[发明专利]一种基于以太网的远程步进电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及远程电机控制领域，特别涉及一种基于以太网的远程步进电机控制系统。

背景技术

随着工业自动化的迅速发展，各式各样的控制系统被用于设备的现场控制，实时地控制设备的运行状态。但由于自动化系统的规模日益扩大，传统的现场集中式控制模式已经满足不了需求，控制系统开始向信息化和网络化发展。以太网技术支持几乎所有的网络协议，所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有实时性好、开放性广等特点。近些年来，随着网络技术的发展和工业控制领域对网络性能要求越来越高，以太网正逐步进入工业控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。

作为一种执行元件，步进电机是机电一体化的重要部分之一，并且在各种自动化控制系统中得到了广泛应用。目前，已经使用的步进电机控制系统主要有两种：第一种是采用上位机的控制方式，通过RS232、RS485等串口和计算机进行通信，但控制距离较短；还有一种是使用无线模块进行远程控制，不过其开发成本较高，设备复杂。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种基于以太网的远程步进电机控制系统，目的是提高控制距离，降低开发成本和设备复杂度，系统采用以太网控制器模块进行Internet通信，能够在任何一个可以使用Internet的地方进行远程步进电机实时控制。

为了实现以上的目的，本发明提供的基于以太网的远程步进电机控制系统，包括以太网控制器模块、微处理器、外部存储器模块、驱动电路及步进电机、控制按键和显示液晶，其中：以太网控制器模块，用于实现远程客户机和微处理器间的数据通信；微处理器，用于产生驱动步进电机的脉冲信号；外部存储器模块，用于存储网页信息；驱动电路，用于放大驱动脉冲，并驱动步进电机；控制按键用于现场控制步进电机开关、步进角度和调节转速；显示液晶用于现场指示步进电机运行状态。

本发明采用ARM作为微处理器，通过以太网通信，用户可使用浏览器远程控制步进电机执行开关、转向、步进角度和调节转速等操作。与现有技术相比，本发明具有控制距离长、硬件控制电路简单、开发成本低等特点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的软件示意图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施进行阐述。

结合图1，该图为本发明中基于以太网的远程步进电机控制系统的整体结构示意图。

本发明提供的基于以太网的远程步进电机控制系统，包括以太网控制器模块、微处理器、外部存储器、驱动电路及步进电机，其中：

以太网控制器模块，采用ENC28J60芯片，用于以太网数据通信，并将数据包发送给微处理器；

微处理器包括ARM处理器、按键模块以及液晶显示屏，用于产生驱动步进电机的驱动脉冲信号；

外部存储器，采用128M NAND FLASH 芯片M29W128FH，用于存储用户浏览器访问的网页信息；

驱动电路，采用ULN2003AN电机驱动芯片，用于放大驱动脉冲，并驱动步进电机。

工程技术人员可以操作按键模块，向微处理器发送步进电机的控制指令，实现对步进电机的现场控制。液晶屏用于实时显示电机的转速和工作状态。

ULN2003电机驱动芯片可以驱动一个四相步进电机，输出电压最高可达50V，输出电流最大能达到500mA，电路比较简单，可以直接用ARM芯片的IO口提供信号。由于采用了模块化的设计理念，电机驱动电路单独设计成一块电路板，接线口为四相IO信号和电源接口。

结合图2 ，用户首先通过浏览器输入正确的网址和密码，这样就可以进入系统主页[2]，主页信息包含两个部分：系统介绍[3]和参数设置[4]。系统介绍包括基于以太网的远程步进电机控制系统功能信息和使用方法介绍；参数设置执行设置步进电机控制指令操作，如电机开启、关闭、转向设置、步进角度和转速设置等。