工业控制计算机应用案例分享

采用工业控制计算机与单片机组成的上下位机控制系统，可以实现较为复杂的控制过程，如机器人控制、工业过程控制，以及相应的控制算法、控制策略、路径规划、协调控制、数据通信及处理、图像处理、最优控制和自适应控制等控制方法的实现。本例仅以步进电动机作为控制对象，说明工控机在工业控制中实现的过程。

1.设计要求

1）步进电动机能实现正、反转，具有加速、恒速和减速功能。

2）步进电动机能实现正、反方向的点动调整及停止功能。

2.控制系统的元件选择

（1）步进电动机的选择 根据步进电动机工作负载情况，通过计算，选择如下：

1）永磁式步进电动机：35BY48BH10，其技术参数见表9-87。

表9-87 35BY48系列技术参数

2）混合式步进电动机：42BYGH101，其技术参数见表9-88。

表9-88 42BYGH系列技术参数

（续）

3）混合式步进电动机：57BYGH803，其技术参数见表9-89。

表9-89 57BYGH系列技术参数

（2）步进电动机驱动器的选择

1）永磁式步进电动机驱动器选择。永磁式步进电动机驱动器选用，其接线图如图9-68。其中CP接PCL-839的PLUSE信号，DIR接PCL-839的DIR信号，V_CC接12V直流电源，A、-A，B、-B接步进电动机的对应绕组，0接步进电动机的0端。

2）混合式步进电动机驱动器的选择。混合式步进电动机驱动器选用，其接线图如图9-69。其中CP接PCL-839的PLUSE信号，DIR接PCL-839的DIR信号，V_CC接12V直流电源，A、-A，B、-B接步进电动机的对应绕组。

(www.xing528.com)

图9-68 永磁式步进电动机驱动器接线图

图9-69 混合式步进电动机驱动器接线图

（3）驱动卡的选择 给步进电动机驱动器发送控制信号通过驱动卡完成，驱动卡选用PCL-839。PCL-839是三轴智能步进电动机驱动卡，该卡的三个PCL-AK智能控制芯片可以执行各种动作，可以通过板卡上的I/O寄存器对每个轴进行控制，也可以使用该卡的高级解释器，利用VisualC语言进行编程控制，PCL-839的功能见表9-90。其各引脚功能如图9-70所示。其中DIR/-dir：方向信号输出（在方向模式下）或（-）方向脉冲输出（在脉冲模式下）；PLUSE/+dir：脉冲信号输出（在方向模式下）或（+）方向脉冲输出（在脉冲模式下）；EXT。V_CC：外电源，5V或12V直流电源；CO-：各通道地；EL+：（+）方向紧急限位开关；EL-：（-）方向紧急限位开关；SD+：（+）方向减速限位开关；SD-：（-）方向减速限位开关；ORG：原位归零开关；LCO-：各通道限位开关地。

表9-90 PCL-839驱动卡功能说明

图9-70 PCL-839引脚排列图

（4）工业控制计算机的选择 工控机可以适当选择配置高一些的工控机，为以后的开发提供裕量，本例选择IPC-610工控机，其配置为PⅢ500，16-B内存，20GB硬盘等。

3.电路接线图

电路接线图如图9-71所示。

4.编程

部分程序清单如下，其对话框如图9-72所示。

图9-71 电路接线图

图9-72 步进电动机控制对话框