Labviewでステッピングモーターの制御

[ryutai3346]

先週から学習を始めたLabviewの初心者です。

また、電気回路や制御についても素人で、初歩の初歩にあたる質問であるとは存じていますが、ご教授いただけると嬉しいです。

Labviewを使って、ステッピングモーターの制御をすることになりました。

USB-6212を使って、プログラムで計算した理想的な回転角にするために、パルスを送ってステッピングモーターを回し制御しようと思っています。

この場合に使うハードウェアですが、USB-6212とステッピングモーター、ステッピングモータードライバの3つがあれば、可能でしょうか？

また参考となるサンプルプログラム等についても教えていただければ幸いです。

[ryutai3346]

投稿者本人です。

追記：Labviewについてですが、研究室の都合上Labview2010を使用しています。

[SuuuSan]

こんにちは。

USB-6212のカウンタを２つ使って有限長パルスを生成し、このパルス列でステップモータの回転角度を制御することはできると思います。

ただし、あくまで有限長パルスを生成する発信器なので、スムースな回転に欠かせない加減速運転ができないことや、絶対的な位置を制御するためには送ったパルス数をいちいち覚えておく必要があるなど、いろいろ面倒なことになります。

サンプルはLV2010環境が無いので適当なコメントにならないかもしれませんが、ヘルプ→サンプルを検索→ハードウェア入力と出力→DAQmx→カウンタ出力→カウンタ有限出力　これが適当かと思います。

このサンプルは設定したカウンタ出力端子より指定した周波数で有限パルス数を出力できます。方向の制御はデバイスにあるDIOを使えばよいかと思います。

[ryutai3346]

SuuuSan様

質問にお答え頂き誠にありがとうございます。

制御の方法について、再度質問をさせていただければと存じます。

これから、ステッピングモータを使って回転速度の制御をしようと思っています。その回転速度の制御方法としては、２相のステッピングモータの場合、例えば1秒間かけて25パルス送って45°回転させ、その次にまた１秒間かけて40パルス送り72°回転させるというように、予め決めた時間内に回転させる角度を変えるという方法をとろうと考えています。

そこで、最初の投稿と同様の質問となってしまい大変申し訳ありませんが、このような制御は、Labview上のプログラムで、またハードとしてはUSB-6212とステッピングモータ、ステッピングモータドライバの三つで実現可能でしょうか。

また、指摘していただいた「スムースな回転に欠かせない加減速運転ができない」という問題点は、上の制御を行う点で問題になると感じたのですが、それは新たに何かのハード機器を追加することで解消できる問題なのでしょうか。

全体の回転速度としては12rpm（１周5秒）程度を考えています。

いくつも質問をしてしまい申し訳ありません。

お手数おかけしますがご回答いただけますと幸いです。

[SuuuSan · Accepted solution]

USB-6212でやろうとした場合、、

1秒間かけて25パルス送って45°回転 → 25Hzで有限長25パルス発振（発振終了を待つ）
1秒間かけて40パルス送り72°回転 → 40Hzで有限長40パルス発振（発振終了を待つ）
2秒かけて80パルス送り72°回転 → 40Hzで有限長80パルス発振（発振終了を待つ）、、以降次々、、

こんな感じにプログラムすることになるかと思います。

発振器としての性能はUSB-6212で十分なのですが、問題は加減速。モーターに一気にこの周波数を入れて、果たして回転してくれるか？ということです。一般的なモーションコントローラは台形駆動といって（←ググってみてください）目標定速に達するまでパルス速度を徐々に加減速変化させる運転が出来ます。慣性の大きなモーターのドライブや、精度良く位置決めすることができます。

USB-6212とステッピングモータ、ステッピングモータドライバの三つで実現可能か？
もしお手元にそれら装置と発振器があれば、40Hzのパルスを発振器でいきなり入力して、脱調せず異音が気にならず期待した回転停止が出来れば大丈夫な感じがします。空回りしたり位置決めがおかしかったり異音が気になれば多分USB-6212ではできません。

いろいろ書きましたが、ぶっちゃけ直感でいうと。。最大40Hzくらいだから、行けちゃうかな～。

[ryutai3346]

プログラムの考え方など大変よくわかりました。

また、ハードについても詳しく教えていただき、本当にありがとうございます。

今現在モータとドライバは手元にはないのですが、手に入り次第、教えていただいたことを試してみたいと思います。

モータの挙動についても学習を深めて理想の制御ができるようにしていきたいと思います。

この度は本当にありがとうございました。