基本信息
- 项目名称：
- 基于XC164CS的步进电机手持控制单元
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目为步进电机手持式多功能控制器。它是通过手持单元中单片机发出脉冲信号来精确控制电机运行为原理设计开发的。本装置优于市场上主流的步进电机脉冲发生器，它不仅可以实现快速启停、正转反转控制、在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率实现调速，还在这基础上开发出测量及显示电机行进距离以及设定运行距离的半自动化控制技术。
- 详细介绍：
- 本项目为步进电机手持式多功能控制器。它是通过手持单元中单片机发出脉冲信号来精确控制电机运行为原理设计开发的。本装置优于市场上主流的步进电机脉冲发生器，它不仅可以实现快速启停、正转反转控制、在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率实现调速，还在这基础上开发出测量及显示电机行进距离以及设定运行距离的半自动化控制技术。此控制器特点是低成本同时又具有较高的稳定性，与市场现有的产品相比具有更先进的输出模式：按时间输出或脉冲数输出，可任意设定输出脉冲时间和输出脉冲数；针对数控机床可设定机床运行距离。因此在机床等机械加工设备以及各种控制装置等众多领域有着及广泛的应用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本项目设计的主要目的是传统外圆磨床做一款高性价比的自动化控制解决方案，同时本设计的控制技术又能推广到众多需要步进电机控制技术的场合，操作简单功能全面提高生产水平兼顾节约设备成本为步进电机手持式多功能控制器。它是通过手持单元中单片机发出脉冲信号来精确控制电机运行为原理设计开发的。本装置优于市场上主流的步进电机脉冲发生器，它不仅可以实现快速启停、正转反转控制、在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率实现调速，还在这基础上开发出测量及显示电机行进距离以及设定运行距离的半自动化控制技术。此控制器特点是低成本同时又具有较高的稳定性，因此在机床等机械加工设备以及各种控制装置等众多领域有着及广泛的应用。 创新点，技术关健： 与市场现有的产品相比具有更先进的输出模式：按频率输出或脉冲数输出，可任意设定输出脉冲频率和输出脉冲数；针对数控机床可设定机床运行距离 . 1.采用infineon XC164CS 16位单片机作为主控芯片。 2.输出模式: 按频率输出或脉冲数输出。可任意设定输出脉冲频率和输出脉冲数。 3.针对数控机床可设定机床运行距离。 4.输出脉冲最高100KHz。 5.“左限位”和“右限位”，当马达在运动过程中检测到“限位”信号，则停止。 显示: LCD屏显示。
科学性、先进性
- 技术特点和优势: 本设技优于市场上主流的步进电机脉冲发生器，它不仅可以实现快速启停、正转反转控制、在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率实现调速，还在这基础上开发出测量及显示电机行进距离以及设定运行距离的半自动化控制技术。此控制器特点是低成本同时又具有较高的稳定性。 使用范围及应用前景： 本项目设计的主要目的是传统外圆磨床做一款高性价比的自动化控制解决方案，同时本设计的控制技术又能推广到众多需要步进电机控制技术的场合机械加工设备以及各种控制装置等众多领域有着及广泛的应用。主要特点是其成本低于同类产品，拥有低成本高性价比的市场竞争力，同时其通用性强使得本产品的市场接受能力也高于同类产品。向机床设备制造厂进行推广是传统设备更具灵活性，同时提高生产效率。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 面议
作品可展示的形式
- 实物﹑现场演示﹑图片﹑样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本项目设计的主要目的是传统外圆磨床做一款高性价比的自动化控制解决方案，同时本设计的控制技术又能推广到众多需要步进电机控制技术的场合机械加工设备以及各种控制装置等众多领域有着及广泛的应用。主要特点是其成本低于同类产品，拥有低成本高性价比的市场竞争力，同时其通用性强使得本产品的市场接受能力也高于同类产品。向机床设备制造厂进行推广是传统设备更具灵活性，同时提高生产效率。
同类课题研究水平概述
- 许多欧美运动控制器制造商历经多年积累，提供许多先进的控制算法，如伺服调节、PVT算法、样条插补、反向运动学算法、龙门双驱动算法、空间圆弧插补、速度前瞻和轨迹拟合，以及电子齿轮、电子凸轮、虚拟轴、高速位置锁存、位置比较输出等。国内运动控制器在这方面还存在较大差距，有的甚至处于起步阶段。 国外很多先进的运动控制器都提供方便易用的二次开发、调试平台，针对行业应用提供了丰富的功能模块，将复杂的算法“打包”后以简单的接口提供给客户，降低了二次开发的难度。另外，许多国外运动控制器都提供易学易用的“代码编辑和生成系统”，提供简单明了的指令集。让二次开发人员可以“望文生意”，在短时间内掌握开发调试方法。而国内大多数运动控制器提供的开发包都是运动控制函数，缺少专门的程序编译调试环境，需要二次开发人员用VB、VC在等高级编程语言调用这些控制函数。这需要二次开发人员首先要掌握这些编程语言，而且还需要具备Windows环境下的编程技巧，在一定程度上限制了运动控制产品应用推广。 另外，国内厂商提供的通用运动控制器大多基于“PC+运动控制卡”的结构模式，而在很多自动化设备中，由于更高的控制实时性、更高的可靠性等要求，或现场环境、安装空间等因素的限制，不允许采用这种PC-Based的运动控制器。许多国外先进运动控制器制造商都提供基于ARM技术或DSP技术的独立式运动控制器，可大大提高运动控制系统的控制实时性和可靠性。同时这些独立式控制器提供丰富的通讯接口（如Modbus、USB、Ethernet，DeviceNet、Profibus、CANopen等），可方便地与其他设备交换数据。 而在运动控制器产品应用方面，国内还处于起步阶段，与欧美发达国家相比，政府在这方面的投入也很少，高等院校的教育涉及很少，缺乏能够开发和应用运动控制器的人才。在市场推广过程中碰到的最大困难就是系统集成商和设备制造商缺乏应用工程师，使得运动控制器的应用工作受阻，售后技术支持难度加大。
