Instrukcja

9. Eksploatacja sterownika KB-01:
Sterownik nie wymaga uruchomienia, ani strojenia, jedyn czynno ci jak
musimy przeprowadzi jest dobór pr du wyj ciowego sterownika do silnika
za pomoc potencjometru monta owego umieszczonego na p ytce
drukowanej. Przy ustawianiu pr du silnika nale y bada jego temperatur ,
zbyt du y pr d mo e doprowadzi do zniszczenia uzwoje silnika.Nale y
zwróci szczególn uwag na pod czenie silnika krokowego jak i zasilania
sterownika, odwrotne lub nie w ciwe pod czenie przewodów jak i ich
zwarcie do masy grozi nie odwracalnym uszkodzeniem sterownika.
Sterownik wyposa ony jest w ch odzenie pasywne w postaci radiatora,
zaleca si stosowanie ch odzenia czynnego w postaci wentylatora gdy
ustawiony pr d wyj ciowy sterownika przekracza 1 A na faz , radiator
do czony jak i rezystory mocy na p ytce do sterownika mo e osi ga
temperatur równa 80 stopni Celsjusza, nale y to uwzgl dni przy monta u
sterownika w obudowie. Zwarcie którychkolwiek elementów , cie ek na
ytce drukowanej mo e doprowadzi do zniszczenia sterownika jak i
silnika Do zasilania sterownika nale y wykorzystywa ród a napi cia
sta ego - nie stabilizowanego. Przewody sygna owe powinny by oddalone
o min. 10cm od linii zasilania i przewodów silnika. Firma CNCPRO nie
bierze odpowiedzialno ci wynikaj ce z u ytkowania urz dzenia, jak i z nie
prawid owego jego pod czenia i ryzyka z tego wynikaj cego.
W przypadku k opotów z urz dzeniem prosimy o kontakt.
Je eli produkt oka e si uszkodzony prosimy o opisanie usterki i w
raz z urz dzeniem przes anie go na adres producenta. Firma nasza
zobowi zuje si w ci gu 14 dni roboczych (od otrzymania
urz dzenia) wymieni na nowy lub naprawi i odes
na pa stwa
adres.
Gwarancja jest wa na wy cznie z dat sprzeda y i
udzielana na okres 12 miesi cy.
data sprzeda y: .........................
12
www.cncpro.pl
INSTRUKCJA OBS UGI
Sterownika silnika krokowego
bipolarnego dwufazowego
KB-01
Producent i serwis:
CNCPro
ul. Nadrzeczna 18
16-300 Augustów
e-mail: [email protected]
Tel: (087) 737 11 20
Prosimy o uwa ne przeczytanie instrukcji i stosowanie si do zawartych w niej zalece !!
Niestosowanie si do zalece w instrukcji mo e spowodowa uszkodzenie urz dzenia lub
utrudnienie pos ugiwania si sprz tem jak i oprogramowaniem.
www.cncpro.pl
1. Opis sterownika KB-01:
Prezentowany sterownik umo liwia sterowanie z pe nym lub pó -krokiem
dwufazowego silnika krokowego. Umo liwia on sterowanie silnikiem
bipolarnym jak i unipolarnym na trzy ro ne sposoby: cyfrowo poprzez
sygna y krok/kierunek (step, dir), analogowo przez napi cie sta e z zakresu
0...5VDC, cyfrowo przez magistral RS 485 (cz sto wykorzystywan w
systemach inteligentnego budynku).
Zalety sterownika KB-01:
- sterownik oparty o mikrokontroler RISC
- sterowanie silnikami dwufazowymi bipolarnymi 4 lub 8 przewodowymi,
jak i unipolarnymi 6-cio przewodowymi
- zasilanie sterownika z jednego ród a napi cia
- sterowanie poprzez optoizolowane sygna y kroku(CLK), kierunku (DIR) i
zezwolenia(ENA)
- sygnalizowanie diodami LED napi cia zasilania, i sygna ów step, dir,
enable
- p ynna regulacja pr du uzwojenia silnika potencjometrem
- czoper pr dowy 22kHz utrzymuj cy niezmienny pr d w uzwojeniach
silnika niezale nie od napi cia zasilania
- brak “kulawego” pó kroku jaki wyst puje w tanich sterownikach opartych
na uk adzie L297
- redukcja pr du silnika o po ow podczas postojów d szych ni 1
sekunda
- sterowanie poprzez napi cie sta e z zakresu 0...5VDC umo liwia w prosty
sposób za pomoc na przyk ad potencjometru sterowanie silnikiem
LEWO-PRAWO z regulowan pr dko ci .
- sterowanie silnikiem z wykorzystaniem magistrali RS 485, daje
mo liwo ci sterowania silnikiem z komputera, sterownika PLC czy
systemu inteligentnego budynku
- z cza rubowe ARK u atwiaj pod czenie przewodów do sterownika
- prze cznik typu DIP-switch u atwiaj cy wybór pracy sterownika
2
www.cncpro.pl
- polecenie IDS001 - s y do ustawiania pr dko ci pr dko jest to liczba z
zakresu 001-999 np. XS300 - sterownik X ustawiona pr dko 300, XS078sterownik X ustawiona pr dko 78.
-przy wi kszych ustawionych pr dko ciach silnika by móg on je osi ga
nale y zwi ksza jego obroty tzn. "rozp dzi " go do danej pr dko ci(a pod
koniec wykonywanej operacji zwolni ), dlatego te dodano polecenie IDDY
i IDDN, które odpowiednio w cza rozp dzanie i je wy cza (rozp dzanie i
zwalnianie trwa 400 kroków silnika) np. XDY - sterownik X w czono
rozp dzanie.
-polecenie IDOGN, IDOGY - ustawia sterownik o danym ID by
odpowiednio nie ogranicza pr du o 50% podczas postoju d szego ni 1
sekunda (IDOGN), lub by ograniczenie pr du by o aktywne (IDOGY) np.
XOGY - sterownik X ograniczenie pr du w czone.
-polecenie IDP0000001 i IDL0000001 s y do obracania silnika z
wcze niej ustawionymi parametrami (pr dko , liczba podzia u kroków), w
danym kierunku o dan liczb kroków. Analogicznie polecenie XP0004000
spowoduje e silnik wykona 4000 kroków(po kroków przy ustawionym
podziale na pó krok) w danym kierunku, a polecenie XL0004000 spowoduje
e silnik wykona 4000 kroków(po kroków przy ustawionym podziale na
pó krok) w kierunku przeciwnym.
Po ka dym dobrze wys anym poleceniu sterownik odpowie swoim
numerem ID i s owem READY (gotowy), np. XREADY.
ugo dlatego przy wys aniu polecenie musimy
Ka de polecenie ma sta
zwróci na to szczególn uwag , poniewa np. polecenie XP00409 nie
zostanie zaakceptowane, w tym wypadku polecenie powinno wygl da :
XP0000409.
W przypadku gdy wy lemy z e polecenie sterownik "czeka" na dope nienie
ilo ci znaków do danego polecenia i wykona polecenie nie poprawnie,
dlatego te trzeba w takim wypadku zresetowa sterownik podaj c na lini
ENA sygna 5VDC lub w czy i wy czy zasilanie na kilkana cie sekund.
www.cncpro.pl
11
8. Opis sterowania przez magistral RS 485:
2. Dane techniczne:
Je li wybrali my 4 sekcj prze cznika opcj sterowania
magistral RS 485, po w czeniu sterownik za oguj si
nast puj co:
np.
KB-01
www.cncpro.pl
XREADY
Odpowied XREADY oznacza e ID (numer indentyfikacyjny)
sterownika to X. Numer indentyfikacyjny wybieramy sekcjami
prze cznika DIP od 1 do 3.Ma to za zadanie okre lenie danego
sterownika w magistrali.Poni sdza tabela obrazuje ustawienia
wszystkich rodzajów ID:
Napi cie zasilania: 24...40VDC
Maksymalny pr d wyj ciowy na faz : 2A (peak)
Regulacja pr du potencjometrem w zakresie od 0 do 100%
Automatyczna redukcja pr du sterownika o 50% w przypadku zaniku
impulsów kroku na d ej ni 1 sekunda
Bipolarny czoper PWM, cz stotliwo czopowania 22kHz
Podzia krokowy 1:1 lub 1:2
Optoizolacja wej kroku , kierunku, zezwolenia: L-0..0,5V H-4,5..5V
Cz stotliwo impulsów kroku i kierunku: 0....16kHz
Minimalna szeroko impulsów kroku i kierunku: >5us
Napi cie wej ciowe przy sterowaniu analogowym: 0...5VDC
Pr d wej ciowy przy sterowaniu analogowym: max. 5mA
Konfiguracja magistrali RS 485 : 9600,8,n,1
Liczba sterowników na jednej magistrali: max. 8
Wybór sterowania, podzia u kroku, redukcji pr du: prze cznik DIP-switch
4 sekcje
ON
1 2 3 4
ON
X
ON
1 2 3 4
1 2 3 4
C
ON
Z
ON
1 2 3 4
B
ON
Y
ON
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
D
ON
A
1 2 3 4
E
W zwi zku z tym ka de polecenie zaczyna si od ustawionego
ID sterownika, po ka dym zrealizowanym poleceniu sterownik
odpowiada liter ID i napisem READY, na przyk ad. XREADY.
Lista standardowych polece do sterowania silnikiem:
- polecenie wyboru liczby podzia u kroków ma posta : IDF lub
IDH gdzie ID to ustawiona litera sterownika, a H oznacza pó krok,
F pe ny krok, na przyk ad.: XH- sterownik o ID równym X,
sterowanie pó krokowe
10
www.cncpro.pl
Wymiary:
Bez radiatora:
ugo - 106mm
Wysoko - ok. 40mm
Szeroko - 62mm
Z radiatorem:
ugo - 106 mm
Wysoko - ok. 40mm
Szeroko - 98mm
Waga: ok. 0,3 kg
www.cncpro.pl
3
3. Opis wyprowadze sterownika KB-01:
ON
PODZIA KROKU USTAWIONY NA 1:2- STEROWANIE PÓ KROKOWE
CZONA AUTOMATYCZNA REDUKCJA PR DU SILNIKA
STEROWANIE SYGNA AMI KROK/KIERUNEK
1 2 3 4
acze do pod czenia
napi cia zasilania
i wyprowadze silnika
ON
PODZIA KROKU USTAWIONY NA 1:2- STEROWANIE PÓ KROKOWE
WY CZONA AUTOMATYCZNA REDUKCJA PR DU SILNIKA
STEROWANIE SYGNA EM ANALOGOWYM
1 2 3 4
Potencjometr do
regulacji pr du silnika
ON
PODZIA KROKU USTAWIONY NA 1:1- STEROWANIE PE NOKROKOWE
WY CZONA AUTOMATYCZNA REDUKCJA PR DU SILNIKA
STEROWANIE SYGNA EM ANALOGOWYM
1 2 3 4
Diody LED
7. Diody LED na p ytce sterownika KB-01:
Prze cznik
DIP-switch
Sterownik posiada 4 diody LED sygnalizuj ce napi cie zasilania
sterownika, aktywny sygna kroku (CLK), kierunku (DIR), zezwolenia
(ENA). Poni ej pokazana kolejno diod LED na p ytce sterownika.
cze magistrali
RS 485
SYGNA ENA
Wej cie sygna ów
kierunku (DIR)
kroku (CLK)
Wej cie analogowe
zezwolenia (ENA)
0..5VDC
4
www.cncpro.pl
SYGNA DIR
NAPI CIE ZASILAJ CE
SYGNA CLK
www.cncpro.pl
9
6. Opis wyboru sterowania prze cznikiem DIP switch:
Do wyboru sterowania jak i opcji sterownika KB-01 s y prze cznik DIP
umieszczony na p ytce drukowanej. Posiada on 4 niezale ne , prze czalne
sekcje.
ON
1 2 3 4
Pierwsza sekcja oznaczona numerem 1 s y do wyboru podzia u kroków
silnika. Prze czona w pozycj “ON” ustawia podzia kroku w stosunku 1:1
(brak podzia u pe ny krok), prze czona w drug pozycj ustawia podzia
kroku w stosunku 1:2 (sterowanie pó krokowe).
Druga sekcja odpowiada za aktywacj automatycznej redukcji pr du silnika,
prze czona w pozycj “ON” dezaktywuje automatyczn redukcj pr du
silnika o 50% podczas postoju, prze czona w drug stron
aktywuje.
Trzecia sekcja odpowiada za wybór sterowania - sterowanie impulsami kroku
i kierunku lub sterowanie sygna em analogowym. W pozycji “ON” mamy
wybrane sterowanie sygna em analogowym, w drugiej pozycji sygna ami
kroku i kierunku.
Czwarta sekcja odpowiedzialna jest za wybór sterowania poprzez magistral
RS 485, prze czona w pozycj “ON” umo liwia sterowanie magistral RS
485. Uwaga- opcja ta ustawiana jest przed w czeniem zasilania sterownika ,
od razu po jego w czeniu sterownik bada czwart sekcje i je li jest w czona
na pozycj “ON” sterownik przechodzi w tryb sterowania RS 485 i adne
poprzednie ustawienia na pozosta ych 3 sekcjach nie s uwzgl dniane,
poniewa ich wybór ustalany jest magistral RS 485, by powróci do ustawie
pozosta ych 3 sekcji i wyboru innego trybu sterowania nale y od czy
napi cie zasilania sterownika i prze czy 4 sekcj w pozycj przeciwn do
pozycji “ON”. W momencie wybrania sterowania przez RS 485 pozosta e 3
sekcje prze cznika s
do wyboru ID sterownika (ID spo ród literek
X,Y,Z,A,B,C,E,D,).
Na nast pnej stronie przyk ady ustawionego prze cznika DIP.
8
www.cncpro.pl
4. Sposób pod czenia silnika do sterownika KB-01:
Do pod czenia sterownika s
cza rubowe ARK J1...J7. Do z cza
J6, J7 doprowadzamy napi cie zasilaj ce (w miejsce oznaczone GND
wpinamy przewód masowy napi cia zasilaj cego, w PWR dodatni biegun
napi cia), do pozosta ych 4 z cz oznaczonych A+, A-, B+, B- pod czamy
przewody od silnika: jedna para przewodów (pierwsza cewka silnika) w A+,
A-, druga para przewodów (druga cewka silnika) w B+, B-. Poni ej
przedstawiono przyk adowe poprawne pod czenie uzwoje silnika do z cz
A+, A-, B+, B-.
SILNIK BIPOLARNY
4 PRZEWODOWY
SILNIK UNIWERSALNY
A+
8 PRZEWODOWY
WI KSZA
DYNAMIKA
WI KSZY
MOMENT
A+
A-
A+
B+
A-
B-
AB+
B-
B+ B-
SILNIK UNIPOLARNY
6 PRZEWODOWY
WI KSZA
DYNAMIKA
WI KSZY
MOMENT
A+
A+
A-
AB+
B-
B+ Bwww.cncpro.pl
5
5. Opis z cza sygna owego:
Do sterowania sterownikiem KB-01 poprzez sygna y kroku(CLK),
kierunku(DIR, zezwolenia (ENA), s
cza J1, J2, J3. Z cz
optoizolowane wi c posiadaj po dwa zaciski na 1 sygna (zacisk masowy- i
zacisk sygna owy +). Podaj c napi cie 5VDC miedzy zacisk - a zacisk+
uaktywniamy wej cie, nale y pami ta by nie pomyli biegunowo ci
napi cia co mo e doprowadzi do uszkodzenia obwodu wej ciowego (masa
przewodu sygna owego w zacisk - , sygna 5V w zacisk +). Na tak
prawid owo pod czony sygna , sterownik zareaguje postaci:
- je li b dzie to impuls(stan wysoki H) na wej cie J1 (sygna CLK- sygna
kroku) to sterownik obróci silnik o jeden jego krok (lub pó krok je li
ustawiona jest opcja podzia u kroku 1/2). Je li na tym wej ciu nie b dzie
zmiany stany z wysokiego na niski - silnik “stoi” w jego uzwojeniach p ynie
pr d “silnik trzyma”, je li jest wybrana opcja automatycznej redukcji pr du
po oko o 0,5 sekundy sterownik zredukuje pr d w silniku o po ow co
spowoduje mniejsze straty energii na silniku podczas postoju jak i jego
moment trzymaj cy. |Reasumuj c w takt impulsów podawanych na wej cie
CLK obraca si silnik.
-Je li na wej ciu J2 b dzie panowa sygna 5V (stan wysoki H) to sterownik
zmieni kierunek obracania si silnika w takt impulsów podawanych na
wej cie kroku (CLK)- wi c sygna em DIR wyznaczamy kierunek obrotów
-Je li na wej cie ENA (zezwolenie) podamy sygna 5V sterownik wy czy
pr d uzwojeniach silnika, przez co mo liwe jest dowolne obracanie wa ka
silnika, mówimy wtedy e silnik jest “zluzowany” (dzia a w ka dej z opcji
sterowania, tak e w RS 485)
Do sterowania silnikiem przez sygna napi ciowy 0...5VDC s y z cze
J4. Posiada one 3 zaciski: zacisk - (masa sygna u analogowego - masa
sterownika), zacisk IN - wej cie napi cia 0...5VDC, zacisk + - (wyst puj na
nim napi cie +5VDC wzgl dem zacisku - s y on do zasilania
potencjometru je li chcemy u ywa go do sterowania silnikiem
krokowym.Podczas sterowania sygna em analogowym aktywne jest wej cie
ENA i napi cie na tym z czu wy czy prad w uzwojeniach silnika Na
nast pnej stronie przedstawiono sposób pod czenia, “u ywania” z cza
napi ciowego.
6
MASA
SYGNA U
ANALOGOWEGO
GND
IN
SYGNA
ANALOGOWY
0..5VDC
POTENCJOMETR
MINIMUM 5K OM
STEROWANIE
POTENCJOMETREM
STEROWANIE
NAPI CIEM
Sterowanie sygna em analogowym wygl da nast puj co:
-Podaj c na wej cie IN napi cie wzgl dem masy sterownika (z cza -)
od 0 do 2,4VDC (+- 25mV) spowoduje ze silnik kr ci si w jednym
kierunku z pr dko ci odwrotnie proporcjonaln do napi cia tzn. Im ni sze
napi cie tym wy sza pr dko silnika.
-Podaj c na wej cie IN napi cie od 2,4 do 2,6 (+- 25mV) silnik “stoji”.
-Podaj c na wej cie IN napi cie wzgl dem masy sterownika (z cza -)
od 2,6 do 5VDC (+- 25mV) spowoduje ze silnik kr ci si w drugim kierunku
z pr dko ci proporcjonaln do napi cia tzn. Im wy sze napi cie tym
wy sza pr dko silnika.
Dzi ki tak dobranym napi ciom sterowania mamy mo liwo sterowania
potencjometrem w taki sposób ze jego rodkowy zakres silnik ‘stoi” lewy i
prawy jego zakres to dwa ró ne kierunki silnika i pr dko ci narastaj ce z
kierunkiem obrotu potencjometru. Reasumuj c sprz gaj c potencjometr z
ojstikiem mamy sterowanie manualne posuwem danej osi.
Ostatnia mo liwo ci sterowania jest sterowanie magistral RS 485, omówion w
jednym z kolejnych punktów.
www.cncpro.pl
7