CS231746B1

CS231746B1 - Connection for stepper motor speed control

Info

Publication number: CS231746B1
Application number: CS822062A
Authority: CS
Inventors: Jaksa Reljic; Pavel Sobek
Original assignee: Jaksa Reljic; Pavel Sobek
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS206282A1

Abstract

Vynález spadá do oboru silnoproudé elektrotechniky - regulace dynamoelektrických strojů a řeží regulaci rychlostí krokového motoru zejména číselnými údaji z mikroprocesoru. Princip zapojení podle vynálezu spočívá v číselném udání doby, která má uplynout mezi následnými impulsy, al mikroprocesorem nebo ručním nastavením.The invention falls into the field of heavy-current electrical engineering - regulation of dynamo-electric machines and concerns the regulation of the speed of a stepper motor, in particular by numerical data from a microprocessor. The principle of connection according to the invention consists in numerical indication of the time that should elapse between successive pulses, either by a microprocessor or by manual setting.

Description

Vynález se týká zapojení pro regulaci rychlosti krokového motoru, opatřeného obvodem logiky řízení v uzavřené smyčce s čidly polohy.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a stepper motor speed control circuit having a closed loop control logic circuit with position sensors.

Je známo např. více druhů regulace rychlostí krokových motorů, např. trvalým přepínáním režimů maximální rychlostí vpřed, popř. vzad krokem a stop. Tento druh však dovoluje jen hrubou regulaci v rozsazích maximální rychlostí - vpřed, popř. vzad krokem a vpřed, popř. vzad krokem - stop.For example, several types of stepper motor speed control are known, for example by continuously switching the modes at maximum forward speed, respectively. backward step and stop. This type, however, allows only coarse regulation in the ranges of maximum speed - forward, respectively. backward step and forward, respectively. backward step - stop.

Jiný druh regulace spočívá v kontrole krokového motoru běžícího v otevřené smyčce uzavřenou smyčkou, což je v podstatě chod v uzavřené smyčce s tolerancí - jeden krok. nevýhodou tohoto druhu regulace je nutno vybavení motoru logikou řízení jak v uzavřené, tak v otevřené smyčce.Another type of control is to control a stepper motor running in an open loop with a closed loop, which is essentially a closed-loop operation with a tolerance of one step. The disadvantage of this kind of regulation is the need to equip the motor with both closed and open loop control logic.

Jiný druh regulace spočívá v taktování přechodné paměti s informací o posledním kroku a teprve po impulsu, který určuje žádaný kmitočet, uvolnění informace z přechodné paměti do logiky řízení motoru. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v nemožnosti synchronního chodu dvou motorů.Another type of control consists in clocking the intermediate memory with the last step information and only after the pulse that determines the desired frequency, release the information from the intermediate memory into the motor control logic. The disadvantage of this method is the impossibility of synchronous operation of two motors.

Ve věech případech je bu3 porovnávána kroková frekvence s frekvencí nastavenou, nebo je krokovací frekvence hradlována známým nastaveným kmitočtem. Kromě vpředu uvedených nevýhod jednotlivých druhů regulace je jejich společnou nevýhodou omezeni maximální rychlosti krokového motoru na ,5 kHz při zpracovávání informace a řízení mikroprocesorem. Navíc je pamělová část mikroprocesoru obsazena tak, že nemůže současně řídit větší počet krokových motorů. Vpředu uvedené nevýhody regulací rychlosti krokového motoru odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na výstupy čidel polohy je zapojena paměl, na jejíž výstup jsou zapojeny jednak pomocná pamět, s výstupem připojeným na obvod logiky řízení v uzavřené smyčce, jednak dekodér, na jehož druhý vstup je připojen signál pro směr otáčení a na jehož výstup jsou zapojeny druhý vstup paměti a nulovací vstupy čítačů řízených generátorem pevného kmitočtu, na jejichž výstup je zapojen druhý vstup pomocné paměti, připojených ke zdroji číselných údajů.In all cases, either the step frequency is compared to the set frequency, or the step frequency is gated at a known set frequency. In addition to the aforementioned disadvantages of the various types of control, their common disadvantage is the limitation of the maximum speed of the stepper motor to .5 kHz in information processing and microprocessor control. In addition, the memory portion of the microprocessor is occupied such that it cannot simultaneously control a plurality of stepper motors. The aforementioned drawbacks of the stepper motor speed control eliminate the circuit according to the invention, characterized in that the outputs of the position sensors are connected with a memory, the output of which is connected with an auxiliary memory, with an output connected to the closed loop control logic circuit; the second input of which is coupled to the rotation direction signal and the output of which is connected to the second memory input and the reset inputs of the counters controlled by the fixed frequency generator, the output of which is connected to the second auxiliary memory input connected to the numerical data source.

Příklad zapojení podle vynálezu je déle popsán a jeho činnost vysvětlena s pomocí výkresu, na němž jsou na paměl P1_, tvořenou například bistabilním klopným obvodem, zapojeny výstupy S1 a S2 čidel polohy. Na její výstup je zapojena jednak pomocná paměl P2. tvořená rovněž bistabilním klopným obvodem, jednak dekodér D, na jehož výstup je zaveden signál směru otáčení motorů. Na výstup dekaféru D je zapojen druhý vstup paměti P1 a nulováni čítačů Č1 a 02. Na čítači vstup čítače 01 je zapojen generátor pevného kmitočtu G opatřený neznázorněným přepínačem frekvencí.pro hrubší nebo jemnější nastavení časového zpoždění. Na jejich nastavovací vstupy je zapojen zdroj číselných údajů, tj. časové zpoždění následného impulsu. Výstup čítačů ČI a Č2, je zapojen na druhý vstup pomocné paměti P2, jejíž výstup je spojen s obvodem logiky řízeni v uzavřené smyčce LIÍS.The exemplary circuit according to the invention is described in more detail below and its operation is explained by means of a drawing, in which the position sensor outputs S1 and S2 are connected to a memory P1, for example a bistable flip-flop. The auxiliary memory P2 is connected to its output. also formed by a bistable flip-flop, on the other hand a decoder D, the output of which is a motor direction signal. The decoder D output is connected to the second memory input P1 and the counters C1 and 02 are reset. The counter input of the counter 01 is connected to a fixed frequency generator G equipped with a frequency switch (not shown) for coarser or finer time delay settings. A source of numerical data is connected to their setting inputs, ie the time delay of the subsequent pulse. The output of counters C1 and C2 is connected to the second input of the auxiliary memory P2, the output of which is connected to the closed loop control logic circuit LIIS.

V čítačích Oj. a 52 se číslicově nastaví ručně nebo z paměti mikroprocesoru údaj o časovém zpoždění mezi krokovacími impulsy. Informace o poloze krokového motoru, udaná čidly S1 . resp. S2, se zapíše do paměti Pí po srovnání s následnou polohou krokového motoru danou dekodérem D. Přepis do pomocné paměti P2 se uskuteční teprve po vynulování nastaveného zpoždění v čítačích Ol a 02. Generátor pevného kmitočtu G je jednotkou zpoždění následných impulsů a v čítačích se vlastně nastavuje počet těchto základních jednotek, které pak vynulují impulsy z generátoru pevného kmitočtu G.In the drawbar counters. and 52, the time delay between stepping pulses is digitally set manually or from the microprocessor memory. Stepper motor position information given by sensors S1. respectively. S2, is written to memory P1 after comparison with the subsequent position of the stepper motor given by decoder D. Transcription to auxiliary memory P2 takes place only after resetting the set delay in counters O1 and 02. The fixed frequency generator G is a unit of delay of subsequent pulses sets the number of these base units, which then resets the pulses from the fixed frequency generator G.

Tím, že zapojením je určen čas zpoždění mezi jednotlivými krokovacími impulsy, se docílí žádaný krokovací kmitočet. Vzhledem k tomu, že se toto zpoždění určuje číslicově, hodí se zapojení podle vynálezu zejména pro řízení krokování mikroprocesorem, který pouze zadá číslicové zpoždění mezi impulsem z čidla polohy a jeho příchodem do obvodu logiky řízení LÚS. Rychlost krokového motoru není tedy omezována rychlostí zpracování informací v mikroprocesoru, jeho pamělová část je prakticky neobsazena, může proto řídit 50 i více krokových motorů.By specifying the delay time between the individual jog pulses, the desired jog frequency is achieved. Since this delay is determined numerically, the circuit according to the invention is particularly suitable for controlling the stepping by a microprocessor, which only enters a digital delay between the pulse from the position sensor and its arrival in the LOS control logic circuit. The speed of the stepper motor is therefore not limited by the speed of the information processing in the microprocessor, its memory part is virtually unoccupied and can therefore control 50 or more stepper motors.

Claims

A circuit for speed control of a stepper motor comprising a closed loop control logic circuit with position sensors, characterized in that a memory (P1) is connected to the outputs (S1, S2) of the position sensors, the output of which is connected to an auxiliary memory ( P2), with an output connected to the closed-loop control logic (LUS) circuit, and a decoder (D) to which a second direction signal output is connected to the second input and a second memory input (P1) and counter reset inputs are connected (C1, C2) connected by the counting inputs to the fixed frequency generator (G), to which the second auxiliary memory input (P2) is connected, while the setting inputs of the counters (C1, C2) are connected to a numeric data source.

2. Connection according to claim 1, characterized in that the fixed frequency generator (G) is provided with a frequency switch.