翠歐控制卡入門手冊-MC206X-學習

1、TRIO MOTION TECHNOLOGY目的2原則2內(nèi)容21 用途21.1 應用領(lǐng)域21.2 應用實例22 運動控制系統(tǒng)構(gòu)架22.1 組成22.2 各部分功能33 配線43.1 MC206X介紹43.2 供電53.3 控制器、驅(qū)動器配線63.4 孔制器、上位機連接94 軟件編程94.1 支持軟件使用94.2 簡單運動指令舉例194.3 簡單運動控制程序舉例25目的通過閱讀本手冊，讓剛剛接觸TRIO運動控制器的客戶可以從用途、系統(tǒng)構(gòu)架、TRIO 在系統(tǒng)中的作用以及軟、硬件有一個初步的了解。其中最主要的是，通過本手冊一定要讓用戶能夠自己搭建一個簡單的控制系統(tǒng)，能用Motion Perfet與控

2、制器、電機連接起來，對電機進行一些簡單的操作。為用戶未來使用TRIO運動控制器開發(fā)項目打下基礎。原則簡單、實用、圖文并茂。內(nèi)容1 用途1.1 應用領(lǐng)域TRIO運動控制器主要應用在工業(yè)控制領(lǐng)域，可以對伺服，步進，變頻器等進行控制。其特點是指令簡單，完成復雜的多軸協(xié)調(diào)運動，只需幾條簡單的指令就可以完成。1.2 應用實例2 運動控制系統(tǒng)構(gòu)架2.1 組成2.1.1 運動控制系統(tǒng)概念運動控制是指在一定的環(huán)境中，根據(jù)給定的條件，將預定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機械運動。實現(xiàn)對被控目標機械部件精確的位置控制、速度控制、加速度控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制，以及這些控制的綜合控制。當今的運動控制，由于環(huán)境條件的復

3、雜，使得控制方案，數(shù)據(jù)也顯得越來越復雜，這樣，實際中要想完成預定的動作，實現(xiàn)準確的運動控制，更多的依靠大型的運動控制系統(tǒng)。運動控制系統(tǒng)包括處理運動算法和信號的控制器、增強信號，可供應運動控制器提供運動輸出的放大器、執(zhí)行機構(gòu)、反饋系統(tǒng)（傳感器/變送器），可基于輸出和輸入的比較值，調(diào)節(jié)過程變量。有的系統(tǒng)還包括操作員界面或主機終端前端處理設備。2.1.2 運動控制系統(tǒng)框圖2.2 各部分功能Ø 人機交互：一般由上位機或觸摸屏完成人機交互功能。其作用主要有兩點：1. 參數(shù)初始化 這一過程是每一個控制系統(tǒng)都必須做的工作，所設計的系統(tǒng)主要根據(jù)這里下載的參數(shù)進行工作。相當于告訴系統(tǒng)一個運動規(guī)則。 2

4、. 監(jiān)控系統(tǒng)運行 也是一參數(shù)的形式報告系統(tǒng)當前運動狀態(tài)，包括系統(tǒng)是否運行指定動作、運 動過程中是否出錯、運動進行的進度等等。Ø 運動控制器 控制器是整個系統(tǒng)的核心，其功能主要是接收運動控制信號及參數(shù)，做出運算，把控制輸出送到相應的驅(qū)動器或執(zhí)行器。一、運動參數(shù)，控制信號的獲取 要完成一定規(guī)律的運動，必須要有一定的參數(shù)作為前提，比如速度、距離、哪一軸等，這些參數(shù)一般由上位機，或觸摸屏傳送到控制器中。控制信號包括各種限位，手自動轉(zhuǎn)換等，這些信號一般通過數(shù)字量輸入，或模擬量輸入，傳送到控制器內(nèi)部。二、對運動參數(shù)的運算 一般客戶傳送到控制器內(nèi)部的參數(shù)都是比較直觀的參數(shù)，這些參數(shù)還不是控制器賴以

5、使用的實際參數(shù)，這就需要做一些轉(zhuǎn)換運算，這些也是在控制器內(nèi)的運算子程序中完成的。三、運動控制 當控制器得到足夠的參數(shù)后，會根據(jù)這些參數(shù)和客戶編制的運動控制程序，對機械部件發(fā)出指令，控制其運動。四、接收反饋，監(jiān)控運動執(zhí)行情況 在控制器發(fā)出運動指令后，會根據(jù)反饋回來的信號，對運動執(zhí)行情況作出判斷和調(diào)整。五、上傳監(jiān)控信息 用戶一般需要直觀的監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行情況，這樣控制器會根據(jù)客戶的需要，把相關(guān)信息上傳到上位機或觸摸屏。Ø 驅(qū)動器 受控于運動控制器，接收到運動控制指令后，按指令要求，控制電機等執(zhí)行機構(gòu)完成動作。Ø 執(zhí)行機構(gòu) 受控于驅(qū)動器，一整個系統(tǒng)的動力源。系統(tǒng)中每一個動作都來

6、自這里，我們所說的運動控制，其實也就是對執(zhí)行機構(gòu)的控制。Ø 反饋裝置 反饋裝置是控制系統(tǒng)中比不可少的組成部分，一般都安裝在執(zhí)行機構(gòu)上，比如電機上的碼盤反饋，可以對執(zhí)行機構(gòu)的位置速度等進行測量并反饋到驅(qū)動器或控制器。3 配線3.1 MC206X介紹3.1.1 總體介紹MC206是TRIO公司推出的一款四軸運動控制器，通過軟件配置各軸屬性，可以對四個伺服軸或四個步進軸或二者的組合進行控制。MC206X的基本硬件配置包括：CAN總線通訊接口1個、數(shù)字量輸入通道8路，數(shù)字量輸入輸出雙向通道8路、模擬量輸入通道1路、伺服使能1個、伺服速度控制模擬量指令4路、差分式編碼器輸入一個、差分式編碼器/

7、脈沖輸出4個、USB接口一個、串行口兩個。應用TRIO BASIC語言可以對MC206X進行多任務編程，MC206X支持脫機運行TRIO BASIC程序，當程序調(diào)試完畢，下載到控制器后，如果不需要上位機的話，MC206X可以單獨運行。在運動控制器內(nèi)部固化許多運動算法，只需要用幾條簡單的TRIO BASIC指令，就可產(chǎn)生像凸輪曲線、電子此輪、軸連接、插補等復雜的運動，以及協(xié)調(diào)運動。3.1.2 各部分介紹CAN總線：標準的CAN總線，其連接端子在五孔連接器上。用于I/O模塊擴展，也可以用作與其它CAN總線設備通訊。24V數(shù)字輸入通道：在MC206X本體上提供了8路數(shù)字量輸入專用通道，可用作零點開關(guān)

8、、限位開關(guān)、進給保持（暫停）開關(guān)等，在24V輸入電路連接時把I/O電源的0v與控制器上I/O0v相接。24V數(shù)字I/O通道：在MC206X上，除了上面說的專用24vINPUT外，還提供了8路I/O雙向通道。當用作輸出時，24V的I/O電源一定要連接。當不用做輸出時，任何一腳都可以用作輸入，用作輸入時，和輸入專用通道特性一樣。模擬量輸入通道：在MC206X上有一路010V，10位分辨率的模擬量輸入通道。模擬輸入電壓是相對于IO0v的。為了A/D轉(zhuǎn)換器能正常工作，24vI/O電源一定要提供。伺服使能：在MC206X上配有和伺服放大器上servo_on相對應的常開繼電器開關(guān)。用作對伺服放大器的使能。

9、值得注意的是，在控制器上此功能只是一個開關(guān)的閉合，所以要把此開關(guān)和伺服電源串接到一起。此繼電器的可由Motion Perfect中的Drive Enable按鈕或TRIO BASIC指令WDOG=ON/OFF來控制。模擬量輸出：在MC206X上有和軸03對應的四路模擬量輸出，用作速度控制模式下的速度指令輸出。差分式編碼器輸入：軸4，可以作為參考編碼器的輸入軸。為傳送帶、滾筒、飛剪的測量、記錄和同步功能提供一個編碼器輸入。該接口可連接高速的差分方式的線性驅(qū)動編碼器。差分式編碼器輸入/脈沖輸出：在控制器上對應的是四個DB9型接口。根據(jù)用法不同，其接線方式不同，詳見TRIO手冊和本文的3.3節(jié)。US

10、B：USB接口提供一種與PC或其他支持USB設備的高速連接。通過這個USB接口，使用Motion Perfect可以實現(xiàn)對控制器的編程操作。此外，采用Trio的ActiveX控件編寫的上位機用戶程序也可以通過該USB口，實現(xiàn)與控制器的高速連接。串行口：串行口A用作Motion Perfect的連接。串行口B特征見手冊。3.2 供電3.2.1 控制器供電控制器工作電源為24V直流電源，通過五孔連接器引入。當用到數(shù)字量輸出的時候，必須單獨提供24I/O電源。在控制器內(nèi)部，控制器電源和I/O電源光電隔離的，這樣就最大限度的減少了干擾。3.2.2 驅(qū)動器、電機供電驅(qū)動器和電機的供電請見所用型號的說明書

11、，一般驅(qū)動器需要主回路電源和控制回路電源，電機動力線是由控制器提供的。3.3 控制器、驅(qū)動器配線控制器和驅(qū)動器之間的配線根據(jù)控制方式的不同，其接線方式也不同。主要有以下兩種接線方式：3.3.1 模擬量方式3.3.2 脈沖方式3.4 控制器、Mtion Perfect連接Motion Perfect 編程電纜4 軟件編程4.1 支持軟件使用Motion Perfect2是Trio 公司為其控制器開發(fā)的軟件編程和調(diào)試的集成環(huán)境。應用上位機，在windows系統(tǒng)下可以實現(xiàn)對軸的配置，程序編寫，跟蹤調(diào)試。其具體應用見Trio 用戶手冊第十章。這里主要介紹用戶在剛剛接觸時的一些操作要領(lǐng)。幫助用戶盡快熟悉

12、該環(huán)境，以便開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的運動控制程序。4.1.1 打開Motion Perfect2前的準備工作l 斷開所有電源l 檢查控制器與電機驅(qū)動器一側(cè)連接是否正確l 應用Trio專用串口連接線，把控制器上的串口A(serial A)與電腦的一個正常的串口相連l 再次檢查接線情況l 無誤后接通控制器電源4.1.2 打開Motion Perfect2在使用Motion Perfect2 時一定要保證您所下載的版本是我們最新的版本，最新版本在網(wǎng)站： 可以下載到。點擊開始菜單程序triomotionmotion perfect 2打開軟件。打開軟件后，Motion Perfect2 會自動尋找連接在電腦上的運

13、動控制器。如果成功連接的話會顯示如下界面：本例中連接的是Trio運動控制器MC206 在COM2上點擊OK按鈕，Motion Perfect2 會對您控制器上的程序進行檢查，如果電腦上的程序與控制器上的一致，點擊OK按鈕，進入到程序編寫調(diào)試界面。如果電腦上的程序不一致，則出現(xiàn)以下界面：其右下側(cè)的按鈕含義分別為：Save:把控制器上的工程存到電腦Load:把電腦上的工程下載到控制器Change:更換電腦上的工程，是之與控制器上的相匹配New: 新建工程Resolve: 添加或刪除個別程序使控制器和電腦的工程一致Cancel:取消本次連接根據(jù)情況進行相應的操作，就可以進入編程調(diào)試界面了。4.1.3

14、 通訊設置如果沒有成功連接，請檢查通訊設置。點擊菜單欄option選項communications會彈出如下菜單：在這里，您可以點擊Add 或 Delete 添加或刪除啟動連接時系統(tǒng)要查詢的端口，同時也可以用上下箭頭來設置查詢的順序。點擊Configure按鈕可以實現(xiàn)對通訊端口的屬性進行配置。一般應用默認值即可。4.1.4 開發(fā)調(diào)試界面正確設置通訊，并成功啟動控制器和電腦的連接后，你就可以進行編程和調(diào)試了。Motion Perfect2 主界面如下：Main Menu：標準的windows菜單，可以訪問Motion Perfect2 的所有功能。Toolbar：訪問Motion Perfect

15、 工具的快捷按鈕。Control Panel： 顯示當前控制器內(nèi)容，通過它，可以查看控制器狀態(tài)，運行或編輯程序。Desktop Workspace：顯示用戶窗口和工具。Controller Messages：控制器的狀態(tài)或出錯信息。Status Bar：當前工程和控制器的連接信息。4.1.5 工具欄簡介工具欄里的按鈕是我們跟蹤調(diào)試時用到最多的。所以在這里我們將針對工具欄的每一個按鈕作詳細的介紹。下圖為工具欄示例終端：提供了與控制器的直接聯(lián)系。當點擊此按鈕時，顯示如下界面：“0”通道為命令行輸入通道，“5，6，7”通道用來和控制器上運行的程序進行通訊。同一時間，只能使用一個通道。軸參數(shù)：此參數(shù)非

16、常重要，顯示了當前所有軸的狀態(tài)，具體見以下兩表：軸參數(shù):No.ParametersDescriptionDetails Remark1P_GAIN Proportional gain比例增益2I_GAINIntegral gain積分增益3D_GAINDerivative gain微分增益4OV_GAINOutput velocity gain輸出速度平滑增益,一般為05VFF_GAINVelocity feed forward gain前饋增益6UNITSUnits作為其他參數(shù)單位的一定控制器計數(shù)，比如每毫米、每轉(zhuǎn)或每度的記數(shù)控制器計數(shù)在模擬量控制方式下，是反饋脈沖的4倍頻。在脈沖控制方式下

17、為16倍頻7SPEEDSpeed速度units/s8ACCELAccel加速度units/s29DECELDecal減速度units/s210CREEPCreep原點搜尋速度units/s11JOGSPEEDJog speed試運行速度units/s12FELIMITFelimit跟隨誤差限，是一個允許的一個偏差值，當FE的值大于這個值時，會有故障出現(xiàn)。13DACDAC開環(huán)控制時的速度輸出, 當SERVO =0 時此值有效。14SERVOServo1為閉環(huán),0為開環(huán)控制15REPDISTRepeat distance脈沖計數(shù)權(quán)值，當MPOS到達此值時，自動回零（RE_OPTION=ON）或回到

18、此值的負值（rep_option=off）16FWD_INForward input正向限位輸入管腳號（031）17REV_INReverse input反向限位輸入管腳號（031）18DAT_INDatum input零點信號輸入管腳號（031）19FH_INFeed hold input進給保持信號輸入管腳號（031）20FSLIMITForward software limit正向軟件限位，相當于正向的軟限位。21RSLIMITReverse software limit反向軟件限位，相當于反向的軟限位。22MTYPECurrent type當前運動類型，當前軸的當前的一種運行類型。只讀

19、23NTYPENext type下一個運動類型，當前軸的下一將要運行的類型。只讀24MPOSMeasured position 測量位置，檢測到的反饋位置。只讀25DPOSDemand position目標位置，目標所要的位置。只讀26FEFollow error=MPOS-DPOS偏差(跟蹤誤差)，以上兩個位置的偏差。只讀27AXISSTATUSAxis status軸狀態(tài)(參照下表) 只讀28VPSPEEDVelocity profile speed合成運動的速度只讀軸狀態(tài)列表：Bit Description描述Valuechar0Unused 未用1 1Following error w

20、arning range 跟隨誤差報警范圍2 w 2Communications error to remote drive 遠程驅(qū)動通訊出錯4 a 3Remote drive error 遠程驅(qū)動出錯8 m 4In forward limit 正向限位到達16 f 5In reverse limit 反向限位到達32 r 6Datuming 零點到達64 d 7Feedhold 進給保持開啟128 h 8Following error exceeds limit 跟隨誤差超限256 e 9In forward software limit 正向軟件限位到達512 x 10In reverse

21、 software limit 反向軟件限位到達1024 y 11Cancelling move 運動取消2048 c 12Encoder power supply overload (MC206) 編碼器電壓過載4096 o 13Set on SSI axis after initialisation 初始化成SSI軸8192 示波器：用來跟蹤軸和運動的參數(shù)。有助于軟件開發(fā)。點擊該圖標，將顯示如下界面：此軟件示波器，可以同時跟蹤四路信號。在屏幕上每路信號用不同的顏色表示，各路信號的顏色就是其控制區(qū)的外框的顏色。在控制區(qū)上可以選擇該路信號要觀察的參數(shù)，在哪一軸或哪一通道，界面的刻度。也可以設置

22、縱向偏移量、復位偏移量，標尺等。在界面的左下角可以設置時間基準（橫向每一小格代表的時間）、連續(xù)觸發(fā)還是單次觸發(fā)、手動觸發(fā)還是程序觸發(fā)。橫向滾動條用來察看超出屏幕的軌跡。除在手動觸發(fā)下，點擊Trigger按鈕，觸發(fā)示波器，開始跟蹤過程。Option 為示波器的選項設置，一般應用默認值即可。鍵盤顯示：點擊該圖標，系統(tǒng)會提示您為該功能選擇通訊通道。界面如下：所選通道必須是沒被占用的通道，否則鍵盤顯示界面將無法打開。成功打開的界面如下圖所示：在這里可以完全模仿實際的鍵盤顯示功能。試運行：點擊該圖標會顯示如下界面：通過Axis 按鈕可以設置要運動的軸。在上圖中可以知道，軸0的試運行速度為1.2500，反

23、轉(zhuǎn)觸發(fā)開關(guān)是I/O8,正轉(zhuǎn)觸發(fā)開關(guān)為I/O9.注意，該輸入為低電平有效，即當I/O8為低電平時，軸0 反向運動。I/O9為低電平時，軸0 正向運動。數(shù)字I/O觀察窗口：點擊彈出如下界面：在這里可以對控制器上配置的所有數(shù)字量I/O進行監(jiān)控。當數(shù)字量同輸入通道由輸入時，相應的通道指示會亮。上圖中顯示數(shù)字量輸入通道3有輸入。數(shù)字量輸出通道可由鼠標點擊相應通道號，當其指示成黃色時，數(shù)字量已經(jīng)輸出。模擬量輸入觀察口：點擊該圖標會彈出如下界面：此功能只有在系統(tǒng)中有模擬量輸入時才有效，在這里可以直觀的觀測到模擬量輸入口的輸入情況。模擬量輸入進來的值已經(jīng)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)在屏幕上以進度條的形式顯示出來。TABLE

24、變量觀察窗口：點擊該圖標會彈出如下界面： 在這里可以通過界面右側(cè)的輸入欄設置要觀察的TABLE變量號，點擊刷新按鈕，想要的變量就顯示在左側(cè)的表格里了。值得注意的是這里的變量不能自動刷新，只能在需要的時候手動刷新。同時在這里也可以進行TABLE變量的定義。VR變量觀察窗口：其界面、操作和TABLE變量都非常相似，這里就不多講了。4.2 簡單運動指令舉例1、按trio mc206x 和安川伺服驅(qū)動器接線圖（模擬量方式）完成接線。2、檢查無誤后，用TRIO專用編程電纜，把控制器上的串口A（SERIAL A）與 PC機一個串行口相連。3、接通控制器和驅(qū)動器電源。4、打開Motion Perfect 2

25、 軟件。系統(tǒng)會自動對串口進行掃描，完成鏈接。 在check project 窗口點擊new，創(chuàng)建一個新工程。彈出如下窗口：點擊yes 可以命名為trio first ,選擇合適的路徑點擊Create就可以了。在新建的工程中點擊program-new創(chuàng)建一個新程序命名為startup 點擊ok鍵入以下代碼：'Start Standard Section' Axis Parameters BASE(0)設定基本軸為0軸 P_GAIN=1.0比例增益 I_GAIN=0.0積分增益 D_GAIN=0.0微分增益 OV_GAIN=0.0 VFF_GAIN=0.0 UNITS=4000.0

26、單位是4000個控制器計數(shù)，一般以方便操作的數(shù)作為單位。此參數(shù)的設置非常重要?？稍O為電機轉(zhuǎn)動一圈的控制器計數(shù)，也就是所用電機碼盤線數(shù)的4倍。 SPEED=1.0速度是1units/s ACCEL=1000.0加速度是1000units/s2 DECEL=1000.0減速度是1000units/s2 CREEP=0.02500零點搜尋速度 JOGSPEED=0.02500試運行速度 FE_LIMIT=0.5跟隨誤差限 REP_OPTION=1設置重復距離模式為-REP_DIST到+REP_DIST DAC=0開環(huán)時模擬量輸出 SERVO=1設置為閉環(huán)控制 REP_DIST=360控制器計數(shù)重復距

27、離 FWD_IN=-1未設正限位開關(guān) REV_IN=-1未設反限位開關(guān) DATUM_IN=-1未設零點開關(guān) FHOLD_IN=-1未設進給保持開關(guān) FS_LIMIT=5000.0正向軟限位 RS_LIMIT=-5000.0015反向軟限位注意：以上注釋為使初學者能對軸參數(shù)有透徹的了解，才加進去的。在實際的編程環(huán)境中不可直接粘貼。因為變成環(huán)境還不支持中文注釋。5. 點擊上綠色箭頭，運行以上程序，完成初始化。此時可以點擊軸參數(shù)按鈕，彈出以下窗口 可以看到，所有的軸參數(shù)已經(jīng)被設置為程序中所指定的值。6. 此時可以在屏幕左側(cè)的drive enable 前的方框中打勾，對伺服驅(qū)動器進行使能7. 點擊工具欄中終端按鈕，選擇“0”