正文描述:《支持modbusrtu协议步进电机控制器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第20卷第17期电子设计工程2012年9月V01.20No.17ElectronicDesignEngineeringSep.2012支持ModbusRTU协议的步进电机控制器设计许家林,王鹤,朴仁官(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130000)摘要:针对在设备中需要控制多个步进电机的需求,设计了基于RS一485网络的步进电机控制系统。使用STM32单片机实现了ModbusRTU协议,有效解决了单个处理器不能同时控制大量步进电机的问题和多步进电机驱动系统中零点位置、极限位置信号处理的实时性的问题。该方法
2、在多个项目中得到了应用,既能满足实时性要求.又具有很好的扩展性能。步进电机的驱动使用了集成驱动芯片,详细分析了该芯片的使用中的关键技术。关键词:步进电机;ModbusRTU;RS一485;A3979:电流衰减中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1674—6236(2012)17—0087—03DesignofsteppermotorcontrollersupportingModbusRTUprotocolXUJia-lin,WANGHe,PIAORen·guan(ChangchunInstituteofopti
3、cs,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130000,China)Abstract:Inordertosatisfytherequirementofcontrollingmultiplesteppermotors,asteppermotorcontrolsystembasedonRS-485networkwasdesigned.STM32MCUwasusedtoimplementtheModbusRTUprotoco1.Theproblem
4、thatonesingleprocessorcouldnotcontrollotsofsteppermotorssimultaneouslywasresolvedeffectivelyandthesignalsofthezeropositionsandlimitpositionswereprocessedreal—time.Themethodwasappliedinmultipleprojects.Itnotonlymetthereal-timerequirements,butalsohadgoodexpansibili
5、ty.Accordingtodesignrequirement,integratedsteppermotordriverchipswereutilizedandthekeytechnologiesinuseoftheintegratedsteppermotordriverchipswereanalyzeddetailedly.Keywords:steppermotor;ModbusRTU;RS一485;A3979;currentdecay步进电机由于其转动的角度和其输入驱动脉冲的个数片机作为步进电机的主控处理器,并且在S
6、TM32中实现了成正比,可以使用开环控制来代替闭环控制,因此,在精度要Modbust21协议。求不高的运动控制系统中,在工业领域得到了大量应用。特1系统结构别在多自由度的设备中.步进电机的个数随着自由度的增加而增加。随着电机个数的增加,使用一个处理器来控制所有基于RS一485网络的多步进电机控制系统的结构如图1的电机已经不能胜任。而通常需要遵循严格的时序要求的运所示,在图中,有一个主机多个从机,使用总线型的拓扑结构动可能只有2~3个.这些有严格时序要求运动的控制必须使将所有的主机、从机组成网络。用1个处理器来实现:而其他
7、的运动没有严格时序要求的运动,可以使用不同的处理器来控制。各个处理器之间的同步可以使用网络总线进行通讯。基于ModbusRTU的电机控制系统在伺服系统中得到了应用【”.一个较为简单易实现该协议的网络便是RS一485网图1主从式RS-485网络结构络。这是个主从式的网络结构,使用一个主机多个从机。主机Fig.1Master—slavetypeRS一485networkstructure负责所有电机的管理.从机接收主机各种运动指令,并且执在单个处理器构成的从机单元中,根据需要严格联动的行响应的指令。根据实时性要求.从机处理器
8、可以只控制一步进电机的数量.需要设计单轴、双轴和三轴的步进电机控个电机.也可以控制多个电机。这种基于网络的步进电机控制单元,这些控制单元在系统网络中有各自的地址,并且有制器.可以控制的电机数目由原理的几个可以宽展到上百各自的ModbusRTU数据模型。个,并且分模块设计的设计方法也增加了系统的可靠性。一个三轴控制单元
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