当前位置：南通康诚重工机械有限公司 >> 新闻中心 >> 8253在步进电动机运动控制系统中的应用
8253在步进电动机运动控制系统中的应用
摘 要：介绍了腭式破碎机通用定时／计数器8253在步进电机运动控制系统中的一种应用策略。针对步进电机的控制方案，简介了Intel8253的基本特性，并结合工程实际，提出了一种将Intel8253应用于步进电机伺服系统的控制技术，具体论述了如何对Intel8253进行编程，控制步进电机按控制规律运行。
关键词：步进星型卸料器电机；位置伺服系统；高精度
1喂料机 电机控制方案
步进电动机是数颚式粉碎机字控制系统中的执行电动机，步进电动机由专门的、可以产生一定频率、功率和时序的电脉冲的驱动器驱动。
改变加在驱动器上的数字脉冲信号的频率，可以改变驱动器矿石破碎机产生的时序脉冲的频率，从而调节电机的转速［1］。步进电机的转速n正比于脉冲信号的频率f、比例系数k与驱动器参数，与步进电机的相数及通电方式有关。
在工程开发过程中，当步进电机驱动器设计完成后，系统开环控制部分可采用图三次元振动筛1所示方案。
驱动器工作状态与步进电机转子旋转方向由单片机、数字信号处理器［2］或微型计算机［3］（或其外围设备）的ls螺旋输送机数字输出（D0）端直接控制，可以将方向控制U／D和使能控制EA定义为单片机或微型计算机的数字输出（D0）通道。
系统中Intel8253作为单片机或微机系统的外设，对555电路链式输送机产生的数字脉冲信号f0进行分频，可以提供频率大范围可调的数字脉冲信号，实现步进电机宽广范围的速度调节。
SH系列回转筛2 Intel8253在步进电机运动控制系统中的应用
2．1 Intel 82直通冲击式破碎机53芯片特点
Intel 8253是可编程定时／计数量螺旋进料器，片内包含3个独立通道，每个通道均为16位计数器，计数速率可达2．6MHz。
Intel8253具有3个功能相同的16位递双级破碎机减计数器，每个计数器的工作方式和计数长度分别由软件片机连接。
Intel8253的定时／计数器有6种工作方式：（1）计数结束中断方式。（2）可编程单稳态可弯曲刮板输送机。（3）频率发生器。（4）方波频率发生器。（5）软件触发方式。（6）硬件触发方式。
其中方式（4）为方波频率发生器方式，是我们对步进电机驱动、调速所采用的方式。工作方式（4）对输入方波频率f0进行N分频，输出频率为f的螺旋喂料机方波数字脉冲信号。
f＝f0／N
式中，N为写入计数器的计数值，当N的范围为2～65535，其输出变化范围达f0／65535～f0／2，尤其适用对步进电机中、低速运行时的速度调节。
2．2 一种基于步进电机的新型运动控制系统
航天“星星指向跟踪控制系统”中的运动控制部分，为基于稀土永磁步进电机的双自由度（俯仰、方位）位置伺服系统。系统总体设计思想使用计算机控制2台步进电机，每台步进电机代表天线运动的一个自由度，使天线指向任意给定位置，指向位置由旋转变压器测量。
系统控制原理图［4］如图2所示。 系统单个自由度由2路模拟电压给定目标位置，经微型计算机采样、A／D转换，再按一定控制规律控制稀土永磁步进电机，实现高精度的位置伺服精度。
系统硬件组成（单个自由度）如图3所示。 控制软件用VD＋＋6．0编写，通过软件操作，改变Intel 8253计数器工作状态，实现步进电机调速及位置伺服控制，具体实现方法：
（1）步进电机起动
步进电机驱动器使能端加载合适的控制信号后，起动步进电机只需对Intel8253所选用的计数器写入方式3控制字，然后写入所需计数值。计数器便会连续输出频率f＝f0／N的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按一定转速运行。
设nBase为Intel8253基址，LSB和MSB分别为要写入的计数值的低8位和高8位数据，C＋＋操作程序如下：
outp（nBase＋3，0x36）；／／0＃计数器工作于方式3
outp（nBase，LSB）；／／0＃计数器写入计数值低8位
outp（nBase，MSB）；／／0＃计数器写入计数值高8位
（2）步进电机转速调节
只需对8253的计数器写入新的计数值，计数器输出频率就会发生相应变化，进而改变驱动器产生的时序脉冲的频率，实现了步进电机转速的调节。
由前面算式可以知道，电机转速为：
n＝kf＝kf0／N
注意在步进电机运行过程中要始终保持8253计数器门控端GATE为高电平。C＋＋操作程序为：
outp（nBase，newLSB）；／／0＃计数器写入新计数值低8位
outp（nBase，newMSB）；／／0＃计数器写入新计数值高8位
（3）步进电机转动停止
以步进电机为执行机构的位置伺服系统，当执行机构运行到目标位置后，步进电机需停止转动并保持在该位置，这时切断提供给步进电机驱动器的脉冲信号f0，步进电机停止转动，同时仍有一定保持转矩。有两种方法：
一是将8253计数器的门控端GATE置为低电平，这时GATE端需定义为计算机系统的一个数字输出（DO）通道；二是将8253计数器工作方式改变为其他方式，而不写入新的计数值，这时8253计数器因等待新计数值的写入而停止工作，这种情况下，GATE门控端只需接高电平。
图3所示运动控制系统中，采用了第二种方法，通过改变计数器工作方式使Intel 8253停止输出数字脉冲信号。程序为：
outp（nBase＋3，0x36）；／／0＃计数器设为方式0，等待写入计数值，停止输出。
3 结 论
所述控制方法在“星星指向跟踪控制系统”中得到了成功应用。该系统采用步进电机直接驱动方案，跟踪速度达到0—4°／s，位置伺服误差不大于0．06°（双自由度），是一个低速、高精度的伺服跟踪系统。
实验结果证明，Intel 8253应用于步进电机运动控制系统，系统软件编程简单易行，对稀土永磁步进电机进行起动、停止和调速控制，步进电机运行良好，调速平稳。系统采用了高精度旋转变压器、高分辨率RDC转换器作为反馈通道，配合以指数控制规律，满足了超低速、高精度的位置伺服控制指标要求。
参考文献：
［1］ 李丰华，弓丹志．微型计算机接口技术在步进电机控制中的应用［J］．软件世界，2001（1）．
［2］ 李 竣，李学全，胡德金．基于数字信号处理器的步进电机运动控制［J］．微电机，1999（5）．
［3］ Ian Harries．Stepper Motor Autonomous Control Kit，Ian Harries Student Project Proposals［EB／OL］http：／／www．doc．ic．ac．uk／～ih／teaching／projprop．html，2001－05．20．
［4］ 李为民，邢晓正，胡红专，等．基于DSP的步进电机控制系统设计［J］．微特电机，2001（3）． (
相关资讯
- 聚合氯化铝(PAC)处理含油废水的方法
- 伸缩器的构造及特点
- 台达伺服电机在金属切削机床的应用
- 印矿业联盟拟抬升铁矿石出口价至去年的2倍
- 聚丙烯酰胺应用于哪些方面
- 金属蚀刻工艺流程详解
- 变频器的工作原理
- 松下召回300万台家电 不涉及中国市场
- 干燥设备技术相关术语
- 迅猛!快来体验破碎机商城自助选型新潮流
相关产品
- 粉碎机械
- 反击式粉碎机是一种利用冲击能来破碎物料的粉碎机械。此类粉碎机械以其优异的性能和良好的表现，被广泛应用于高速公路建设、水利工程和建筑用碎石加工等领域。
- 沙石粉碎机
- 沙石粉碎机是指排料中粒度大于三毫米的含量占总排料量50％以上的粉石机械。沙石粉碎作业常按给料和排料粒度的大小分为粗碎沙石粉碎机,沙石设备、中碎砂石破碎机,沙石设备和细碎砂石破碎机,沙石设备。
- 反击式粉碎机
- 反击式粉碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。
NBX.jpg)
- 颚式粉碎机
- 颚式粉碎机广泛地在冶金、化工、建材、电力、交通等工业部门。
- 鄂式粉碎机
- 鄂式粉碎机主要用于对中等硬度的各种矿石与大块物料的破碎，如石灰石、，广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业。
]33$DKNZJMIFM8R[33.jpg)
- 板式喂料机
- 板式喂料机可实现封闭、多点给料，适用于粉状或粒状、磨琢性和粘性都较小的物料，是常见自动给料机广泛用于建材、化工、冶金、煤炭等行业。
- 辊式粉碎机
- 压辊式粉碎机适用于在水泥，化工，电力，冶金，建材，耐火材料等工业部门破碎中等硬度的物料。
- 震动喂料机
- GZD系列震动喂料机，是专为破碎筛分中粗破碎机均匀输送大块物料而设计的新型振动给料机。广泛应用于冶金、煤矿、选矿、建材、化工、磨料等行业的破碎、筛分联合设备中。
- 冲击式粉碎机
- PL冲击式粉碎机广泛用于水利水电、耐火材料、建筑、高等级公路、铁路等行业的人工制砂作业。
- 石子粉碎机
- 石子粉碎机是生产建筑、公路、铁路等行业用砂和石料的专用生产线。
- 石头粉碎机
- 石头破碎机是矿山机械中必备的设备，常见的石头破碎机主要有鄂式粉碎机、移动粉碎机、反击式粉碎机、冲击式粉碎机、复合式粉碎机等。
- 石料粉碎机
- 反击式破碎机是常见的石料粉碎机以其优异的性能和良好的表现而在高速公路建设、水利工程和建筑用碎石加工等领域广泛应用。
- 振动喂料机
- 振动喂料机具有运转平稳、工作可靠、寿命长等特点，可为破碎机械连续、均匀喂料，并对物料进行粗筛分，振动喂料机广泛应用于选矿、建材、硅酸盐和化学工业中的碎石、筛分联合设备中。
- 立式粉碎机
- 立式粉碎机用于石灰石,水泥熟料、混合料、石膏、煤矸石、矿渣、铜矿石、铁矿石等各种物料的终粉碎，也是复混肥行业使用普遍的粉碎设备之一，适用于原料及返料的粉碎，尤其是对于含水率高的物料适应性强、不易堵塞、下料顺畅。
- 自动喂料机
- 链板式自动喂料机是一种广泛用于建材工业的连续送料机械设备，利用这种设备可实现均匀送料，同时还能实现定量定比例给料。这种设备主要由机架，给料箱，送料链轮，链板，电机等部件组成。工作时电机驱动链轮，链轮带动链板转动，转动的链板再将给料箱内的物料均匀带出。
- 对辊粉碎机
- 对辊粉碎机主要用于建筑部门、化工、水泥、砂轮原料、陶瓷、磷肥等各种硬度材料的中碎、细碎。
- 页岩粉碎机
- 页岩粉碎机粉碎机是通过双转子两道连续破碎,无筛条装置, 各种湿渣均可破碎,既水中捞出来也可随时破碎,不存在粘结堵塞现象。
- 板式喂料机
- 板式喂料机(板式给料机)适用范围广，对具有锋利棱角的和对输送机有强烈磨损性的物料或成件物品都可输送，而且输送物料块状(粒度)大。还适宜输送小于400℃以下的高温物料。
.jpg)
- 星型卸料器
- 星型卸料器耐磨损封闭型转子叶轮该型星型卸料器特点是转子叶片的端部衬聚氟乙烯密封条，能保证叶片端部与壳内壁有良好接触，并且磨损后可方便地调节叶片端部。
- 微型螺旋喂料机
- 微型螺旋喂料机通常应用于细粉料、超细粉料生产流程中，把细粉、超细粉料从贮料仓或漏斗中定量、连续地给到受料装置中去。
- 湿料粉碎机
- 湿料粉碎机又名煤矸石粉碎机，矿石粉碎机，用来粉碎各种矿物质。
- 煤矸石粉碎机
- 煤矸石粉碎机又称无筛底粉碎机，炉渣粉碎机，煤渣粉碎机，页岩粉碎机。
- 垃圾粉碎机
- 垃圾粉碎机是一种由粉碎刀辊系，承载机箱，料斗，动力系统，电子控制系统组成的机器，主要用于粉碎生活垃圾，建筑垃圾，塑料废料，电子垃圾等。其功能主要是减少其体积节省空间以便于运输，回收利用。
- 矿石粉碎机
- 矿石粉碎机是通过双转子两道连续破碎,无筛条装置, 各种湿渣均可破碎,既水中捞出来也可随时破碎。
- 微型电磁振动喂料机(GZV)
- 微型给料机为座式结构，工作时只需放置在工作台上即可。另可在给料槽内增加一～二层筛网，成为小型振动筛分设备。
- 振动粉碎机
- 振动粉碎机适用于矿山、冶金、水泥、建材工、化工、水电等行业。
- 振动喂料机(ZSW)
- 振动喂料机系直线式给料机，具有运转平稳、工作可靠、寿命长等特点，可为破碎机械连续、均匀喂料，并对物料进行粗筛分，广泛应用于选矿、建材、硅酸盐和化学工业中的碎石、筛分联合设备中。
- 振动喂料机(GZD)
- 振动喂料机系直线振动式给料机，具有运转平稳、工作可靠、寿命长等特点，可为碎石机械连续、均匀喂料，并对物料进行粗筛分。
- 螺旋喂料机
- 单管螺旋喂料机是各工业部门中机械化与自动化给料工作的机组之一，广泛应用于建材、化工、冶金等行业。
最新产品
CZ系列仓壁振动器
- 仓壁振动器用于防止和排除各种料仓由于物料的内摩擦、潮解、带电、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”现象；亦可用于清除各种仓壁、管道粘结物料
防闭塞装置(ZFB)
惯性振动器(ZG)
振动电机
最新资讯
- 关于网站内容违禁词、极限词失效说明
- 振动输送机的六大选型步骤及四大注意点
- 惯性振动输送机运行期间会出现哪些故障呢
- 刮板输送机的特点表现
- 螺旋输送机的六点操作注意事项
- 中型板式给料机有什么结构特点，怎样维护保养
- 怎样调节惯性振动给料斗出料量大小
- 操作振动给煤机的工作原理是什么，又有哪些操作注意点
- 关于圆振动筛先进结构及使用与维护要点
- 如何维护检修，才能延长电机振动给料机的使用寿命
