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 26970824 26970835 26970817 传真 :(0755)26970821 电子邮件 :support@googoltech.com 网址 :http://www.googoltech.com.cn 固高科技 ( 香港 ) 有限公司地址 : 香港九龙观塘伟业街 108 号丝宝国际大厦 10 楼 1008-09 室电话 :+(852) 2358-1033 传真 :+(852) 2719-8399 电子邮件 :info@googoltech.com 网址 :http://www.googoltech.com GE 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 GE 连续轨迹运动控制器 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 2012.01.18
版权申明 版权申明 固高科技 ( 深圳 ) 有限公司 保留所有权力 固高科技 ( 深圳 ) 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 本产品不是以用于涉及人身生命的机器及系统为目的而设计和制造的 如果计划将其用于这类 型的机器和系统, 请与固高科技联系 如果将该产品用于其故障有可能危及人身性命或导致重大损失的设备上时, 请在该设备上安装 适当的安全装置 固高科技具有本产品及其软件的专利权 版权和相关知识产权 未经授权, 不得直接或者间接 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 1
前言 前言 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 固高科技的网址是 http://www.googoltech.com.cn 在我们的网页上可以得到更多关于公司 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 (26970817) 咨询关于公司和产品的更多信息 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 : 邮件地址 support@googoltech.com; 电话 : 0755-26970823 26970824 26970835 26970817 发 用户手册的用途 函 : 深圳市高新技术产业园南区深港产学研基地大楼西座二层 W211 室 固高科技 ( 深圳 ) 有限公司邮编 :518057 用户通过阅读本手册, 能够了解 GE 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 用户手册的使用对象 本用户手册适用于, 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 本手册由三章内容和附录组成 第一章 概述, 简介 GE 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, 介绍运动控制器安装 接线和驱动程序的安装 ; 第三章 系统调试, 介绍利用运动控制器配套软件, 进行系统调试 ; 附录提供了 : 运动控制器技术参数 ; 典型接线 ; 故障处理 相关文件 关于 GE 系列运动控制器的编程, 请参见随产品配套的 GE 运动控制器编程手册 2
目录 目录 版权申明... 1 前言... 2 感谢选用固高运动控制器... 2 固高产品的更多信息... 2 技术支持和售后服务... 2 用户手册的用途... 2 用户手册的使用对象... 2 用户手册的主要内容... 2 相关文件... 2 目录... 3 第一章概述... 5 1.1 简介... 5 1.2 GE 系列运动控制器型号及含义... 5 1.3 GE 系列运动控制器功能列表... 6 1.4 电机控制系统的基本组成... 6 第二章快速使用... 9 2.1 开箱检查... 9 2.2 GE 运动控制器的外形结构... 9 2.2.1 GE-X00-SX 运动控制器... 9 2.2.2 GE-X00-PX 运动控制器... 11 2.3 安装步骤... 12 2.3.1 步骤 1: 在运动控制器上设置跳线 ( 仅对 ISA 卡 )... 12 2.3.2 步骤 2: 将运动控制器插入计算机... 14 2.3.3 步骤 3: 安装控制器通讯驱动 (Windows 操作系统 )... 15 2.3.4 步骤 4: 建立主机与运动控制器的通讯 (Windows 操作系统 )... 15 2.3.5 步骤 5: 连接电机和驱动器... 15 2.3.6 步骤 6: 连接运动控制器和端子板... 15 2.3.7 步骤 7: 连接驱动器 系统输入 / 输出和端子板... 16 第三章系统调试... 26 附录 A 技术参数... 27 GE 系列运动控制器... 27 端子板... 29 附录 B 典型接线... 30 B.1 控制器与 PANASONIC MSDA 系列驱动器速度控制方式接线... 30 B.2 控制器与 PANASONIC MSDA 系列驱动器位置控制方式接线... 31 B.3 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器速度控制方式接线... 32 B.4 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器位置控制方式接线... 33 B.5 控制器与 SANYO DENKI PY0/PY2 系列驱动器速度控制方式接线... 34 B.6 控制器与 SANYO DENKI PY0/PY2 系列驱动器位置控制方式接线... 35 3
第一章概述 B.7 控制器与 SANYO DENKI PU 系列驱动器速度控制方式接线... 36 B.8 控制器与 YASKAWA SERVOPACK 系列驱动器速度 / 力矩控制方式接线... 37 B.9 控制器与 YASKAWA SERVOPACK 系列驱动器位置控制方式接线... 38 B.10 控制器与 YASKAWA SGDE 系列驱动器位置控制方式接线... 39 B.11 控制器与 YASKAWA SGDM 型驱动器速度方式接线... 40 B.12 控制器与 YASKAWA SGDM 型驱动器位置控制方式接线... 41 B.13 控制器与三菱 MELSERVO-J2-SUPER 系列驱动器速度控制方式接线... 42 B.14 控制器与三菱 MELSERVO-J2-SUPER 系列驱动器位置控制方式接线... 43 B.15 控制器与富士 FALDIC-W 系列驱动器速度控制方式接线... 44 B.16 控制器与富士 FALDIC-W 系列驱动器位置控制方式接线... 45 附录 C 故障处理... 46 4
第一章概述 第一章概述 1.1 简介 固高公司生产的 GE 系列运动控制器, 可以实现多轴协调运动和高速的点位运动 其核心由 DSP 和 FPGA 组成, 可以实现高性能的控制计算 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 激光加工设备以及 PCB 钻铣设备等 GE 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 动态链接库, 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, 要求使用者具有 C 语言或 Windows 下使用动态链接库的编程经验 1.2 GE 系列运动控制器型号及含义 G E - X 0 0 - S G - PCI G 系列符号接口板类型 GE:GE 系列 G: 标准型 A:A/D 转换型可控轴数 R: 驱动继电器型 200:2 轴 O: 定制型 300:3 轴总线类型 400:4 轴 ISA:ISA 总线 800:8 轴 PCI:PCI 总线输出类型 SG: 连续轨迹, 脉冲量输出 SV: 连续轨迹, 模拟量或脉冲量输出 PV: 点位, 模拟量或脉冲量输出 5
第一章概述 1.3 GE 系列运动控制器功能列表 具备功能 - 不具备功能 * 可选功能 功能 SV SG PV PG 总线 用户存储区 ISA/ PCI/PC104 RS232 * * * * 64K Byte ROM * * * * 512K Byte SRAM * * * * 控制周期 200us( 不可调 ) GE-X00-PX:400us( 不可调 ) 模拟量输出 范围 :-10V~+10V - - 脉冲量输出 2/3/4/8 轴 编码器输入 2/3/4/8 路四倍频增量式 GE-X00-SX 最高频率 4MHz GE-X00-PX 最高频率 8MHz 辅助编码器 GE-X00-SX:1 路四倍频增量式, 最高频率 4MHz GE-X00-PX:2 路四倍频增量式, 最高频率 8MHz 限位信号输入 每轴正负限位光隔 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 A/D 8 路 * * * * 看门狗 实时监控 DSP 工作状态 插补运动 直线 圆弧插补 - - 点位运动 S- 曲线 梯形曲线 速度控制 - - 程序缓冲区 实现运动轨迹预处理 - - 滤波器 PID+ 速度前馈 + 加速度前馈 - - 硬件捕获 编码器 Index 信号 原点 Home 信号 安全措施 设置跟随误差极限 - - 设置输出电压饱和极限 - - 1.4 电机控制系统的基本组成 1. 运动控制器 ; 6
第一章概述 2. 具有 ISA/PCI/PC104 接口的主机 ; 3. 步进电机或伺服电机 ; 4. 驱动器 ; 5. 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 : 如果使用的是 GE-X00-XG 运动控制器, 电机驱动器应选为位置控制方式, 且控制器和驱动器的脉冲模式设置要一致 如果使用的是 GE-X00-XV 运动控制器的脉冲量输出功能时, 电机驱动器设置为位置控制方式, 且控制器和驱动器的脉冲模式设置要一致 如果使用的是 GE-X00-XV 运动控制器的模拟量输出功能时, 电机驱动器应设置为速度控制方式 如果还有疑问, 可咨询您的电机供应商或与固高公司联系 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 在控制步进电机时, 控制模式为开环控制, 不需要编码器的反馈信号, 运动控制器处于脉冲输出方式下时默认关闭编码器 若用户外接编码器来监视实际位置, 可在编程中调用相关函数打开编码器 采用 GE 运动控制器组成的控制系统典型连接见图 1-1: 图 1-1 采用 GE 运动控制器组成的控制系统框图 GE 系列运动控制器典型应用, 见图 1-2: 7
第一章概述 伺服电机 / 步进电机 正限位开关 编码器 主机 原点开关 负限位开关 驱动器 控制电流 控制命令 GE-X00 图 1-2 GE 系列运动控制器典型应用 8
第二章快速使用 第二章快速使用 2.1 开箱检查 打开包装前, 请先查看外包装标明的产品型号是否与订购的产品一致 打开包装后, 请首先检查运动控制器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 如果运动控制器表面有损坏, 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 GE 系列运动控制器产品清单 : GE 系列运动控制器 1 块 ; 转接挡板 (ACC1)1 块 ; 端子板 (ACC2)1 块 ; 62pin 连接电缆 2 条 ; 配套光盘 1 张 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 以释放身体所携带的静电荷 2.2 GE 运动控制器的外形结构 2.2.1 GE-X00-SX 运动控制器 ISA 系列 GE-X00-SX 运动控制器的外形结构如图 2-1 所示 : CN2 CN3 JP3 JP4 CN4 CN5 CN1 DSP FPGA JP1 JP2 图 2-1 ISA 系列 GE-X00-SX 运动控制器连接器与跳线器位置示意图 PCI 系列 GE-X00-SX 运动控制器的外形结构如图 2-2 所示 : 9
第二章快速使用 CN1 CN4 CN2 FPGA DSP PCI 桥 JP4 JP3 CN3 图 2-2 PCI 系列 GE-X00-SX 运动控制器连接器与跳线器位置示意图 GE-X00-SX 运动控制器的端子板外形结构图如图 2-3 所示 : 图 2-3 GE-X00-SX 端子板接口示意图 GE-X00-SX 运动控制器端子板上接口端子的定义如表 2-1 所示 : 表 2-1 GE-X00-SX 端子板接口定义 接口端子 CN1 CN2 CN5(CN6,CN7,CN8) CN9 CN10 CN12 CN13 CN14 运动控制器连接接口运动控制器连接接口控制轴接口空辅助编码器接口专用 IO 信号输入接口通用 IO 输入接口通用 IO 输出接口 功能 10
第二章快速使用 2.2.2 GE-X00-PX 运动控制器 ISA 系列 GE-X00-PX 运动控制器的外形结构如图 2-4 所示 : CN2 CN3 JP4 JP3 CN4 CN5 CN1 DSP FPGA JP2 JP1 FPGA 图 2-4 ISA 系列 GE-X00-PX 运动控制器连接器与跳线器位置示意图 注 :GE-200-PX GE-300-PX GE-400-PX 运动控制器端子板外形结构图如图 2-3 所示 GE-800-PX 运动控制器端子板外形结构图如图 2-5 所示 : 图 2-5 GE-X00-PX 端子板示意图 GE-800-PX 运动控制器端子板上接口定义如表 2-2 所示 表 2-2 GE-X00-PX 端子板接口定义 接口端子 功能 CN1 运动控制板卡连接接口 CN2 运动控制板卡连接接口 CN4 RS232 接口 CN5(CN6,CN7,CN8,CN9,CN12,CN13) 控制轴接口 CN14 通用 IO 输出接口 CN15 限位信号输入接口 CN16 通用 IO 输入接口 CN17 原点信号输入接口 11
第二章快速使用 CN19 模拟量输入接口 表 2-3 为 GE 系列运动控制器上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 2-3 连接器及跳线器功能列表 定义 功能 JP1 基地址开关 ( 仅用于 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 端子板连接接口 ( 与端子板 CN1 连接 ) CN2 端子板连接接口 ( 与端子板 CN2 连接 ) 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 请按照以下安装步骤建立控制系统 : 步骤 1: 在运动控制器上设置跳线 ( 仅对 ISA 卡,PCI 卡可跳到步骤 2) 步骤 2: 将运动控制器插入计算机 步骤 3: 安装运动控制器驱动程序 ( 仅对 Windows) 步骤 4: 建立主机与运动控制器的通讯 步骤 5: 连接电机和驱动器 步骤 6: 连接运动控制器和端子板 步骤 7: 连接驱动器 系统输入 / 输出和端子板 2.3.1 步骤 1: 在运动控制器上设置跳线 ( 仅对 ISA 卡 ) 2.3.1.1 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器的基地址 JP1 为运动控制 器的基地址开关, 其位置参见图 2-1,2-2,2-4 控制器出厂默认基地址为 0x300(16 进制 ), 见图 2-6 运动控制器从该地址起连续占用 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 2-4 为运动控制器的基地址跳线选择 列表, 表 2-5 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 2-4 表 2-5 修改基地址设置 JP1: ON OFF A9A8 A7 A6 A5 A4 1 2 3 4 5 6 图 2-6 JP1 基地址开关默认定义 12 地址线 A4 A5 A6 A7 A8 A9 定义 ON ON ON ON OFF OFF
第二章快速使用 表 2-4 运动控制器基地址开关选择表 基地址 (hex) 十进制 A9 A8 A7 A6 A5 A4 0x100 256 ON OFF ON ON ON ON 0x120 288 ON OFF ON ON OFF ON 0x140 320 ON OFF ON OFF ON ON 0x160 352 ON OFF ON OFF OFF ON 0x180 384 ON OFF OFF ON ON ON 0x1a0 416 ON OFF OFF ON OFF ON 0x1c0 448 ON OFF OFF OFF ON ON 0x1e0 480 ON OFF OFF OFF OFF ON 0x200 512 OFF ON ON ON ON ON 0x220 544 OFF ON ON ON OFF ON 0x240 576 OFF ON ON OFF ON ON 0x260 608 OFF ON ON OFF OFF ON 0x280 640 OFF ON OFF ON ON ON 0x2a0 672 OFF ON OFF ON OFF ON 0x2c0 704 OFF ON OFF OFF ON ON 0x2e0 736 OFF ON OFF OFF OFF ON 0x300( 默认 ) 768 OFF OFF ON ON ON ON 0x320 800 OFF OFF ON ON OFF ON 0x340 832 OFF OFF ON OFF ON ON 0x360 864 OFF OFF ON OFF OFF ON 0x380 896 OFF OFF OFF ON ON ON 0x3a0 928 OFF OFF OFF ON OFF ON 0x3c0 960 OFF OFF OFF OFF ON ON 0x3e0 992 OFF OFF OFF OFF OFF ON 表 2-5 PC 机已占用地址表 ISA 总线地址分配 十六进制 十进制 000~ 01F 00~ 31 DMA 控制器 1 020~ 03F 32~ 63 中断控制器 1 040~ 05F 64~ 95 定时器 060~ 06F 96~ 111 键盘 070~ 07F 112~ 127 实时时钟 NMI 080~ 09F 128~ 159 DMA 页寄存器 0A0~ 0BF 160~ 191 中断控制器 2 0C0~ 0DF 192~ 223 DMA 控制器 2 0F0~ 0FF 240~ 255 数学协处理器 1F0~ 1F8 496~ 504 硬盘驱动器 200~ 20F 512~ 527 游戏口 功能 13
第二章快速使用 210~ 217 528~ 535 扩展单元 278~ 27F 630~ 639 并行口 2 2B0~ 2DF 688~ 735 可选择 EGA 2F8~ 2FF 760~ 767 异步通信口 2 300~ 31F 768~ 799 原型卡 360~ 36F 864~ 879 PC 网络卡 378~ 37F 888~ 895 并行口 1 380~ 38F 896~ 911 SDLC 通信口 2 390~ 393 912~ 915 保留 3A0~ 3A9 928~ 937 SDLC 通信口 1 3B0~ 3BF 944~ 959 IBM 单显 3C0~ 3CF 960~ 975 EGA 3D0~ 3DF 976~ 991 彩显 / 图显 3F0~ 3F7 1008~ 1015 软盘驱动器 3F8~ 3FF 1016~ 1023 异步通信口 2 X2E1 GPIB 适配器 X390~ X393 异步通信口 1 2.3.1.2 看门狗设置,JP3 运动控制器提供看门狗, 实时监视其工作状态 JP3 为看门狗跳线选择器 用户通过跳线设置使看门狗有效后, 当控制器死机时, 看门狗在延时 150ms 后自动使运动控制器复位 默认设置为 : 看门狗无效 JP3: 看门狗有效 : 看门狗无效 ( 默认 ): 1 2 3 1 2 3 JP4 为控制器调试跳线选择器, 出厂时已设定, 用户不得更改跳线 JP4( 默认 ): 1 2 3 2.3.2 步骤 2: 将运动控制器插入计算机 请小心拿放, 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, 防止可能的静电损坏运动控制器 1. 用随板配备的 62-Pin 扁平电缆, 将运动控制器的 CN2 接口与转接挡板 (ACC1) 相连接 2. 关断计算机电源 3a. 对于 ISA 卡, 打开计算机机箱, 选择一条空闲的 ISA 插槽, 用螺丝刀卸下对应该插槽的挡板条 3b. 对于 PCI 卡, 打开计算机机箱, 选择一条空闲的 PCI 插槽, 用螺丝刀卸下对应该插槽的挡板条 4. 将运动控制器可靠地插入该槽 5. 拧紧其上的固定螺丝 6. 卸下相近插槽的一条挡板条, 用螺丝将转接板 (ACC1) 固定在机箱上 7. 盖上计算机机盖, 打开 PC 电源, 启动计算机 14
第二章快速使用 2.3.3 步骤 3: 安装控制器通讯驱动 (Windows 操作系统 ) ISA 卡 PCI 卡 使用 DOS 操作系统, 跳过本步, 直接到步骤 4 1. 将产品配套光盘放入光驱 2. 在目录 光驱 :\Windows\setup\ISA 驱动 下, 直接运行 WinSetupCH.exe( 中文版 ) 或 WinSetupEN.exe( 英文版 ) 安装程序 3. 按照提示, 重新启动计算机 Windows98/2000/XP 安装驱动程序 1. 在硬件安装好, 启动计算机后,Windows98/2000/XP 将自动检测到运动控制器, 并启动 添加新硬件向导 在向导提示下, 点击 下一步 2. 在 希望 Windows 进行什么操作? 的提示下, 选择 搜索设备的驱动程序 ( 推荐 ), 点击 下一步 3. 将产品配套光盘放入光驱 4. 选择 指定位置, 利用 浏览 选择 光驱 :\Windows\Setup\PCI 驱动 下相应操作系统的目录 5. 跟随 添加硬件向导 点击 下一步, 直到完成 2.3.4 步骤 4: 建立主机与运动控制器的通讯 (Windows 操作系统 ) 使用 DOS 操作系统, 跳过本步, 直接到步骤 5 对于选用 GE 连续轨迹运动控制器的用户, 请选用雕刻机演示软件测试主机是否和运动控制器建立了联系 ; 对于选用了 GE 点位运动控制器的用户, 请用附带的 DEMO 软件测试主机是否和运动控制器建立了联系 详细操作请参见对应的教学软件 如果雕刻机演示程序或 DEMO 能正常工作, 证明运动控制器通讯正常 否则会提示初始化卡失败, 证明运动控制器通讯失败 在通讯成功的前提下, 用户可进行系统的运行, 否则参考附录 C 故障处理, 确定问题所在, 排除故障后重新测试 如果需要, 请按照封面的公司信息与我们联系 2.3.5 步骤 5: 连接电机和驱动器 为安全起见, 建议用户初次使用板卡时, 务必将电机与负载脱离开, 在未完成控制系统的安装 调试前, 不要将电机与任何机械装置连接 待调整板卡以及驱动器参数使得电机受控后, 方可进行系统的连接, 否则可能造成严重的后果 在驱动器没有与运动控制器连接之前, 连接驱动器与电机 用户必须详细的阅读驱动器的说明书, 正确连接 按照驱动器说明书的要求测试驱动器与电机, 确保其工作正常 2.3.6 步骤 6: 连接运动控制器和端子板 仔细了解控制器的接口信号和电机驱动器的接口定义, 妥善连线并避免带电插拔接口 否则, 信号连接错误或带电操作可能导致系统正反馈或硬件损坏使系统不能正常工作 关闭计算机电源, 取出产品附带的两条屏蔽电缆 一条屏蔽电缆连接控制器的 CN1 与端子板的 CN1, 另一条屏蔽电缆连接转接板的 CN2 与端子板的 CN2 保证外部电路正常运行, 15
必须连接此两条屏蔽电缆 见图 2-7 第二章快速使用 图 2-7 GE 运动控制器与端子板联接示意图 2.3.7 步骤 7: 连接驱动器 系统输入 / 输出和端子板 2.3.7.1 连接端子板电源端子板的 CN3 接用户提供的外部电源 板上标有 +12V/24V 的端子接 +12V/+24V, 标有 OGND 的接外部电源地, 至于使用的外部电源的具体的电压值, 取决外部的传感器和执行机构的供电要求, 使用时应根据实际要求选择电源 接线图见图 2-8 图 2-8 端子板电源连接图 2.3.7.2 专用输入 输出连接方法对于 GE-X00-SX 运动控制器 : 专用输入包括 : 驱动报警信号 原点信号和限位信号, 通过端子板的 CN5(CN6 CN7 CN8) CN12 与驱动器及外部开关相连 CN5(CN6 CN7 CN8) 的定义见表 2-6,CN12 的定义见表 2-7 连接方法见图 2-9 专用输出包括 : 驱动允许, 驱动报警复位 专用输出通过端子板 CN5 CN6 CN7 CN8 与驱动器连接 CN5 对应 1 轴,CN6 对应 2 轴,CN7 对应 3 轴,CN8 对应 4 轴 CN5~ CN8 的引脚定义相同, 见表 2-6 对于 GE-X00-PX 运动控制器 : 专用输入包括 : 驱动报警信号 原点信号和限位信号, 通过端子板的 CN5(CN6 CN7 CN8 CN9 CN10 CN12 CN13) CN17 CN15 与驱动器及外部开关相连 CN5 的定 义见表 2-6,CN17 的定义见表 2-8 连接方法见图 2-9 专用输出包括 : 驱动允许, 驱动报警复位 专用输出通过端子板 CN5 CN6 CN7 CN8 CN9 CN10 CN12 CN13 与驱动器连接 CN5 对应 1 轴,CN6 对应 2 轴,CN7 16
第二章快速使用 对应 3 轴,CN8 对应 4 轴,CN9 对应 5 轴,CN10 对应 6 轴,CN12 对应 7 轴,CN13 对 应 8 轴 CN5~CN13 的引脚定义相同, 见表 2-6 根据安全标准 : 1. 驱动器报警输入信号为常闭状态,( 用户不用时, 请将该输入对 OGND 短接 ); 2. 系统的限位开关须接成常闭状态 ; 3. 原点开关为常开状态 表 2-6 端子板 CN5(CN6 CN7 CN8 CN9 CN10 CN12 CN13) 定义 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 1 OGND 外部电源地 14 OVCC +12V/+24V 输出 2 ALM 驱动报警 15 RESET 驱动报警复位 3 ENABLE 驱动允许 16 保留 保留 4 A- 编码器输入 17 A+ 编码器输入 5 B- 编码器输入 18 B+ 编码器输入 6 C- 编码器输入 19 C+ 编码器输入 7 +5V 电源输出 20 GND 数字地 8 DAC 模拟输出 21 GND 数字地 9 DIR+ 步进方向输出 22 DIR- 步进方向输出 10 GND 数字地 PULSE 步进脉冲输出 23 + 11 PULSE- 步进脉冲输出 24 GND 数字地 12 保留 保留 25 保留 保留 13 GND 数字地 表 2-7 端子板 CN12 引脚定义 (GE-X00-SX) 引脚 信号 说明 1 HOME0 1 轴原点输入 2 HOME1 2 轴原点输入 3 HOME2 3 轴原点输入 4 HOME3 4 轴原点输入 5 LIMIT0+ 1 轴正向限位 6 LIMIT0-1 轴负向限位 7 LIMIT1+ 2 轴正向限位 8 LIMIT1-2 轴负向限位 9 LIMIT2+ 3 轴正向限位 10 LIMIT2-3 轴负向限位 11 LIMIT3+ 4 轴正向限位 12 LIMIT3-4 轴负向限位 13 EXI0 通用输入 14 EXI1 通用输入 15 OGND 外部电源地 16 OVCC +12V/+24V 输出 17
第二章快速使用 表 2-8 端子板 CN17 引脚定义 (GE-X00-PX) 引脚 信号 说明 1 HOME0 1 轴原点输入 2 HOME1 2 轴原点输入 3 HOME2 3 轴原点输入 4 HOME3 4 轴原点输入 5 HOME4 5 轴原点输入 6 HOME5 6 轴原点输入 7 HOME6 7 轴原点输入 8 HOME7 8 轴原点输入 9 EXI0 保留 10 EXI1 保留 11 EXO0 保留 12 EXO1 保留 13 OGND 外部电源地 14 OGND 外部电源地 15 OVCC +12V/+24V 输出 16 OVCC +12V/+24V 输出 表 2-9 端子板 CN15 引脚定义 引脚 信号 说明 1 LIMIT0+ 1 轴正向限位 2 LIMIT0-1 轴负向限位 3 LIMIT1+ 2 轴正向限位 4 LIMIT1-2 轴负向限位 5 LIMIT2+ 3 轴正向限位 6 LIMIT2-3 轴负向限位 7 LIMIT3+ 4 轴正向限位 8 LIMIT3-4 轴负向限位 9 LIMIT4+ 5 轴正向限位 10 LIMIT4-5 轴负向限位 11 LIMIT5+ 6 轴正向限位 12 LIMIT5-6 轴负向限位 13 LIMIT6+ 7 轴正向限位 14 LIMIT6-7 轴负向限位 15 LIMIT7+ 8 轴正向限位 16 LIMIT7-8 轴负向限位 18
第二章快速使用 图 2-9 专用输入 输出信号连接图 2.3.7.3 辅助编码器输入连接方法辅助编码器输入接口为 CN10 GE-X00-SX 运动控制器只给用户提供一个辅助编码器接口 CN10, 此辅助编码器接口只接受 A 相 B 相信号, 无 C 相 (INDEX) 信号接口, CN10 引脚定义见表 2-10 连接方法见图 2-10 和 2-11 表 2-10 端子板 CN10 引脚定义 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 1 A5+ 编码器输入 6 A5- 编码器输入 2 B5+ 编码器输入 7 B5- 编码器输入 3 8 4 9 GND 数字地 5 +5V 电源输出 19
第二章快速使用 图 2-10 编码器双端输入信号连接图 图 2-11 编码器单端输入信号连接图 2.3.7.4 控制输出信号连接方法 GE-X00-XV 可以工作于脉冲模式或模拟量模式, 默认情况下, 各控制轴输出模拟量 当用于步进电机控制 ( 或用位置方式控制伺服电机 ) 时, 用户可以通过软件提供的输出设置命令 GT_CtrlMode(1), 将该轴的输出设置为脉冲量输出信号 (1) 脉冲输出连接方法在脉冲量信号输出方式下, 有两种工作模式 一种是脉冲 + 方向信号模式, 另一种是正 / 负脉冲信号模式 默认情况下, 控制器输出脉冲 / 方向信号模式 用户可以通过命令 GT_StepPulse, 转换为正 / 负脉冲信号模式 ; 亦可通过命令 GT_StepDir 切换为脉冲 / 方向信号模式 20
第二章快速使用 脉冲 / 方向输出信号通过端子板的 CN5(CN6 CN7 CN8 CN9 CN10 CN12 CN13) 的引脚 9 22 23 11 输出,GND 为数字地引脚 在脉冲 + 方向信号模式下, 引脚 23 11 输出差动的脉冲控制信号, 引脚 9 22 输出差动的运动方向控制信号 在正 / 负脉冲模式下, 引脚 9 22 输出差动的正转脉冲控制信号, 引脚 23 11 输出差动的反转脉冲控制信号 如果驱动器需要的信号不是差动信号, 将相应信号接于上述差动信号输出的正信号端 ( 即引脚 9 23), 负信号端悬空 输出波形见图 2-12 图 2-12 脉冲量控制输出信号连接图 图 2-13 脉冲 方向输出波形 (2) 模拟量输出连接方法 ( 仅对 GE-X00-XV) 模拟量输出通过 CN5 (CN6 CN7 CN8 CN9 CN10 CN12 CN13) 的 Pin8 输出 参考地为数字地,CN5 的引脚定义请参见表 2-6, 电气接线图参见图 2-14 21
.. 第二章快速使用 Driver 端子板内部 10 + o DAC0 VCMD - 0.1uF GND SG 图 2-14 模拟量输出模式的电气接线图 2.3.7.5 通用数字量输入 Fig. / 输出连接方法 2-10 Wiring Diagram of Pulse Output Signal 通用数字量输入通过端子板的 CN12 CN13 接入 CN12 引脚定义见表 2-7,CN13 引脚定 义见表 2-11, 连接方法见图 2-15 ( 对于 GE-X00-PX, 通用数字量输入接口为 CN16) 通用数字量输出通过端子板的 CN14 接出, 引脚定义见表 2-12, 连接方法见图 2-15 通用 输出的供电可以从 CN12 或 CN13 上引出 ( 对于 GE-X00-PX, 通用输出的供电可以从 CN17 上引出 ) 当通用 IO 的输出接感性负载时, 应考虑连接用于反电势泄放的二极管 表 2-11 端子板 CN13 引脚定义 引脚 信号 说明 1 EXI2 通用输入 2 EXI3 通用输入 3 EXI4 通用输入 4 EXI5 通用输入 5 EXI6 通用输入 6 EXI7 通用输入 7 EXI8 通用输入 8 EXI9 通用输入 9 EXI10 通用输入 10 EXI11 通用输入 11 EXI12 通用输入 12 EXI13 通用输入 13 EXI14 通用输入 22
第二章快速使用 14 EXI15 通用输入 15 OGND 外部电源地 16 OVCC +12V/+24V 输出 表 2-12 端子板 CN14 引脚定义 引脚 信号 说明 1 EXO0 通用输出 2 EXO1 通用输出 3 EXO2 通用输出 4 EXO3 通用输出 5 EXO4 通用输出 6 EXO5 通用输出 7 EXO6 通用输出 8 EXO7 通用输出 9 EXO8 通用输出 10 EXO9 通用输出 11 EXO10 通用输出 12 EXO11 通用输出 13 EXO12 通用输出 14 EXO13 通用输出 15 EXO14 通用输出 16 EXO15 通用输出 表 2-13 端子板 CN16 引脚定义 引脚 信号 说明 1 EI0 通用输入 2 EI1 通用输入 3 EI2 通用输入 4 EI3 通用输入 5 EI4 通用输入 6 EI5 通用输入 7 EI6 通用输入 8 EI7 通用输入 9 EI8 通用输入 10 EI9 通用输入 11 EI10 通用输入 12 EI11 通用输入 13 EI12 通用输入 14 EI13 通用输入 15 EI14 通用输入 16 EI15 通用输入 23
第二章快速使用 图 2-15 通用输入 / 输出信号连接图 2.3.7.6 RS-232 连接方法 ( 可选功能 ) 运动控制器提供串行通讯方式与主机交换信息的方法, 通讯通过端子板的 CN4 实现 CN4 定义见表 2-14, 连接方法见图 2-16 表 2-14 端子板 CN4 引脚定义 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 1 6 2 RX RS-232 接收 7 3 TX RS-232 发送 8 4 9 5 GND 数字地 24
第二章快速使用 图 2-16 串行通讯接线图 2.3.7.7 模拟输入连接方法运动控制器提供可选的模拟输入接口, 通过端子板 CN11 实现 CN11 定义见表 2-15, 连接方法见图 2-17 表 2-15 端子板 CN11 引脚定义 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 1 AIN0 模拟输入 9 AGND 模拟地 2 AIN1 模拟输入 10 AGND 模拟地 3 AIN2 模拟输入 11 AGND 模拟地 4 AIN3 模拟输入 12 AGND 模拟地 5 AIN4 模拟输入 13 AGND 模拟地 6 AIN5 模拟输入 14 AGND 模拟地 7 AIN6 模拟输入 15 AGND 模拟地 8 AIN7 模拟输入 图 2-17 模拟输入信号连接图 25
第三章系统调试 第三章系统调试 GE 系列运动控制器为用户提供了相应的调试软件, 对于 GE-X00-SX 运动控制器, 提供雕刻机演示软件 ; 对于 GE-X00-PX, 提供了 DEMO 程序用户调试用, 演示程序带有详细的使用说明, 具体的使用方法请参见光盘教学软件 在系统硬件正确设置 连接后, 可以通过产品配套软件进行系统调试 在系统调试中, 可以确认系统接线是否正确, 控制系统是否可以正常工作, 并且实现一些简单的轨迹运动 为安全起见, 建议用户在系统调试过程中, 不要将电机与任何机械装置连接 请检查电机确实没有负载 26
附录 A 技术参数 附录 A 技术参数 GE 系列运动控制器接口 PC-AT/PC104 或兼容机 用户存储区 ROM SRAM 64K Byte 512K Byte 控制周期 GE-X00-SX:200 微秒 GE-X00-PX:400 微秒 模拟量输出 轴数 2 3 4 8 范围 -10V ~ +10V 分辨率 16bit 模拟量输入 8 路 分辨率 12bit 脉冲输出 2 3 4 8 轴 GE-X00-SX: 最大频率 256KHz GE-X00-PX: 最大频率 1MHz RS-422 线驱动器,+/-20mA 占空比 50% 非线性 <1% 编码器输入 轴编码器 :2 3 4 8 路 (A,B,C, 其中 A,B 正交 ) 1 路 (A,B 其中 A,B 正交 ) GE-X00-SX 单端或双端 RS-422 线接收器输入 GE-X00-PX: 最大频率 8MHz GE-X00-SX: 最大频率 4MHz 27
附录 A 技术参数 异步串行口 1 路 RS-232(RX,TX,GND) 1 起始位,1 停止位,1 校验位波特率 - 用户可设置, 默认 9600 RS-232 线驱动器 / 线接收器 I/O 56 路,TTL 兼容, 无上拉电阻 专用输入 : LIMIT (POS) ( 正限位 ) 2 3 4 8 路 LIMIT (NEG) ( 负限位 ) 2 3 4 8 路 HOME ( 原点 ) 2 3 4 8 路 通用输入 : 16 路通用输出 : 16 路 电源要求 +5V Icc=1.5A +12V Icc=30mA -12V Icc=30mA 外形尺寸 122mmⅹ185mm 工作温度 0-60 (32-140 ) 相对湿度 5%-90% 非凝结 28
附录 A 技术参数 端子板光耦隔离 I/O 光耦的输入规格 : 隔离电压 5000V RMS 输入电压 +12V~+24VDC 输入电流 3.7mA~7.6mA 传输延迟 H L 5us L H 3us 光耦输出规格为 : 隔离电压 5000V RMS 集电极开路输出, 无上拉电阻 Vceo 50V Veco 5V Ic 30mA 平均输出延迟 8us A/D 经同步串行口与运动控制器相连 输入路数 8 路 ( 单端双极性 ) 输入范围 -10V~+10V 分辩率 12bit 精度 +/-1bit 最高采样速率 50KHz ( 单路 ) 外部电源 +12V DC Icc=1A 或 +24V DC Icc=1.8A 外形尺寸 220mmⅹ132mm 29
附录 B 典型接线 附录 B 典型接线 B.1 控制器与 Panasonic MSDA 系列驱动器速度控制方式接 线 30
附录 B 典型接线 B.2 控制器与 Panasonic MSDA 系列驱动器位置控制方式接 线 Panasonic MSDA 系列驱动器位置控制方式接线图 31
附录 B 典型接线 B.3 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器速度控制方式 接线 32
附录 B 典型接线 B.4 控制器与 SANYO DENKI PV1 系列驱动器位置控制方式 接线 SANYO DENKI PV1 系列驱动器位置控制方式接线图 33
附录 B 典型接线 B.5 控制器与 SANYO DENKI PY0/PY2 系列驱动器速度控制 方式接线 34
附录 B 典型接线 B.6 控制器与 SANYO DENKI PY0/PY2 系列驱动器位置控制 方式接线 35
附录 B 典型接线 B.7 控制器与 SANYO DENKI PU 系列驱动器速度控制方式 接线 36
附录 B 典型接线 B.8 控制器与 YASKAWA SERVOPACK 系列驱动器速度 / 力 矩控制方式接线 37
附录 B 典型接线 B.9 控制器与 YASKAWA SERVOPACK 系列驱动器位置控制 方式接线 38
附录 B 典型接线 B.10 控制器与 YASKAWA SGDE 系列驱动器位置控制方式 接线 39
附录 B 典型接线 B.11 控制器与 YASKAWA SGDM 型驱动器速度方式接线 YASKAWA SGDM 型驱动器速度控制方式接线 40
附录 B 典型接线 B.12 控制器与 YASKAWA SGDM 型驱动器位置控制方式接 线 YASKAWA SGDM 型驱动器位置控制方式接线 41
附录 B 典型接线 B.13 控制器与三菱 MELSERVO-J2-Super 系列驱动器速度 控制方式接线 三菱 MELSERV0-J2-Super 系列驱动器速度控制方式接线 42
附录 B 典型接线 B.14 控制器与三菱 MELSERVO-J2-Super 系列驱动器位置 控制方式接线 三菱 MELSERV0-J2-Super 系列驱动器位置控制方式接线 43
附录 B 典型接线 B.15 控制器与富士 FALDIC-W 系列驱动器速度控制方式接线 富士 FALDIC-W 系列驱动器速度控制方式接线 44
附录 B 典型接线 B.16 控制器与富士 FALDIC-W 系列驱动器位置控制方式接线 富士 FALDIC-W 系列驱动器位置控制方式接线 45
附录 C 故障处理 附录 C 故障处理 故障原因处理办法 安装好运动控制 器后, 主机不能启 地址冲突 ( 仅 ISA 卡 ) 运动控制器没有安装好 重新设置基地址 重新安装运动控制器 1 动或主机中其它 换其他 ISA/PCI 插槽重试 硬件设备工作不 ISA/PCI 总线接口损坏 换其他计算机重试 正常 换另一块运动控制器重试 2 主机与运动控制器通信出错 见故障 1 运动控制器芯片损坏运动控制器软硬件不配套 处理方法同上更换运动控制器更换运动控制器或更换配套软件 3 SV 运控卡复位后,DAC 输出不为零 由于具体工作环境和系统造成初始输出偏差 调整驱动器零漂参数或调用 GT_SetMtrBias() 命令补偿该偏差 编码器接线错误 检查编码器接线 采用带屏蔽的编码器连线 电气噪声 采用差动输入方式, 减小编码器连线 4 不能正常读取编码器信号 编码器信号频率太高 长度运动控制器编码器输入信号最高频率不大于 8MHz, 选择其它编码器降低 分辨率 编码器不能工作 检查编码器信号 控制器错误 更换运动控制器 5 电机飞车 (SV 卡 ) 编码器 A,B 相接反 重新连接 A,B 信号连线或者调用 GT_EncSns() 命令将 A,B 反相 6 电机震动 (SV 卡 ) PID 参数设定不正常调整 PID 参数 运动控制器读到正负限位开关状 7 电机不能控制 态均为触发状态, 即限位开关触发电平设置不对驱动未使能控制模式设置不匹配 重新设定限位开关触发电平调用 GT_AxisOn(), 驱动使能检查驱动器的控制模式, 确保与运动控制器设置模式匹配 46
附录 C 故障处理 故障原因处理办法 检查电机驱动器报警原因, 复位电机 电机驱动器报警 驱动器 如驱动器无报警输出信号, 将 CN5 的 1 2 脚短接或调用相关函 数关闭报警信号输入 运动控制器有工作异常的状态 检查状态, 并加以更正 电机连线不正确 按说明书检查接线 接地不正确 按说明书检查接地 电机力矩输出太小 检查电机驱动器 8 电机位置漂移 (SV 卡 ) 运动控制器处于开环状态 PID 参数设置不正确, 通常 P 参数过小 设置成闭环状态调整 PID 参数, 尤其是加大 P 参数 电机驱动器 ( 没有 9 伺服打开信号线 ) 带电的情况下, 给主机上电时, 电机 在运动控制器上电和断电时刻处于不定状态, 而电机处于工作状态 在给主机上电之前, 确保电机驱动器已经断电 ( 即先上弱电 再上强电 ) 突然转动 接线错误 检查接线 10 运动控制器输入 / 输出信号不正确 没有提供外部接口电源接地错误运动控制器输入 / 输出接口损坏 检查外部电源供电重新连接地线更换运动控制器 5V 或 24V 保险电阻烧坏 更换保险电阻 47