引言 執(zhí)行機構(gòu)是指控制系統(tǒng)根據(jù)控制信號產(chǎn)生推力或位移的裝置，它接受控制信號，使運動過程按預(yù)定要求正常執(zhí)行。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的執(zhí)行元件，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入電脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與單位時間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比。步進電機的位移量與輸入脈沖嚴格成比例，輸入一個脈沖信號，電機就旋轉(zhuǎn)一個規(guī)定的角度(稱步距角)。由于控制簡單，運行可靠，步進電機被廣泛應(yīng)用在各種控制裝置中。 電機鐵芯扭槽疊扣沖壓控制系統(tǒng)是為實現(xiàn)模具加工智能化控制要求，為企業(yè)設(shè)計的實用性產(chǎn)品，其要求是對高速沖床附加一智能模具控制器，該控制器在不影響沖床原有的運行及控制的基礎(chǔ)上，采集相關(guān)的輸入信號，并實現(xiàn)對所沖模具的有效控制。本課題設(shè)計的控制器要求扭槽模具每沖一片后移動一個步距到達另一個特定位置，再沖另一片，連續(xù)沖出的鐵芯片，經(jīng)疊壓后，形成所要求的扭槽形狀。控制系統(tǒng)強調(diào)鐵芯加工過程中的角度位移控制，希望具有足夠高精度的步距角，并且運行穩(wěn)定性好?？刂葡到y(tǒng)選用了兩相混合型步進電機作為位置控制機構(gòu)，通過單片機的控制，將輸入的脈沖信號線性的轉(zhuǎn)換為位移量，從而控制電機鐵芯的扭槽。

1控制系統(tǒng)的硬件組成 控制系統(tǒng)的硬件組成電路由SM8954A單片機、可編程并行接口8255、地址鎖存器74ALS373、AT93C46 EEPROM、步進電機和電磁閥、液晶模塊顯示電路和鍵盤等組成。步進電機通過外圍接口芯片8255A與單片機連接。 該控制系統(tǒng)選用的是SM8954A單片機。 SM8954A是臺灣新茂公司(SyncMOS)推出的單片機，其兼容MCS一51單片機，此芯片有16Kbyte的FLASH、1Kbyte的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，4個8位的I／O口線，3個16位的定時器／計數(shù)器，6個中斷源，一個全雙工串行口，內(nèi)置看門狗定時器(WDT)，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路，具有低功耗、低成本、性能良好的優(yōu)點。 本系統(tǒng)使用單片機的P3．2(#INT0)外部中斷0請求端作為沖床沖頭的位置信號，由此引腳引入中斷，可控制步進電機是否啟動等。

2步進電機及其驅(qū)動器的選用 步進電機可以用數(shù)字信號直接控制，很容易與微處理器相連接，隨著數(shù)字控制系統(tǒng)的發(fā)展，步進電機的應(yīng)用也越來越廣泛。 步進電機需配置一個專用的電源供電，電源的作用是讓電動機的控制繞組按照特定的順序通電，即受輸入的電脈沖控制而動作，這個專用電源稱為驅(qū)動電源(或驅(qū)動電路)。步進電動機及其驅(qū)動電源是一個互相聯(lián)系的整體，步進電機的運行性能是由電動機和驅(qū)動電源兩者配合所形成的綜合效果。 該控制系統(tǒng)選用了北京斯達微步控制技術(shù)有限公司的86BYG250C型的兩相混合型步進電機，選用的驅(qū)動器是該公司生產(chǎn)的和86BYG250C型步進電機相配套的MS一2H090M型驅(qū)動器。該驅(qū)動器采取先進的細分技術(shù)，使電機運行更加平穩(wěn)。 86BYG250C步進電機的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示：
表l 86BYG250C步進電機主要技術(shù)參數(shù)

MS一2H090M型驅(qū)動器的主要性能參數(shù)，如表2所示：

表2 MS一2H090M型驅(qū)動器的主要性能參數(shù)

3 MS一2H090M型驅(qū)動器與控制系統(tǒng)的接口 步進電動機的驅(qū)動器根據(jù)控制信號工作，控制系統(tǒng)提供的弱電信號放大為步進電機能夠接受的強電流信號?？刂葡到y(tǒng)提供給MS一2H090M型驅(qū)動器的信號主要有步進脈沖信號CP和方向電平信號DIR。
圖1步進電機方向控制信號4 MS一2H090M型驅(qū)動器與步進電機的接口 MS一2H090M型驅(qū)動器用于驅(qū)動二相或四相混合式步進電機。電機的出線方式不同，與驅(qū)動器的連接也不同。在該控制系統(tǒng)中采用的電機86BYG250C為兩相四根線電機，接法如圖2所示。
圖2步進電機與驅(qū)動器的連接
5結(jié)論 步進電機是一種易于精確控制的電機，由于其良好的性能而受到廣泛的應(yīng)用，其控制方法也多種多樣。本文介紹了在電機鐵芯扭槽疊扣沖壓控制系統(tǒng)中，SM8954A單片機控制步進電機的實用電路，該系統(tǒng)成本不高，既簡化了線路，降低了成本，又大大提高了可靠性。使用起來極為方便。