comanda motor pas cu pas

Download comanda motor pas cu pas

Post on 03-Apr-2018

289 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    1/30

    Universitatea Tehnic Cluj-Napoca

    Facultatea de Electrotehnic

    Catedra de Electrotehnic

    Sistem electric de acionare

    comandat de calculator

    Rezumat Tez de doctorat

    Conductor tiinific

    Prof.univ.dr.Dan Micu

    Doctorand

    ing.Ovidiu igovan

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    2/30

    2

    Cuprins

    Cap1. Introducere.................................................................................................................2Cap2. Stadiul actual al cunoaterii n comanda motoarelor pas cu pas ..................................6 Motorul pas cu pas ............................... ................... ............................... ................... ...........6

    2.1 Definiie ........................... ...................... ............................ ................... ......................6Moduri de comand..........................................................................................................72.2 Comanda software ........................... ....................... .............................. .................... ..7

    2.2.1 Comanda folosind limbajul C.................................................................................82.2.2 Program2.Comanda cu jumtate de pas ...................... ............................... ..........8

    2.3 Comanda MPP cu microcontrolere ......................... ............................ ................... .....92.3.1 Comanda cu putere ntreag...............................................................................10Program1 ........................... ...................... ............................ ................... ....................10

    Cap3. Portul paralel LPT......................................................................................................10

    3.1 Exemplu de circuit de comand prin portul paralel....................................................113.2 Variant original de program pentru MPP unipolar..................................................12Cap4. Protocoale de comunicaie........................................................................................14

    4.1 Protocolul X10...........................................................................................................144.2 Protocolul Super Stepper...........................................................................................15

    Cap5. Contribuii la realizarea protocolului XMSIG .................... ............................... ...........175.1 Crearea unei ci de comunicaie ntre oricare dou PC-uri.........................................175.2 Trimiterea datelor la distan ntr-o foaie de calcul n Excel.......................................185.3 Crearea unui format de cadru al unui cuvnt de protocol ......................... .................20

    Cap.6 Concluzii....................................................................................................................23BIBLIOGRAFIE SELECTIV ........................... .......................... ........................... ....................28

    Cap1. Introducere

    Conectarea unui actuator cu motor pas cu pas la un calculator presupuneimplementarea unei interfee ntre cele dou componente.Industrial exist o mare varietate de interfee,fie cu circuite integratespecializate, fie cu microcontrolere, fie cu microprocesoare.

    Schema blocurilor funcionale ar fi :

    Translatorul care livreaz impulsurile de comand.

    Driverul care asigur curentul necesar nfurrilor

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    3/30

    3

    Se face o prezentare general a motoarelor pas cu pas insistnd asupraregimurilor de comand ale motorului unipolar.Se evalueaz modaliti decomand hardware cu tranzistoare, cu circuite integrate specializate(LM297LM 298) sau cu microcontrolere.

    Centrul de greutate ns l reprezint partea de comand software,n ideea folosirii de hardware minimal i a suplinirii componentelor hardprin software.Se propune folosirea unui driver simplu cu tranzistoare conectat la portulparalel al calculatorului,acesta primind secvenele de comand necesare princontrolul software al portului paralel.Ideea a fost de a realiza o interfa ct mai simpl folosind doar facilitaileoferite de orice calculator, eliminnd pe ct posibil folosirea unor circuiteintegrate specializate i beneficiind de puterea calculatorului incomparabilmai mare dect a oricrui circuit integrat specializat.

    S-a folosit astfel editorul Visual Basic din programul Excel care esterezident n orice calculator deci nu e necesar instalarea unui softwarespecial pentru acionarea electric a motorlui conectat la calculator prinintermediul portului paralel ( LPT ).Pentru uurarea controlului s-a proiectat o interfa simpl cu utilizatorul,intuitiv, alocnd butoanelor de comand create semnificaiacorespunztoare tipurilor de comand posibile pentru un MPPunipolar.(monopolar,bipolari jumtate de pas).Comanda se poate face pas cu pas sau rotaii complete, iar viteza se poate

    regla prin modificarea duratei impulsurilor de comand folosindinstruciunea Sleep().Dezvoltnd posibilitatea conectarii mai multor actuatoare distribuite oriunden Internet,s-a impus crearea unui protocol de comunicare ntre centrulde comandi actuatoare.

    S-a studiat astfel Protocolul X10 care permite controlul diverselordispozitive electronice printr-un protocol de comunicaie grefat pecircuitul prizelor dintr-o cas.Protocolul permite adresarea dispozitivelorprecum i transmiterea de comenzi specifice doar dispozitivelor grupate

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    4/30

    4

    ntr-o singur locaie.Formatul unui cadru conine cmpurile de Start,CodCasi Cod Comand.

    Dezavantajele sunt :Suportul datelor tensiunea reelei de 220V.Limitare local la nivel cas,instituie etc.Achiziie echipamente de la productor.

    Un alt protocol studiat Protocolul Super Stepper conecteaz un modulMaster Controler la 32 de module sclav pe o magistral de date (SSB-superstepper bus) cu 3 linii :SST super stepper transmit, SSR - super stepper receive i Mas.Formatul unui cadru conine un octet Antet i unul sau mai muli Operanzi nfuncie de codul comenzii coninute n antet.Dezavantajele sunt :Interfaare echipamente cu RS-422.Necesar construirea reelei de interconexiuni.Instalare software dedicat.

    Pentru a obine posibilitatea controlului unor actuatoare distribuiteoriunde n lume a fost nevoie de folosirea Internetului.Orice protocol de comunicaie trebuie s asigure trei cerine :

    1. S ofere utilizatorului specificaii clare de utilizare.

    2. Fiabilitatea : Detecia erorilor de comunicaie.Tratarea erorilor decomunnicaie se poate face prin detecie sau prin corecia erorilor.Algoritmii de corecie consum ns mult timp i nu sunt folosii npractic.Este preferat detecia erorilor i retransmisia cadrelor eronatedeoarece mecanismul este mult mai rapid.

    3. Reziliena : Refacerea pachetelor pierdute.

    Cerinele sunt asigurate de protocolul TCP/IP .

    Ideea : ncapsularea comenzilor n pachete TCP/IP care folosetealgoritmul CRC(Cyclic Redundancy Check) pentru detecia erorilorde transmisie.

    Utilizarea modelului Client-Server.

    Acesta ofer o suit de protocoale numit TCP/IP care faciliteazcomunicarea ntre oricare dou calculatoare conectate la reeaua Internet,pe baza adresei IP i respectiv MAC.S-a folosit pentru implementare modelul Client-Server.

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    5/30

    5

    Acesta presupune crearea a dou socluri pe fiecare calculator i alocarea lafiecare soclu a unei adrese de port local la care s atepte cereri de conectare

    din partea aplicaiei Client.Soclurile pot fi interpretate prin analogie, cu aparatele telefonice din reeauatelefonic.Orice telefon are nevoie de alocarea unui numar la care abonatuls poat fi sunat.Prin analogie fiecrui soclu i va fi ataat un numr de portla care poate fi accesat.Crearea soclurilor n Visual Basic este realizat prin folosirea controluluiwinsock care trebuie inserat n formularul VB care va fi creat pentruaplicaia Server.Era nevoie ns de un protocol de nivel nalt care s fie ncapsulat n stivaTCP/IP i care s poat adresa i trimite comenzi,oricrui actuatorconectat la un calculator legat la Internet.Protocolul definete un format de cadru format din trei cmpuricorespunztoare parametrilor de comandi codurilor comenzilor pentruregimurile de comand monopolar,bipolari cu jumtate de pas crora lise aloc trei TextBox-uri n formularul creat n Visual Basic 6.Fiecare cmp are alocat un TextBox care conine valoarea parametrilor i acomenzilor.Comenzile i parametrii se transmit conacatenate sub forma unui ir decaractere delimitate prin caracterul spaiu.

    La recepie folosind instruciunea InStr (start characternumber,string,delimiter)afm numrul de caractere pna la apariia primului caracter delimitator,apoi pn la al doilea procesul fiind repetat pn la ultimul delimitator.Apoi cu instruciunea Mid (string,start character number,stop characternumber)sunt extrai parametrii de comandi codurile comenzilor.Sunt apelate acum rutinele de comand corespunztoare codurilorrecepionate, care vor transmite secvenele de comand motorului pas cupas.Comanda se face pas cu pas sau rotaii complete.Teza soluioneazi problema transmiterii la distana a datelor ntr-o foaiede calcul creat n Excel i aflat la distan pe un calculator conectat lareeaua Internet.Soluia poate fi folositi pentru actualizarea unei foi de calcul Excel creatde proprietar pe o pagin Web public.Protocolul elaborat rezolv aceast problemi va fi descris n tez.Teza ofer astfel dou soluii originale referitoare la interfaarea

  • 7/28/2019 comanda motor pas cu pas

    6/30

    6

    actuatoarelor cu calculatorul folosind programul Excel i la implementareaunui protocol de comunicaie (protocolul XMSIG) ntre u