up/down: Z-motor pozíció ill. relé be/ki
Kilépés a pozíció menüből: ESC.
Adatok továbbítása [“Dateiausgabe”]
Vektor-adatok közvetlen átadása a vezérlő kártyára. A
vektorokat a “Datei” (Fájl) menüpont alatt kell előállítani. Egy
vektor fájl kiválasztása után a definiált vektorok közvetlenül át
lesznek adva a vezérlésnek, a rendszer paramétereknél
megadott definíció figyelembe vételével. Megszakítás: ESC.
A “Datei” menüpont szolgál arra, hogy a vezérlő kártya
számára mozgási folyamatokat rögzítsünk. Szerkesztő
(editor) segítségével az X/Y/Z tengelyekhez vektorokat,
vagyis fél-lépéseket definiálhatunk és tárolhatunk.
A szerkesztőnél az egyes tengelyekhez beviteli mezők
találhatók, melyekben a motor mozgáshoz tartozó vektorokat
kell megadni. Léptetés a mezők között: a nyíl- ill.
Pageup/Pagedown gombokkal.
Az értékeket mindig fél lépésben kell megadni. A definiált
értékek közvetlenül átadódnak a kártyára, a motor pedig
megteszi a megadott lépéseket. Lehetséges értéktartomány:
-32768...+32767. Az előjel meghatározza a mozgás irányát;
nulla érték azt jelenti, hogy az illető tengely irányában nincs
mozgás.
Soronként lehet beadni mindegyik tengelyhez a megfelelő
féllépések számát. Ezzel az is rögzítve lesz, hány tengelynek
kell egyszerre mozogni (lineáris interpoláció), mivel a
vektorok mindig sor szerint lesznek kiadva a vezérlésnél.
Példa:
X tengely Y tengely Z tengely
1. sor 1000 0 0
2. sor 200 200 0
3. sor 0 0 500
4. sor -300 0 -300
5. sor 0 -1000 0
6. sor 400 400 200
Amikor az F2 gombbal elindítjuk az adat kivitelt, az adatok
soronként átadódnak a kártyának, a következő eredménnyel:
először az első sor szerint az X motor tesz 1000 féllépést
pozitív irányban, miközben az Y és Z nem mozog. Utána a 2.
sor szerint az Y- és Y egyszerre megy, 200 féllépést téve
pozitív irányban; Z áll. A 3. sor szerint X és Y áll, Z tesz 500
2
pozitív irányú féllépést. A 4. sorban negatív értékek vannak,
vagyis visszafele mozognak az illető motorok, stb.
A példa illusztrálja a komplex mozgások lehetőségét,
valamint hogy a tengelyek egyenként vagy együttesen
(lineáris interpoláció) is kezelhetők.
Az adatok továbbítása a rendszer paraméterek figyelembe
vételével történik. A fenti példa három tengelyes, a Z-nél is
motor van (-31999...+31999 tartomány).
Plotter üzemben az érték -32000 vagy +32000 lehet. A
féllépés definíciója átalakul, úgy hogy csak az előjel számít.
Példa:
X tengely Y tengely Z tengely
1. sor 1000 1000 0
2. sor 0 0 10
3. sor 400 0 0
4. sor 0 0 -1000
Mozgás, 1. sor: 1000 féllépés X- és Y irányban, Z nem
mozog. A 2. sorban a Z-re megadott 10-es érték nem játszik
szerepet, csak annyi történik, hogy az 1-2-es kimenet áramot
kap. 3. sor: 400 féllépés X irányban. 4. sor: Z-ről az áram le
lesz kapcsolva (érték nem számít, csak a negatív előjel).
A vektorokat (féllépések) el is lehet menteni, az F9 gomb
használatával. A fájl nevet kiterjesztés nélkül kell megadni, a
program teszi hozzá a ”.SMC” kiterjesztést. Ezt később újra
használhatjuk a “Dateiausgabe” (adat továbbítás) keretében.
Az editorból (“Dateiverarbeitung”) F10-zel lehet kilépni.
SMC_DRV2
SMC800 és SMC1500 kártyához (SMC1500Z nélkül). Itt a
kártya vezérlése a számítógép sebességétől független, az
egység lépés/másodperc.
A két kártyát közvetlenül vezérlő program itt is az
SMC800.exe. A működés az SMC_DRV1 -hez hasonló, ezért
külön nem ismertetjük.
Az impulzus kiadási sebesség lépés/s-ban van definiálva,
ezért új paraméterek jelennek meg a Systemparameter
menüben, az alábbiak szerint.
Start frekvencia
A motor felfutási frekvenciáját adja meg lépés/s egységben.
Értéktartomány: 1...5000.
Gyorsulás [“Beschleunigung”]
Megadás lépés/s egységben. A motor a megadott start
frekvenciával lesz indítva, és a gyorsítási frekvenciának
megfelelően felfuttatva a működési frekvenciára. A start
frekvencia kisebb kell legyen a járási frekvenciánál.
Értéktartomány: 1...5000.
Fékezés [“Bremsen”]
Megadás lépés/s egységben. A motor a fékezési
frekvenciának megfelelően lesz lefékezve a működési
frekvenciáról 0-ra. Értéktartomány: 1...5000.
Referencia frekvencia
A referencia elmozduláshoz tartozó frekvencia lépés/s-ban. A
referencia elmozdulás gyorsítás és fékezési késleltetés nélkül
történik. Értéktartomány: 1...5000.
SMC_DV2A
Csak az SMC1500 kártyához, SMC1500Z kiegészítő panellel.
A kártya vezérlése a számítógép sebességétől független, az
egység lépés/másodperc.
Az SMC1500 kártyát közvetlenül vezérlő program az
SMC1500A.exe. A működés az SMC_DRV2 -höz hasonló.
A program a korábbiaktól eltérően óra- és irány jelet ad a
párhuzamos interfészre, amit csak az SMC1500Z panel tud
feldolgozni.
Vezérlő szoftver magasabb rendű nyelvekhez
Ezek a kártya vezérlő programok közvetlenül beágyazhatók
felhasználóbarát programokba. A generált jelek féllépésben
vezérlik a motor kártyát - erre gondolni kell, amikor a
főprogram vektort ad át a motorvezérlő rutinnak.
A szállítás a magasabb rendű nyelvek közül C-hez
(SMCMOT.C) és Turbo Pascalhoz (SMCMOT.PAS) tartalmaz
motor vezérlőt. Mindkettőhöz van példa-program
(SMCMAIN.C ill. SMCMAIN.PAS) a főprogramba illesztésre.
A szoftver a Z-tengelyhez motort vagy plotter üzemmódot
egyaránt tud rendelni.
Plotter üzemmód
Az X- és Y irányú pozicionálás az SMCMOT motorvezérlő
modulnak átadott vektorokkal történik. Értéktartomány:
-31999…+31999.
Az 1-2 kapcsokon levő “Z fázist” a 32000 értékkel
bekapcsolva és a -32000 értékkel kikapcsolva lehet pl. relét
vagy mágnest vezérelni. Ez a vektor az X és Y vektorral
együtt adódik át a motorvezérlő modulnak.
3 tengelyes üzemmód
Ebben X,Y,Z térbeli vektor lesz átadva az SMCMOT
modulnak. Értéktartomány: -31999…+31999.
A főprogramba illesztésnél figyelembe veendő pontok
a) Globális deklaráció
Amennyiben MDA kártyás PC-t használunk, a párhuzamos
interfészre a következő címek adódnak:
Figyelni kell arra, hogy az MPTRX, MPTRY, MPTRZ és
RampGen változók kezdeti értéke 0 legyen.
A parancsoknak kártyára történő kiadásához a párhuzamos
nyomtató port - _LPT hozzárendelést a program elején el kell
végezni. A legtöbb PC-n a fenti táblázatban levő címek
használatosak, de biztonság kedvéért nézzük meg a PC
kézikönyvét.
SMC_DRV2: és SMC_DV2A:
Itt mindössze az _LPT változót kell a megfelelő párhuzamos
interfész címre állítani. A többi változó nem létezik ezeknél a
vezérlőknél. A program indításakor hívni kell az Init_Timer
funkciót a megszakítás időzítő kezdetiérték-beállításához.
b) Referencia elmozdulás [“Referenzfahrt”] funkció hívása
Referenz ( xR_Step, yR_Step, zR_Step )
Az aktuális paraméterek int vagy integer típusúak.
A szoftver lehetővé teszi a rendszernek adott referencia
pozícióba vitelét. A “Referenzfahrt” függvény hívás lokális
paraméterei az egyes tengelyekhez tartozó lépésszámok
(mindig pozitív).
A Referenz függvény hívásakor a vezérlés egy lassú negatív
számlálási irányú mozgatást hajt végre. A referencia
kapcsoló elérésekor pozitív irányú mozgás következik, a
megadott számú féllépéssel. Ilyen módon automatikusan a
kapcsoló pozícionál. A nulla aktuális paraméter átadás
elnyomja az érintett referencia elmozdulást. Példa (ld. 22. o.):
Referenz (200, 0, 0) egy kizárólag X irányba eső elmozdulást
eredményez.
Adattípus
TP-ban
3BCh = LPT1
378h = LPT2
Kezdeti
érték
278h=LPT2
3
referenzschalter=referencia kapcsoló
referenzfahrt=referencia elmozdulás [egységesre!]
position nach…=pozíció a referencia elmozdulás után
c) “Tastatur” funkció hívása
Tastatur ( F_MODE )
F_MODE típusa unsigned char vagy byte.
3-tengelyes mód
F_MODE = 0: PgUp = Motor mozgatás pozitív irányban
PgDn = Motor mozgatás negatív irányban
d) “Vecout” funkció hívása
Vecout ( xStep, yStep, zStep )
xStep, yStep, zStep int vagy integer típusúak.
Parancs az X, Y és Z vektorok kiadásához.
A vektor kiadási sebesség a számítógéptől függ, és ki kell
kísérletezni.
Sebesség vezérléshez az SMC_DRV1 vezérlőben a
Rampe_Start (motor indulási sebesség) és a Rampe_Ende
(motor üzemi sebesség) változók állnak rendelkezésre,
melyeket a főprogramban megfelelően be kell állítani. Mivel
kimeneti késleltetés van, a motor biztonságos indulásához a
Rampe_Start nagyobb kell legyen, mint a Rampe_Ende.
A motor gyorsulás a Steilheit (“meredekség”) változóval
állítható; ezt az értéket is kísérletileg kell meghatározni.
Az SMC_DRV2: és SMC_DV2A vezérlőkben a V_Startfreq,
V_Arbeitsfreq, valamint a gyorsulás (Beschleunigung) és a
fékezés (Bremsen) változók állnak rendelkezésre. A változó
tartalma lépés/sec egységben van értelmezve, így a
számítógép típustól függetlenül azonos kimeneti frekvenciát
kapunk. A V_Startfreq kisebb kell legyen a V_Arbeitsfreq
változónál.
HPGL átalakító
Az SMCCAD.exe HPGL átalakítóval a felhasználónak
lehetősége van HPGL formátumú (HP 7475 plotter) plotter
vezérlő fájlok készítésére, így CAD programokkal mozgási
folyamatokat lehet leírni és vezérelni.
A gyakorlati folyamat a következő:
• Rajz készítése CAD programmal
• Eltárolás HPGL fájl formájában
• CAD kimeneti program indítás és vezérlő fájl kiadás.
Az SMCCAD.exe HPGL átalakító nem része a szállításnak,
külön rendelésre kapható.
ADATÁTVITELI INTERFÉSZ
Csatlakozás kiosztás
a) Centronics
SMC800/SMC1500
kiegészítő panel nélkül
Érintkező
Rendeltetés Rendeltetés
szám
1 /STROBE /STROBE
2 DATA1 X motor órajel
3 DATA2 X motor forgási irány
4 DATA3 Y motor órajel
5 DATA4 Y motor forgási irány
6 DATA5 Z motor órajel
7 DATA6 Z motor forgási irány
8 DATA7 nincs bekötve
9 DATA8 nincs bekötve
10 nincs bekötve nincs bekötve
11 ref. kapcsoló bemenet ref. kapcsoló bemenet
12, 13 nincs bekötve nincs bekötve
14 nincs bekötve munkaérintkezőbe/ki
15 nincs bekötve nincs bekötve
16 GND GND
17, 18 nincs bekötve nincs bekötve
19-30 GND GND
31, 32 nincs bekötve nincs bekötve
33 GND GND
34, 35, 36 nincs bekötve nincs bekötve
b) Kapocsléc (csak SMC1500 plusz kiegészítő panel esetén)