ĐỒ án ĐỘNG cơ bước 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC

GVHD: TS. TRẦN QUANG THỌ
SVTH:

NHÓM 7

1. NGUYỄN HOÀI PHƯƠNG

MSSV: 18542084

2. TRẦN TẤT THỊNH

MSSV: 18542096

3. TRẦN NGỌC THẮNG

MSSV: 18542094

TP HỒ CHÍ MINH – 12/2020.

1

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy TRẦN QUANG THỌ,
người đã tạo điều kiện cho nhóm em nghiên cứu về đề tài đờ án. Ngồi ra, xin cảm
ơn đến các thành viên trong nhóm và trong lớp đã giúp đỡ cũng như trao đởi thêm
kinh nghiệm trong quá trình để hồn tất kết quả đồ án.
TPHCM ngày 13 tháng 12 năm 2020
Người thực hiện
1.NGUYỄN HOÀI PHƯƠNG
2.TRẦN TẤT THỊNH
3.TRẦN NGỌC THẮNG

2


PHỤ LỤC
Phần mở đầu.....................................................................................................4
I.Lý do chọn đề tài............................................................................................5
1.Giới thiệu.......................................................................................................5
2.Lý do chọn đề tài...........................................................................................5
Phần thân bài....................................................................................................6
I.Khái niệm.......................................................................................................6
1.Động cơ bước................................................................................................6
2.Phân loại động cơ bước.............................................................................7,8
II.Nguyên lý hoạt động.....................................................................................9
1.Nguyên

lý

hoạt

động.....................................................................................10
2.Cấu tạo.........................................................................................................10
2.1.Động cơ biến từ trở................................................................................11,12
2.2.Động cơ bước nam châm vĩnh cửu ……………………………………..13
2.3.Động cơ bước hai cực...............................................................................15,16
2.4.Động

cơ

bước

nhiều

pha.......................................................................17

III.Phương pháp điều khiển............................................................................18
1.Điều khiển bằng xung..................................................................................19
2.Điều khiển mạch cầu H...............................................................................20
3.Điều khiển PLC.....................................................................................21,22,23,24
IV.Ứng
dụng
động
bước............................................................................25,26,27
V.Kết luận……………………………………………………………………28
3

cơ


5.1 Kết quả đạt được…………………………………………………………..28

5.2 Hướng phát triển………………………………………………………………28

PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

1. Giới thiệu.
Động cơ bước (stepper motor), thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đởi
các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các
chuyển động góc quay. Được mô tả như một động cơ điện không dùng bộ chuyển
mạch. Cụ thể, các mấu trong động cơ là stator, và rotor là nam châm vĩnh cửu hoặc
trong trường hợp của động cơ biến từ trở, nó là những khối răng làm bằng vật liệu
nhẹ có từ tính. Tất cả các mạch đảo phải được điều khiển bên ngoài bởi bộ điều
khiển, và đặc biệt, các động cơ và bộ điều khiển được thiết kế để động cơ có thể
giữ nguyên bất kỳ vị trí cố định nào cũng như là quay đến bất kỳ vị trí nào. Bên
cạnh đó, trong thực tế có rất nhiều loại động cơ và cách điều khiển tốc độ của
chúng. Nhưng động cơ nào cũng có ưu và nhược điểm của chúng. Trong một vài
ứng dụng, cần lựa chọn giữa động cơ servo và động cơ bước. Cả hai loại động cơ
này đều như nhau vì có thể xác định được vị trí chính xác, nhưng chúng cũng khác
nhau ở một số điểm. Để lựa chọn giữa động cơ bước và động cơ servo, phải xem
xét một số vấn đề, và nó phụ thuộc vào các ứng dụng thực tế. Động cơ bước có thể
sử dụng trong hệ thống điều khiển vịng hở đơn giản, hoặc vịng kín, tuy nhiên khi
sử dụng động cơ bước trong hệ điều khiển vòng hở khi quá tải, tất cá các giá trị của
4


động cơ đều bị mất và hệ thống cần nhận diện lại . Servo motor địi hỏi tín hiệu hời
tiếp analog. Đặc biệt, điều này địi hỏi một bộ tắc-cơ để cung cấp tín hiệu hời tiếp
về vị trí của rotor, và một số mạch phức tạp để điều khiển sự sai lệch giữa vị trí
mong muốn và vì trí tức thời vì lúc đó dòng qua động cơ sẽ dao động tắt dần. Vì
vậy, chúng ta cần giải quyết vấn đề của từng loại để có thể tối ưu sự hoạt động của

các loại động cơ, cũng như điều khiển chúng.
2. Lý do chọn tên đề tài.
Trong những năm gần đây động cơ bước đã và đang được sử dụng rộng rãi và phổ
biến trong các hệ điều khiển chính xác. Mọi người phải đờng ý rằng: Động cơ
bước (Step Motor) hiện nay rất thông dụng trong nhiều ngành cơng nghiệp khác
nhau. Ví dụ như sử dụng trọng hệ thống di chuyển của các lại máy cnc như máy
cắt cnc, máy cắt lazer, máy cắt platma cnc… Động cơ bước được ứng dụng rất
nhiều trong ngành tự động hóa, chúng được ứng dụng trong các thiết bị cần điều
khiển chính xác. Động cơ bước là một loại động cơ điện nhưng có nguyên lý và
ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường. Đúng như cái tên của
nó, động cơ bước không quay theo cơ chế thơng thường, chúng quay theo từng
bước, độ chính xác rất cao về mặt điều khiển. Hoạt động nhờ các bộ chuyển mạch
điện tử đưa các tính hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định.
Tổng số góc quay của rôto tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều
quay và tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển
đổi. Tất nhiên chúng luôn tồn tại những vấn đề phát sinh trong việc điều khiển một
cách có hiệu quả những động cơ này, ưu điểm có, nhược điểm cũng có. Vì thế
nhóm chúng em chọn đề tài: “ Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ bước”. Bên
cạnh việc được sử dụng phổ biến nhưng tài liệu nói về động cơ bước còn hạn chế.
Đó cũng là khó khăn của nhóm khi làm đề tài này. Thời gian làm đề tài ngắn và
kiến thức sinh viên học hệ liên thơng cịn chưa đủ chun sâu nên khơng thể tránh
những thiếu sót. Rất mong các bạn và thầy đóng góp để đề tài phát triển hơn,đầy
đủ hơn. Xin chân thành cảm ơn !

5


PHẦN THÂN BÀI
I. KHÁI NIỆM

1. Động cơ bước.
Động cơ bước là gì ?
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa
số các động cơ điện thông thường. Động cơ bước (stepper motor), thực chất là một
động cơ đồng bộ dùng để biến đởi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện
rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay . Chúng thực chất là một động
cơ đờng bộ dùng để biến đởi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời
rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto,
có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết mà khơng cần phản hời. Động cơ
làm việc phải có bộ đổi chiều điện tử dùng chuyển đổi các cuộn dây điều khiển của
động cơ bước với thứ tự và tần số theo lệnh đã cho. Góc quay tởng hợp của rơto
động cơ bước tương ứng chính xác với số lần chuyển đổi các cuộn dây điều khiển,
chiều quay phụ thuộc theo thứ tự chuyển đổi, tốc độ quay phụ thuộc vào tần số
chuyển đổi. Như vậy trong trường hợp tổng quát có thể xem động cơ bước với bộ
điều khiển đổi chiều điện tử như một hệ thống điều chỉnh tần số của động cơ đồng
bộ với khả năng định vị trí góc xoay rơto, tức là bằng cách thay đổi tần số cho tới
0. Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, động cơ bước là một cơ cấu chấp
hành đăc biệt hữu hiệu bởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới
dạng số, hoặc như một phần tử phụ biến đởi tín hiệu xung thành tín hiệu điều chế
cho một hệ thống nào đó. Loại động cơ này hiện đang được ứng dụng nhiều trong
ngành tự động hóa, đặc biệt là các thiết bị cần điều khiển chính xác. Những ứng
dụng cụ thể của động cơ bước trong ngành tự động hóa là: trong thiết bị điều khiển
robot, điều khiển định vị trong các quan hệ trắc, điều khiển tiêu cự trong các hệ
6


quang học, bám mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển các cơ cấu lái
phương và chiều trong máy bay, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt
gọt,.. hay sự kết nối động cơ bước với vi điều khiển 8051. Cịn trong các ngành
cơng nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng chủ yếu cho các loại ổ đĩa cứng,

ổ đĩa mềm hay máy in...
Ngoài ra động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển và đo
lường.

Với nhiệm vụ và chức năng nói trên, động cơ bước đòi hỏi những yêu cầu riêng về
kĩ thuật, ngoài những yêu cầu chung:
- Có bước chuyển dịch bé.
- Moment đồng bộ hóa đủ lớn đảm bảo được sai số góc nhỏ nhất khi thực hiện
bước duy chủn.
- Khơng tích lũy sai số khi tăng bước.
- Tác động quá nhanh.
- Làm việc đảm bảo khi có cuộn dây điều khiển ít nhất.
- Động cơ và cả bộ điều khiển đổi chiều có cấu tạo đơn giản.

7


2. Phân loại động cơ bước.
Tùy theo cấu tạo động cơ bước có những loại như sau:
- Chỉ thị hay động lực.
- Thuận nghịch hay không thuận nghịch.
- Có một stato hay nhiều stato.
- Có một hay nhiều cuộn dây điều khiển.
- Roto phản kháng (không có dây quấn)và roto tác dụng (có dây quấn kích thích
hoặc nam châm vĩnh cửu.
- Rôto hình đĩa hay rôto mạch in.
- Bước dịch chuyển xoay hay dịch chuyển thẳng trực tiếp.
Động cơ bước được chia thành 3 loại chính là:
1. Động cơ bước biến từ trở.
2. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu

3. Động cơ bước hỗn hợp/lai.

Vì chúng ta có thể phân biệt các loại động cơ này bằng cảm giác mà không cần cấp
điện cho chúng. Động cơ nam châm vĩnh cửu dường như có các nấc khi bạn dùng
tay xoay nhẹ rotor của chúng, trong khi động cơ biến từ trở thì dường như xoay tự
do (mặc dù cảm thấy chúng cũng có những nấc nhẹ bởi sự giảm từ tính trong
rotor). Bạn cũng có thể phân biệt các loại động cơ này bằng ohm kế. Động cơ biến
từ trở thường có 3 mấu, với một dây về chung, trong khi đó, động cơ nam châm
vĩnh cửu thường có hai mấu phân biệt, có hoặc không có nút trung tâm. Nút trung
tâm được dùng trong động cơ nam châm vĩnh cửu đơn cực. Động cơ bước phong
phú về góc quay. Các động cơ kém nhất quay 90 độ mỗi bước, trong khi đó các
động cơ nam châm vĩnh cửu xử lý cao thường quay 1.8 độ đến 0.72 độ mỗi bước.
8


Với một bộ điều khiển, hầu hết các loại động cơ nam châm vĩnh cửu và hỗn hợp
đều có thể chạy ở chế độ nửa bước, và một vài bộ điều khiển có thể điều khiển các
phân bước nhỏ hơn hay còn gọi là vi bước. Đối với cả động cơ nam châm vĩnh cửu
hoặc động cơ biến từ trở, nếu chỉ một mấu của động cơ được kích, rotor (ở không
tải) sẽ nhảy đến một góc cố định và sau đó giữ nguyên ở góc đó cho đến khi
moment xoắn vượt qua giá trị moment xoắn giữ (hold torque) của động cơ.

II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
1.Nguyên lý hoạt động
Khi một chuỗi xung được gửi, động cơ sẽ bước theo xung. Góc mà trục động cơ
bước quay cho mỗi xung được gọi là góc bước, thường được biểu thị bằng độ.

9

Nguyên lý hoạt động – Động cơ bước
Số lượng xung đầu vào được cấp cho động cơ quyết định góc bước và do đó vị
trí của trục động cơ được điều khiển bằng cách điều khiển số lượng xung. Tính
năng độc đáo này làm cho động cơ bước rất phù hợp với hệ thống điều khiển
vòng hở trong đó vị trí chính xác của trục được duy trì với số xung chính xác
mà khơng cần sử dụng cảm biến phản hồi.
Nếu góc bước càng nhỏ thì số bước trên mỗi vịng quay càng lớn và độ chính
xác của vị trí thu được càng lớn. Các góc bước có thể lớn tới 90 độ và nhỏ đến
0,72 độ, tuy nhiên, trong thực tế các góc bước thường được sử dụng là 1,8 độ,
2,5 độ, 7,5 độ và 15 độ.
Hướng quay của trục phụ thuộc vào chuỗi xung áp dụng cho stato. Tốc độ của
trục hoặc tốc độ động cơ trung bình tỷ lệ thuận với tần số (tốc độ của xung đầu
vào) của các xung đầu vào được áp dụng tại các cuộn kích. Do đó, nếu tần số

10


thấp, động cơ bước quay theo các bước và đối với tần số cao, nó liên tục quay
như động cơ DC do quán tính.
Cấu tạo đơn giản nhất: có ba đôi cực ở starto và hai đôi cực ở rôto. Dây quấn
đôi cực 11 có điện thì rôto ở vị trí 1.
Tiếp theo, đơi cực 11,22 rơ to quay một góc 15o ở vị trí 2.
Khi ngắt dịng điện trong dây quấn đôi cực 11 thì rô to quay thêm 15o ở vị trí
3.

2. Cấu tạo
2.1 Động cơ biến từ trở.
11

Hình .1

Động cơ biến từ trở

Động cơ biến từ trở Cấu tạo của động cơ này là rôto và stato được chế tạo bằng vật
liệu từ. Nếu động cơ có ba cuộn dây. Được nối như hình 1, với một đầu nối chung
cho tất cả các cuộn dây, những động cơ như thế thì chắc chắn là động cơ biến từ
trở. Khi sử dụng dây nối chung ( C ) thường được nối vào cực dương của nguồn và
các cuộn dây được kích theo thứ tự liên tục. dấu thập trong hình 1 là rôto của động
cơ biến từ trở quay 30 độ mỗi bước. Rôto trong động cơ này có 4 răng và stato có 6
cực, mỗi cuộn quấn quanh hai cực đối diện. Khi một cuộn được kích điện, răng X
của rôto bị hút vào cực 1. Nếu dòng qua cuộn 1 bị ngắt và đóng dòng qua cuộn 2,
rôto sẽ quay 30 độ theo chiều kim đồng hồ và răng Y sẽ hút vào cực 2. Để quay
động cơ này một cách liên tục, chúng ta chỉ cần cấp điện liên tục luân phiên cho 3
cuộn dây. Hình dạng động cơ trong hình 1, quay 30 độ mỗi bước, dùng số răng
rôto và số cực stato tối thiểu. Sử dụng nhiều cực và nhiều răng hơn cho phép động

12


cơ quay với góc nhỏ hơn. Tạo mặt răng trên bề mặt các cực và các răng trên rôto
một cách phù hợp cho phép các bước nhỏ vài độ. Các thơng số tính toán:
ZR: Số răng rơto.

ZS: Số răng stato.
M: số pha.
tR = 360o/ ZR :Bước răng rôto (độ).
TS = 360o/ ZS : Bước răng stato (độ).
H = tR / M =| tR - TS | (Độ/bước).
RS =360o / H = ZR x M (Bước/ vòng).

X = ZS /M : Số răng stato trên pha.
Nếu tần số điều khiển trên xung là f và động cơ dịch chuyển 1 bước tương ứng
với một xung thì tốc độ động cơ được tính:
Gọi số pha của động cơ là Np, ổ răng trên roto là Zr, góc bước của động cơ bước biến
từ trở là S ta tính được cơng thức sau:

n = 60f/ RS (Vòng/phút)

s=360/Np.Zr

2.2 Động cơ bước nam châm vĩnh cửu

13


Hình 2 Động cơ bước nam châm vĩnh cửu
Nguyên lý hoạt động của động cơ bước nam châm vĩnh cửu có 2 cặp cuộn pha
được trình bày ở hình: Ban đầu vị trí của stato và roto đang ở phase A. Khi cấp
điện cho 2 cuộn dây pha B và D trong 2 cuộn sẽ xuất hiện cực tính. Do cực tính
của cuộn dây pha và roto ngược nhau dẫn đến roto chuyển động đến vị trí như hình
phase B on. Khi cuộn dây pha B và D ngắt điện cuộn dây A và B được cấp điện thì
roto lại chuyển động đến vị trí như hình phase C on.

14


Nguyên lý hoạt động động cơ bước nam châm vĩnh cửu

Gọi số răng trên stato là Zs, góc bước của động cơ là Sđc, góc bước của động cơ
này được tính theo cơng thức sau: Sđc = 360/ Zs

2. 3 Động cơ hai cực

15


Hình 3

Động cơ 2 cực.

Động cơ nam châm vĩnh cửu hoặc hỗn hợp hai cực có cấu trúc cơ khí giống y như
động cơ đơn cực, nhưng hai mấu của động cơ được nối đơn giản hơn, không có
đầu trung tâm. Vì vậy, bản thân động cơ thì đơn giản hơn, nhưng mạch điều khiển
để đảo cực mỗi cặp cực trong động cơ thì phức tạp hơn. Minh hoạ ở hình 3 chỉ ra
cách nối động cơ, trong khi đó phần rotor ở đây giống y như ở hình 2. Mạch điều
khiển cho động cơ đòi hỏi một mạch điều khiển cầu H cho mỗi mấu; điều này sẽ
được bàn chi tiết trong phần mạch điều khiển. Tóm lại, một cầu H cho phép cực
của nguồn áp đến mỗi đầu của mấu được điều khiển một cách độc lập.
Chú ý rằng những dãy này giống như trong động cơ nam châm vĩnh cửu đơn cực, ở
mức độ lý thuyết, và rằng ở mức độ mạch đóng ngắt cầu H, hệ thống điều khiển
cho hai loại động cơ này là giống nhau.
Để phân biệt một động cơ nam châm vĩnh cửu hai cực với những động cơ 4 dây
biến từ trở, đo điện trở giữa các cặp dây. Chú ý là một vài động cơ nam châm vĩnh
cửu có 4 mấu độc lập, được xếp thành 2 bộ. Trong mỗi bộ, nếu hai mấu được nối
tiếp với nhau, thì đó là động cơ hai cực điện thế cao. Nếu chúng được nối song
song, thì đó là động cơ hai cực dùng điện thế thấp. Nếu chúng được nối tiếp với
một đầu trung tâm, thì dùng như với động cơ đơn cực điên thế thấp.
16

2.4 Động cơ bước nhiều pha.

Hình 4

Động cơ nhiều pha.

Một bộ phận các động không được phổ biến như những loại trên đó là động cơ
nam châm vĩnh cửu mà các cuộn được q́n nối tiếp thành một vịng kín như hình
4. Thiết kế phổ biến nhất đối với loại này sử dụng dây nối 3 pha và 5 pha. Bộ điều
khiển cần ½ cầu H cho mỗi một đầu ra của động cơ, nhưng những động cơ này có
thể cung cấp moment xoắn lớn hơn so với các loại động cơ bước khác cùng kích
thước. Một vài động cơ 5 pha có thể xử lý cấp cao để có được bước 0.72 độ (500
bước mỗi vòng).Với một động cơ 5 pha như trên sẽ quay mười bước mỗi vòng
bước.
Ở đây, giống như trong trường hợp động cơ hai cực, mỗi đầu hoặc được nối vào
cực dương hoặc cực âm của hệ thống cấp điện động cơ. Chú ý rằng, tại mỗi bước,
chỉ có một đầu thay đổi cực. Sự thay đổi này làm ngắt điện ở một mấu nối vào đầu
17


đó (bởi vì cả hai đầu của mấu có cùng điện cực) và áp điện vào một mấu đang
trong trạng thái nghỉ trước đó. Hình dạng của động cơ được đề nghị như hình 4,
dãy điều khiển sẽ điều khiển động cơ quay 2 vòng. Để phân biệt động cơ 5 pha với
các loại động cơ có 5 dây dẫn chính, cần nhớ rằng, nếu điện trở giữa 2 đầu liên tiếp
của một động cơ 5 pha là R, thì điện trở giữa hai đầu không liên tiếp sẽ là 1.5R. Và
cũng cần ghi nhận rằng một vài động cơ 5 pha có 5 mấu chia, với 10 đầu dây dẫn
chính. Những dây này có thể nối thành hình sao như hình minh hoạ trên, sử dụng
mạch điều khiển gồm 5 nửa cầu H, nói cách khác mỗi mấu có thể được điều khiển
bởi một vòng cầu H đầy đủ của nó. Để tránh việc tính toán lý thuyết với các linh
kiện điện tử, có thể dùng chip mạch cầu tích hợp đầy đủ để tính toán gần đúng.

III.

PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
1. Điều khiển bằng xung.

với 4
cuộn 1

Sơ đồ một
động cơ bước đặc
trưng
cuộn dây từ tính. Để cho chính xác,
và 2 phải luôn ở trạng thái ngược nhau
được cấp điện thì cuộn 2 ngắt và ngược lại.tương tự

(tức là cuộn 1 với 3,4.

18


Bảng sự thật

Sơ đồ bước động cơ

JA = C.B + C
KA = C + C.B
JB = C + C.A
KB = CA + C

19

Sơ đồ điều khiển xung của động cơ bước
2. Mạch cầu H.

Mạch mô phỏng mạch cầu H dùng IC 89C51 điều khiển 3 nút nhấn kết hợp
mạch đếm.
Sau đây là chương trình cho mạch trên:
INCLUDE 89C51.MC
ORG 0000H
SW1 BIT P3.0
20


SW3

BIT

MAIN:

P3.2
MOV

P2,#00H BEGIN:
CALL DELAYDAI
MOV P1,#01H
MOV P1,#00H
JNB SW1,THUAN

JNB SW3,DUNG

LJMP BEGIN DEM:
MOV P0,#01H
MOV P0,#00H
RET
RESET:
CALL DELAYDAI
MOV P1,#01H
MOV P1,#00H
LJMP NGHICH
RET
THUAN:
MOV R1,#5 CHAY1:
MOV P2,#01H
CALL DELAYDAI
MOV P2,#03H
21


CALL DELAYDAI
MOV P2,#02H
CALL DELAYDAI
MOV P2,#04H
CALL DELAYDAI
MOV P2,#0CH
CALL DELAYDAI
MOV P2,#08H
CALL DELAYDAI
CALL DEM
DJNZ R1,CHAY1
CALL RESET

NGHICH: MOV
R0,#10 CHAY2:
MOV P2,#08H
CALL DELAYNGAN
MOV P2,#0CH
CALL DELAYNGAN
MOV P2,#04H
CALL DELAYNGAN
MOV P2,#02H
CALL DELAYNGAN
MOV P2,#01H
22


CALL DELAYNGAN
MOV P2,#08H
CALL DELAYNGAN
CALL DEM
DJNZ R0,CHAY2 DUNG:
MOV P2,#00H
LJMP BEGIN DELAYDAI:
MOV R5,#4
LAP2: MOV R6,#255 LAP1: MOV R7,#255
DJNZ R7,$
JNB SW1,THUAN

JNB SW3,DUNG
LJMP TIEP TIEP:
DJNZ

R6,LAP1

DJNZ R5,LAP2 RET

DELAYNGAN:
MOV R2,#1
LAP4: MOV R3,#255
LAP3: MOV R4,#255
DJNZ R4,$
JNB SW1,THUAN

23


JNB SW3,DUNG
LJMP TIEP2 TIEP2:
DJNZ R3,LAP3
DJNZ R2,LAP4
RET

END
3. Điều khiển bằng PLC

Chúng ta có thể dùng bộ ứng dụng điều khiển động cơ bước bằng PLC của hãng
Mitsubishi.
Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật, đã có nhiều loại động
cơ hiện đại được ứng dụng để điều khiển robot, điều khiển lập trình trong các thiết
bị gia công cắt gọt. Có hai loại động cơ bước và động cơ DC được ứng dụng nhiều
nhất trong PLC – ED – 4260 để điều khiển tốc độ, chiều quay và vị trí. Động cơ

DC có thể điều khiển quay trái, quay phải, thay đổi tốc độ và thời gian điều khiển
như mong muốn. Động cơ bước dùng để điều khiển tốc độ, chiều quay và độ phân
giải sao cho đạt giá trị nhỏ nhất, tức điều khiển sao cho góc/bước là nhỏ nhất. Tổng
số góc quay của roto trong động cơ bước tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng
24


như chiều quay và tốc độ quay của roto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số
chuyển đổi. Điều khiển động cơ bước với góc quay chính xác, hiệu suất đạt được
cao. Động cơ có thể quay được một số vòng đã được chọn trước sau đó tự dừng và
hiển thị số vòng quay lên bảng số.
IV.

ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ BƯỚC

Động cơ bước được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực từ dân dụng đến
công nghiệp.
•
•
•

•

Các ứng dụng phổ biên của động cơ bước hiện nay
Máy công nghiệp : Động cơ bước được sử dụng trong máy đo ô tô và máy
công cụ thiết bị sản xuất tự động, máy CNC.
Bảo mật : sản phẩm giám sát mới cho ngành an ninh.
Y tế - Động cơ bước được sử dụng bên trong máy quét y tế, máy lấy mẫu và
cũng được tìm thấy bên trong chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số, bơm chất lỏng, mặt
nạ phịng độc và máy phân tích máu.

Điện tử tiêu dùng : Động cơ bước trong máy ảnh cho chức năng lấy nét và
thu phóng camera kỹ thuật số tự động, máy in 3D.
Trong một vài ứng dụng, cần lựa chọn giữa động cơ servo và động cơ bước. Cả hai
loại động cơ này đều như nhau vì có thể xác định được vị trí chính xác, nhưng
chúng cũng khác nhau ở một số điểm. Servo motor địi hỏi tín hiệu hời tiếp analog.
Đặc biệt, điều này địi hỏi một bộ tắc-cơ để cung cấp tín hiệu hời tiếp về vị trí của
rotor, và một số mạch phức tạp để điều khiển sự sai lệch giữa vị trí mong muốn và
vì trí tức thời vì lúc đó dịng qua động cơ sẽ dao động tắt dần.
Để lựa chọn giữa động cơ bước và động cơ servo, phải xem xét một số vấn đề, và
nó phụ thuộc vào các ứng dụng thực tế. Ví dụ, khả năng trở về một vị trí đã vượt
qua phụ thuộc vào hình dạng rotor động cơ bước, trong khi đó, khả năng lặp lại vị
trí của động cơ servo nói chung phụ thuộc vào độ ổn định của bộ tắc cô và các linh
kiện analog khác trong mạch hồi tiếp.

25