CN108400735A - 一种步进电机控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种步进电机控制系统，包括主控制单元、执行单元、步进电机驱动单元、步进电机、传动组件、负载组件、光耦挡片和光耦，其中，还包括从控制单元；所述从控制单元与主控制单元和执行单元相连接，所述执行单元连接步进电机驱动单元，所述步进电机驱动单元连接传动组件，所述传动组件连接负载，所述光耦挡片固定在负载组件上，所述光耦固定设置在步进电机指定到达位置处；所述光耦连接执行单元，回传状态数据给执行单元。本发明通过采用从控制单元，实时地监控执行单元；在步进电机运动步数变为0的时候，从控制单元能查询光耦的状态以判断是否需要发出步进电机丢步补偿动作命令，从而解决步进电机运动不到位的问题。
Description
技术领域
本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种步进电机控制系统及其控制方法。
背景技术
步进电机因所走角度与输入脉冲数成正比，被广泛应用在仪器设备中。实际应用中，步进电机在走位置时，由于结构上的不可避免的传动组件回程差或电机本身回程差或生产加工误差或轻微的步进电机失步，通常在步进电机走理论上的固定步数后，并不能到达预定的目标位置,这一现象统称步进电机丢步。步进电机通过传动组件带动负载从A位置移动到B位置，通常有下面三种方式解决丢步问题：
方式一：对于位置精度要求不高的场合，通过走固定的步数实现。例如已有专利CN201210422712.3-一种步进电机的控制系统及控制方法就是这样使用的。
方式二：在位置B处安装位置开关或位置光耦，一直让步进电机运动，直到位置开关或位置光耦生效。例如已有专利CN201210370374.3-步进电机驱动的控制系统中限位开关信号的处理方法中介绍的就是这种方法。
方式三：在方式一的基础上在位置A和位置B上安装位置开关或位置光耦，电机走固定步数后判断位置开关或位置光耦是否生效，软件通过判断是否生效来判断运动是否到位。例如专利CN200910065327.6-一种步进电机控制系统及其控制方法中就用到这种方法。
上述方式存在的问题有：现有解决丢步问题的技术方案在检验检疫产品中不适用，导致检验检疫产品中步进电机运动不到位。
因而，现有技术还有待改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种步进电机控制系统及其控制方法，能解决检验检疫产品中电机运动不到位的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种步进电机控制系统，包括主控制单元、执行单元、步进电机驱动单元、步进电机、传动组件、负载组件、光耦挡片和光耦，其中，还包括从控制单元；所述从控制单元与主控制单元和执行单元相连接；所述执行单元连接步进电机驱动单元，所述步进电机驱动单元连接传动组件，所述传动组件连接负载，所述光耦挡片固定在负载组件上，所述光耦固定设置在步进电机指定到达位置处；所述光耦连接执行单元，回传状态数据给执行单元，所述从控制单元用于解析主控制单元下发的指令、向执行单元下发电机动作命令、监控执行单元的执行、查询光耦状态并判断是否需要执行单元发出步进电机丢步补偿动作命令。
所述步进电机控制系统，其中，所述从控制单元更具体的控制流程为：解析主控制单元下发的指令；并向执行单元下发电机动作命令，同时通过执行单元监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；最后监控光耦对齐动作是否完成，如果完成则上报主控控制单元电机位置动作完成。
一种步进电机控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a：主控制单元下发指令给从控制单元；
步骤b：从控制单元根据预设的协议解析主控制单元下发的指令；
步骤c：将解析后的指令下发给执行单元；
步骤d：执行单元根据从控制单元的指令通过步进电机驱动单元驱动步进电机运动；
步骤e：在步进电机运动过程中从控制单元实时监控执行单元，监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则运行步骤f，否则继续控制步进电机运动；
步骤f：判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令；
步骤g：执行单元接收到从控制单元的电机丢步补偿动作命令后，自动补偿丢失的步数，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；没完成则一直补偿；
步骤h：从控制单元通过执行单元监控光耦对齐动作是否完成，如果完成，上报主控控制单元电机位置动作完成，否则一直监控执行单元光耦对齐动作是否完成。
所述步进电机控制系统的控制方法，其中，所述解析后的指令具体包含步进电机的运动方向和运动步数。所述步进电机驱动单元设置有驱动计步器，在驱动电机运动时，步进电机每运动一步，计步器的步数减1，直到计步器的步数减为0时，控制步进电机停止运动。
本发明提供的步进电机控制系统及其控制方法的有益效果是：通过采用从控制单元，解析主控制单元的命令并下发给执行单元，实时监控执行单元；在步进电机运动步数变为0的时候，从控制单元能查询光耦的状态并判断是否需要发出发电机丢步补偿动作命令，从而解决步进电机运动不到位的问题。
附图说明
图1是本发明步进电机控制系统各单元模块的系统框图；
图2是本发明步进电机控制系统流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种步进电机控制系统及其控制方法，为使本发明的目的、技术方案更加清楚、明确，以下参照附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1，一种步进电机控制系统，包括主控制单元、执行单元、步进电机驱动单元、步进电机、传动组件、负载组件、光耦挡片和光耦，其中，还包括从控制单元；所述从控制单元与主控制单元和执行单元相连接，所述执行单元连接步进电机驱动单元，所述步进电机驱动单元连接传动组件，所述传动组件连接负载，所述光耦挡片固定在负载组件上，所述光耦固定设置在步进电机指定到达位置处。步进电机转动时，通过传动组件带动负载组件运动到指定到达的位置并使光耦挡片挡住光耦。所述光耦连接执行单元，回传状态数据给执行单元。
所述主控制单元用于下发运动控制指令给从控制单元；
所述从控制单元用于解析主控制单元下发的指令、向执行单元下发电机动作命令、监控执行单元的执行、查询光耦状态并判断是否需要执行单元发出步进电机丢步补偿动作命令；
所述执行单元用于给步进电机驱动发送动作指令，并反馈步进电机和光耦运动状态数据；
所述步进电机驱动单元用于驱动步进电机；
所述传动组件用于将步进电机的角位移转化成距离位移；
所述负载组件用于安放工件；
所述光耦挡片与光耦相互配合，以确认电机运动是否到位。
所述从控制单元在本实施例中更具体的：用于解析主控制单元下发的指令；并向执行单元下发电机动作命令，同时通过执行单元监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；最后监控光耦对齐动作是否完成，如果完成则上报主控控制单元电机位置动作完成。
参阅图2，本发明提供的步进电机控制系统所采用的控制方法，包括以下步骤：
步骤a：主控制单元下发指令给从控制单元；
步骤b：从控制单元根据预设的协议解析主控制单元下发的指令；
步骤c：将解析后的指令下发给执行单元；
步骤d：执行单元根据从控制单元的指令通过步进电机驱动单元驱动步进电机运动；
步骤e：在步进电机运动过程中从控制单元实时监控执行单元，监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则运行步骤f，否则继续控制步进电机运动；
步骤f：判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令；
步骤g：执行单元接收到从控制单元的电机丢步补偿动作命令后，自动补偿丢失的步数，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；没完成则一直补偿；
步骤h：从控制单元通过执行单元监控光耦对齐动作是否完成，如果完成，上报主控控制单元电机位置动作完成，否则一直监控执行单元光耦对齐动作是否完成。
所述解析后的指令具体包含步进电机的运动方向和运动步数。所述步进电机驱动单元设置有驱动计步器，在驱动电机运动时，步进电机每运动一步，计步器的步数减1，直到计步器的步数减为0时，控制步进电机停止运动。
综上所述，本发明提供的步进电机控制系统及其控制方法，由于采用了从控制单元，能实时监控执行单元；在步进电机运动步数变为0的时候，从控制单元将查询光耦的状态以判断是否需要发出发电机丢步补偿动作命令，从而解决步进电机运动不到位的问题。
以上对本发明进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种步进电机控制系统，包括主控制单元、执行单元、步进电机驱动单元、步进电机、传动组件、负载组件、光耦挡片和光耦，其特征在于：还包括从控制单元；所述从控制单元与主控制单元和执行单元相连接；所述执行单元连接步进电机驱动单元，所述步进电机驱动单元连接传动组件，所述传动组件连接负载，所述光耦挡片固定在负载组件上，所述光耦固定设置在步进电机指定到达位置处；所述光耦连接执行单元，回传状态数据给执行单元，所述从控制单元用于解析主控制单元下发的指令、向执行单元下发电机动作命令、监控执行单元的执行、查询光耦状态并判断是否需要执行单元发出步进电机丢步补偿动作命令。
2.根据权利要求1所述的步进电机控制系统，其特征在于：所述从控制单元更具体的控制流程为：解析主控制单元下发的指令；并向执行单元下发电机动作命令，同时通过执行单元监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；最后监控光耦对齐动作是否完成，如果完成则上报主控控制单元电机位置动作完成。
3.一种步进电机控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a：主控制单元下发指令给从控制单元；
步骤b：从控制单元根据预设的协议解析主控制单元下发的指令；
步骤c：将解析后的指令下发给执行单元；
步骤d：执行单元根据从控制单元的指令通过步进电机驱动单元驱动步进电机运动；
步骤e：在步进电机运动过程中从控制单元实时监控执行单元，监控步进电机的运动指令是否运行结束，是则运行步骤f，否则继续控制步进电机运动；
步骤f：判断光耦是否被遮挡，如果被遮挡则停止步进电机运动，如果没有被遮挡则向执行单元下发电机丢步补偿动作命令；
步骤g：执行单元接收到从控制单元的电机丢步补偿动作命令后，自动补偿丢失的步数，并实时监控补偿动作是否完成，完成则向执行单元下发光耦对齐动作命令；没完成则一直补偿；
步骤h：从控制单元通过执行单元监控光耦对齐动作是否完成，如果完成，上报主控控制单元电机位置动作完成，否则一直监控执行单元光耦对齐动作是否完成。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述解析后的指令具体包含步进电机的运动方向和运动步数。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述步进电机驱动单元设置有驱动计步器，在驱动电机运动时，步进电机每运动一步，计步器的步数减1，直到计步器的步数减为0时，控制步进电机停止运动。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109480900A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-19 | 飞依诺科技(苏州)有限公司 | 4d超声探头扫查控制方法、装置及存储介质 |
| CN112448627A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 一种多步进电机控制器、方法及多步进电机系统 |
| CN112650181A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-13 | 浪潮金融信息技术有限公司 | 一种自动识别配置定位系统、方法及介质 |
| CN112922820A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-08 | 深圳市恒永达科技有限公司 | 一种可微调冲程的无阀柱塞泵 |
| CN114849809A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-05 | 成都开图医疗系统科技有限公司 | 一种用于移液器的高精度变距装置及分距板 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000060184A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nippon Bunko Kk | 移動装置及びそれを用いた分光光度計 |
| CN101008830A (zh) * | 2006-01-26 | 2007-08-01 | 西安高华科技有限公司 | 一种电波钟失步检测方法及其装置 |
| CN101938241A (zh) * | 2009-06-30 | 2011-01-05 | 河南中光学集团有限公司 | 一种步进电机控制系统及其控制方法 |
| CN104007267A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-08-27 | 欧蒙医学诊断（中国）有限公司 | 一种蛋白印迹分析仪的摆动系统 |
| CN105680665A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 佛山市南海区欧谱曼迪科技有限责任公司 | 一种消除步进电机累计误差的系统及其控制方法 |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000060184A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nippon Bunko Kk | 移動装置及びそれを用いた分光光度計 |
| CN101008830A (zh) * | 2006-01-26 | 2007-08-01 | 西安高华科技有限公司 | 一种电波钟失步检测方法及其装置 |
| CN101938241A (zh) * | 2009-06-30 | 2011-01-05 | 河南中光学集团有限公司 | 一种步进电机控制系统及其控制方法 |
| CN104007267A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-08-27 | 欧蒙医学诊断（中国）有限公司 | 一种蛋白印迹分析仪的摆动系统 |
| CN105680665A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 佛山市南海区欧谱曼迪科技有限责任公司 | 一种消除步进电机累计误差的系统及其控制方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109480900A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-19 | 飞依诺科技(苏州)有限公司 | 4d超声探头扫查控制方法、装置及存储介质 |
| CN109480900B (zh) * | 2018-11-01 | 2021-08-13 | 飞依诺科技(苏州)有限公司 | 4d超声探头扫查控制方法、装置及存储介质 |
| CN112448627A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 一种多步进电机控制器、方法及多步进电机系统 |
| CN112650181A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-13 | 浪潮金融信息技术有限公司 | 一种自动识别配置定位系统、方法及介质 |
| CN112922820A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-08 | 深圳市恒永达科技有限公司 | 一种可微调冲程的无阀柱塞泵 |
| CN114849809A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-05 | 成都开图医疗系统科技有限公司 | 一种用于移液器的高精度变距装置及分距板 |
| CN114849809B (zh) * | 2022-04-11 | 2024-03-22 | 成都开图医疗系统科技有限公司 | 一种用于移液器的高精度变距装置及分距板 |
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| Publication number | Publication date |
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