Sterowanie silników krokowych za pomocą komputerów wbudowanych

• Autorzy: Syroka Z.

Warianty tytułu

EN

Stepper motor control with embedded computers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca napisana jest na podstawie dwóch zgłoszeń patentowych „Układ sterowania silnikiem krokowym” [1, 2]. Jedno dotyczy sterowania silnikiem unipolarnym a drugie bipolarnym. Przeanalizowano 37 patentów polskich i zagranicznych. W spisie literatury [2 - 12] przedstawiono zdaniem autora te najistotniejsze, o których można było uzyskać bardziej szczegółowe informacje. Rozwiązania patentowe [13, 14] pojawiły się po zgłoszeniu [1, 2]. We wszystkich tych rozwiązaniach sterowanie odbywało się poprzez specjalnie dedykowane układy scalone jak np. UCN5804B lub układy programowalne w VHDL i mikroprocesory. Program sterujący był najczęściej wgrywany do mikroprocesora znajdującego się przy w pobliżu silnika krokowego. Wprowadzenie na szeroką skalę komputerów wbudowanych umożliwiło realizację sterowania w znacznym stopniu w sposób programowy. Uprościło to budowę sterowników i podniosło ich niezawodność. Na wybranie sterowania za pomocą komputera wbudowanego miała również wpływ malejąca cena tego sprzętu oraz możliwość sterowania w tym samym czasie innych urządzeń. Głównymi wymaganiami stawianymi przed takim systemem to wysoka wydajność, niezawodność i eliminacja obsługi oraz łatwość zmiany algorytmu sterowania. Jednak silniki krokowe nie mogą być bezpośrednio podłączone do większości komputerów wbudowanych. W związku z tym zbudowano dwa sterowniki, jeden dla silnika bipolarnego a druki dla unipolarnego. Z jednej strony do sterownika podłącza się silnik z drugiej komputer. Podstawowym kryterium budowy sterownika była jak najniższa cena jego wykonania oraz minimalna ilość elementów elektronicznych niezbędnych do jego wykonania a co za tym idzie jego minimalne rozmiary. Opracowano sterowniki w cenie materiałów około 20 PLN. W artykule opisano tylko część elektroniczną systemu sterowania. Program sterujący został napisany w środowisku „Borland Delhi Personal 7” i nie będzie opisany.

EN

This work is based on two patent applications: “Stepper motor control system” [1, 2]. Unipolar motor control is the subject of the first patent, while bipolar motor control of the other. Implementation of embedded computers on big a scale has allowed realization of control to a large extent by means of software. It has also simplified construction of the equipment and increased its reliability. When choosing the option of control with an embedded computer there was considered the decreasing price of the equipment and the possibility of controlling other devices at the same time. Therefore there is still a need do develop this kind of stepper motor control. The main expectations regarding such a control system is high efficiency and reliability, elimination of handling and easy change of the control algorithm. However, stepper motors cannot be directly connected to most of embedded computers. Therefore two controllers were developed, one for a bipolar motor, the other for a unipolar one. A stepper motor is connected to the controller from one side a computer from the other. The basic criterion for constructing this controller was the price of its implementation – the cost of control system components was about 20 PLN. In this paper there is only described the electronic part of the control system. The control program was written in the “Borland Delphi Personal 7” environment and is not described.

Słowa kluczowe

PL

silniki krokowe bipolarne; silniki krokowe unipolarne; sterowanie; systemy wbudowane

EN

bipolar stepper motor; unipolar stepper motor; control; embedded system

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 1
• Strony: 40--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Syroka Z.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk Technicznych, Katedra Elektrotechniki i Energetyki, Oczapowskiego 1, 10-719 Olsztyn

Bibliografia

• [1] Syroka Z., Koziatek M.: Układ sterowania silnikiem krokowym. zgłoszenie patentowe P.390755 z dnia 22.03.20010r. (silnik unipolarny).
• [2] Syroka Z., Koziatek M.: Układ sterowania silnikiem krokowym. zgłoszenie patentowe P.393305 z dnia 16.12.20010r. (silnik bipolarny).
• [3] Górniak K.: Układ sterowania silnikiem krokowym. Patent PL 137 624, 06.30.1982 r.
• [4] Koji E.: Stepping motor control unit, time recoder and computer program. Patent JP20060214710, 07.08.2007 r.
• [5] Koji E.: Time recoder, stepping motor control device and program. Patent JP20060214711, 07.08.2007 r.
• [6] Akio J.: Drive device of stepping motor. Patent JP20090275309, 03.12.2009 r.
• [7] Jin P., Chen F., Hu Z.: Control method and device for accurate positioning stepping motor. Patent CN20091244618, 31.12.2009 r.
• [8] Kenji O., Kazusane S., Takanori H., Akira T., Saburo M., Keishi H., Hiroshi S., Kosuke Y.: Stepping motor control circuit and analog electronic clock, Patent JP20090232074, 06.10.2009 r.
• [9] Nobuyuki T.: Driving controller for stepping motor in game machine, Patent JP20090245114, 26.10.2009 r.
• [10] Wu S.: Control circuit for startup of stepping motor, Patent CN20102601452U, 10.11.2010 r.
• [11] Saburo M., Akira T., Eeishi H., Kosuke J., Kazumi S., Kenji O., Hiroshi S.: Stepping motor control circuit and analogue electronic watch, Patent JP20100182438, 19.08.2010 r.
• [12] Hisatoshi H.: Stepping motor driver control value, Patent JP20100199800, 07.09.2010 r.
• [13] Daijiro A.: Stepping motor driver, Patent US201113373241, 09.11.2011 r.
• [14] Jyunji M.: Stepping motor controller and image – reading device, Patent US200113221357, 30.08.2011 r.