雷賽運動控制卡與步進電機驅(qū)動器連接方法與案例解析
為了幫助使用者更好地了解雷賽公司運動控制卡、步進電機驅(qū)動器的特點,掌握運動控制卡與步進驅(qū)動器的連接方法,本文主要概述了脈沖輸出模式、脈沖輸出驅(qū)動方式的概念,講述了運動控制卡與步進驅(qū)動器的連接方法,并對幾個典型的故障案例進行了分析,指導使用者自行排查問題,完成自動控制系統(tǒng)構(gòu)建。
一、脈沖輸出模式與脈沖輸出驅(qū)動方式
1、 脈沖輸出模式
雷賽運動控制卡支持兩種脈沖輸出模式:一是單脈沖(脈沖+方向),一種是雙脈沖(CW+CCW),可以通過調(diào)用運動控制卡的底層函數(shù)進行設(shè)定。
(1) 單脈沖模式中,PUL和DIR信號如圖1-1所示:
圖1-1 單脈沖模式脈沖輸出
(2)雙脈沖模式中,PUL和DIR信號如圖1-2所示:
圖1-2 雙脈沖模式脈沖輸出
2、脈沖輸出驅(qū)動方式
雷賽運動控制卡支持兩種脈沖輸出方式:一是單端輸出,一是差分輸出,可以通過運動控制卡上的跳線開關(guān)進行選擇。
二、雷賽運動控制卡與步進電機驅(qū)動器的連接方法
雷賽運動控制卡與步進電機驅(qū)動器的連接方式只有兩種:一是單端接法;一是差分接法。由于雷賽公司所有的運動控制卡對單端、差分接法都是支持的,因此,在實際應(yīng)用中,具體采用哪種接線方法,只取決于電機驅(qū)動器的接口特點。
如雷賽公司步進電機驅(qū)動器M415B只支持單端接法,則運動控制卡(本文以雷賽運動控制卡DMC2410為例進行說明)與M415B的配線只能如下圖所示:
圖2-1 DM2410卡與步進電機驅(qū)動器M145B的單端信號接法
1、運動控制卡內(nèi)部跳線設(shè)置為單端輸出。
2、步進電機驅(qū)動器的公共端OPTO、PUL、DIR分別接控制卡的PC+5V(PUL+或DIR+),PUL-、DIR-。
雷賽公司步進電機驅(qū)動器MD556對單端接法、差分接法均支持,則運動控制卡與MD556的配線可以采用單端接法或差分接法(為了提高抗干擾能力,建議采用差分接法)。驅(qū)動器MD556差分接法的配線如圖2-2所示:
圖2-2 DM2410卡與步進電機驅(qū)動器MD556的差分信號接法
1、運動控制卡內(nèi)部跳線設(shè)置為差分輸出。
2、步進電機驅(qū)動器的公共端PUL+、PUL-、DIR+、DIR-分別接控制卡的PUL+、PUL-、DIR+、DIR-。
驅(qū)動器MD556單端接法的配線如圖2-3所示:
圖2-3 DM2410卡與步進電機驅(qū)動器MD556的單端信號接法
1、運動控制卡內(nèi)部跳線設(shè)置為單端輸出。
2、步進電機驅(qū)動器的公共端PUL+、PUL-、DIR+、DIR-分別接控制卡的PUL+、PUL-、DIR+、DIR-。
三、雷賽控制卡與驅(qū)動器連接的故障案例分析及其解決辦法
1、 案例一
現(xiàn)象:
無論運動控制卡給步進驅(qū)動器發(fā)送正向脈沖還是負向脈沖,電機都能跑,但只往一個方向運動,其接法方法如圖3-1所示。
圖3-1 控制卡發(fā)正向脈沖
圖3-2 控制卡發(fā)負向脈沖
原因:
根據(jù)故障現(xiàn)象可以判斷:運動控制卡的脈沖輸出模式為單脈沖,驅(qū)動器為雙脈沖模式。運動控制卡的脈沖輸出模式與驅(qū)動器的脈沖接收模式不一致。因此,當控制卡發(fā)正向脈沖,如圖3-1所示,脈沖從控制卡的PUL端輸出,由于控制卡的PUL與驅(qū)動器的PUL相連,這時驅(qū)動器的PUL端有脈沖輸入,則電機正轉(zhuǎn)。當控制卡發(fā)負向脈沖,如圖3-2所示,脈沖還是從控制卡的PUL端輸出,然后從驅(qū)動器的PUL端輸入,則電機還是按原來的方向運動。
解決辦法:
把運動控制卡的脈沖輸出模式改為雙脈沖或把驅(qū)動器的脈沖模式設(shè)置為單脈沖模式。讓控制卡的脈沖模式與驅(qū)動器的脈沖模式保持一致。
2、案例二
現(xiàn)象:
運動控制卡給驅(qū)動器發(fā)送正向脈沖,電機正轉(zhuǎn)正常。運動控制卡給驅(qū)動器發(fā)送負向脈沖,電機不能運動。接法方法如圖3-3所示。
圖3-3 控制卡發(fā)正向脈沖
圖3-4 控制卡發(fā)負向脈沖
原因:
根據(jù)故障現(xiàn)象可以判斷:運動控制卡的脈沖輸出模式為雙脈沖,驅(qū)動器為單脈沖模式。運動控制卡的脈沖輸出模式與驅(qū)動器的脈沖接收模式不一致。因此,當控制卡發(fā)正向脈沖,如圖3-3所示,脈沖從控制卡的PUL端輸出,由于控制卡的PUL與驅(qū)動器的PUL相連,這時驅(qū)動器的PUL端有脈沖輸入,則電機正轉(zhuǎn)。當控制卡發(fā)負向脈沖,如圖3-4所示,脈沖從控制卡的DIR端輸出,然后從驅(qū)動器的DIR端輸入,驅(qū)動器的PUL端沒有接收到脈沖輸入,則電機停止不動。
解決辦法:
讓控制卡的脈沖模式與驅(qū)動器的脈沖模式保持一致。
3、案例三
現(xiàn)象:
運動控制卡給驅(qū)動器發(fā)送正向脈沖,電機抖動。運動控制卡給驅(qū)動器發(fā)送負向脈沖,電機反轉(zhuǎn)正常。接法方法如圖3-5所示。
圖3-5 控制卡發(fā)正向脈沖
圖3-6 控制卡發(fā)負向脈沖
原因:
經(jīng)查實:運動控制卡與驅(qū)動器的脈沖模式均為單脈沖模式,控制卡的脈沖輸出與驅(qū)動器的脈沖輸入模式是匹配的;但驅(qū)動器的需要單端驅(qū)動方式輸入,而運動控制卡的跳線設(shè)置為差分輸出,控制卡與驅(qū)動器的脈沖輸出/輸入驅(qū)動方式不一致。因此,當控制卡發(fā)正向脈沖時,如圖3-5所示,驅(qū)動器的PUL和DIR都有脈沖輸入,電機抖動。當控制卡發(fā)負向脈沖時,如圖3-6所示,驅(qū)動器的PUL輸入脈沖信號,DIR輸入電平信號,電機運轉(zhuǎn)正常。
解決辦法:
通過板卡上的跳線開關(guān),把運動控制卡設(shè)置為單端輸出。
四、小結(jié)
本文以雷賽運動控制卡與雷賽步進驅(qū)動器為例分析了控制卡與驅(qū)動器連接的方法,主要有兩點:一控制卡與驅(qū)動器之間的脈沖輸出模式要一致;二控制卡與驅(qū)動器之間的脈沖輸出驅(qū)動方式要匹配。在運動控制卡和驅(qū)動器性能均完好的情況下,出現(xiàn)了文中案例的故障現(xiàn)象時,應(yīng)檢查控制卡與驅(qū)動器之間的脈沖輸出模式、脈沖輸出驅(qū)動方式是否正確。如果控制卡與驅(qū)動器的接線與脈沖模式配置均正確,但還是出現(xiàn)上述故障,則可能是控制卡或驅(qū)動器內(nèi)部發(fā)生了故障,請與雷賽公司技術(shù)人員聯(lián)系,及時返還公司檢修。
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