Servomoottorin ohjain
Hanhisalo, Harri (2008)
Hanhisalo, Harri
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2008
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201004126355
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201004126355
Tiivistelmä
Insinöörityössä suunniteltiin ja toteutettiin servomoottorin ohjain. Ohjain suunniteltiin ohjaamaan
tasavirtaservomoottoreita. Ohjaimen käyttökohteena tulee olemaan omatekoinen jyrsinkone, joka muutetaan
toimimaan servomoottoreilla. Ohjattaviksi moottoreiksi valittiin tasavirtamoottorit niiden helpon ohjauksen
takia.
Servo-ohjain rakennettiin Microchipin valmistaman mikrokontrollerin ympärille. Piiri sopii hyvin
sähkömoottorin ohjaukseen, koska se sisältää kaikki tarpeelliset ohjausportit. Servo-ohjain ottaa vastaan
tietokoneelta tiedon mihin suuntaan ja millä nopeudella moottorin tulee pyöriä. Tietokoneen ja moottorin
takaisinkytkentäanturin tiedon perusteella ohjain säätää moottorin asemaa. Ohjaimeen suunniteltiin
ohjelmallisesti toimiva PI-säädin, joka toteutettiin C-kielellä. Säätimen viritysparametreja voidaan muuttaa
sarjaportin kautta käyttäen esimerkiksi HyperTerminal-ohjelmaa. Laitetta testattiin Linux-käyttöjärjestelmään
saatavalla EMC2 (the Enhanced Machine Control)-ohjelmistolla.
Ohjaimelle laaditut vaatimukset saavutettiin. Työn kautta opittiin sulautetun laitteen eri osia, kuten elektroniikan
suunnittelua ja ohjelmointia. Työssä tutustuttiin servotekniikkaan ja säätötekniikkaan, jotka opettivat hyvin paljon
moottorinohjauksesta.
tasavirtaservomoottoreita. Ohjaimen käyttökohteena tulee olemaan omatekoinen jyrsinkone, joka muutetaan
toimimaan servomoottoreilla. Ohjattaviksi moottoreiksi valittiin tasavirtamoottorit niiden helpon ohjauksen
takia.
Servo-ohjain rakennettiin Microchipin valmistaman mikrokontrollerin ympärille. Piiri sopii hyvin
sähkömoottorin ohjaukseen, koska se sisältää kaikki tarpeelliset ohjausportit. Servo-ohjain ottaa vastaan
tietokoneelta tiedon mihin suuntaan ja millä nopeudella moottorin tulee pyöriä. Tietokoneen ja moottorin
takaisinkytkentäanturin tiedon perusteella ohjain säätää moottorin asemaa. Ohjaimeen suunniteltiin
ohjelmallisesti toimiva PI-säädin, joka toteutettiin C-kielellä. Säätimen viritysparametreja voidaan muuttaa
sarjaportin kautta käyttäen esimerkiksi HyperTerminal-ohjelmaa. Laitetta testattiin Linux-käyttöjärjestelmään
saatavalla EMC2 (the Enhanced Machine Control)-ohjelmistolla.
Ohjaimelle laaditut vaatimukset saavutettiin. Työn kautta opittiin sulautetun laitteen eri osia, kuten elektroniikan
suunnittelua ja ohjelmointia. Työssä tutustuttiin servotekniikkaan ja säätötekniikkaan, jotka opettivat hyvin paljon
moottorinohjauksesta.