MC-BOARD主板接口说明.doc

MC-BOARD运动控制主板接口说明V1.001 概述MC-BOARD主板专用于激光雕刻/切割运动控制系统中，其最多支持四个轴的运动控制，其中支持两轴的联动控制，同时支持另外两轴的点动控制，并可为特定用户开发三/四轴的联动控制系统。MC-BOARD主板支持联机和脱机控制模式。用本主板配套的PC机软件完成机器参数设置、图形编辑和路径优化等（详见本主板PC机软件说明），可立即在PC机上启动加工，也可由PC机生成加工数据文件（.rd），然后通过U盘COPY到主板内存中，实现全脱机运行，同时支持将主板内存中的.rd文件拷贝到U盘，可支持U盘的FAT32和FAT16文件格式。MC-BOARD附带一个人机操作面板，通过RS232接口和主板连接。使用本主板时应注意如下事项： 使用前请先阅读本说明书； 不得自行拆卸及更换主板上的芯片和元器件； 避免与水、腐蚀性物质接触； 接线/安装过程中，请不要用力按压各芯片和元器件；2 安装尺寸2.1主板安装尺寸所有尺寸单位为mm，精确到0.1mm120.8170.83.568.592.34.44.8111.8100.0150.03*10142.04.04.092.010.03.82.2按键面板尺寸所有尺寸单位为mm，精确到0.1mm3 实物图和接口一览UdiskL-P2L-P1IOP1UZYXZ/U-LimPCJP0X/Y-LimD16D20D16为系统闪烁灯D14D11U/Z限位指示D10D7Y/X限位指示JP2JP33.1 MC-BORAD主板实物图3.2 人机面板实物图4 接口信号说明4.1 电源接口JP0（4pin 3.81mm）引脚定义124V电源地（输入）224V电源正（输入）35V电源地（输入）45V电源正（输入） 本主板采用24V和5V电源供电，请确保电源的质量。请注意所有接口引脚的顺序，引脚序号已在主板上标明。4.2 USB接口主板上共两个USB接口，标示为Udisk的接口用于插U盘，对U盘文件和内存文件进行对拷；标示为PC的接口用于连接PC机，用PC机对主板进行参数设置、控制等。4.3 四轴限位接口（6pin 3.81mm）Z/U轴限位接口 Z/U-Lim引脚定义15V电源地（输出）2U-，U轴运动到0坐标处的限位，对应指示灯D143U+，U轴运动到最大坐标处的限位，对应指示灯D134Z-，Z轴运动到0坐标处的限位，对应指示灯D125Z+，Z轴运动到最大坐标处的限位，对应指示灯D1165V/1K电阻上拉5V （输出）可选，当JP3跳1，2引脚时，6脚为5V，当JP3跳2，3引脚时，6脚为1K电阻上拉到5VX/Y轴限位接口 X/Y-Lim引脚定义15V电源地（输出）2Y-，Y轴运动到0坐标处的限位，对应指示灯D103Y+，Y轴运动到最大坐标处的限位，对应指示灯D94X-，X轴运动到0坐标处的限位，对应指示灯D85X+，X轴运动到最大坐标处的限位，对应指示灯D765V/1K电阻上拉5V（输出） 可选，当JP2跳1，2引脚时，6脚为5V，当JP2跳2，3引脚时，6脚为1K电阻上拉到5V 在本主板的PC机软件上，支持限位极性可选。即，若运动轴到达限位位置时，触发一个低电平信号，使各限位对应的LED亮，当运动轴远离限位位置时，触发高电平信号，使限位指示灯灭，则此时的限位极性为负；反之，若运动轴靠近限位时对应指示灯灭，而远离限位时对应指示灯亮，则限位极性为正。限位极性设置不正确会导致系统复位时检测不到限位，从而导致轴的碰撞。4.4 X/Y/Z/U四个运动轴驱动接口（X、Y、Z、U 6pin 3.81mm）四个运动轴接口一样，以X轴接口为例。引脚定义15V电源地（输出）2XDIR+1.若电机驱动器为脉冲方向控制模式，则接电机驱动器方向控制端；2.若电机驱动器为双脉冲控制方式，该引脚接反方向脉冲输入端3XDIR-，保留4XPWM-，保留5XPWM+1.若电机驱动器为脉冲方向控制模式，则接电机驱动器脉冲输入端；2.若电机驱动器为双脉冲控制方式，该引脚接正方向脉冲输入端65V电源正（输出） 若主板上电系统复位时，X/Y某个轴向机器原点的反方向运动，则说明该轴的方向信号极性不对，此时应断开该轴与电机驱动器的连接（否则主板检测不到限位，可能会导致该轴碰撞），然后等到主板上的D16闪烁后（表明已复位完毕，机器每次复位时，D16均先灭掉，等复位完毕后才开始闪烁，D16未闪烁前不可在PC上对所有参数进行读写），在PC机上修改该轴的方向信号极性，修改完毕后再按复位键对主板进行复位。4.5 人机操作面板接口P1P1为DB9母座，接人机操作面板，两者用RS232通信。4.6 通用输入输出口IO（5pin 3.81mm）引脚定义15V电源地（输出）2通用输入2，保护口输入，若机器需要在特定状态下作保护，则保护信号从该引脚输入。该引脚在PC软件上可进行使能和禁止，当该引脚被禁止后，该信号不被主板查询，若该引脚被使能，则当输入为高电平时，机器被保护，正在进行的工作将暂停，且激光被关闭。3通用输入1，暂保留未用4通用输出1，当工作启动时，该口输出高电平，当工作暂停或完毕时，该口输出低电平，用该口可实现外部设备的自动控制。如可接风机，当工作启动时开风机，工作暂停或完毕时关风机。55V电源正（输出）4.7 激光电源接口（6pin 3.81mm）数字激光电源接口L-P1引脚定义1激光电源5V地（输出）2LENABLE-，激光使能控制接口1.当激光器为射频激光器时，该引脚不用；2.当激光器为玻璃管时，若使用的激光电源为低电平出光，则该引脚接激光电源激光使能端，用于控制激光的开/关3LENABLE +，激光使能控制接口1.当激光器为射频激光器时，该引脚不用；2.当激光器为玻璃管时，若使用的激光电源为高电平出光，则该引脚接激光电源激光使能端，用于控制激光的开/关4LPWM+，激光器/管 功率控制接口1.当激光器为射频激光器时，该引脚不用；2.当激光器为玻璃管时，且激光电源PWM端为高电平有效时，该引脚接激光电源PWM端，用于控制激光的功率5LPWM-，激光器/管 功率控制接口1.当激光器为射频激光器时，用于同时控制激光的开关及功率2.当激光器为玻璃管时，且激光电源PWM端为低电平有效时，该引脚接激光电源PWM端，用于控制激光的功率6激光电源5V正（输出）模拟激光电源接口L-P2引脚定义1激光电源5V地（输出）2模拟电压1，接模拟激光电源的功率控制端3模拟电压2，接模拟激光电源的功率控制端。最多可同时接两路模拟激光电源对两根激光管进行控制，可通过调节电位器VR1和VR2使两根激光管的功率匹配4水保护状态输入口，对应指示灯为D15。当系统配置为射频激光器时（PC软件上的激光器类型选项里选择了数字量控制或数字量控制+预燃），主板将不检测水保护口，当系统配置为玻璃管时（PC软件上的激光器类型选项里选择了模拟量控制），主板将始终检测水保护输入口，若该口为低电平，则认为正常（D15亮），若该口为高电平（D15灭），则主板将强制关激光。因此当为玻璃管时，请正确接上水保护输入口。5激光电源5V正（输出）61K电阻上拉到激光电源5V正（输出） 本系统配套的PC软件上支持对激光器的选择，当配备玻璃管时，请在激光器类型选项中选择“模拟量”，若配备射频管/有无预燃时，请选择“数字量/有无预燃”，激光器类型选项修改后，应对主板进行复位，复位后修改起效。5 人机界面操作说明人机操作面板共16个按键，各键意义如键上文字所示。5.1 主界面介绍主界面1（空闲界面）主界面2（运行界面）主界面3（暂停界面）系统空闲时显示主界面1。当前文件表明目前操作者选中的内存文件的文件号码，如果为000，表示未选中内存文件；最大能量和雕刻速度分别表示当前在键盘上设置的最大能量和雕刻速度，两者均以极限值的百分比表示，精确到1%。在主界面1下，可按键盘上任意按键。5.2 按键介绍（1）复位键任何界面（包括各主界面和辅助界面）下，按复位键，主板将复位，机器将找原点。（2）点射键系统空闲界面和暂停界面下，可以按点射键，点射时激光出光，出光时间为点射键按下的时间，即按下时出光，弹起时关光。按点射键时可同时联合按下方向键，进行手动切割。点射的激光能量为键盘上设置的最大能量值。其他界面下按点射键无效。（3）参数设置键共三个参数设置键，最小能量、最大能量和速度键，只能在系统空闲界面下按参数键对各参数进行修改。当PC软件在生成切割/雕刻数据文件时，若最小能量、最大能量或速度参数中的某个或全部设置为0时，对应参数将取键盘上所设置的数值。以速度设置为例，在系统空闲界面下按“速度”键，将出现如下界面：此时按方向键修改百分比值，按上下键以1%为单位变化，按左右键以10%为单位变化。修改好后按“确定”键使参数修改有效，界面退回系统空闲界面，若要取消该次修改，则按“退出”键退回。最小、最大能量修改与此类似。（4）文件键在系统空闲界面下可按“文件”键，此时界面如下：用方向键移动光标选中一个选项，然后按“确定”键访问内存文件或U盘文件，若被访问者无文件，则界面显示无文件的信息，否则，界面将显示所有目标文件的文件号和文件名，每屏四个文件：此时按方向键（上下键移动光标上下，左右键翻屏），选中某个文件，再按“确定”键，进入下一级界面，对内存文件，支持“拷贝到U盘”、“加工”、“删除”三个选项，选择“拷贝到U盘”按确定时，该号内存文件将被拷贝到U盘，若拷贝失败，界面将显示出错信息，若拷贝成功，响铃一声后退回上层界面，当选中“加工”选项按确定时，直接启动对该号文件的加工，界面显示为主界面2（运行界面），当选中“删除”项按确定时，内存中该号文件将被删除。对U盘文件，支持“拷贝到内存”和“删除”两个选项，操作类似内存文件。在以上操作中，若界面显示出错信息，则按“确定”键或“退出”键，界面均退回上一级。 本主板支持U盘的FAT32和FAT16文件格式，必须把文件放在U盘的根目录下主板才可以识别，超过8字符的文件名将被系统自动切断，除英文和数字以外的文件名，COPY到主板中将不可显示。从主板COPY到U盘的文件均被置于U盘根目录下。（5）启动/暂停键在三个主界面下，均可按启动/暂停键，当系统空闲时按该键，则对被选中的文件进行加工，在运行界面下按该键，则工作将暂停，在暂停界面按该键时，则被暂停的工作将继续。（6）定位键在系统空闲界面下可按该键，按下该键，主板将以当前机器的X/Y轴位置作为图形的相对原点。其他界面按该键无效。（7）语言键人机界面支持三种语言的显示，系统空闲界面下，按“语言”键，进入语言选择界面，可选择三种语言：“简体中文”、“繁体中文”和“ENGLISH”，选中某种语言后按“确定”键，则界面显示相应的语言。在下次未修改语言时，上次选中的语言永久有效（包括重新上电开机时仍然有效）。（8）退出、确定键在各个界面下，按退出、确定键对本次操作予以确认或否定。（9）方向键和Z/U键方向键除上述用以修改参数，光标移动外，还可用以移动运动轴，在系统空闲和暂停两个主界面下均可按方向键移动运动轴，在这两个主界面下，按左右键移动X轴，按上下键移动Y轴。移动时间为键按下的时间，即按下时开始移动，弹起时停止移动，移动过程中自动进行加减速，直到最大/最小坐标处。按键移动的速