KR0177657B1 - 스텝모터 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝모터를 최적의 조건으로 제어하여 속도 제어 및 위치제어를 효율적으로 수행토록 한 스텝모터 제어방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 모터를 구동하기 위해 모터 구동펄스를 가속시의 초기펄스폭으로 세팅하고 시간값을 검색하여 가속시의 종료펄스록폭인가를 검색하는 제1 과정과; 검색결과 가속시의 종료펄스폭이 아닐 경우 모터의 속도를 증가하기 위해 상승펄스를 세팅하고 일정시간 지연후 하강 펄스를 세팅하여 첫 펄스를 인가하고 펄스폭이 정속 펄스가 될 때가지 상기 최초에 인가한 펄스폭으로부터 일정 펄스폭을 감산하면서 모터의 속도를 증가하는 제2 과정과; 모터의 속도를 증가하는 도중에 정속을 유지하는 제3 과정과; 정속중에 인터럽트가 발생하면 일정 시간 지연후 정지를 위한 하강 펄스와 상승 펄스를 인가하고 감속시의 종료펄스폭이 될 때가지 상기 인가한 감속시의 초기 펄스폭으로부터 일정 펄스폭을 증가시키면서 모터를 정지시키는 제4 과정을 순차 실행시키게 되는 것이다.

Description

스텝모터 제어방법

제1도는 일반적이 스텝모터 제어장치를 도시한 구성도이다.

제2도는 본 발명에 의한 스텝모터 제어방법을 보인 플로우 챠트도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 제어부 2 : 모터 구동부

3 : 스텝 모터

본 발명은 스텝모터 제어에 관한 것으로, 특히 스텝모터를 최적의 조건으로 제어여 속도제어 및 위치제어를 효율적으로 수행할 수 있는 스텝모터 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 스텝모터는 펄스모터라고도하며, 인가되는 펄스신호에 따라 스텝형으로 움직이는 모터로서 전자토오크나 반작용토오크등의 동기토오크를 이용하여 구동되는데, 일반 동기모터와 다른 것은 정회전과 역회전이 되풀이 될 수 있을 뿐만아니라 그 속도가 서보모터와 같이 가변될 수 있다는 장점이 있다.

이러한, 스텝모터는 통상적으로 그 속도나 위치를 제어하기 위해서 개방 루프제어시스템을 사용하였는데, 최근에는 보다 정밀한 위치제어가 요구되어지며, 스텝모터는 그 스텝회전각이 3.6°나 1.8°와 같은 미세한 각 운동을 해야하기 때문에 보다 정밀한 제어를 위해서 일반 정밀 소형모터와 같은 폐루프 제어시스템을 사용하게 되었다.

또한, 스텝모터는 일반 모터에서는 볼수 없는 특징을 수 많이 가지고 있다.

이들 특징을 아래에 설명한다.

1. 디지털 신호로 직접 오픈 루프를 제어할 수 있고, 시스템 전체가 간단하다.

2. 펄스신호의 주파수에 비례한 회전속도를 얻을 수 있으므로 속도제어가 광범위하다.

3. 기동, 정지, 정,역회전, 변속이 용이하며 응답성도 좋다.

4. 모터의 회전각도와 입력 펄스수가 완전히 비례한다.

5. 각도 오차가 적고, 오차는 누적되지 않는다.

6. 정지시에는 높은 유지토오크로 위치를 유지할 수 있다.

7. 초적속으로 고토오크 운전을 할 수 있다.

8. 브로시가 없는 등 모터 자체의 부품수가 적기때문에 신뢰성이 높다.

9. 저가격이다.

이상과 같은 특징으로 속도 제어 및 위치제어에 가장 널리 사용되어 진다.

이러한 스텝모터를 시퀀서, 칩마운터, 또는 부품검사기와 같은 공장자동화설비에 사용되는 경우, 스텝모터의 속도, 위치제어가 틀려지게 되면 해당 공장자동화설비의 동작에 대한 정확성이 결여되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같이 스텝모터의 속도제어 및 위치제어에 대한 정확도를 더 높이기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스텝모터를 최적의 조건으로 제어하여 속도 제어 및 위치제어를 효율적으로 수행토록 한 스텝모터 제어방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명에 의한 스텝모터 제어방법은 모터회전시작신호가 인가되면 펄스폭설정변수(time)를 가속시의 초기펄스폭으로 세팅하고 상기 펄스폭설정변수(time)값과 같은 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발행시키는 제1과정과, 펄스폭설정변수(time)값이 목표속도에 대응하는 목표펄스폭인지를 체크하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 펄스폭설정변구(time)값이 목표펄스폭이 될 때까지 펄스폭설정변수(time)값을 단위값만큼씩 감산하고, 그 펄그폭설정변수(time)값과 일치하는 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발생시켜 모터속도를 가속시키는 제3과정과, 상기에서 펄스폭설정변수(time)값이 목표펄스폭값과 일치하면, 펄스폭설정변수(time)를 이상태로 세팅시키고 펄스폭설정변수(time)값을 펄스폭으로 갖는 구동펄스를 연속발생시켜 정속제어하는 제4과정과, 정속제어중에 정지인터럽트가 발생하면, 펄스폭설정변수(time)를 감속시의 초기펄수폭에서 종료펄스폭이 될 때가지 단위값씩 증가시키면서 , 펄스폭설정변수(time)값과 같은 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발생시켜 모터속도를 감속시키는 제5과정과, 상기에서 펄스폭설정변수(time)가 종료펄스폭 일치되면 모터를 정지시키는 제6과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 스텝모터 제어방법이 적용될 일반적이 스텝모녀 제어장치의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 일반적으로 스텝모터 제어장치는 모터회전 시작신호 또는 정지 신호에 따라 소정의 펄스폭변조(PWM)신호를 출력하는 모터제어부(1), 모터 제어부(1)로부터 입력되는 펄스폭변조(PWM)신호에 따라서 고동전원을 제어하여 스텝 모터(3)를 스텝구동시키거나 정지시키는 모터 구동부(2)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 모터 제어장치에서, 본 발명 스텝모터 제어방법을 첨부한 도면 제2도에 의거 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터 제어부(1)는 모터회전 시작신호가 인가되면 모터를 회전시키기 위해 펄스폭설정변수time 값을 가속시의 초기펄스폭이1,000㎲로 세팅한다(S1).

그리고 모터 제어부(1)는 스텝모터(3)의 구동 펄스폭을 검색하여 구동 펄스폭이 목표하는 정속도에 대응하는 50㎲가 아닌 경우에는, 펄스가 발생 안된 상태로 판단을 하고 소정 레지스터에 시간값 넘버를 0으로 세트하고 소정시간을 지연한후, 모터의 회전속도를 상승시키기 위해 상기 펄스폭설정변수time에 설정된 1,000㎲와 같은 펄스폭의 상승 펄스를 스텝모저 구동펄스로 출력한다(S3,S4).

그리고 상기 상스 펄스발생시부터 일정 시간(펄스폭설정변수time 의 설정값)만큼 지연후(S5), 다시 하강펄스를 출력하게 되고(S6), 일정시간 경과후에 다시 상승 펄흐를 출력하게 된다.(S7,S8). 즉, 펄스폭설정변수time의 설정값과 일치 하는 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발행시키는 것이다.

이후 다시 스텝모터(3)의 구동 펄스폭을 검색하여 50㎲가 아닐 경우 상기 최초 설정값(1,000㎲)에서 단위펄스폭(50㎲)을 감산한 값을 펄스폭설정변수 time에 기억시키고, 이 제2의 펄스폭(950㎲)에 따른 시간만큼 상승펄스와 하강펄스 발생시켜 출력한다.

이러한 과정을 반복하여 스텝모터(3)의 구동 펄스폭이 50㎲가 될 때까지, 즉 스텝모터(3)가 원하는 속도로 회전하게 될때까지 스텝모터(3)의 회전속도를 상승시키게 된다.

이후, 스텝모터(3)의 구동 펄스폭이 50㎲가 되면 정속 회전으로 판단을 하고 일정시간 지연후 펄스폭을 50㎲로 유지하면서 주기적으로 상승 펄스와 하강 펄스를 가하여 스텝모터(3)를 정속으로 회전시킨다(S11 - S14).

이렇게 하므로서 모터의 속도가 정속으로 유지되고, 이렇게 모터의 속도를 정속으로 유지한 상태에서 외부로부터 모터 정지를 위한 정지인터럽트가 발생되면(S14), 모터제어부(1)는 스텝모터(3)를 정지시키기 위해 모터 구동 펄스폭을 검색한다(S15).

이 검색 결과 모터 구동 펄스의 펄스폭(펄스폭설정변수 time의 값)이 1,000㎲가 아닐 경우 일정 시간 지연후 하강 펄스를 인가하고(S17), 다시 일정시간후에 상승 펄스를 인가한다.

그리고 스텝모터 구동 펄스폭이 1,000㎲가 될 때까지, 펄스폭설정변수 time의 값을 단위값(50㎲)만큼 증가시키면서, 스텝모터(3)의 구동 펄스폭을 증가시키고, 스텝모터 구동펄스폭이 1,000㎲에 이르면, 스텝 모터(3)를 정지시킨다(S18-S21).

이상에서와 같이 본 발명은 모터회전시작신호가 인가되면 실제 목표속도에 이를때까지 모터속도를 단계적으로 가속시키고, 모터정지신호가 인가되면 현재 정속 중구동중인 모터의 속도를 소정 속도까지 단계적으로 감속시킨 후 정지시킴으로서, 속도 제어 및 위치제어를 효율적으로 이룰수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 구동펄스의 주기에 비례하는 속도로 구동하는 스텝모터의 제어방법에 있어서, 모터회전시작신호가 인가되면 펄스폭설정변수(time)를 가속시의 초기펄스폭으로 세팅하고, 상기 펄스폭설정변수(time)값과 같은 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발생시키는 제1과정과, 변수(time)값이 목표정속에 대응하는 목표펄스폭인지를 체크하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 펄스폭설정변수(time)값이 목표펄스폭이 될 때까지 펄스폭설정변수(time)값을 단위값만큼씩 감산하고, 그 펄스폭설정변수(time)값과 일치하는 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발생시켜 모터속도를 가속시키는 제3과정과, 상기에서 펄스폭설정변수((time)값이 목표펄스폭값과 일치하면, 펄스폭설정변수(time)를 이상태로 세팅시키고 펄스폭설정변수(time)값을 펄스폭으로 갖는 구동 펄스를 연속발생시켜 정속제어하는 제4과정과, 정속제어중에 정지인터럽트가 발생하면, 펄스폭설정변수(time)를 감속시의 초기 펄스폭에서 종료펄스폭이 될 때까지 단위값씩 증가시키면서, 펄스폭설정변수(time)값과 같은 펄스폭을 갖는 구동펄스를 발생기켜 모터속도를 감속시키는 제5과정과, 상기에서 펄스폭설정변수(time)가 종료펄스폭과 일치되면 모터를 정지시키는 제6과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 스텝모터 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 스텝모터 제어방법은 가속시 초기 펄스폭이 1,000㎲이고, 목표펄스폭이 50㎲이며, 감속시의 초기 펄스폭은 50㎲이고, 종료 펄스폭은, 1,000㎲인것을 특징으로 하는 스텝모터 제어방법.