Cổng LPT có 2 loại: - Ổ cắm 36 chân - Ổ cắm 25 chân
Ngày nay, loại ổ cắm 36 chân không còn được sử dụng, hầu hết các máy tính PC đều trang bị cổng song song(LPT) 25 chân nên chỉ quan tâm đến loại 25 chân. Cổng LPT gồm có 4 đường điều khiển, 5 đường trạng thái và 8 đường dữ liệu bao gồm 5 chế độ hoạt động:
- Chế độ tương thích (compatibility).
- Chế độ nibble.
- Chế độ byte.
- Chế độ ECP (Extended Capabilities Port)
3 chế độ đầu tiên sử dụng port song song chuẩn (SPP- Standard Parallel Port) trong khi đó chế độ 4, 5 cần thêm phần cứng để cho phép hoạt động ở tốc độ cao hơn. Như đã biết cổng LPT là thiết bị giao tiếp chuyên dụng giữa máy tính với máy in, nên bài dưới đây xin nói về chức năng của các đường dẫn tín hiệu giao tiếp giữa máy in với máy tính. Còn việc giao tiếp giữa các mạch điều khiển hay các thiết bị khác với máy tính chỉ việc đặt lại tên chân, còn ý nghĩa,chức năng từng chân tín hiệu của LPT không đổi.
Hình 3.4. Sơđồchứcnăngtừng châncủacổngmáyin (LPT)
- CổngLPTtrênmáytính.
o 8chânD0-D7làcácchânOUTPUT củathanhghiDATA.
o 5chân S3- S7là cácchân INPUTcủathanhghi STATUS.
o 4chânC0-C3làcácchânOUTPUTcủathanhghiCONTROL
Qua cách mô tả chức năng của từng tín hiệu riêng lẽ có thể nhận thấy các đường dẫn dữ liệu có thể chia thành 3 nhóm:
- Các đường dẫn tín hiệu, xuất ra từ máy tính PC và điều khiển máy tính, được gọi là các đường dẫn điều khiển. Các đường dẫn tín hiệu, đưa các thông tin thông báo ngược lại từ máy in về máy tính, được gọi là các đường dẫn trạng thái. - Đường dẫn dữ liệu, truyền các bit riêng lẽ của các ký tự cần in. Từ cách mô tả các tín hiệu và mức tín hiệu có thể nhận thấy là: các tín hiệu Acknowledge, Auto Linefeed, Error, Reset và Select Input kích hoạt ở mức thấp.
Thông qua chức năng của các chân này cũng hình dung được điều khiển cổng máy in. Đáng chú ý là 8 đường dẫn song song đều được dùng để chuyển dữ liệu từ máytính sang máy in. Trong những trường hợp này, khi chuyển sang các ứng
dụng để thực hiện nhiệm vụ đo lường phải chuyển dữ liệu từ mạch ngọai vi vào máy tính để thu thập và xử lý.
Vì vậy phải tận dụng một trong năm đường dẫn theo hướng ngược lại, nghĩa là từ bên ngoài về máy tính để truyền số liệu đo lường. Dưới đây đề cập chi tiết hơn đến các đặc tính một hướng và hai hướng của các đường dẫn này. Để có thể ghép nối các thiết bị ngoại vi, các mạch điện ứng dụng trong đo lường và điều khiển với cổng song song phải tìm hiểu cách trao đổi với các thanh ghi thông qua cách sắpxếp và địa chỉ các thanh ghi cũng như phần mềm.
Các đường dẫn của cổng song song được nối với ba thanh ghi 8bit khác nhau:
- Thanh ghi dữ liệu - Thanh ghi trạng thái - Thanh ghi điều khiển
Tám đường dẫn dữ liệu dẫn tới 8 ô nhớ trên thanh ghi dữ liệu còn bốn đường dẫn điều khiển Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dẫn tới bốn ô nhớ trên thanh ghi điều khiển, cuối cùng là năm đường dẫn trạng thái Acknowledge, Busy, Paper empty, Select, Error nối tới năm ô trên thanh ghi trạng thái. Riêng ở thanh ghi điều khiển còn phải chú ý tới một bit nữa được sử dụng cho mục đích ghép nối nhưng không được nối với ổ cắm 25 chân. Bit này có thể được sử dụng để xóa một bit ngắt liên quan với đường dẫn Acknowledge, vì vậy chưa đề cập đến đây.
Thanh ghi điều khiển cũng là hai hướng, thanh ghi trạng thái chỉ có thể được đọc và vì vậy gọi là một hướng. Có thể trao đổi với 3 thanh ghi này như thế nào? Hệ điều hành DOS dự tính đến bốn cổng song song và đặt tên là: LPT1, LPT2, LPT3 và LPT4.
Tuy vậy, hầu hết các máy tính PC đều chỉ có nhiều nhất hai cổng song song , và cho đến nay với lí do giảm giá thành, cổng song song chỉ còn lại một. Về mặt phần cứng, các nhà sản xuất đã dự tính bốn nhóm, mỗi nhóm 3 địa chỉ, để trao đổi với từng ô nhớ trên thanh ghi của mỗi giao diện. Có thể nhận thấy các địa chỉ thanh ghi nằm kế tiếp nhau.
ChứcnăngmặcđịnhcủacácchânLPTdo Mach3xuấttínhiệu.
Bảng 3.1. Danh mục kết nối boar mạch đệm mach3 với các tín hiệu điều khiển
Như vậy tín hiệu điều khiển được ứng dụng dựa vào 2 mức 0 và 1. Khi điều khiển động cơ có các vấn đề cần quan tâm như sau:
Điều khiển chiều động cơ và điều khiển tốc độ động cơ.
Tốc độ động cơ phụ thuộc vào số xung được truyền tải xuống Driver động cơ bước hoặc động cơ Sevor.
Hình 3.5. Sơ đồ điều khiển động cơ servo Bảng 3.2. Ký hiệu chức năng công CN1
Số Ký hiệu Chức năng Số Ký hiệu Chức năng
1 V+ Nguồn tín hiệu ra 11 SD Bảo vệ
2 ALM Báo hỏng 12 SG
3 PF Báo vị trí kết thúc 13 CR Clear
4 OP Xung pha Z 14 LSN Phanh đảo nghịch
5 SG 15 LSP Phanh thường
7 NP Chiều quay động cơ 16 V5 Nguồn kết nối
8 NG Chiều quay động cơ 17 SON Servo mở
9 PP Điều khiển vị trí 19 OPC Nguồn mở tự chọn
Hình 3.6. Sơ đồ kết nối CN1 trên Driver động cơ Mishubishi MR C20A [7]
Việc kết nối giữa động cơ và driver đã được các nhà sản xuất cung cấp cho khách hàng qua các cuốn Catalog.
Việc truyền dữ liệu từ phần mềm qua cổng LPT cần qua 1 boar mạch có nhiệm vụ truyền và nhận tín hiệu giữa động cơ, các thiết bị ngoại vi như cảm biến, công tắc hành trình và máy vi tính. Bo mạch này được gọi là bo mạch đệm.
Hình 3.8. Boar mạch đệm mach3 thực tế
+ Input signal là các ngõ vào như: Công tắc hành trình, Egmecy, cảm biến… + Power In: Nguồn chính cung cấp cho Boar hoạt động 24VDC
+ Power input: nguồn cung cấp cho các ngõ vào input bao gồm GDN – 5VDC – 12 VDC
+Output: X, Y, Z, A ngõ ra điều khiển các trục XYZ
+Output Relay: Điều khiển các ngõ ra khác vi dụ đánh lửa, tưới nguội, nâng hạ chiều cao…
Như đã trình bày ở trên kết nối giữa Driver động cơ và bo mạch đệm mach 3 chỉ sử dụng 4 đường tín hiệu bao gồm 2 mức tín hiệu điều khiển hướng quay của động cơ (mức cao mức thấp), 2 đường điều khiển vị trí (mức cao mức thấp).
Khi kết nối với driver động cơ servo ở trên chỉ kết nối các chân của bo mạch đệm với 04 chân số 7,8,9,10 (NP,NG,PP,PG) trên ngõ vào CN1 của Driver.
Tương tự với việc kết nối động cơ, driver khác cũng kết nối tương tự vơi boar đệm mach3 kết nối các dây tín hiệu điều khiển chân xung, và chân chiều (pulse, direction).
3.3. Kết luận
Trong chương này đã trình bày về các khâu thiết kế phần cứng cho trang bị điện, điện tử trong đó giải bài toán thông số về độ phân giải động cơ, giải quyết vấn đề giữa lựa chọn phần cứng đảm bảo độ chính xác đã đặt ra trong bài toán động học ngược.
Đã giới thiệu phương thức trao đổi dữ liệu điều khiển từ máy tính tới các thiết bị điện tử, sơ đồ đấu nối phần cứng cho thiết bị điện điện tử của máy cắt gas oxy điều khiển số.
CHƯƠNG 4:ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH MÁY
Đối với máy cắt Gas – Oxy điều khiển số, ngoài việc điều khiển sự chuyển động của bàn máy còn phải điều chỉnh chế độ cắt phù hợp, chế độ cắt bao gồm tốc độ dịch chuyển, khoảng cách giữa phôi và đầu cắt, có một yếu tố quan trọng nữa là điều chỉnh ngọn lửa cắt cũng chính là điều chỉnh lưu lượng khí.