计算机通过上位机软件控制步进电机转动,需要软硬件配合实现,硬件方面,需要步进电机、步进电机驱动器、AC转DC电源、USB转RS485串口以及一些电缆;软件方面,直接选用驱动器厂家的软件。本文选用鸣志驱动器以及Stepper Suite软件。
准备工作:
1、了解硬件接口,准备合适线缆;
2、了解电机参数,准备驱动器设置。
先上系统设计图纸,如下用SysML V1.6的画的bdd图,系统硬件组成包括:AC电源(220V)、计算机、步进电机(42H247-1684A)、USB转RS485串口、AC转DC电源、驱动器。每个硬件的接口、编号见图中端口名称。

上图中各硬件端口间的连线如下ibd图所示。

1)步进电机(42H247-1684A),每步1.8°,200步转1圈,电流1.6A,两相4线。

2)AC转DC电源,220V交流转24V直流电源如下图,本文用香港明伟S-200-24型电源。

3)USB转RS485串口,5个接线口。

4)驱动器,鸣志STF06-R驱动器,侧边S1设置设备序号(节点ID),S2设置波特率。

5)电缆及接线端子,准备1根电源线,保留插头,另一头做出散线与AC转DC电源的L/N/GND连接。准备1根带水晶头的网线,保留1端水晶头,另一端剥线,与USB转RS485串口的5个接线口连接。

准备几根电缆及接线端子,可参考各硬件端口间的连线ibd图制作线缆分束。

1)驱动器接口
线束设计以驱动器为核心,驱动器硬件手册《STF-R-C-Hardware-Manual》中,RS485通讯口、波特率和地址ID、电源接口、电机接口如下图所示。
本例选用RS-485四线接法。

本例波特率设为115200,即S2设置为4;设备ID设为1,即S1设为1,并在Stepper Suite软件中,选用低位Lower(Axis 0~15)。

驱动器直流电源输入接口与两相四线电机接口共用一个电连接器,如下图所示。


2)AC转DC电源接口
输入交流220V,输出直流24V,下图中输出2路直流24V。直流24V输出接口与驱动器电源连接器接口相连。

选择驱动器STF06-R,端口COM6(查看计算机的设备管理器,确定端口),地址设置为1,(即驱动器S1设置的RS485地址),勾选RS485。根据步进电机参数,进行电机配置。完成后下载到驱动器,使能。

在运动仿真页通过电动、点对点运动、回原点等形式控制电机运动;在Q编程页,通过Q程序控制电机运动,Q程序通过DeepSeek生成,但要查Q程序命令手册《Host-Command-Reference-MOONS》,确认Q程序命令的正确性。