翠歐控制卡入門手冊-MC206X-學(xué)習(xí)..

1、目的2.原則2.內(nèi)容2.1 用途2.1.1應(yīng)用領(lǐng)域2.1.2應(yīng)用實例3.2 運動控制系統(tǒng)構(gòu)架32.1組成3.2.2各部分功能4.3 配線6.3.1 MC206X介紹63.2供電9.3.3控制器、驅(qū)動器配線9.3.4孔制器、上位機連接1.2.4 軟件編程1.2.4.1支持軟件使用1.2.4.2簡單運動指令舉例2.7.4.3簡單運動控制程序舉例3.4.38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MotionPerfe與控制器、電機連接起來

2、，對電機進(jìn)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(chǔ)。原則簡單、實用、圖文并茂。內(nèi)容1 用途1.1應(yīng)用領(lǐng)域TRIO運動控制器主要應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域，可以對伺服，步進(jìn)，變頻器等進(jìn)行控制。其特點是指令簡單，完成復(fù)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(yīng)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(yù)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(biāo)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(dāng)今的運動控制，由于環(huán)境條件的復(fù)雜，使得控制方案，數(shù)

3、據(jù)也顯得越來越復(fù)雜，這樣，實際中要想完成預(yù)定的動作，實現(xiàn)準(zhǔn)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(yīng)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(shè)備。2.1.2運動控制系統(tǒng)框圖2.2各部分功能人機交互：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(shè)計的系統(tǒng)主要根據(jù)這里下載的參數(shù)進(jìn)行工作。相當(dāng)于告訴系統(tǒng)一個運動規(guī)則。2.監(jiān)控系統(tǒng)運行也是一參數(shù)的形式報告系統(tǒng)當(dāng)前運

4、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(jìn)行的進(jìn)度等等。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(yīng)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?？刂菩盘柊ǜ鞣N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

5、中完成的。三、運動控制當(dāng)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。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。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。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

6、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(jìn)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(jìn)軸或二者的組合進(jìn)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/脈沖輸出4個、USB接個、串行兩個。應(yīng)用TRIOBASIC語言可以對MC206X進(jìn)行多任務(wù)編程，MC206X支持脫機運

7、行TRIOBASIC程序，當(dāng)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TRIOBASIC指令，就可產(chǎn)生像凸輪曲線、電子此輪、軸連接、插補等復(fù)雜的運動，以及協(xié)調(diào)運動。3.1.2各部分介紹CAN總線：標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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)、限位開關(guān)、進(jìn)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MC2

8、06X上，除了上面說的專用24vINPUT外，還提供了8路I/O雙向通道。當(dāng)用作輸出時，24V的I/O電源一定要連接。當(dāng)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servon相對應(yīng)的常開繼電器開關(guān)。用作對伺服放大器的使能。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MotionPerfect中的Dri

9、veEnabl按鈕或TRIOBASIC指令WDOG=ON/OFF來控制。模擬量輸出：在MC206X上有和軸03對應(yīng)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(yīng)的是四個DB9型接。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)。USB：USB接提供一種與PC或其他支持USB設(shè)備的高速連接。通過這個USB接，使用MotionPerfect可以實現(xiàn)對控制器的編程操作。此外，采用T

10、rio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MotionPerfect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(dāng)用到數(shù)字量輸出的時候，必須單獨提供241/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，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

11、下兩種接線方式：3.3.1模擬量方式TRIOMC206X運動控制器與安川驅(qū)動器接線圖（模擬量方式）注意：1 ：驅(qū)動器需設(shè)置為速度控制模式2 :安川編碼器分頻輸出的默認(rèn)方向與TRIO控制器方向相反，因此將其A相信號與TRIO控制器A相信號反接，特此說明。3 :控制器碼盤反饋的第五腳必須與驅(qū)動器的SG引腳相連，否則會導(dǎo)致控制器的損壞3.3.2脈沖方式TRIOMC206X運動控制器與安川伺服驅(qū)動器接線圖（脈沖方式）注意：1：驅(qū)動器需設(shè)置為位置控制模式2:控制器碼盤反饋的第五腳必須與驅(qū)動器的SG引腳相連，否則會導(dǎo)致控制器的損壞34控制器、MtionPerfect連接MotionPerfect編程電纜4

12、軟件編程41支持軟件使用MotionPerfect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(yīng)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(yīng)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MotionPerfect2前的準(zhǔn)備工作斷開所有電源檢查控制器與電機驅(qū)動器一側(cè)連接是否正確應(yīng)用Trio專用串連接線，把控制器上的串口A(serialA)與電腦的一個正常的串相連再次檢查接線情況無誤后接通控制器電源4.1.2 打開MotionPerfect2在使用Motio

13、nPerfect2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1riomotimotionperfect2打開軟件。打開軟件后，MotionPerfect2會自動尋找連接在電腦上的運動控制器。如果成功連接的話會顯示如下界面：Version:2.3.1.11CartcelCheckingCOM2:96007Ze->ControllerMC206xCOM-2vjersion1.66foundOK本例中連接的是Trio運動控制器MC206在COM2上點擊OK按鈕，MotionPerfect2會對您控制器上的程序進(jìn)行檢查，如果電腦上的程序與控制器上的一

14、致，點擊OK按鈕，進(jìn)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(jìn)行相應(yīng)的操作，就可以進(jìn)入編程調(diào)試界面了。4.1.3通訊設(shè)置如果沒有成功連接，請檢查通訊設(shè)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(shè)置

15、查詢的順序。點擊Configure按鈕可以實現(xiàn)對通訊端的屬性進(jìn)行配置。一般應(yīng)用默認(rèn)值即可。4.1.4開發(fā)調(diào)試界面正確設(shè)置通訊，并成功啟動控制器和電腦的連接后，你就可以進(jìn)行編程和調(diào)試了。MotionPerfect主界面如下：StatusBar|MC202irOM'l'ReacitiMotionPerfie:tZ-nlxlBqectDrtralcjP'ocjwtiToobEMerndDpHwt*'tidzwKelpMSlillMdlU1ootharCzcilroltei或哎us.«舌KTHv.Mn*FDi'xElisted_iControlPane

16、l|RunRccjarnDKJa-KJdHCLFirAHLE00G5皈MOVESNPOUTGENSETAES9ETMBLEDesktopWorkspace如ropUrcHierMekj彌es1F>>)>jni©1r.5electedPrograni-RzgrainELHQSruinihgonprac&w3PrcgramEEHQ56nriningonprac«s2j(ECHOS產(chǎn)腫吧豈竽ComrullerMessagesPtidq中iriELH氐iiuhjiiulmiiMainMenu：標(biāo)準(zhǔn)的windows菜單，可以訪問MotionPerfect2的

17、所有功能。Toolbar訪問MotionPerfec工具的快捷按鈕。ControlPanel：顯示當(dāng)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。DesktopWorkspace顯示用戶窗和工具。ControllerMessages控制器的狀態(tài)或出錯信息。StatusBar當(dāng)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(xì)的介紹。圖為工具欄示例嚴(yán)黒丨劃扇蠲屈它宙冒軸參數(shù)智能驅(qū)動示波器一鍵盤顯示試運行數(shù)字Vo模擬量輸入Table變量觀察器VR變量觀察器普通變量觀察器終端:提供了與控制器的直接聯(lián)系。當(dāng)點

18、擊此按鈕時,顯示如下界面：“0通”道為命令行輸入通道，“，56，7”通道用來和控制器上運行的程序進(jìn)行通訊。同一時間，只能使用一個通道。軸參數(shù)糸:此參數(shù)非常重要，顯示了當(dāng)前所有軸的狀態(tài)，具體見以下兩表：軸參數(shù):NParametersDescriptionDetailsRemao.rk1P_GAINProportionalgain比例增益2I_GAINIntegralgain積分增益3D_GAINDerivativegain微分增益4OV_GAINOutputvelocitgainy輸出速度平滑增益，般為05VFF_GAINVelocityfeedforwardgain前饋增益6UNITSUnit

19、s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/s11JOGSPEEDJogspeed試運行速度units/s12FELIMITFelimit跟隨誤差限，是一個允許的一個偏差值，當(dāng)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(dāng)SERVO=0時此值有效。14SERVOServo1為閉環(huán),0為開環(huán)控制15

20、REPDISTRepeatdistance脈沖計數(shù)權(quán)值，當(dāng)MPOS到達(dá)此值時，自動回零（RE_OPTION=ON）或回到此值的負(fù)值（rep_option=off16FWD_INForwardinput正向限位輸入管腳號（031）17REV_INReverseinput反向限位輸入管腳號（031）18DAT_INDatuminput零點信號輸入管腳號（031）19FH_INFeedholdinput進(jìn)給保持信號輸入管腳號（031）20FSLIMITForwardsoftwarelimit正向軟件限位，相當(dāng)于正向的軟限位。21RSLIMITReversesoftwarelimit反向軟件限位，相當(dāng)

21、于反向的軟限位。22MTYPECurrenttype當(dāng)前運動類型，當(dāng)前軸的當(dāng)前的一種運行類型。只讀23NTYPENexttype下一個運動類型，當(dāng)前軸的下一將要運行的類型。只讀24MPOSMeasuredposition測量位置，檢測到的反饋位置。只讀25DPOSDemandposition目標(biāo)位置，目標(biāo)所要的位置。只讀26FEFollowerror二MPOS-DPOS偏差（跟蹤誤差）以上兩個位置的偏差。只讀27AXISSTATUSAxisstatus軸狀態(tài)參照下表）只讀28VPSPEEDVelocityprofilspeede合成運動的速度只讀軸狀態(tài)列表：BitDescription描述Va

22、luechar0Unused未用11Followingerrorwarningrainge隨誤差報警范圍2w2Communicationserrortoremotedrive遠(yuǎn)程驅(qū)動通訊出錯4a3Remotedriveerror遠(yuǎn)程驅(qū)動出錯8m4Inforwardlimit正向限位到達(dá)16f5Inreverselimit反向限位到達(dá)32r6Datuming零點到達(dá)64d7Feedhold進(jìn)給保持開啟128h8Followingerrorexceedsliims隨誤差超限256e9Inforwardsoftwarelimit正向軟件限位到達(dá)512x10Inreversesoftwarelimit

23、反向軟件限位到達(dá)1024y11Cancellingmove運動取消2048c12Encoderpowersupplyoverl(MC206)編碼器電壓過載4096o13SetonSSIaxisafterinitialisation初始化成SSI軸8192示波器調(diào)：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(biāo)，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(shè)置縱向偏移量、復(fù)位偏移量，標(biāo)尺等。在界面的左下角可以設(shè)置時間基準(zhǔn)（橫向每一小格

24、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(shè)置，一般應(yīng)用默認(rèn)值即可。鍵盤顯示：點擊該圖標(biāo)，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：Emddli口Chsnrelge96在這里可以完全模仿實際的鍵盤顯示功能。WarningsnJogAwes1.2500卜丄I：點擊該圖標(biāo)會顯示如下界面：AxisPositionJogspeedJoginputs-+01Axe?Close8通

25、過Axis按鈕可以設(shè)置要運動的軸。在上圖中可以知道，軸0的試運行速度為1.250Q反轉(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(dāng)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(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)數(shù)字量同輸入通道由輸入時，相應(yīng)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(biāo)點擊相應(yīng)通道號，當(dāng)其指示成黃色時，數(shù)字量已經(jīng)輸出。點擊該圖標(biāo)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，在這里可模擬量輸入觀察口I:以直觀的觀測到模擬量輸入口的輸入情況。

26、模擬量輸入進(jìn)來的值已經(jīng)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)在屏幕上以進(jìn)度條的形式顯示出來。TABLE變量觀察窗口：點擊該圖標(biāo)會彈出如下界面：在這里可以通過界面右側(cè)的輸入欄設(shè)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(jìn)行TABLE變量的定義。VR變量觀察窗七：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triomc206x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(SERIALA)與PC機一個串行相連。3、

27、接通控制器和驅(qū)動器電源。4、打開MotionPerfect軟件。系統(tǒng)會自動對串進(jìn)行掃描,完成鏈接。CheckingCOM2:96007Ze->ControllerMC206mCOM2Version1.66foundVersibn:2.3.1.11OK在checkproject窗點擊new，創(chuàng)建一個新工程。彈出如下窗口：點擊yes可以命名為triofir選擇合適的路徑點擊Create就可以了。在新建的工程中點擊programnewok鍵入以下代碼：'StartStandardSection'AxisParametersBASE(0)'設(shè)定基本軸為0軸P_GAIN=1

28、.0'比例增益I_GAIN=0.0'積分增益D_GAIN=0.0'微分增益OV_GAIN=0.0VFF_GAIN=0.0UNITS=4000.0'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(shè)置非常重要?？稍O(shè)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/sACCEL=1000.0'加速度是1000units/2sDECEL=1000.0'減速度是1000units/2sCREEP=0.02500'零點搜尋速度JOGSPEED=0.02500'試運行速度

29、FE_LIMIT=0.5'跟隨誤差限REP_OPTION=1'設(shè)置重復(fù)距離模式為-REP_DIST到+REP_DISTDAC=0'開環(huán)時模擬量輸出SERVO=1'設(shè)置為閉環(huán)控制REP_DIST=360'控制器計數(shù)重復(fù)距離FWD_IN=-1'未設(shè)正限位開關(guān)REV_IN=-1'未設(shè)反限位開關(guān)DATUM_IN=-1'未設(shè)零點開關(guān)FHOLD_IN=-1'未設(shè)進(jìn)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(xué)者能對軸參數(shù)有透徹的了解，才加進(jìn)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#也D上綠色箭頭，運行以上程序，完成