数控实验(课程设计)指导书.doc

数控实验(课程设计)指导书 1、了解NC嵌入PC式数控系统的硬件组成、连线、驱动器参数初始化。 2、掌握使用PANATEAM软件观察电机的运行状态。 实验设备PC机一台GT-400-SV运动控制卡一块GXY-1010伺服平台一套VC软件开发平台OVW2-06-2MD型光电编码器一个PANATERM通信控制软件实验原理 1、系统基本结构及工作原理实验原理 1、系统基本结构及工作原理图1运动控制器半闭环控制示意图该数控系统的硬件组成如图1，由PC机、运动控制卡（核心是DSP数字信号处理器）、电控箱（内有接口板、伺服驱动器以及一些简单的驱动电路）、X/Y工作台、交流伺服电机、光电编码器组成。 GT-400-SV是高性能的运动控制器，其核心是ADSP2181数字信号处理器，有标准的PCI总线，以及RS232串行通讯，并且提供函数库实现复杂的控制功能。 GXY-1010伺服平台采用松下MSMA022A1C型电机，角度传感器为11线2500P/r增量式编码器，直接安装在电机转子上，与配套的伺服驱动器MSDA023A1A构成闭环控制。 PC机主要是完成插补运算并将得到的各轴的理论位置值乘以相应的系数转换为各轴所应转过的角度值传给运动控制卡，PC机通过PCI总线与运动控制卡数控实验指导书2进行通讯。 运动控制卡完成位置控制并将速度控制指令送给驱动器，驱动器将速度控制指令与速度反馈进行比较得到速度控制信号，进行放大后来驱动伺服电机。 光电编码器中的圆盘与工作轴一起旋转并输出脉冲，通过计量脉冲的数目和频率可测出工作轴的转角和速度反馈给驱动器和运动控制卡构成闭环控制。 驱动器通过RS232与PC机相连，利用PANATERM通信控制软件可在计算机上设定伺服驱动器的参数并显示电机运行状态波形、采集脉冲编码器的反馈参数等。 实验数控系统采用半闭环控制(如图2)，对于伺服驱动采用速度闭环控制，运动控制器实现位置闭环控制。 在这种控制方式下，运动控制器接受位置反馈信号，进行位置闭环控制，向伺服驱动器输出模拟电压控制信号。 伺服驱动装置接受速度控制信号，完成速度闭环控制。 实验步骤实验步骤1通过预习相关的说明书和部分组成构件的原理及工作特性等感性认识该数控系统的组成。 2系统通讯及驱动器进行初始化。 打开PANATERM通信控制软件，首先选择RS-232通讯，点ok按钮后，在Window menu对话框中选择Parameter,之后就可以在弹出的窗口修改参数了。 常用参数功能及建议设置参数如下参数2选择控制方式，0位置控制，1速度控制，2转矩控制。 本系统采用速度控制，即设为1。 参数10设置第一位置环增益，设置范围为12000，单位是1/S，设置为50。 参数11设置第一速度环增益，设置范围为13500，单位为Hz，设置为100。 参数12设置第一速度环积分常数，设置范围为11000，单位为ms，设置为50。 参数13设置第一速度检出滤波器的时间常数，可设定的第一速度检出滤波器的时间常数为6级（05），设置为4。 参数20设置负载惯量对电机转子惯量的比率，设置范围010000，单位为%，数控实验指导书3设置为100。 参数45决定是否对B相脉冲逻辑取反，以改变A相和B相的相位关系。 设置为0不取反。 参数51是否对速度指令输入逻辑取反，设置为0，当控制器的指令信号为3利用驱动器的试运转功能测试电机与驱动器的连接和状态是否正确。 执行试运转的具体步骤是 1、接通驱动器电源。 显示器显示电机速率 2、按MODE按钮，选择辅助模式。 按“上”或下按钮选择JOG模式。 3、按SET按钮。 4、按住“上”按钮（约3秒钟）横杠会增加，直至出现。 见图4图 45、按住“左”按钮，约3秒钟，小数点从右移至左直到出现如图5所示,图5此时可进行试运转，按“上”按钮，电机反时针方向旋转。 按“下”按钮，电机顺时针方向旋转。 4利用control_tool文件夹中已经可以运行的控制界面控制电机，同时打数控实验指导书4开PANATERM软件观察给定指令的图形信息，以及实际电机的动作（转速，转矩和位置偏差）的图形信息。 在window menu对话框中选择wave fromgraphic,观察波形。 数控实验指导书5实验二逐点比较法插补实验实验目的: 1、掌握运动控制卡的编程方法。 2、利用VC+软件和基本控制指令实现逐点比较算法。 实验设备PC机一台GT-400-SV运动控制卡一块GXY-1010伺服平台一套VC软件开发平台OVW2-06-2MD型光电编码器一个PANATERM通信控制软件数控虚拟试验系统实验原理 （1）第一象限直线逐点比较法原理及程序流程图:图1逐点比较法原理示意图当前点K(Xi,Yj)终点Z(Xe,Ye)OK与OZ的斜率差K=Kok-Koz=(XeYj-XiYe)/XiXe0k在OZ上方+X方向进给F=XeYj-XiYe=0k在OZ上+X方向进给=0，+X方向进给一步，新坐标（Xi+1，Yj）F=XeYj-(Xi+1)*Ye=XeYj-XiYe-Ye=F-Ye(递推)设起始点偏差为零F=0FF-Ye Flink=p-link;/make thenewNode-link=Null p-link=newNode;/make p-link=newNode torealise thelink last=newNode;/make thelast=new tail剩下的操作都比较容易实现，同学可以自己完成。 建议大家可以新建一个独立的工程来单独调试指令队列类，在调试完成后在将其加入到主工程中去，以备其他类调用。 这样可以加快调试指令队列类的速度，减少主工程的其它因素对其的影响。 这也是一种很常用的编程方法。