Kontrol kartı ve RS422 arayüz kablosuna dayalı bir motor kontrol sistemi
Zhao Zhikun 1, Wu Chun 2, Huang Yuqing 1, Zhang Yan 2, Yu Hengsong 2
(1. Bilgi Mühendisliği Okulu, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621000, Sichuan; 2. School of National Defence Science and Technology, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621000)
: Mutlak konuma dayalı bir motor kontrol sistemi tasarlamak üzere arayüz programını düzenlemek için Microsoft Visual C ++ 6.0 kullanın. Sürücü ve hareket kontrol kartındaki parametreleri ayarlayın, hareket kontrol kartındaki kütüphane işlevlerini çağırın ve servo motorun hızını ve yönünü kontrol etmek için darbe dizileri ve işaretleri kullanın. Servo motorun güç kapandıktan ve açıldıktan sonra başlangıç noktasına geri döndüğünden emin olmak için RS422 arayüz kablosunu kontrol kartıyla birlikte kullanın.
Servo motor; hareket kontrol kartı; RS422
: TP273 + .5 Belge tanımlama kodu: ADII: 10.19358 / j.issn.1674-7720.2017.05.006
Alıntı biçimi Zhao Zhikun, Wu Chun, Huang Yuqing, vb. Kontrol kartı ve RS422 arayüz kablosuna dayanan bir motor kontrol sistemi J. Mikrobilgisayar ve Uygulama, 2017, 36 (5): 18-20.
0 Önsöz
* Fon Projesi: Endüstriyel bilgisayarın yaygınlaşmasıyla birlikte hareket kontrol kartlı servo motor kontrol sistemi giderek daha fazla kullanılmaktadır ve servo hareket kontrol sisteminin [1] ana gelişme trendi kesinlikle olacaktır. Hareket kontrol kartının ana işlevi, doğrudan motor yerine sürücüyü kontrol etmektir.Genel olarak, iki kontrol modu vardır: darbe ve analog. Darbe kontrolü, sürücünün pozisyon döngüsünde çalıştığı anlamına gelir, darbe sayısı hareketin uzunluğunu temsil eder ve frekans, hızı temsil eder; analog kontrol, sürücünün hız döngüsü veya mevcut döngüde çalıştığı anlamına gelir ve analog miktarın büyüklüğü, motor enkoderi geri beslemesinin hızına ve konumuna karşılık gelir. Şu anda, hareket kontrol kartının sıfıra dönüş yöntemi genellikle Çin'de kullanılmaktadır, bu genellikle yakınlık anahtarının veya servo motorun Z-fazı sinyaline yardımcı olur ve mutlak pozisyon servo sisteminin kapatma hafıza fonksiyonunu iyi bir şekilde kullanmaz. Bu yazıda, Advantech PCI1245L hareket kontrol kartı, servo sistemi çalıştırma, durdurma ve güç kapatıldıktan sonra yüksek hassasiyetle başlangıç noktasına geri dönüşü gerçekleştirmek için Mitsubishi J3 servo amplifikatörü ve RS-422 seri iletişim işlevini kullanır.
1 Hareket kontrol kartının tanıtımı
PCI-1245L, çeşitli motor otomasyon uygulamaları için özel olarak tasarlanmış 4 eksenli bir SoftMotion PCI veri yolu denetleyici kartıdır. Anakart, hassas harekette senkronizasyon uygulama gereksinimlerini karşılamak için hareket yörüngesini ve zaman kontrolünü gerçekleştirebilen SoftMotion algoritmasını içeren yüksek performanslı bir FPGA ile donatılmıştır. PCI-1245L aşağıdaki SoftMotion özelliklerini destekler: el çarkı ve MPG kontrolü, programlanabilir hızlanma ve yavaşlama, TS şekilli hız eğrisi, 2 eksenli doğrusal enterpolasyon ve senkron başlatma ve durdurma fonksiyonları. Tüm Advantech hareket kontrolörleri, Common Motion API mimarisini ve birleşik bir kullanıcı programlama arayüzü kullanır. Programcı, herhangi bir Advantech SoftMotion hareket kontrol cihazını, uygulama kodunda [2] kapsamlı bir değişiklik yapmadan entegre edebilir.
2 Sistem donanımı bileşimi ve platform yapımı
Kendi kendine yapılan RS-422 seri iletişim kablosunu UT-713PCI dönüştürme kartı ve servo sürücünün RJ45 arabirimiyle kurulan endüstriyel bilgisayarın 422 arabirimine bağlayın. Servo amplifikatör Mitsubishi'nin J3 serisi ürünlerini kullanır Servo motor, orta güçlü bir HF SP152 motor kullanır J3 serisi servo motor, yüksek hassasiyetli pozisyon kontrolü gerçekleştirebilen 262144 darbe / devir çözünürlüğe sahip bir mutlak konum kodlayıcı kullanır. Servo amplifikatörün, hassas konumlandırma elde etmek için mutlak konum algılama sistemi oluşturmak için yalnızca bir pil takması gerekir. Servo amplifikatörün ana devre güç kaynağı tarafındaki kablolaması üç fazlı 220 V AC'dir. Topraklama yaparken, servo motorun koruyucu topraklamasını (PE) servo yükselticinin koruyucu topraklama (PE) terminaline bağlayın ve ardından servo yükselticinin toprak kablosunu kontrol kabininin koruyucu toprak terminali üzerinden toprağa bağlayın.Kontrol devresi güç kaynağı L ve ana devre güç kaynağı aynı anda Ana devre güç kaynağından önce açın veya açın. Servo amplifikatör, ana devre gücü yaklaşık 1 ila 2 saniye açıldıktan sonra servo açık sinyalini (SON) alabilir ve hazır sinyali (RD) yaklaşık 20 ms sonra açılır ve servo amplifikatör çalışma durumundadır. Servo amplifikatör, güç transistörünün açılıp kapanmasını kontrol ederek motora güç sağlar. Topraklama kablosunun kablolama yöntemine ve kablolama yöntemine bağlı olarak, servo amplifikatör transistörünün değiştirilmesiyle üretilen gürültüden etkilenebilir. EMC filtresi, bunun olmasını etkili bir şekilde önleyebilir ve yüksek frekanslı harmoniklerin radyasyon girişimini azaltabilir.
Servo sürücü ve servo motor, motor enkoder kablosu ve güç hattı [3] üzerinden bağlanır. Enkoder kablosu servo sürücünün CN2 arayüzüne bağlanır Motor güç hattının bir ucu servo sürücü arayüzü ve diğer ucu motor güç fişidir (MR-PWCNS4). Servo sürücünün enkoder kablosu ve güç hattı doğrudan servo motora bağlanır Servo sürücünün giriş ve çıkış arabirimi DC24 V ±% 10, 300 mA güç kaynağı ile beslenir ve dışarıdan sağlanır. Servo sürücünün giriş ve çıkış sinyal hatları, ADAM3955 transfer kartı üzerinden hareket kontrol kartına ve güç kaynağına bağlanır.Çalışma sırasında, acil durdurma sinyali (EMG) ve ileri / geri strokunun sonu (LSP / LSN) AÇIK olmalıdır. Servo açma ve kapama, hareket durdurma, anormal alarm, vb. [4] için özel gösterge ışıkları vardır. Servo motor ve amplifikatör çevre ekipmanının özel bağlantı blok şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.
3 sistem yazılımı tanıtımı
PC + hareket kontrol kartına dayalı CNC sistemi, standardizasyon, esneklik ve açıklık gereksinimlerini karşılar, bu da geliştirilmesini ve kullanımını çok popüler hale getirir. VC ++ 6.0 MFC uygulama programını kullanın, servo motor ileri ve geri dönüşünü, orijine dönüş işlevini, indeks işlemini, komut işlemini ve diğer işlevleri geliştirmek, gerçekleştirmek için Advantech PCI-1245L hareket kontrol kartını kullanın [5]. Kontrol sistemi akış şeması Şekil 2'deki gibi gösterilmiştir.
(1) Seri bağlantı noktasını açın ve veri işlemeyi gerçekleştirin
eğer (m_com.GetCommEvent == 2)
{variant_inp = m_com.GetInput; // Arabelleği oku
safearray_inp = variant_inp;
len = safearray_inp.GetOneDimSize;
eğer ((rxdata 0] == 2) (rxdata 1 == 48))
{for (k = 0; k < len; k ++)
{safearray_inp.GetElement (k, rxdata + k);
rxArray.Add (rxdata [k]);
işaretsiz karakter bt = * (karakter *) (rxdata + k);
eğer (rxdata [k] < 58)
rxdata k = (rxdata k -48);
Başka
rxdata k = (rxdata k -55);}
artı = (rxdata 3 * pow (16,7) + rxdata 4 * pow (16,6) + rxdata 5 * pow (16,5) + rxdata 6 * pow (16,4) + rxdata 7 * pow (16,3) + rxdata 8 * pow (16,2) + rxdata 9 * pow (16,1) + rxdata 10 * pow (16,0)); } // Güç kapatıldıktan sonra döndürülen bilgileri alın
(2) Kartı açın, eksen numarasını alın ve servoyu açın
Acm_DevOpen (m_dwDevNum, m_Devhand); buffLen = sizeof (AxisPerDev);
Acm_GetProperty (m_Devhand, FT_DevAxesCount, AxisPerDev, buffLen); // Pano numarasını al
AxisNumber = AxisPerDev;
buffLen = sizeof (slaveDevs);
ZeroMemory (slaveDevs, sizeof (slaveDevs));
Acm_GetProperty (m_Devhand, CFG_DevSlaveDevs, slaveDevs, buffLen); // Eksen numarası al, 4 ekseni destekle
Acm_AxOpen (m_Devhand, (USHORT) AxisNumber, m_Axishand AxisNumber); // Belirtilen ekseni aç
Acm_AxSetSvOn (m_Axishand AxisNum, 0);
(3) Parametre ayarı ve egzersiz örneği
Acm_SetU32Property (m_Axishand AxisNumber, CFG_AxPulseOutMode, 1); // Darbe çıkış modunu ayarla
Acm_SetU32Property (m_Devhand, CFG_DevEmgLogic, 1); // Acil durdurma seviyesini ayarlayın
Acm_AxMoveRel (m_Axishand m_CurAxis, 1000); Acm_AxGetAxis m_Axishand m_CurAxis, CurPos m_CurAxis);
strTemp.Format ("%. 2f", CurPos m_CurAxis / 1000);
(4) Başlangıç noktası, yanlışlıkla kapatıldıktan sonra sıfırlanır
Acm_AxSetCmdPosition (m_Axishand m_CurAxis, Position);
Acm_AxMoveAbs (m_Axishand m_CurAxis, -plus);
Acm_AxSetActualPosition (m_Axishand m_CurAxis, 0); // Hareket kontrol kartı darbesi motor elektriksel orijine döndükten sonra sıfıra ayarlanır
4. Sonuç
Servo amplifikatör seri iletişim fonksiyonu ve hareket kontrol kartı, servo sistemin çalışmasını ve durmasını gerçekleştirmek için kullanılır.Güç kapatıldıktan sonra, güç açıldıktan sonra elde edilen geri bildirim pozisyon bilgisi servo test kontrol platformu yazılımı üzerindeki bilgiler ile tutarlıdır.Servo test kontrol platformu yazılımı açıldığında, otomatik olarak kontrol edecektir. Motor başlangıç konumunda olsun, RS-422 kablosu sürücüyle iletişim kurarak motorun mutlak sıfır konumunda olmadığını onaylarsa, Şekil 3'te gösterilen başlangıç noktasına dönüş istemi açılır. Menşe dönüşünden sonraki gerçek çalışma arayüzü Şekil 4'te gösterilmiştir. Döndürülen motor konumu bilgisinin zaten sıfır noktasında olduğu gözlemlenebilir.
Ek olarak, Mitsubishi Corporation tarafından sağlanan seri hata ayıklama yazılımı yardımcı deneyler için de kullanılabilir.MR Configurator seri iletişim yazılımı tarafından geri beslenen mutlak konum bilgisi, servo test kontrol platformu yazılımı ile de tutarlıdır.MR Configurator seri iletişim yazılımının dönüşünden sonraki arayüz Şekil 5'te gösterilmektedir. Motor, 210 mm çaplı indeks plakasını toplam yavaşlama oranı 1:90 ile sürdüğünde, çoklu orijine dönüş deneyleri tarafından alınan komut darbelerinin tümü 0'dır. İndeksleme plakası bir kez döndüğünde, 65320 mutlak konum darbesini geri besleyecektir, eve dönüş gerçekleştirilirken, mutlak konum geri besleme darbesi sayısı 13'tür, yani, yineleme hatası doğruluğu 0,7 '' ye dönüştürülür ve eve dönüş hareketinin mutlak konum darbe sayısı birçok kez geri beslenir. Dönüştürmeden sonra, tekrarlanan hata doğruluğu 4 'dan azdır. Bu nedenle, hareket kontrol kartı ve çekirdek olarak RS422 iletişim kablosuna sahip servo kontrol sistemi, iyi yüksek hassasiyetli konumlandırma ve kapatma bellek işlevlerine sahiptir.
Referanslar
[1] Jiang Rong: Hareket kontrol kartına dayalı bir servo motor kontrol sistemi J. Mekanik ve Elektrikli Ürünlerin Geliştirilmesi ve Yeniliği, 2006, 19 (3): 113-114.
[2] Advantech Co., Ltd. PCI-1245L Hareket Kontrol Kartı Kullanım Kılavuzu Z .2012.
[3] Chen Yuxiao Kapasitif Mikromekanik Elektrostatik Servo İvme Ölçer Sisteminin Analizi [D] Chengdu: Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi, 2003.
[4] Mitsubishi Electric Mitsubishi MRJ3 sürücü el kitabı Z .2014.
[5] Sun Xin. VC ++ ayrıntılı ayrıntılı açıklama [M] Beijing: Electronic Industry Publishing, 2012.
