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SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型步進●對應CC-Link Ver. 1.10●可導入外部數據●PLC可監測位置和速度●PLC可編輯步數據電機控制器/CC-Link 直接輸入型
品牌 | SMC/日本 | 應用領域 | 食品/農產品,文體,建材/家具,包裝/造紙/印刷,紡織/印染 |
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SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型
步進●對應CC-Link Ver. 1.10
●可導入外部數據
●PLC可監測位置和速度
●PLC可編輯步數據電機控制器/CC-Link 直接輸入型
1、步進電機驅動電路
在H橋電路的基礎上設計步進電機驅動電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅動電路是成熟的電機控制方案,電路不復雜,性能可靠,根據MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達數十安培,是理想的步進電機驅動器方案。MOS管H橋驅動電路有NMOS構型和PMOS+NMOS構型,全NMOS管H橋導通電阻更小,但上橋臂的NMOS管的導通電壓高于電源電壓,需要額外的升壓電路,這樣增加了電路的復雜程度和成本,我們采用PMOS+NMOS構型方式搭建雙H橋步進電機驅動電路,電路更簡潔,成本更低;且在這樣的小電流工作場合,PMOS所增加的導通損耗可以忽略不計。驅動電路與MCU之間進行光電隔離,選用廣泛使用的低成本光耦PC817。加入雙輸入四通道與門(74HC08D),為驅動電路添加使能的功能,即只有在使能的前提下,四路控制信號才是有效的,使步進電機運行更安全穩定MOS管選用IRF5305和IRF1205,其參數為55V、110A,TO252貼片封裝。
2、電機參數測量電路
為了實時監測步進電機的運行狀態是否正常,為驅動器設計了電機參數測量功能、通過實時監測電機的工作電壓、工作相電流和機殼溫度來實時獲取電機的運行參數,保證電機運行安全穩定。
電機電流采樣電阻選用康銅電阻,一端連接H橋下方,另一端接GND,其工作溫度范圍寬,溫度系數僅為-40~40*10-6/℃,是高精度電流采樣電阻的理想選擇。電壓電流信號調理電路采用LM324運放搭建,電壓跟隨后送入MCU,由MCU內置10Bit A/D轉換器進行A/D采樣。機殼溫度監測選用數字溫芯片DS18B20,將其貼至電機外殼表面,實時監測溫度參數并送入MCU。電機參數檢測電路原理圖如圖所示。在進行電路設計時,使用0歐姆電阻將模擬地(AGND)和數字地(GND)單點連接,以降低相互干擾,提高電路性能。
3、電源及MCU控制電路
系統中,驅動電路用輸入電壓供電,MCU和藍牙模塊需要額外的3.3V電壓供電,傳統的線性穩壓器效率低、尺寸大且發熱嚴重,因此使用DC—DC開關電源方式提供3.3V電壓。開關穩壓芯片選用MPS公司MP2359方案,其效率可高至92%、工作頻率高達1.4MHZ,*的工作頻率決定其只需要小容量的輸入電容、輸出電容和功率電感即可正常工作。藍牙選用HC- 05模塊 ,串口自動發送。主控芯片為PIC24FJ64GA004,電源及主控芯片外圍電路=。
SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型