DD253530A1 - Schrittmotorsteuerung mit mikrorechner - Google Patents

Abstract

Zur Steuerung von Schrittmotoren wird die Frequenz nach Massgabe eines Funktionsgenerators veraendert. Das wird durch eine Veraenderung der Taktfrequenz des Mikrorechners in Abhaengigkeit von Steuersignalen, die der Mikrorechner selbst erzeugt, erreicht. Somit wird ein ablaufendes Programm, das die Impulsfolge fuer den Schrittmotor erzeugt, nach Massgabe der Zeitfunktion des Funktionsgenerators abgearbeitet.

Description

eingeleitet wird. Das Lowsignal bewirkt eine abnehmende Spannung am Ausgang des Funktionsgenerators und somit auch ein Abnehmen der Taktfrequenz und der Ansteuerfrequenz für die Schrittmotoren.

Falls der Rechnersich nicht für Hochlauf entscheidet, so gibt der Rechner ein Lowsignal an den Funktionsgenerator. Das hat zur Folge, daß der Mikrorechner mit der minimalen Taktfrequenz betrieben wird, und damit eine Impulsfolge mit Start-Stopp-Frequenz an die Ansteuereinheit für den Schrittmotor ausgegeben wird.

Claims (2)

1. Schrittmotorsteuerung mit Mikrorechner, der eine veränderliche Impulsfolge für die Ansteuerung der Schrittmotoren erzeugt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des Mikrorechners durch ein Steuersignal des Mikrorechners entsprechend derZeitfunktion eines Funktionsgenerators verändert wird, und ein die Impulsfolge für den Schrittmotor erzeugendes Programm dadurch impulse mit einer Frequenz nach Maßgabe des Funktionsgenerators an die Ansteuereinheit abgibt.

2. Die Schrittmotorsteunrung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Mikrorechners mit einem Funktionsgenerator verbunden ist und daß der Funktionsgenerator über einen Spannungs-Frequenzwandler mit dem Takteingang des Mikroprozessors im Mikrorechner verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Schrittmotorsteuerungen mit Mikrorechner bekannt, die aus vorgegebenen Daten und Signalen entsprechende Steuersignale erzeugen, die dem Schrittmotor entweder über eine Ansteuereinheit mit Leistungsverstärker oder über einen Leistungsverstärker steuern. Die benötigte Impulsfolge wird durch entsprechende Software, meist in Verbindung mit einem Zähler-oder Zeitgeber, erzeugt. Impulsfolgen mit veränderlicher Frequenz werden erzeugt, indem z. B. ein Zähler- oderZeitgeber mit entsprechenden Werten gemäß einer Betriebstabelle geladen wird und auf diese Weise Zeitfunktionen realisiert werden. Nachteilig ist dabei, daß ein Zähler- oder Zeitgeber benötigt wird und daß sich kein exakter Funktionsverlauf bilden läßt {Frequenzsprünge). Veränderliche Impulsfolgen werden auch durch sich verkürzende Zeitschleifen realisiert. Nachteilig ist hier, daß sich damit keine höheren Frequenzen erzeugen lassen (bis ca. 5 kHz) und daß Frequenzsprünge auftreten, die zu Schrittfehlern führen können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine kontinuierliche Drehzahländerung entsprechend einer Zeitfünktion zu erreichen. Weiterhin soll der Mikrorechner ohne Zähler-oder Zeitgeberbaustein funktionieren und auch Impulsfolgen mit Frequenzen oberhalb von 5 kHz erzeugen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Schaltung zu entwickeln, durch die die Schrittfrequenz, entsprechend einer geforderten Zeitfunktion, erhöht und erniedrigt werden kann. Die Entscheidung, ob und wann die Frequenz geändert werden soll, wird durch den Mikrorechner festgelegt. Eine entsprechende Berücksichtigung dieser Entscheidung ist zu gewährleisten. Es soll aus Gründen des Aufwandes und der nicht exakten Frequenzänderung auf einen Zähler-Zeitgeberbaustein verzichtet werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde durch eine Schaltungsanordnung gemäß Abb. 1 erreicht. Ein vom Mikrorechner erzeugtes Signal steuert einen Funktionsgenerator an. Dieser erzeugt eine Spannungs-Zeitfunktion, die in einem Spannungs-Frequenzwandler in eine Frequenz-Zeitfunktion gewandelt wird. Diese Frequenz wird als Taktfrequenz der Zentraleinheit des Mikrorechners genutzt. Die geforderte Änderung der Schrittfrequenz wird dadurch erreicht, daß ein die Schrittfrequenz erzeugendes Programm langsamer oder schneller abläuft, weil die Taktfrequenz der Zentraleinheit des Mikrorechners, entsprechend der Maßgabe des Funktionsgenerators, geändert wird.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel soll unter Bezugnahme der Zeichnung näher erläutert werden. Die Schaltungsanordnung nach Abb. 1 soll im Bsp. für einen Hochlauf auf Betriebsfrequenz und Bremsen genutzt werden. Die in Abb. 1 gezeigte Prinzipschaltung besteht aus Funktionsgenerator, Spannungs-Frequenzwandler, Mikrorechner, Ansteuereinheit und Schrittmotor. Im Mikrorechner ist ein Steuerprogramm enthalten, welches aus vorgegebenen Daten die Impulszahl und die Drehrichtung ermittelt. Die ermittelte Impulszahl wird mit der Mindestpulsanzahl für Hochlauf auf Betriebsfrequenz und Bremsen verglichen. Ist die ermittelte Impulszahl größer, so erfolgt der Hochlauf auf Betriebsfrequenz. Im anderen Fall läuft der Antrieb mit Start-Stopp-Frequenz. Für den Hochlauf durchläuft der Rechner eine Schleife, in der abwechselnd über die PIO High- und Lowsignal ausgegeben werden. Gleichzeitig wird ein Highsignal an den Funktionsgenerator abgegeben, was an dessen Ausgang eine linear ansteigende Spannung erzeugt. Diese Spannung erzeugt über einen Spannungs-Frequenzwandler eine proportionale Frequenz. Die minimale Frequenz des Spannungs-Frequenzwandlers muß so bemessen sein, daß das Programm Impulse mit der Startfrequenz des Schrittantriebes ausgibt. Das vom Mikrorechner an den Funktionsgenerator gegebene Signal bewirkt das Ansteigen der Ausgangsspannung vom Funktionsgenerator bis zu einem Maximalwert. Ist der Maximalwert erreicht, so werden durch das Programm Impulse mit der Betriebsfrequenz des Schrittmotors ausgegeben. Jetzt läuft der Schrittmotor mit Betriebsfrequenz. Wenn das Programm eineEndkennung erreicht hat, so wird das vom Mikrorechner an den Funktionsgenerator gegebene Signal auf Low gesetzt. Die Endkennung entspricht dem letzten Schritt mit Betriebsfrequenz, nachdem das Bremsen