-
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
目的
通过阅读本手册,让刚刚接触<
/p>
TRIO
运动控制器的客户可以从用途、系统构架、
TRIO
在系
统中的作用以及软、
硬件有一个初步的了解。
其中最主要的是,
通过本手册
一定要让用户能
够自己搭建一个简单的控制系统,能用
Moti
on
Perfet
与控制器、电机连接起来,对电机进
行一些简单的操作。为用户未来使用
TRIO
运动控制器开发项目打下基础。
1
用途
1.1
应用领域
< br>TRIO
运动控制器主要应用在工业控制领域,可以对伺服,步进,变频器等
p>
进行控制。
其特点是指令简单,
完成复杂的
多轴协调运动,
只需几条简单的指令
就可以完成。
1.2
应用实例
2
运动控制系统构架
2.1
组成
2.1.1
运动控制系统概念
p>
运动控制是指在一定的环境中,
根据给定的条件,
< br>将预定的控制方案、
规划
指令转变成期望的机械运动。<
/p>
实现对被控目标机械部件精确的位置控制、
速度控
制、加速度控制、转矩或力的控制,以及这些控制的综合控制。
当今的运动控制,
由于环境条件的复杂,
使得控制方
案,
数据也显得越来越
复杂,
这样,<
/p>
实际中要想完成预定的动作,
实现准确的运动控制,
更多的依靠大
型的运动控制系统。
运动控制系统包括处理运动算法和信号的控制器、
增强信号,
< br>可供应运动控
制器提供运动输出的放大器、执行机构、反馈系统(传感器
/
变送器)
,可基于输
出和输入的比较值,
调节过程变量。
有的系统还包括操作员界面
或主机终端前端
处理设备。
1
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
2.1.2
运动控制系统框图
人机交互
运动控制器
驱动器
执
行机构
反馈装置
2.2
各部分功能
?
人机交互
:一般由上位机或触摸屏完成人机交互功能。其作用主要有两点:
1.
参数初始化
这一过
程是每一个控制系统都必须做的工作,
所设计的系统主要根据这
里下载的参数进行工作。相当于告诉系统一个运动规则。
2.
监控系统运行
也是一
参数的形式报告系统当前运动状态,包括系统是否运行指定动
作、运
动过程中是否出错、运动进行的进度等等。
?
运动控制器
控制器
是整个系统的核心,其功能主要是接收运动控制信号及参数,做
出运算,把控制输出送到
相应的驱动器或执行器。
一、运动参数,控制信号的获取
要完成
一定规律的运动,必须要有一定的参数作为前提,比如速度、距
离、哪一轴等,这些参数
一般由上位机,或触摸屏传送到控制器中。控制信
号包括各种限位,手自动转换等,这些
信号一般通过数字量输入,或模拟量
输入,传送到控制器内部。
二、对运动参数的运算
一般客
户传送到控制器内部的参数都是比较直观的参数,
这些参数还不
是控制器赖以使用的实际参数,这就需要做一些转换运算,这些也是在控制
器内的运算子
程序中完成的。
三、运动控制
p>
当控制器得到足够的参数后,
会根据这些参数和客户编制的运动控制
程
序,对机械部件发出指令,控制其运动。
< br>四
、
接收反馈,监控运动执行情况
在控制器发出运动指令后,
会根据反馈回来的信号,
对运动执行情况作
出判断和调整。
五、上传监控信息
2
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
用户一般需要直观的监控整个系统
的运行情况,
这样控制器会根据客户
的需要,把相关信息上传到
上位机或触摸屏。
?
驱动器
受控于运动控制器,接收到运动控
制指令后,按指令要求,控制电机等
执行机构完成动作。
?
执行机构
p>
受控于驱动器,一整个系统的动力源。系统中每一个动作都来自这里,
我们所说的运动控制,其实也就是对执行机构的控制。
?
反馈装置
p>
反馈装置是控制系统中比不可少的组成部分,一般都安装在执行机构
上,比如电机上的码盘反馈,可以对执行机构的位置速度等进行测量并反馈
到驱动器或控
制器。
3
配线
3.1
MC206X
介绍
3.1.1
总体介绍
MC206
是
TRIO
公司
推出的一款四轴运动控制器,通过软件配置各轴属性,
可以对四个伺服轴或四个步进轴或
二者的组合进行控制。
MC206X
的基本硬件配
置包括:
CAN
总线通讯接口
1
个、数字量输入通道
8
路,数字量
输入输出双向
通道
8
路、模拟量输入通
道
1
路、伺服使能
1
< br>个、伺服速度控制模拟量指令
4
路、差分式编码器输入一
个、差分式编码器
/
脉冲输出
4
个、
USB
接口一个、串
行口两个。
应用
TRIO
p>
BASIC
语言可以对
MC206X
进行多任务编程,
MC206X
支持脱
机运行
TRIO BASIC
程序,
当程序调试完毕,
下载到控制器后,
如果不需要
上位
机的话,
MC206X
可以单独运
行。
在运动控制器内部固化许多运动算法,
只需要
用几条简单的
TRIO BASIC
指令,
就可产生像凸轮曲线、
电子此轮、
轴连接、
p>
插
补等复杂的运动,以及协调运动。
3.1.2
各部分介绍
CAN
总线
:
标准的
CAN
总线,其连接端子在五孔
连接器上。用于
I/O
模块扩展,也可
以用作与其它
CAN
总线设备通讯。
2
4V
数字输入通道:
在
MC206X
本体上提供
了
8
路数字量输入专用通道,可用作零点开关、限
位开关、进给保持(暂停)开关等,在
24V
输入电
路连接时把
I/O
电源的
0v
与
控制器上
I/O0v
相接。
24V
数字
< br>I/O
通道:
3
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
在
MC206
X
上,
除了上面说的专用
24vINP
UT
外,
还提供了
8
< br>路
I/O
双向通
道。当用作输出
时,
24V
的
I/O
< br>电源一定要连接。当不用做输出时,任何一脚都
可以用作输入,用作输入时,和输
入专用通道特性一样。
模拟量输入通道:
在
MC206X
上有一路
0
—<
/p>
10V
,
10
位
分辨率的模拟量输入通道。
模拟输入电
压是相对于
IO0v
的。为了
A/D
转
换器能正常工作,
24vI/O
电源一定要提供。
伺服使能:
在
MC206X
上配有和伺服放大器上
servo
_on
相对应的常开继电器开关。用
作对伺服放大器的使能。<
/p>
值得注意的是,
在控制器上此功能只是一个开关的闭合,
所以要把此开关和伺服电源串接到一起。此继电器的可由
Motion
Perfect
中的
Drive
Enable
按钮或
TRIO BASIC
指令
WDOG=ON/OFF
来控制。
模拟量输出:
在
MC206X
上有和轴
0
—
3
对应的四路模拟量输出,
用作速度控
制模式下的
速度指令输出。
差分式编码器输入:
轴
4
,可以作为参考编码器的输入轴。为传送带、滚
筒、飞剪的测量、记录
和同步功能提供一个编码器输入。
该接口
可连接高速的差分方式的线性驱动编码
器。
< br>差分式编码器输入
/
脉冲输出:
在控制器上对应的是四个
DB9
型接口
。根据用法不同,其接线方式不同,
详见
TRIO
手册和本文的
3.3
节。
USB
:
U
SB
接口提供一种与
PC
或其他支持<
/p>
USB
设备的高速连
接。通过这个
USB
接口,使用
Motion Perfe
ct
可以实现对
控制器的编程操作。此外,采用
Trio
的
ActiveX
控
件编写
的上位机用户程序也可以通过该
USB
< br>口,
实现与控制器的
高速连接。
串行口:
串行口
A
用作
Motion Perfect
的连接。串行口
B
特征见手册。
3.2
供电
3.2.1
控制器供电
控制器工作电源为
24V
直流电源,通过五孔连接
器引入。当用到数字量输
出的时候,必须单独提供
24I/O<
/p>
电源。在控制器内部,控制器电源和
I/O
电源光
电隔离的,这样就最大限度的减少了干扰。
3.2.2
驱动器、电机供电
p>
驱动器和电机的供电请见所用型号的说明书,
一般驱动器需要主回路
电源和
控制回路电源,电机动力线是由控制器提供的。
4
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
3.3
控制器、驱动器配线
控制器和驱动器
之间的配线根据控制方式的不同,
其接线方式也不同。
主要
p>
有以下两种接线方式:
5
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
3.3.1
模拟量方式
TRIO MC206X
运
动控制器与安川驱动器接线图(模拟量方式)
TRIO MC206
驱动器电源
24V
0V
控制器电源
24V
0V
24V
CAN_H
SHIELD
CAN_L
0V
伺服侧
CN1
驱动器
0V
SRV
-
ON
VREF-
VREF+
24V
A-
A+
B+
B-
SG
Z+
Z-
A+
WDOG
COM
I/O
连接器
3
1
2
10
11
AIXS0
反馈
DB9
接口
1
2
3
4
5
6
7
8
屏蔽层与两侧连接
器外
壳相连并保证
单端可靠接地
9
40
p>
6
5
47
34
p>
33
35
36
1<
/p>
19
20
AXIS0
A-
B+
B-
GND
Z+
Z-
注意:
1
:驱动器需设置为速度控制模式
2
< br>:安川编码器分频输出的默认方向与
TRIO
控制器方向
相反,因此将其
A
相信号与
TRIO<
/p>
控制器
A
相信号反接,特此说明。
3
:控制器码盘反馈的第五脚必须与驱动器的
SG
引脚相连,否则会导致
控制器的损坏
6
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
3.3.2
脉冲方式
TRIO MC206X
运动
控制器与安川伺服驱动器接线图(脉冲方式)
TRIO MC206
驱动器电源
24V
0V
控制器电源
24V
0V
24V
CAN_H
SHIELD
CAN_L
0V
伺服侧
驱动器
0V
SRV
-
ON
WDOG
p>
I/O
连接器
3
1
2
40
47
7
8
11
12
1
15
14
24V
Pusl+
Pusl-
Sign+
S
ign-
SG
Clr+
Clr-
Step+
Step-
Direct+
Direct-
GND
Boost+
AIXS0
反馈
DB9
接口
1
2
3
4
5
6
7
8
p>
屏蔽层与两侧连接
器外壳相连并保证
单端可
靠接地
9
Boost-
注意:
1
:驱动器需设置为位置控制模式
2
:控制器码盘反馈的第五脚必须与驱动器的
SG
引脚相连,否则会导致
控制器的损坏
7
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
3.4
控制器、
Mtion
Perfect
连接
Motion
Perfect
编程电缆
4
软件编程
4.1
支持软件使用
Motion
Perfect2
是
Trio
公司为
其控制器开发的软件编程和调试的集成环境。
应用上位机,在
w
indows
系统下可以实现对轴的配置,程序编写,跟踪调试。
其具体应用见
Trio
用户手册第十章。这里主要介绍用户
在刚刚接触时的一些操
作要领。帮助用户尽快熟悉该环境,以便开发出优质的运动控制程
序。
4.1.1
打开
Motion
Perfect2
前的准备工作
?
断开所有电源
?
检查控制器与电机驱动器一侧连接是否正确
?
应用
Tr
io
专用串口连接线,把控制器上的串口
A(serial
A)
与电脑的一个
正常的串口相连
?
再次检查接线情况
?
无误后接通控制器电源
4.1.2
打开
Motion Perfect2
在使用
Motion
Perfect2
时一定要保证您所下载的版本是我们最新的
版本,
最新版本在网站:
可以下载到。
点击开始菜单
——
程序
——
trio
motion
——
motion perfect 2
打开软件。
打开软
件后,
Motion Perfect2
会自动寻找连接在电脑上的运动控制器。
如果成功连接的
话会显示如下界面:
8
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
本例中连接
的是
Trio
运动控制器
MC206
在
COM2
上
点击
OK
按钮,
Motion Perfect2
会对您控制器上的程序进行检查,
如果电脑
上的程序与控制器上的一致,
点击
OK
按钮,
进入到程序编写调试界面。
如果电
脑上的程序不一致,则出现以下界面:
9
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
其右下侧的按钮含义分别为:
Save:
把控制器上的工程存到电脑
Load:
把电脑上的工程下载到控制器
Change:
更换电脑上的工程,是之与控制器上的相匹
配
New:
新建工程
Resolve:
添加或删除个别程序使控制器和电脑的工程一致
Cancel:
取消本次连接
根据情况进行相应的操作,就可以进入编程调试界面了。
4.1.3
通讯设置
如
果
没
有
< br>成
功
连
接
,
请
检
查
通
讯
设
置
。
p>
点
击
菜
单
栏
option
选
项<
/p>
——
communications
会弹
出如下菜单:
10
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
在这里,
您可以点击
Add
或
Delete
< br>添加或删除启动连接时系统要查询的端
口,同时也可以用上下箭头来设置查询的顺
序。点击
Configure
按钮可以实现对
< br>通讯端口的属性进行配置。一般应用默认值即可。
4.1.4
开发调试界面
正确设置通讯,
并成功启动控制器和电脑的连接后,
你就可以进行编程和调
试了。
Motion
Perfect2
主界面如下:
11
TRIO
MOTION
TECHNOLOGY
Main Menu
< br>:标准的
windows
菜单,可以访问
Motion Perfect2
的所有功能。
Toolbar
:访问
Motion
Perfect
工具的快捷按钮。
Control Panel
:
p>
显示当前控制器内容,
通过它,
可以查看控
制器状态,
运行
或编辑程序。
Desktop
Workspace
:显示用户窗口和工具。
Controller
Messages
:控制器的状态或出错信息。
Status
Bar
:当前工程和控制器的连接信息。
4.1.5
工具栏简介
工具栏里的按钮是我们跟踪调试时用到最多的。
所以在这里我们将针对工具
栏的每一个按钮作详细的介绍。
下图为工具栏示例
终端
:提供了与控制器的直接联系。
当点击此按钮时,显示如下界面:
“0”
通道为命令行输入通道,
“5
,
6
,
7”
通道
用来和控制器上运行的程序进行
通讯。同一时间,只能使用一个通道。
< br>
12
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