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MCDC 2805型直流電機運動控制器的原理及應用
摘要: MCDC 2805型運動控制器是專為Faulhober集團生產的直流微電機量身定作的。它由功能強大的16位微處理器和性能卓越的數字濾波器組成。主要功能包括速度控制、速度模式斜波、三角形、梯形等復雜復合運動運行模式及位置控制、附加控制模式等。所有濾波器參數均能通過RS-232串口設置,并保存在運行控制器內的EEPROM中,因此,MCDC 2805能根據實際需要完全獨立工作。
Abstract:
Key words :

  MCDC 2805型運動控制器" title="運動控制器">運動控制器是專為Faulhober集團生產的直流微電機量身定作的。它由功能強大的16位微處理器和性能卓越的數字濾波器組成。主要功能包括速度控制" title="速度控制">速度控制、速度模式斜波、三角形、梯形等復雜復合運動運行模式及位置控制、附加控制模式等。所有濾波器參數均能通過RS-232串口" title="串口">串口設置,并保存在運行控制器內的EEPROM中,因此,MCDC 2805能根據實際需要完全獨立工作。

  1 MCDC 2805引腳功能及內部結構

  MCDC 2805的封裝結構如圖1所示。其中,左側V1為RS-232 TXD(RS-232發送端);V2為RS-232RXD(RS-232接收端" title="接收端">接收端);V3為AnalogGND(模擬地);V4為FaultOutput(故障輸出端);V5為AnalogInput(模擬輸入端);V6為+24V(電源正極);V7為GND(地);V8為Input3(第三輸入端)。中間是9針D型串口,其中2號是RS-232 RXD(RS-232接收端);3號是RS-232 TXD(RS-232發送端);5號是GND(地)。右側M1為Input#5(第五輸入端);M2為Input #4(第四輸入端);M3為Channel A(編碼器A通道);M4為Channel B(編碼器B通道);M5為VCC(+5V)(系統提供+5V);M6為SignalGND(信號地);M7為Motor+(接電機正極);M8為Motor-(接電機負載)。其中,故障輸出端V4也可通過設置來實現下述功能:數字信號輸出端;限位開關輸入端;轉向控制輸入端。而且,當V4設置成輸入狀態時,在輸入信號連接到此端口前,使用REFIN和DIRIN指令進行設置,并用EEPSAV指令進行保存。

MCDC 2805型直流電機運動控制器的原理及應用

  2 MCDC 2805的二種控制模式

  MCDC 2805可以用模擬方式或數字方式輸入給定速度。

  2.1 模擬速度控制模式

  這種工作模式通過模擬輸入端(V5)輸入給定速度的電壓信號,無需使用RS-232串口,但可以通過它來改變系統設置。通過電位計輸入給定速度信號是比較簡單的速度控制方式,如圖2所示,模擬地(V3)與電源地(V7)不共地,RS-232串口可以使用。但是,由于信號輸入部分采用差分放大輸入方式,因此,若信號輸入端(V5)處于懸空狀態,將會產生約2V的電壓,所以必須將輸入端用小阻值電阻器跨接到模擬輸入地端,或置于與模擬輸入地(V3)相同的電平上。

  由于TXD端電壓變化,精度不是非常精確。因此,通常使用RS-232串口進行數字方式輸入,可以得到更為精確的控制模式。

  2.2 通過RS-232串口的數字方式輸入

  RS-232串口由TXD、RXD及電源地構成,可以用交叉的RS-232串口電纜將MCDC 2805型運動控制器與PC、SPS及IPC等設備連接。RS-232串口的功能包括設置系統及電機參數、在線數據分析、電機動轉時的實時通訊。通過簡易的ASCII碼終端仿真程序來控制,在設置中,參數可以保存到EEPROM中,MCDC 2805型運動控制器加電后,即運行保存在EEPROM中的設置程序。(注:必須用“EEPSAV”指令保存到EEPROM中)

  2.3 ASCII指令

  通過一系列ASCII指令,可以方便的控制電機,而且即使在程序運行時,也能通過RS-232串口輸入指令。

MCDC 2805型直流電機運動控制器的原理及應用

  3 應用舉例

  目的:(1)通電后電機運行到限位開關位置;(2)數字信號輸入端(故障輸出端已重新編程)脈沖上升沿使電機正轉5轉(如果邏輯電平" title="邏輯電平">邏輯電平為低電平,電機將停止);(3)如果邏輯電平仍為高電平,電機在旋轉3轉后將運行到0位置。

  設置:

  SOR0 ——切換到通過RS-232口輸入的速度控制工作模式

  ENCRES2048 ——將編碼器分辨率設置成512

  LR0 ——無運動

  M ——切換到位置控制工作模式

  REFIN ——將故障輸出端設置成輸入端

  HA1 HL1 HN1 ——模擬輸入端為限位開關

  CAHOSEQ ——保存復位程序

  POHOSEQ1 ——激活通電復位程序

  HOSP-200 ——設置復位速度(后退)

  HP1 ——限位開關上升沿有效

  ENPROG ——通電激活程序

  ANSW0 ——關閉異步響應功能

  EEPSAV ——將設置保存到EEPROM

  程序:

  A1

  HP3 ——第二輸入端(故障輸出端)高電平有效

  A2

  JPF2 ——在第二輸入端變低電平前執行連續循環

  HP1 ——第二輸入端(故障輸出端)低電平有效

  A3

  JPF3 ——在第二輸入端變高電平前執行連續循環一判斷正邊界

  LR10240

  NP

  M ——向前轉5轉

  DELAY50 ——延時0.5秒后判斷第二輸入端

  JPF1 ——第二輸入端為低電平時返回到程序起始位

  LA0

  NP0

  M ——第二輸入端為高電平時運行到0位

  JMP1 ——返回到程序起始位

  備注:①編程工作完成后RS-232串口并非必要;②在數字輸入端輸入短脈沖信號將觸發程序,而長脈沖將中斷程序。

  4 結束語

  MCDC 2805型運行控制器的安裝方便、集成度高、體積小巧、功能強大且擁有多種控制模式,應用范圍極其廣泛。使用Faulhober集團提供的多功能擴展板,僅僅通過一個RS-232串口就可以控制多個電機運行。

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