GT系列运动控制器-用户手册.pdf
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1、 固高科技(深圳)有限公司固高科技(深圳)有限公司 地 址: 深圳市高新技术产业园南区深港产学研基地西座 二层 W211 室 电 话:0755-26970823 26970819 26970824 传 真:0755-26970821 电子邮件: 网 址:http:/ Googol Technology (HK) Ltd Addr: Room 3639,Annex Building Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong Tel: (852) 2358-1033 Fax: (852) 2358-4931 E-mail:
2、 Web: http:/ GT 系列运动控制器 用户手册 务必将此手册交给用户 ? 非常感谢您选购 GT 系列运动控制器 ? 在您使用之前,请仔细阅读此手册,确保正确使用。 ? 请将此手册妥善保存,以备随时查阅。 版权声明版权声明 版权申明版权申明 固高科技有限公司固高科技有限公司 保留所有权力保留所有权力 固高科技有限公司(以下简称固高科技)保留在不事先通知的情况下,修改本手册中的 产品和产品规格等文件的权力。 固高科技不承担由于使用本手册或本产品不当,所造成直接的、间接的、特殊的、附带 的或相应产生的损失或责任。 固高科技具有本产品及其软件的专利权、版权和其它知识产权。未经授权,不得直接或
3、 者间接地复制、制造、加工、使用本产品及其相关部分。 运动中的机器有危险!使用者有责任在机器中设计有效的出错处理和运动中的机器有危险!使用者有责任在机器中设计有效的出错处理和 安全保护机制,固高科技没有义务或责任对由此造成的附带的或相应安全保护机制,固高科技没有义务或责任对由此造成的附带的或相应 产生的损失负责。产生的损失负责。 前言前言 前言前言 感谢选用固高运动控制器感谢选用固高运动控制器 为回报客户,我们将以品质一流的运动控制器、完善的售后服务、高效的技术支持,帮 助您建立自己的控制系统。 固高产品的更多信息固高产品的更多信息 固高科技的网址是 http:/ 。在我们的网页上可以得到更多
4、关 于公司和产品的信息,包括:公司简介、产品介绍、技术支持、产品最新发布等等。 您也可以通过电话(075526970839)咨询关于公司和产品的更多信息。 技术支持和售后服务技术支持和售后服务 您可以通过以下途径获得我们的技术支持和售后服务: 电子邮件: ; 电话: (0755) 26970835 发函至:深圳市高新技术产业园南区园深港产学研基地西座二楼 W211 室 固高科技(深圳)有限公司 邮编:518057 用户手册的用途用户手册的用途 用户通过阅读本手册, 能够了解 GT 系列运动控制器的基本结构, 正确安装运动控制器, 连接控制器与电机控制系统,完成运动控制系统的基本调试。 用户手册
5、的使用对象用户手册的使用对象 本编程手册适用于,具有硬件基本知识,对控制有一定了解的工程人员。 用户手册的主要内容用户手册的主要内容 本手册由三章内容和附录组成。第一章“概述” ,简介 GT 系列运动控制器 及如何构成电机控制系统;第二章“快速使用” ,介绍控制卡安装、接线和驱动程 序的安装;第三章“系统调试” ,介绍利用控制卡配套软件,进行系统调试;附录 提供了:控制器技术参数;位置、速度和加速度设置;典型接线;故障处理;配 套软件使用说明。 相关文件相关文件 关于 GT 系列运动控制器的编程,请参见随产品配套的GT 系列运动控制 器编程手册 。 I 目目 录录 目目 录录 第一章 概述-1
6、-1 1.1 简介1-1 1.2 GT 系列运动控制器型号及含义 .1-1 1.3 GT 系列控制器功能列表 .1-2 1.4 电机控制系统的基本组成.1-3 第二章 快速使用 -2-1 2.1 开箱检查.2-1 2.2 GT 系列运动控制卡的外形结构 2-1 2.3 安装步骤.2-2 2.3.1 步骤 1:在运动控制卡上设置跳线(仅对 ISA 卡).2-2 2.3.2 步骤 2:将运动控制卡插入计算机.2-5 2.3.3 步骤 3:安装控制器通讯驱动(Windows 操作系统).2-5 2.3.4 步骤 4:建立主机与运动控制器的通讯(Windows 操作系统).2-6 2.3.5 步骤 5
7、:联接电机和驱动器.2-6 2.3.6 步骤 6:联接控制卡和端子板.2-7 2.3.7 步骤 7:联接驱动器、系统输入/输出和端子板2-7 第三章 系统调试-3-1 3.1 系统初始化.3-1 3.2 设置控制输出,驱动使能(轴开启).3-3 3.3 PID 参数调节.3-4 3.4 以梯形曲线运动模式实现单轴运动.3-4 附录 A 技术参数 -A-1 附录 B 位置、速度、加速度设置-B-1 B.1 位置设置.B-1 B.2 速度设置.B-1 B.3 加速度设置.B-2 附录 C 典型接线 -C-1 C.1 控制器与 Panasonic 驱动器速度控制方式接线.C-1 C.2 控制器与 P
8、anasonic 驱动器位置控制方式接线.C-2 C.3 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器速度控制方式接线C-3 C.4 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器位置控制方式接线C-4 C.5 控制器与SANYO DENKI PY0/PY2系列驱动器速度控制方式接线C-5 C.6 控制器与SANYO DENKI PY0/PY2系列驱动器位置控制方式接线C-6 C.7 控制器与SANYO DENKI PU系列驱动器速度控制方式接线.C-7 C.8 控 制 器 与Y ASKAW A SERVOP ACK系 列 驱 动 器 速 度 /力 矩 控 制 方 式 接 线.C
9、-8 C.9 控制器与YASKAWA SERVOPACK系列驱动器位置控制方式接线C-9 C.10 控制器与 YASKAWA SGDE 系列驱动器位置控制方式接线.C-10 A 目目 录录 附录 D 故障处理-D-1 附录 E GT Commander 使用说明-E-1 E.1 GTCommander 窗口介绍及基本操作 E-1 E.1.1 菜单和工具栏 E-9 E.1.2 系统状态显示 E-9 E.1.3 基于轴的控制 E-9 E.1.4 基于坐标系的控制 E-9 E.1.5 输入输出控制 E-10 E.1.6 GT 命令编辑和运行. E-10 E.1.7 基本参数设置窗口 E-10 E.1
10、.8 选项设置窗口 E-10 E.1.9 状态栏 E-10 E.1.10 XY(Z)平台控制窗口 E-10 E.1.11 XY(Z)平台基本参数设置窗口E-11 E.2 操作示例E-11 E.3 异常情况解决. E-13 E.4 初始化文件 GTCmd.ini 和 XY(Z)Table.ini. E-13 E.5 GT Commander 文件列表. E-14 B 第一章第一章 概述概述 第一章 概述第一章 概述 1.1 简介简介 固高公司生产的 GT 系列运动控制器,可以同步控制四个运动轴,实现多轴协调运动。 其核心由 ADSP2181 数字信号处理器和 FPGA 组成,可以实现高性能的控制
11、计算。它适用于 广泛的应用领域,包括机器人、数控机床、木工机械、印刷机械、装配生产线、电子加工设 备、激光加工设备等。 GT 系列运动控制器以 IBM-PC 及其兼容机为主机,提供标准的 ISA 总线和 PCI 总线两 个系列的产品。作为选件,在任何一款产品上可以提供 RS232 串行通讯和 PC104 通讯接口, 方便用户配置系统。 运动控制器提供 C 语言函数库和 Windows 动态连接库, 实现复杂的控制 功能。用户能够将这些控制函数与自己控制系统所需的数据处理、界面显示、用户接口等应 用程序模块集成在一起,建造符合特定应用要求的控制系统,以适应各种应用领域的要求。 使用该运动控制器,
12、要求使用者具有 C 语言或 Windows 下使用动态连接库的编程经验。 1.2 GT 系列运动控制器型号及含义系列运动控制器型号及含义 G T - 4 0 0 - S V - I S A G 接口板类型 G:标准型 A:A/D 转换型 R:驱动继电器型 O:定制型 总线类型 ISA:ISA 总线 PCI:PCI 总线 可控轴数 200:2 轴 300:3 轴 400:4 轴 系列符号 GT: GT 系列 输出类型 SV:模拟量或脉冲量 SP:脉冲量,有编码器读数功能 SG:高频脉冲输出(1MHz) SD:占空比可调脉冲输出 SE:低频脉冲输出(256KHz) 1-1 第一章第一章 概述概述
13、1.3 GT 系列控制器功能列表系列控制器功能列表 具备功能 - - 不具备功能 * 可选功能 功能功能 SVSP SG SDSE ISA/ PCI 总线 RS232 * * * * * * * * 64K Byte ROM * * * * * * * * * * 用户存储区 512K Byte SRAM * * * * * * * * * * 控制周期 用户可调(默认 200 微妙) - - 模拟量输出 4 轴 范围:-10V+10V - - - - - - - - 脉冲量输出 4 轴 占空比可调 1 轴 - - - - - - - - 编码器输入 4 路四倍频增量式, 最高频率 8MHz
14、- - - - - - 辅助编码器 2 路四倍频增量式, 最高频率 8MHz - - 限位信号输入 每轴左、右限位光隔 原点信号输入 每轴 1 路光隔 驱动报警信号输入 每轴 1 路光隔 驱动使能信号输出 每轴 1 路光隔 驱动复位信号输出 每轴 1 路光隔 通用数字信号输入 16 路光隔 通用数字信号输出 16 路光隔 探针信号输入 占用 1 路通用数字输入信号 A/D 8 路 * * * * * * * * * * 看门狗 实时监控 DSP 工作状态 在板直线、 圆弧插补 DSP 底层实现 程序缓冲区 实现运动轨迹预处理 点到点运动 S-曲线、梯形曲线、速度控 制和电子齿轮运动控制方式 滤
15、波器 PID+速度前馈+加速度前馈 - - - - - - - - 编码器 Index 信号 - - - - - - 硬件捕获 原点 Home 信号 设置跟随误差极限 - - - - - - 设置加速度极限 安全措施 设置控制输出极限 - - - - - - - - 1-2 第一章第一章 概述概述 1.4 电机控制系统的基本组成电机控制系统的基本组成 1 运动控制器; 2a. 对于 ISA 总线卡,具有 ISA 插槽的 IBM-PC 或其兼容机; 或 2b. 对于 PCI 总线卡,具有 PCI 插槽的 IBM-PC 或其兼容机; 3. 具有增量式编码器的伺服电机或步进电机; 4. 驱动器; 5
16、. 驱动器电源; 6. +12V+24V 直流电源(用于接口板电源) ; 7. 原点开关、正/负限位开关(根据系统需要可选) ; 伺服电机既可以选择交流伺服电机也可以选择直流伺服电机。控制伺服电机时,控制器 输出+/-10V 模拟电压控制信号。选用伺服电机时,应选配其相应的伺服驱动器及配件。如有 疑问,可咨询您的电机供应商。 对于控制步进电机,运动控制器提供两种不同的控制信号:正脉冲/负脉冲、脉冲/方向。 这样,控制器可以与目前任何类型步进电机驱动器配套使用。在控制步进电机时,控制模式 为开环控制,不需要编码器。对于 SP 卡,可以读取编码器信号。 采用 GT 系列运动控制器组成的控制系统典型
17、连接见下图: 图 1-1 采 用 GT 系 列 运 动 控 制 器 组 成 的 控 制 系 统 框 图图 1-1 采 用 GT 系 列 运 动 控 制 器 组 成 的 控 制 系 统 框 图 1-3 第一章第一章 概述概述 GT 系列运动控制器典型应用,见下图: 伺服电机/步进电机 编码器 (SV/SP 卡) 负限位开关 原点开关 正限位开关 主机 GT-400 控制命令 驱动器 控制电流 编码器反馈 图图 1-2 GT 系统运动控制器典型应用系统运动控制器典型应用 1-4 第二章第二章 快速使用快速使用 第二章第二章 快速使用快速使用 2.1 开箱检查开箱检查 打开包装前,请先查看外包装标明
18、的产品型号是否与订购的产品一致。打开包装后,请 首先检查运控卡的表面是否有机械损坏, 然后按照装箱清单或订购合同仔细核对配件是否齐 备。如果板卡表面有损坏,或产品内容不符合,请不要使用,立即与固高科技或经销商联系。 为了防止静电损害运动控制器,请在接触控制器电路或插/拔控制器之前触 摸有效接地金属物体以泄放身体所携带的静电荷。 2.2 GT 系列运动控制卡的外形结构系列运动控制卡的外形结构 ISA 系列运动控制器的外形结构如图 2-1 所示: 1 CN1 JP1 CN3 CN2 JP2 CN5 JP4JP3 CN4 FPGADSP 图 2-1图 2-1 ISA 系列运动控制器连接器与跳线器位置
19、示意图 ISA 系列运动控制器连接器与跳线器位置示意图 2-1 第二章第二章 快速使用快速使用 PCI 系列运动控制器的外形结构如图 2-2 所示: JP3 CN3 CN2 PCI 桥桥 JP4 CN4 FPGA DSP CN1 图 2-2图 2-2 PCI 系列运动控制器连接器与跳线器位置示意图 PCI 系列运动控制器连接器与跳线器位置示意图 表 2-1 为各连接器和跳线器的功能说明。 请找到各连接器和跳线器的位置并了解其作用, 在本章随后的“安装步骤”中将讲述这些连接器和跳线器的连接和设置。 表表 2-1 连接器和跳线器的定义连接器和跳线器的定义 定义定义 功能功能 JP1 基地址开关(仅
20、用于 ISA/PC104) JP2 中断矢量号跳线器(仅用于 ISA/PC104) JP3 看门狗跳线器 JP4 调试用(非用户跳线器) CN1 轴控制接口 CN2 I/O 接口 CN3 调试接口(非用户使用接口) CN4 调试接口(非用户使用接口) CN5 电源输入(用于 PC104 主板时) 2.3 安装步骤安装步骤 请按照以下安装步骤建立控制系统: 步骤1:在运动控制卡上设置跳线(仅对ISA卡,PCI卡可跳到步骤2) 步骤2:将运动控制卡插入计算机 步骤3:安装运动控制器通讯驱动(仅对Windows) 步骤4:建立主机与运动控制器的通讯 步骤5:联接电机和驱动器 步骤6:联接运动控制卡和
21、端子板 步骤7:联接驱动器、系统输入/输出和端子板 2.3.1 步骤步骤 1:在运动控制卡上设置跳线(仅对:在运动控制卡上设置跳线(仅对 ISA 卡)卡) 2.3.1.1 基地址选择,基地址选择,JP1 建立主机与运动控制器之间的通讯,必须选择并设置运动控制卡的基地址。JP1 为运动 控制器的基地址开关,其位置参见图2-1。控制器出厂默认基地址为 0x300(16 进制) ,见图 2-2 第二章第二章 快速使用快速使用 2-3。运动控制器从该地址其连续占用 14 个主机 I/O 地址,实现与主机的通讯。请检查主机 地址占用情况,以免地址发生冲突,影响系统工作。表 2-2 为运动控制器的基地址跳
22、线选择 列表,表 2-3 为 PC 机已占用的 I/O 地址,供需要改变基地址时参考。 建议初次安装运动控制器时,不改变基地址的初始设置。因为对于绝大部分计算机该地 址是空闲的。在随后的测试中如果存在通讯问题时,再参考表 2-2、表 2-3 修改基地址设置。 地址线地址线 定义定义 A ON A ON A ON A ON A OFF A OFF A9A8 A7 A6 A5 A4 ON 1 2 3 4 5 6 OFF JP1: 图图 2-3 JP1 基地址开关默认定义基地址开关默认定义 表表 2-2 运动控制器基地址开关选择表运动控制器基地址开关选择表 基地址(基地址(hex) 十进制十进制 0
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