scada control de motor
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CONTROL DE MOTOR PASO A PASO TECNÓLOGO EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
CENTRO INDUSTRIAL DE MANTENIMIENTO Y MANUFACTURA SOGAMOSO-BOYACA-ABRIL DE 2011
Jairo José Barrera Pinto Ingeniero de diseño y automatización electrónica
Sistema de control para un motor pasó a paso por medio de Labview
Uno de los objetivos de un sistema de control y adquisición de datos es el de controlar
mecanismos a distancia y a conveniencia del proceso de una manera amigable u ergonómica de
manara que el operador tenga la información clara del estado del proceso.
Para poder realizar el control de un instrumento en nuestro laboratorio se realizara lo siguiente:
Por medio del puerto paralelo del computador y un interface entre el operador y el PC se
controlara la dirección, posición y velocidad de un motor paso a paso.
En esta guía usted encontrara lo necesario para realizar lo anterior, en la primer sección
encontrara información acerca del puerto paralelo, en la segunda sección encontrara información
acerca del motor paso a paso y finalmente encontrara un ejemplo en Labview para controlar la
velocidad de un motor paso a paso por medio del puerto paralelo.
Implemente un sistema que permita:
1. cambiar la velocidad
2. Cambiar el sentido de giro
3. Permitir que el motor gire un Angulo deseado.
4. Permitir escoger el tipo de funcionamiento del motor.
Descripción del puerto paralelo
Descripción general En la actualidad el puerto paralelo se incluye comúnmente en la placa madre de la computadora.
No obstante, la conexión del puerto con el mundo externo no ha sufrido modificaciones. Este
puerto utiliza un conector hembra DB25 en la computadora.
Descripción del conector DB25 del PC
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El puerto paralelo está formado por 17 líneas de señales y 8 líneas de tierra. Las líneas de señales
están formadas por tres grupos:
4 Líneas de control
5 Líneas de estado
8 Líneas de datos
En el diseño original las líneas de control son usadas para la interface, control e intercambio de
mensajes desde el PC a la impresora.
Las líneas de estado son usadas para intercambio de mensajes, indicadores de estado desde la
impresora al PC (falta papel, impresora ocupada, error en la impresora).
Las líneas de datos suministran los datos de impresión del PC hacia la impresora y solamente en
esa dirección.
Las nuevas implementaciones del puerto permiten una comunicación bidireccional mediante estas
líneas.
Cada una de estas líneas (control, estado, datos) puede ser referenciada de modo independiente
mediante un registro.
Los registros del puerto paralelo
Cada registro del puerto paralelo es dirigido mediante una dirección. El puerto paralelo tiene tres
registros:
Registro de datos
Registro de estado
Registro de control
En la tabla que se ve a continuación se muestra la relación que existe entre las líneas físicas del
conector del PC y los registros.
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Tabla general del puerto paralelo
Desde la puesta al mercado del Windows xp el acceso a este puerto se ha restringido por razones
de seguridad por esta razón se deben recurrir a trucos para poder des activar dicha seguridad y así
lograr utilizar el puerto para otra causas aparte de la impresión. Un truco que se puede emplear
para lograr lo anterior mencionado es utilizar el software usert port 1.0 que se consigue fácil y
gratuitamente en la web junto a un archivo que se tiene que guardar en la carpeta indicada en las
instrucciones del software.
Motor paso a paso
Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde
se requieren movimientos muy precisos.
La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un
paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90°
hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos
en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro
completo de 360°.
Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o
bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas están energizada, el motor
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estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará
completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.
Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:
Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida. Necesitan ciertos
trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del
flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar
un movimiento.
Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su
conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar.
Para recordar
Un motor de paso con 5 cables es casi seguro de 4 fases y unipolar.
Un motor de paso con 6 cables también puede ser de 4 fases y unipolar,
pero con 2 cables comunes para alimentación. Pueden ser del mismo color.
Un motor de pasos con solo 4 cables es comúnmente bipolar.
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares
Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de la corriente
que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la
polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está
determinado por la secuencia seguida.
A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar
motores paso a paso del tipo Bipolares:
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Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares
Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores, las cuales se detallan a
continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez
alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro, simplemente se
deben ejecutar las secuencias en modo inverso.
Secuencia Normal: Esta es la secuencia más usada y la que generalmente
recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y
debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto
torque de paso y de retención.
Paso Bobina A Bobina B Bobina C Bocina D
1 ON ON OFF OFF
2 OFF ON ON OFF
3 OFF OFF ON ON
4 ON OFF OFF ON
5 ON ON OFF OFF
5 OFF ON ON OFF
7 OFF OFF ON ON
8 ON OFF OFF ON
¿Si la precisión del motor paso a paso de de 1.8º grados cuanto giro el motor con
la secuencia anterior?
Secuencia del tipo wave drive: En esta secuencia se activa solo una bobina a la
vez. En algunos motores esto brinda un funcionamiento mas suave. La
contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y
retención es menor.
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Paso Bobina A Bobina B Bobina C Bocina D
1 ON OFF OFF OFF
2 OFF ON OFF OFF
3 OFF OFF ON OFF
4 OFF OFF OFF ON
5 ON OFF OFF OFF
6 OFF ON OFF OFF
7 OFF OFF ON OFF
8 OFF OFF OFF ON
¿Si la precisión del motor paso a paso de de 1.8º grados cuanto giro el motor con
la secuencia anterior?
El giro en reversa debería ser realizado previamente bajando la velocidad de giro
y luego cambiar el sentido de rotación.
Labview y puerto paralelo
Este programa envía los bits en la secuencia necesaria para que el motor p-p gire
en un mismo sentido en una velocidad variable.
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Descripción DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES:
1. Built array: crea un arreglo con la cantidad de componentes deseados para
este caso 4
¿Qué representan estos valores?
2. Index array: Retorna en elemento del array deseado.
3. Number to boolean array: transforma un numero decimal en binario.
4. Array to cluster: almacena un determinado numero de variables del mismo
tipo en un contenedor.
5. Unbundle: saca los elementos del contenedor.
6. Outport8: escribe el valor entero deseado en el puerto paralelo.
7. General Error Handler Indica el error que ocurre en la operación asociada.
8. Display messaje to user: despliega un valor deseado al usuario
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