UP57脈沖型一體式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)（差分）
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
1. 概述
UP57是匯升推出的一款高集成一體式脈沖步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，外形尺寸與57電機(jī)相同，采用DSP數(shù)字處理技術(shù)，內(nèi)置低發(fā)熱等新型控制算法，保證電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小、溫度可控。
與本公司UIM240、UIM57驅(qū)動(dòng)器相比，UP57采用差分信號(hào)端口，并帶有一路報(bào)警輸出端口，可匹配日系、歐系、控制卡、專用控制器等上位機(jī)，擴(kuò)展了驅(qū)動(dòng)器適配范圍。
UP57最大輸出峰值電流為5.6A，可滿足57、60及部分86規(guī)格步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用需要；驅(qū)動(dòng)器采用微細(xì)分技術(shù)，即使在低細(xì)分條件下，也能通過(guò)內(nèi)部算法實(shí)現(xiàn)高細(xì)分效果。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成電機(jī)參數(shù)自動(dòng)匹配功能，可自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，使電機(jī)性能更加優(yōu)越。
UP57可與57/60/80步進(jìn)電機(jī)集成為一體式產(chǎn)品，有助于縮小設(shè)備體積、減少設(shè)備走線。
2. 特點(diǎn)
●直流輸入電壓20VDC～50VDC，推薦工作電壓36V；
●連續(xù)輸出電流4A max，最大峰值電流5.6A；
●差分信號(hào)輸入端口、1路報(bào)警輸出端口；
●一體式設(shè)計(jì)，可與57/60/80步進(jìn)電機(jī)裝配為一體機(jī)；
●內(nèi)置DSP算法，低振動(dòng)，低噪聲，運(yùn)行平穩(wěn)，電機(jī)發(fā)熱低；
●內(nèi)置微細(xì)分和平滑濾波功能；
●16檔細(xì)分設(shè)置，最大256細(xì)分；
●具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護(hù)功能；
●內(nèi)置電機(jī)參數(shù)自動(dòng)匹配功能；
3. 應(yīng)用領(lǐng)域
特別適合小體積、小空間的各種自動(dòng)化設(shè)備和儀器，例如：醫(yī)療儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器、蠕動(dòng)泵匹配、電子組裝設(shè)備、激光設(shè)備、自動(dòng)抓取設(shè)備、包裝設(shè)備和機(jī)器人等。在用戶期望高平穩(wěn)、低噪聲的設(shè)備上應(yīng)用效果尤佳。
二、電氣、機(jī)械和環(huán)境指標(biāo)
1. 電氣指標(biāo)
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參 數(shù) |
UP57 |
|||
|
最小值 |
典型值 |
最大值 |
單位 |
|
|
輸出峰值電流 |
0 |
- |
5.6 |
A |
|
電源電壓（直流） |
+20 |
+36 |
+50 |
Vdc |
|
邏輯輸入電流 |
6 |
10 |
16 |
mA |
|
脈沖頻率 |
0 |
- |
200 |
kHz |
|
脈沖高電平寬度 |
1.5 |
- |
- |
uS |
|
過(guò)壓保護(hù)電壓 |
36 |
38 |
40 |
Vdc |
|
絕緣電阻 |
100 |
- |
- |
MΩ |
2. 使用環(huán)境及參數(shù)
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冷卻方式 |
自然冷卻或強(qiáng)制風(fēng)冷 |
|
|
使用環(huán)境 |
場(chǎng)合 |
不能放在其它發(fā)熱的設(shè)備旁，要避免粉塵、油霧、腐蝕性氣體，濕度太大及強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所，禁止有可燃?xì)怏w和導(dǎo)電灰塵； |
|
溫度 |
-5℃ ～ +45℃ |
|
|
濕度 |
40 ～ 90%RH |
|
|
振動(dòng) |
10 ～ 55Hz／0.15mm |
|
|
保存溫度 |
-20℃ ～ +65℃ |
|
|
使用海拔 |
≤1000m |
|
|
重量 |
約60g（不含電機(jī)） |
|
3. 產(chǎn)品尺寸圖及電機(jī)匹配
UP57驅(qū)動(dòng)器可與57、60、86規(guī)格步進(jìn)電機(jī)一體式裝配，本公司提供1Nm、2.1Nm、3Nm、4.5Nm、8.5Nm 等配套一體機(jī)產(chǎn)品，直接將電機(jī)參數(shù)寫入控制算法，電機(jī)性能更勝一籌。如僅選購(gòu)UP57驅(qū)動(dòng)器，且設(shè)備對(duì)低速振動(dòng)有要求，建議與本司聯(lián)系進(jìn)行參數(shù)匹配。
標(biāo)配一體機(jī)基本參數(shù)：
|
產(chǎn)品型號(hào) |
電機(jī)保持轉(zhuǎn)矩Nm |
電機(jī)機(jī)身長(zhǎng) mm |
特點(diǎn) |
|
UP57-10 |
1.0 |
56（57#） |
1、節(jié)省接線； 2、電機(jī)參數(shù)寫入控制算法； |
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UP57-20 |
2.1 |
76（57#） |
|
|
UP57-30 |
3.0 |
90（60#） |
|
|
UP57-45 |
4.5 |
80（86#） |
|
|
UP57-85 |
8.5 |
118（86#） |
UP57驅(qū)動(dòng)器外形尺寸圖
三、驅(qū)動(dòng)器接口和接線介紹
1. 接口描述
1.1上位機(jī)控制信號(hào)端口
采用12Pin 2.0mm間隔端子。
|
引腳號(hào) |
定義 |
排線顏色 |
說(shuō)明 |
|
|
1 |
VDC |
紅 |
電源正輸入：直流電壓20-50Vdc |
|
|
2 |
GND |
黑 |
電源負(fù)輸入：直流電壓的GND |
|
|
3 |
RXD |
黃綠 |
串口RS232的RXD |
|
|
4 |
TXD |
粉 |
串口RS232的TXD |
|
|
5 |
PUL+ |
綠 |
差分脈沖控制信號(hào)輸入端口，允許接收5V信號(hào)，上升沿有效 |
|
|
6 |
PUL- |
橙 |
||
|
7 |
DIR+ |
褐 |
差分方向控制信號(hào)輸入端口，允許接收5V信號(hào)，上升沿有效 |
|
|
8 |
DIR- |
紫 |
||
|
9 |
ENA+ |
灰 |
差分使能控制信號(hào)輸入端口，允許接收5V信號(hào)，上升沿有效 |
|
|
10 |
ENA- |
黃 |
||
|
11 |
OUT+ |
白 |
報(bào)警信號(hào)輸出端口，OC電路，最大可接收24V電壓 |
|
|
12 |
OUT- |
藍(lán) |
||
注：脈沖信號(hào)、方向信號(hào)、使能信號(hào)可接收最高5V信號(hào)，如控制信號(hào)為+12V時(shí)，則需要串接1K電阻；如控制信號(hào)為+24V，則需要分別串接2.2K電阻。
1.2電機(jī)端口
采用4Pin 3.5間隔帶螺釘端子
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引腳號(hào) |
定義 |
功能說(shuō)明 |
|
1 |
A+ |
兩相步進(jìn)電機(jī)A+相 |
|
2 |
A- |
兩相步進(jìn)電機(jī)A-相 |
|
3 |
B+ |
兩相步進(jìn)電機(jī)B+相 |
|
4 |
B- |
兩相步進(jìn)電機(jī)B-相 |
注：調(diào)換A+/A-或B+/B-的電機(jī)引線，則電機(jī)初始轉(zhuǎn)向?qū)⒏鼡Q；
2. 控制信號(hào)接口電路
UP57驅(qū)動(dòng)器信號(hào)端口為差分式接口，內(nèi)置高速光電耦合器，三種接線方法如下：
注明：圖中的信號(hào)輸入接口電壓范圍為4.5~5Vdc，如控制信號(hào)為+12V時(shí)，則需要串接1K電阻；如控制信號(hào)為+24V，則需要分別串接2.2K電阻。
3. 控制信號(hào)時(shí)序圖
控制信號(hào)時(shí)序圖
注釋：
1）t1：ENA（使能信號(hào)）應(yīng)提前DIR至少5μs，確定為高。一般情況下建議懸空即可；
2）t2：DIR至少提前PUL下降沿1μs確定其狀態(tài)高或低；
3）t3：脈沖寬度至少不小于1.5μs；
4）t4：低電平寬度不小于1.5μs。
四、撥碼開關(guān)設(shè)定
UP57驅(qū)動(dòng)器采用10位撥碼開關(guān)設(shè)定電流大小、細(xì)分、模式設(shè)定詳細(xì)描述如下：
1. 電流設(shè)定
1.1 工作（動(dòng)態(tài)）電流設(shè)定
|
輸出峰值電流 |
輸出均值電流 |
SW1 |
SW2 |
SW3 |
|
Default 1.5A |
1.1A |
ON |
ON |
ON |
|
2.1A |
1.5A |
off |
oN |
oN |
|
2.7A |
1.9A |
oN |
oFF |
oN |
|
3.2A |
2.3A |
oFF |
oFF |
oN |
|
3.8A |
2.7A |
oN |
oN |
oFF |
|
4.3A |
3.1A |
oFF |
oN |
oFF |
|
4.9A |
3.5A |
oN |
oFF |
oFF |
|
5.6A |
4.0A |
oFF |
oFF |
OFF |
注：Default檔出廠時(shí)默認(rèn)峰值電流為1.5A，可通過(guò)串口設(shè)定Default檔電流，可設(shè)定的電流范圍為0.1A~5.6A(峰值)之間的任意值。
1.2 靜止（靜態(tài)）電流設(shè)定
當(dāng)脈沖停止給定后約0.3秒，輸出電流自動(dòng)減至一半左右（實(shí)際值的60％），電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器發(fā)熱量理論上減至36％。
2. 細(xì)分設(shè)定
|
細(xì)分 |
脈沖數(shù)/圈 |
SW4 |
SW5 |
SW6 |
SW7 |
IO模式 轉(zhuǎn)速RPM |
|
1 |
Default（200） |
ON |
ON |
ON |
ON |
40 |
|
2 |
400 |
OFF |
ON |
ON |
ON |
50 |
|
4 |
800 |
ON |
OFF |
ON |
ON |
60 |
|
8 |
1600 |
OFF |
OFF |
ON |
ON |
70 |
|
16 |
3200 |
ON |
ON |
OFF |
ON |
80 |
|
32 |
6400 |
OFF |
ON |
OFF |
ON |
90 |
|
64 |
12800 |
ON |
OFF |
OFF |
ON |
100 |
|
128 |
25600 |
OFF |
OFF |
OFF |
ON |
150 |
|
5 |
1000 |
ON |
ON |
ON |
OFF |
200 |
|
10 |
2000 |
OFF |
ON |
ON |
OFF |
240 |
|
20 |
4000 |
ON |
OFF |
ON |
OFF |
270 |
|
25 |
5000 |
OFF |
OFF |
ON |
OFF |
300 |
|
40 |
8000 |
ON |
ON |
OFF |
OFF |
330 |
|
50 |
10000 |
OFF |
ON |
OFF |
OFF |
360 |
|
100 |
20000 |
ON |
OFF |
OFF |
OFF |
390 |
|
256 |
51200 |
OFF |
OFF |
OFF |
OFF |
420 |
注：Default檔出廠時(shí)默認(rèn)細(xì)分為整步（200脈沖/轉(zhuǎn)），可通過(guò)串口設(shè)定Default檔細(xì)分，可設(shè)定的脈沖數(shù)/圈范圍為200~51200之間的任意值。
IO模式轉(zhuǎn)速，僅在選擇IO控制即自發(fā)脈沖控制時(shí)有效。
3. 初始方向設(shè)定
SW8=ON時(shí)，電機(jī)初始方向?yàn)镃W；SW8=OFF時(shí)，電機(jī)初始方向?yàn)镃CW；默認(rèn)OFF。
注：驅(qū)動(dòng)器默認(rèn)初始方向，與電機(jī)接入到驅(qū)動(dòng)器的相位有關(guān)。調(diào)換電機(jī)同向兩條線，同樣可實(shí)現(xiàn)電機(jī)初始方向更換。
4. 運(yùn)動(dòng)模式設(shè)定
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運(yùn)動(dòng)模式 |
SW9 |
SW10 |
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自發(fā)脈沖 |
ON |
ON |
|
自測(cè) |
oN |
oFF |
|
雙脈沖 |
oFF |
oN |
|
脈沖+方向 |
oFF |
oFF |
注：驅(qū)動(dòng)器默認(rèn)為脈沖+方向模式