运动控制卡英国翠欧TRIO入门

1、TRIO MOTION TECHNOLOGY目的通过阅读本手册，让刚刚接触TRIO运动控制器的客户可以从用途、系统构架、 TRIO在系统中的作用以及软、 硬件有一个初步的了解。其中最主要的是， 通过本手册一定要让用户能够自己搭建一个简单的控制系统，能用Motion Perfet与控制器、电机连接起来，对电机进行一些简单的操作。为用户未来使用TRIO运动控制器开发项目打下基础。1用途1.1应用领域TRI。运动控制器主要应用在工业控制领域，可以对伺服，步进，变频器等 进行控制。其特点是指令简单，完成复杂的多轴协调运动，只需几条简单的指令 就可以完成。1.2应用实例2运动控制系统构架2.1组成2.1

2、.1运动控制系统概念运动控制是指在一定的环境中，根据给定的条件，将预定的控制方案、规划 指令转变成期望的机械运动。实现对被控目标机械部件精确的位置控制、 速度控 制、加速度控制、转矩或力的控制，以及这些控制的综合控制。当今的运动控制，由丁环境条件的复杂，使得控制方案，数据也显得越来越 复杂，这样，实际中要想完成预定的动作，实现准确的运动控制，更多的依靠大 型的运动控制系统。运动控制系统包括处理运动算法和信号的控制器、增强信号，可供应运动控 制器提供运动输出的放大器、执行机构、反馈系统（传感器 /变送器），可基丁输 出和输入的比较值，调节过程变量。有的系统还包括操作员界面或主机终端前端 处理设备

3、。2.1.2运动控制系统框图反馈装窄&2.2各部分功能人机交互：一般由上位机或触摸屏完成人机交互功能。其作用主要有两点：1. 参数初始化这一过程是每一个控制系统都必须做的工作， 所设计的系统主要根据这 里下载的参数进行工作。相当丁告诉系统一个运动规则。2. 监控系统运行也是一参数的形式报告系统当前运动状态，包括系统是否运行指定动 作、运动过程中是否出错、运动进行的进度等等。运动控制器控制器是整个系统的核心，其功能主要是接收运动控制信号及参数，做 出运算，把控制输出送到相应的驱动器或执行器。一、运动参数，控制信号的获取要完成一定规律的运动，必须要有一定的参数作为前提，比如速度、距 离、哪

4、一轴等，这些参数一般由上位机，或触摸屏传送到控制器中。控制信 号包括各种限位，手自动转换等，这些信号一般通过数字量输入，或模拟量 输入，传送到控制器内部。二、对运动参数的运算一般客户传送到控制器内部的参数都是比较直观的参数，这些参数还不是控制器赖以使用的实际参数，这就需要做一些转换运算，这些也是在控制 器内的运算子程序中完成的。三、运动控制当控制器得到足够的参数后，会根据这些参数和客户编制的运动控制程 序，对机械部件发出指令，控制其运动。四、接收反馈，监控运动执行情况在控制器发出运动指令后，会根据反馈回来的信号，对运动执行情况作 出判断和调整。五、上传监控信息用户一般需要直观的监控整个系统的运

5、行情况，这样控制器会根据客户 的需要，把相关信息上传到上位机或触摸屏。驱动器受控丁运动控制器，接收到运动控制指令后，按指令要求，控制电机等 执行机构完成动作。执行机构受控丁驱动器，一整个系统的动力源。系统中每一个动作都来自这里， 我们所说的运动控制，其实也就是对执行机构的控制。反馈装置反馈装置是控制系统中比不可少的组成部分，一般都安装在执行机构 上，比如电机上的码盘反馈，可以对执行机构的位置速度等进行测量并反馈 到驱动器或控制器。3配线3.1 MC206X 介绍3.1.1总体介绍MC206是TRIO公司推出的一款四轴运动控制器，通过软件配置各轴届性， 可以对四个伺服轴或四个步进轴或二者的组合进

6、行控制。MC206X的基本硬件配 置包括：CAN总线通讯接口 1个、数字量输入通道8路，数字量输入输出双向 通道8路、模拟量输入通道1路、伺服使能1个、伺服速度控制模拟量指令 4 路、差分式编码器输入一个、差分式编码器/脉冲输出4个、USB接口一个、申 行口两个。应用TRIO BASIC语言可以对MC206X进行多任务编程，MC206X支持脱 机运行TRIO BASIC程序，当程序调试完毕，下载到控制器后，如果不需要上位 机的话，MC206X可以单独运行。在运动控制器内部固化许多运动算法， 只需要 用几条简单的TRIO BASIC指令，就可产生像凸轮曲线、电子此轮、轴连接、插 补等复杂的运动，

7、以及协调运动。3.1.2各部分介绍CAN总线：标准的CAN总线，其连接端子在五孔连接器上。用丁 I/O模块扩展，也可 以用作与其它CAN总线设备通讯。24V数字输入通道：在MC206X本体上提供了 8路数字量输入专用通道，可用作零点开关、限 位开关、进给保持（暂停）开关等，在 24V输入电路连接时把I/O电源的0v与 控制器上I/O0v相接。24V数字I/O通道：在MC206X上，除了上面说的专用24vINPUT夕卜，还提供了 8路I/O双向通 道。当用作输出时，24V的I/O电源一定要连接。当不用做输出时，任何一脚都 可以用作输入，用作输入时，和输入专用通道特性一样。模拟量输入通道：在MC2

8、06X上有一路0- 10V, 10位分辨率的模拟量输入通道。 模拟输入电 压是相对丁 IO0v的。为了 A/D转换器能正常工作，24vI/O电源一定要提供。 伺服使能：在MC206X上配有和伺服放大器上servo_on相对应的常开继电器开关。用 作对伺服放大器的使能。值得注意的是，在控制器上此功能只是一个开关的闭合， 所以要把此开关和伺服电源申接到一起。此继电器的可由 Motion Perfect中的 Drive Enable 按钮或 TRIO BASIC 指令 WDOG=ON/OFF 来控制。模拟量输出：在MC206X上有和轴03对应的四路模拟量输出，用作速度控制模式下的 速度指令输出。差分

9、式编码器输入：轴4,可以作为参考编码器的输入轴。为传送带、滚筒、飞剪的测量、记录 和同步功能提供一个编码器输入。该接口可连接高速的差分方式的线性驱动编码 器。差分式编码器输入/脉冲输出：在控制器上对应的是四个 DB9型接口。根据用法不同，其接线方式不同， 详见TRIO手册和本文的3.3节。USB:USB接口提供一种与PC或其他支持USB设备的高速连 接。通过这个USB接口，使用Motion Perfect可以实现对 控制器的编程操作。此外，采用 Trio的ActiveX控件编写 的上位机用户程序也可以通过该 USB 口，实现与控制器的高速连接 申行口：申行口 A用作Motion Perfect

10、的连接。申行口 B特征见手册。3.2供电3.2.1控制器供电控制器工作电源为24V直流电源，通过五孔连接器引入。当用到数字量输 出的时候，必须单独提供24I/O电源。在控制器内部，控制器电源和 I/O电源光 电隔离的，这样就最大限度的减少了干扰。3.2.2驱动器、电机供电驱动器和电机的供电请见所用型号的说明书， 一般驱动器需要主回路电源和 控制回路电源，电机动力线是由控制器提供的。3.3控制器、驱动器配线控制器和驱动器之间的配线根据控制方式的不同，其接线方式也不同。主要 有以下两种接线方式：3.3.1模拟量方式TRIO MC206X运动控制器与安川驱动器接线图（模拟量方式）注意：1 :驱动器需

11、设置为速度控制模式2 :安川编码器分频输出的默认方向与TRI。控制器方向相反，因此将其A相信号与TRIO控制器A相信号反接，特此说明。3 :控制器码盘反馈的第五脚必须与驱动器的S6I脚相连，否则会导致控制器的损坏3.3.2脉冲方式TRIO MC206X运动控制器与安川伺服驱动器接线图（脉冲方式）1 :驱动器需设置为位置控制模式2 :控制器码盘反馈的第五脚必须与驱动器的SG引脚相连，否则会导致控制器的损坏3.4 控制器、Mtion Perfect 连接Motion Perfect 编程电缆4软件编程4.1支持软件使用Motion Perfect2是Trio公司为其控制器开发的软件编程和调试的集成

12、环境。 应用上位机，在 windows系统下可以实现对轴的配置，程序编写，跟踪调试。 其具体应用见Trio用户手册第十章。这里主要介绍用户在刚刚接触时的一些操 作要领。帮助用户尽快熟悉该环境，以便开发出优质的运动控制程序。4.1.1打开 Motion Perfect2 前的准备工作断开所有电源检查控制器与电机驱动器一侧连接是否正确应用Trio专用申口连接线，把控制器上的申口A(serial A)与电脑的一个正常的申口相连再次检查接线情况无误后接通控制器电源4.1.2 打开 Motion Perfect2在使用Motion Perfect2时一定要保证您所下载的版本是我们最新的版本， 最新版本在

13、网站: 可以下载到。点击开始菜单 程序 triomotion motion perfect 2打开软件。打开软 件后，Motion Perfect2会自动寻找连接在电脑上的运动控制器。 如果成功连接的 话会显示如下界面：本例中连接的是 Trio运动控制器 MC206在COM2上点击OK按钮，Motion Perfect2会对您控制器上的程序进行检查， 如果电脑 上的程序与控制器上的一致，点击OK按钮，进入到程序编写调试界面。如果电 脑上的程序不一致，则出现以下界面：其右下侧的按钮含义分别为：Save把控制器上的工程存到电脑Load:把电脑上的工程下载到控制器Change更换电脑上的工程，是之与

14、控制器上的相匹配New:新建工程Resolve:添加或删除个别程序使控制器和电脑的工程一致Cancel取消本次连接根据情况进行相应的操作，就可以进入编程调试界面了。4.1.3通讯设置如果没有成功连接，请检查通讯设置。点击菜单栏option选项communications会弹出如下菜单：在这里，您可以点击Add或Delete添加或删除启动连接时系统要查询的端 口，同时也可以用上下箭头来设置查询的顺序。点击Configure按钮可以实现对通讯端口的届性进行配置。一般应用默认值即可。4.1.4开发调试界面正确设置通讯，并成功启动控制器和电脑的连接后，你就可以进行编程和调试了。Motion Perfe

15、ct2主界面如下：菖 Moiipn reHEUtW. .一P-(r . D-i irtn' I na'o Iqw L-. r -<| fir.iini；,览曲* e血M 奇l l MtJUJ命珂明叫部iI上riMKl妃二 GlfffeP'&rrsffe'E-RUM IQ "f、我 EnitJd j曲伺由目目罟就*睿森I nolhnr_ . Control ParcelRuh RrrrAin 匚runrAaiEd心MOVES，HP/cut jE.nDesktop Workspace' efeci&dPinj-am哭T*!熨

16、SETFBLEo I onhollesr Ke料5度|PCHQ5BHl田|网A海rr匚涕匚Ur：而而or9Fpgijnr E ZHC 56 njnnig or prcic s 二F r-r! IMh! I II!IE亦lew 5王席 C5、t圳七MessagesFDawrrECGu.： luj |J«I J二7 <1 I27J" MuIht. >liipSljiik BcirML' J ? IIM1i EfMain Menu:标准的 windows菜单，可以访问 Motion Perfect2的所有功能。 Toolbar：访问Motion Perfect

17、工具的快捷按钮。Control Panek显示当前控制器内容，通过它，可以查看控制器状态，运行 或编辑程序。Desktop Workspace显示用户窗口和工具。Controller Messages控制器的状态或出错信息。Status Bar当前工程和控制器的连接信息。4.1.5工具栏简介工具栏里的按钮是我们跟踪调试时用到最多的。所以在这里我们将针对工具 栏的每一个按钮作详细的介绍。下图为工具栏示例终端轴参数智能驱动示波器 一膛盘显示试运行 数字I/O 模拟量辎入Table变量观察器VR变量观察景普通斐童观察器终端二：提供了与控制器的直接联系。当点击此按钮时，显示如下界面:“0S道为命令行输

18、入通道，飞6, 7”通道用来和控制器上运行的程序进行通讯。同一时间，只能使用一个通道。轴参数 弱:此参数非常重要，显示了当前所有轴的状态，具体见以下两表: 轴参数：No.ParametersDescriptionDetailsRemark1P_GAINProportional gain比例增益2I_GAINIntegral gain积分增益3D_GAINDerivative gain微分增益4OV_GAINOutputvelocitygain输出速度平滑增益，一般为05VFF_GAINVelocityfeedforward gain前馈增益6UNITSUnits作为其他参数单位的 一定控制器计

19、数，比 如每毫米、每转或每 度的记数控制器计 数在模拟 量控制方 式下，是 反馈脉冲 的4倍 频。在脉 冲控制方 式下为16倍频7SPEEDSpeed速度units/s8ACCELAccel加速度2 units/s9DECELDecal减速度2 units/s10CREEPCreep原点搜寻速度units/s11JOGSPEEDJog speed试运行速度units/s12FELIMITFelimit跟随误差限，是一个 允许的一个偏差值， 当FE的值大于这个值 时，会有故障出现。13DACDAC开环控制时的速度输出，当SERVO =0时 此值有效。14SERVOServo1为闭环,0为卅坏控

20、制15REPDISTRepeat distance脉冲计数权值，当 MPOS到达此值时， 自 动 回 零(RE_OPTION=ON )或回到此值的负值 (rep_option=off )16FWD_INForward input正向限位输入管脚号(031)17REV_INReverse input反向限位输入管脚号(031)18DAT_INDatum input零点信号输入管脚号(031)19FH_INFeed hold input进给保持信号输入管 脚号(0 31)20FSLIMITForward software limit正向软件限位，相当 于正向的软限位。21RSLIMITRevers

21、e software limit反向软件限位，相当 于反向的软限位。22MTYPECurrent type当前运动类型，当前 轴的当前的一种运行 类型。只读23NTYPENext type下一个运动类型，当 前轴的下一将要运行 的类型。只读24MPOSMeasured position测量位置，检测到的 反馈位置。只读25DPOSDemand position目标位置，目标所要 的位置。只读26FEFollow error=MPOS-DPOS偏差(跟踪误差)，以上 两个位置的偏差。只读27AXISSTATUSAxis status轴状态(参照下表)只读28VPSPEEDVelocityprof

22、ilespeed合成运动的速度只读轴状态列表:BitDescription描述Valuechar0Unused未用11Following error warning range跟随误差报警范 围2w2Communications error to remote drive远程驱动通讯出 错4a3Remote drive error远程驱动出错8m4In forward limit正向限位到达16f5In reverse limit反向限位到达32r6 ；Datuming零点到达64d7Feedhold进给保持开启128h8Following error exceeds limit跟随误差超限2

23、56e9In forward software limit:正向软件限位到512x达10In reverse software limit反向软件限位到 达1024y11Cancelling move运动取消2048c12Encoder power supply overload (MC206)编码器电压过载4096o13Set on SSI axis after initialisation初始化成SSI轴8192示波器用来跟踪轴和运动的参数。有助丁软件开发。点击该图标，将显示如下界面:此软件示波器，可以同时跟踪四路信号。在屏幕上每路信号用不同的颜色表 示，各路信号的颜色就是其控制区的外框的

24、颜色。 在控制区上可以选择该路信号 要观察的参数，在哪一轴或哪一通道，界面的刻度。也可以设置纵向偏移量、复 位偏移量，标尺等。在界面的左下角可以设置时间基准（横向每一小格代表的时间）、连续触发还是单次触发、手动触发还是程序触发。横向滚动条用来察看超出屏幕的轨迹。除在手动触发下，点击Trigger按钮，触发示波器，开始跟踪过程。 Option为示 波器的选项设置，一般应用默认值即可。键盘显小：点击该图标，系统会提小您为该功能选择通讯通道。界面如下：S福g Ehamncll所选通道必须是没被占用的通道, 否则键盘显示界面将无法打开。 成功打开 的界面如下图所示：在这里可以完全模仿实际的键盘显示功能

25、。试运行F :点击该图标会显示如下界面:通过Axis按钮可以设置要运动的轴。在上图中可以知道，轴0的试运行速度为1.2500,反转触发开关是I/O8，正转触发开关为I/O9.注意，该输入为低电平有效，即当I/O8为低电平时，轴0反向运动。I/O9为低电平时，轴0正向运动数字I/O观察窗口点击弹出如下界面:o Digital 10 Statin$hw De-scription02432r 191725332ID182G943111927354122029X51321293761422303Bf 715233139Digtal 10 ConfigurationInputs 0*271 0 utpu

26、ts S-271在这里可以对控制器上配置的所有数字量 I/O进行监控。当数字量同输入通 道由输入时，相应的通道指示会亮。上图中显示数字量输入通道3有输入。数字 量输出通道可由鼠标点击相应通道号，当其指示成黄色时，数字量已经输出。模拟量输入观察口赐：点击该图标会弹出如下界面：此功能只有在系统中有模拟量输入时才有效，在这里可以直观的观测到模拟 量输入口的输入情况。模拟量输入进来的值已经转换成十进制数在屏幕上以进度 条的形式显示出来。昌TABLE变量观察窗口：点击该图标会弹出如下界面：在这里可以通过界面右侧的输入栏设置要观察的 TABLE变量号，点击刷新 按钮，想要的变量就显示在左侧的表格里了。 值

27、得注意的是这里的变量不能自动 刷新，只能在需要的时候手动刷新。同时在这里也可以进行TABLE变量的定义。VR变量观察窗口:其界面、操作和TABLE变量都非常相似,这里就不多讲了4.2简单运动指令举例1、按trio mc206x和安川伺服驱动器接线图(模拟量方式)完成接线。2、检查无误后，用TRIO专用编程电缆，把控制器上的申口 A (SERIAL A)与 PC机一个申行口相连。3、接通控制器和驱动器电源。4、打开Motion Perfect 2软件。系统会自动对申口进行扫描，完成链接。在check project窗口点击new,创建一个新工程。弹出如下窗口:点击yes可以命名为trio fir

28、st ,选择合适的路径点击Create就可以了。在新建的工程中点击 program-newReadyL:0i CONotCompiled创建一个新程序命名为startup点击ok鼠FrEditTools Window HelpQ S X匿1 L序饱尊A祈画即键入以下代码：'Start Standard Section'Axis ParametersBASE(0)'设定基本轴为0轴P_GAIN=1.0'比例增益I_GAIN=0.0 '积分增益D_GAIN=0.0 '微分增益OV_GAIN=0.0VFF_GAIN=0.0UNITS=4000.0

29、9;单位是4000个控制器计数，一般以方便操作的数作为单位。 此 参数的设置非常重要。可设为电机转动一圈的控制器计数，也就是所用电机 码盘线数的4倍。SPEED=1.0 速度是 1units/sACCEL=1000.0 '加速度是 1000units/52DECEL=1000.0'减速度是 1000units/$2CREEP=0.0250O零点搜寻速度JOGSPEED=0.02500 试运行速度FE_LIMIT=0.5 '跟随误差限REP_OPTION=1'设置重复距离模式为-REP_DIST 至U +REP_DISTDAC=0 '开环时模拟量输出SER

30、VO=1'设置为闭环控制REP_DIST=360'控制器计数重复距离FWD_IN=-1 '未设正限位开关REV_IN=-1 '未设反限位开关DATUM_IN=-1 '未设零点开关FHOLD_IN=-1 '未设进给保持开关FS_LIMIT=5000.0'正向软限位RS_LIMIT=-5000.0015 '反向软限位注意：以上注释为使初学者能对轴参数有透彻的了解，才加进去的。在实际的编程环境中不可直接粘贴。因为变成环境还不支持中文注释。5.A V 画i ' W点击 上绿色箭头，运行以上程序，完成初始化此时可以点击轴参数按钮 匪1 ,弹出以下窗口可以看到，所有的轴参数已经被设置为程序中所指定的值。会户竟在徊 M右柝出土丁幻Drives Enabled 口 I6.此时可以在屏帚左侧的drive enable刖的方框中打勾'一1 I,对伺服驱动器进行使能7.点击