Доработка драйвера-контроллера ШД ( AU9232 ) с медленными оптронами на входе или устранение пропуска Шагов (Step) при реверсе (Dir).

драйвер-контроллеры ШД AU9232

Японские промышленные драйвер-контроллеры ШД AU9232 и его модификации я использую на своем самодельном ЧПУ станке. Такие драйвера используются во многих пищевых автоматах по упаковке, переработке продукции, поставляются они из Японии (например упаковщик AW3600CPR). Найти в интернете схемы или мануалы электронной начинки их невозможно, поэтому пришлось все подгонять и запускать самостоятельно.
При использовании этих контролеров совместно с ПК и LPT — портом, под управлением программы Mach2-3 и им подобным, сразу сталкиваемся с такой проблемой, стабильно-постоянный пропуск одного шага при каждом реверсе хода.


Видео: пропуск Шага при Реверсе (качество видео давних годов, еще 3GP поэтому я не виноват!)

Ни какие программные настройки Motors Setup (длина Шага и задержка Реверса) не дали ни каких изменений в работе ШД. Пришлось применить осциллограф и посмотреть, что там происходит. Сперва посмотрим сигналы на выходе LPT порта, так сказать, эталон сигнала получаемый от УП Mach3.

Общая картина управляющих импульсов с Mach2-3.

На графиках внизу представлены: один переходный импульс реверса Dir (зеленый) и один шаг Step (красный).

Здесь видим импульс открытия оптрона Dir переход в Реверс ШД, затем через ~26u/s2 открывается оптрон Step делает Шаг. Тоесть имеем промежуток времени 26u/s2 для переключения контролера в Реверс заранее до прихода импульса Step. Все хорошо!

Теперь посмотрим осциллограмму закрытия оптрона Dir, тогда ШД должен реверсироваться и пойти в прямом для данного драйвер-контроллера направлении.

Здесь тоже все правильно, видим также промежуток ~26u/s2, все хорошо.

Теперь подсоединяем к LPT порту сам драйвер-контроллер AU9232 и делаем замеры на выходах его оптронов Dir и Step.

драйвер-контроллеры ШД AU9232 доработка

Цвет графика Step и Dir поменялись местами!

Видим, что здесь все нормально, немного уменьшился промежуток до ~22u/s2.

А вот при закрытии оптрона Dir (красный) происходит следующее, очень медленное закрытие
оптрона , уже даже произошел импульс Step (зеленый) и только потом практически одновременно закрылись оба оптрона. По этой причине происходит Шаг, но только не в нужном нам направлении, а в том же самом, что и до этого и только уже в следующем Шаге происходит разворот на Реверс. И так происходит каждый раз при реверсировании ШД в прямое направление хода.
В схеме контроллера используются оптроны TLP180, смотрим мануал.

Видим, что время tOFF закрытия при RL=1,9k равняется 40us (красная стрелка), это очень много. Как вариант можно заменить оптрон на более быстрый, например 6N137, у меня его нет, поэтому воспользуемся мануалом по зеленой стрелочке, заменим RL=10к в схеме AU9232 на 100Ом. Посмотрим теперь осциллограмму, как изменится спад сигнала.

Смещение произошло в нужную нам сторону на 50u/s2, теперь импульсы совпадают и это при настройках Motors Setup Step=0, Dir=0. Даже в таком режиме ШД пошел без пропусков шага, если применить Dir=5 или еще больше, то красный график значительно смещается еще левее, что полностью удовлетворяет нас и драйвер.

Испытания в работе продолжительностью более пяти часов показали 100% совпадение нуля на финише. Таким же образом можно дорабатывать и другие контроллеры-драйвера с медленными оптронами на входе.

Видео: Тест после доработки драйвера-контроллера AU9232