Emis SMC-1500, SMC800 Technical data [hu]

Conrad Szaküzlet, 1067 Budapest, VI., Teréz krt 23. Tel: 302 3588
Léptető motor vezérlés, SMC 800/SMC 1500
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 Datei (Fájl) menü részei:
Neu (Új): új vektor fájl előállítás
Öffnen (Megnyitás): meglevő vektor fájl megnyitása
Beenden (Kilépés): kilépés az SMC800 programból.
Az “Új” vagy “Megnyitás” pont választása után a
szerkesztőbe jutunk (“Editor-Vektoreingabe”) (Vektor bevitel).
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.
Üzemi frekvencia [Arbeitsfrequenz] Megadás 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
SMC_DRV1:
Változó Adattípus
C-ben MPTRX unsigned char byte 0 MPTRY unsigned char byte 0 MPTRZ unsigned char byte 0 RampGen unsigned char boolean false _LPT unsigned int word 378h=LPT1
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.
Rendszer vezérlés billentyűzeten keresztül:
X-tengely: bal/jobb nyíl Y-tengely: fel/le nyíl Z-tengely: PgUp/PgDn Befejezés: ESC
F_MODE aktuális paramétert jelöl a billentyűzeten keresztüli vezérléshez:
Plot mód F_MODE = 1: PgUp = Z-tengely áram bekapcsolás PgDn = Z-tengely áram kikapcsolás
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)
Érintkező
Rendeltetés
szám
1 X motor órajel
2 X motor forgási irány
3 Y motor órajel
4 Y motor forgási irány
5 Z motor órajel
6 Z motor forgási irány
7 munkaérintkező be/ki
8 jel hidegpont
9 munkaérintkező, 1. csatlakozókapocs 10 munkaérintkező, 2. csatlakozókapocs
Adatátviteli interfész leírása
a) Centronics (csak SMC800/SMC1500-höz kiegészítő panel nélkül)
Megnevezés Funkció /STROBE adat vétel (low-aktív) DATA1/DATA2 Motor végfokozat belső áramforrás (A fázis)
DATA1 DATA2 1 1 nincs áram 0 1 minimális áram
1 0 közepes áram
0 0 maximális áram DATA3 Fázis áram iránya (A fázis) DATA4/DATA5 Motor végfokozat belső áramforrás (B fázis)
DATA6 Fázis áram iránya (B fázis) DATA7/DATA8 Motor végfok kiválasztás
ld. DATA1/DATA2
SMC1500 kiegészítő panellel
(max. áram 20%-a)
(max. áram 60%-a)
DATA7 DATA8 0 0 X motor végfok 1 0 Y motor végfok 0 1 Z motor végfok
MŰSZAKI ADATOK
SMC800 SMC1500 Tápfeszültség 14…28VDC 24…28VDC Áramfelvétel max. 5A max. 9,5A
4
Fázis áram 5mA...800mA 5mA...1500mA Munkaérintkező 24V/8A AC
(csak
kieg.panellel)
Referencia kapcsoló mech. záró mech. záró
Bemeneti szint TTL komaptibilis TTL kompatibilis
Bemeneti frekvencia max. 5kHz max. 5kHz
(Centronics)
TTL és CMOS
kompatibilis
(kiegészítő
panellel)
5
Loading...