PMAC培训　（Clipper）.ppt

1、PMAC应用培训计划 第一天 上午9：30 -10：00 交流培训需求 10：00 -11：40 Pmac卡概述及clipper硬件介绍（含Pmac-pc104） 11：50 -12：50 吃午饭 下午1：00 -2：00 Pewin32pro及相关软件的使用 2：00 -4：00 分组实际操作练习 第二天 上午9：30 -11：40 在线指令和变量说明及注意事项（含Pmac-pc104） 11：50 -12：50 吃午饭 下午1：00 -2：00 PID调节方法 2：00 -4：00 分组实际操作练习 第三天 上午9：30 -11：40 简单运动的编写和plc程序的编写方法 11：50 -1

2、2：50 吃午饭 下午1：00 -2：00 简介上位软件的通讯 2：00 -4：00 答疑及分组实际操作练习,PMAC应用培训,北京钧义志成科技发展有限公司,PMAC多轴运动控制卡,PMAC的含义： PMAC是program multiple axis controller 可编程的多轴运动控制卡。 PMAC的特点： PMAC卡是美国Deltatau公司的产品，是集运动轴控制，和PLC控制以及数据采集的多功能的运动控制产品。,PMAC卡1型和2型卡的主要区别,1型卡 控制信号为模拟量，+-10V 2型卡 控制信号为数字量，直接输出 PWM脉宽调制信号,PMAC卡轴数类型,2轴卡 PMAC MI

3、NI PCI MINI PMAC2 4轴卡 PMAC PCI Lite PMAC2 PCI Lite PMAC2A-104 8轴卡 PMAC PCI PMAC2 PCI PMAC2A-104+ACC1P 32轴卡 Turbo PMAC PCI Turbo PMAC2 PCI,PMAC新产品Clipper,4轴 Clipper 8轴 Clipper + Acc1P 12轴 Clipper + Acc1P（2块）,PMAC通讯方式类型,PCI PC104 总线 USB 通讯 （PMAC2A-104 UMAC) 串口 通讯 RS422 或RS232 网卡通讯 （ PMAC2A-104 Clipper

4、）,Clipper,Turbo PMAC2-Eth-Lite controller,Turbo PMAC Clipper简介,Turbo PMAC Clipper是一个基于TurboPMAC2 CPU功能齐全，结构紧凑，成本的多轴控制器，标配以太网和RS232通信接口和内置的I O. Clipper提供完整TurboPMAC 2处理器，并提供最低配置4轴伺服或步进控制32个数字I / O点。,Clipper产品特点,80 MHz DSP56303 Turbo PMAC CPU 256k x 24 用户存储器 1M x 8 闪存用于用户备份和固件 最新固件版本 RS-232 串口 100 Mbp

5、s 以太网端口,1. TURBO PMAC CPU带有DPRAM选项 2. USB,Ethernet和RS-232通讯（带有Ethernet modbus选项） 3. 通道轴接口电路，每个通道包括： 12位10V模拟量输出 脉冲+方向数字量输出 3组（ABC）差分/单端编码器输入 5个输入标志，2个输出标志 UVW TTL级霍尔传感器输入 432路TTL-IO点 5“手轮“端口，带有两路： A/B相正交编码器输入 脉冲（PFM或PWM）输出对 6可选2通道12-位 A/D转换器，1通道12-位D/A转换器,Clipper产品特点,Clipper卡常用附件,ACC-1P 增加4轴接口 反馈 PW

6、M frequency 29.4kHz, PWM 1-4 I7001 = 5 ; Phase Clock 9.8kHz I7002 = 3 ; Servo frequency 2.45kHz I7003 = 1746 ; ADC frequency I7100 = 1001 ; PWM frequency 29.4kHz, PWM 5-8 I7103 = 1746 ; ADC frequency I70n6 = 0 ; Output mode: DAC Ixx69 = 1001 ; DAC limit 10Vdc I10 = 3421867 ; Servo interrupt time n =

7、 channel number from 1 to 8 xx = motor number from 1 to 8,Clipper基本参数（脉冲 Digital Output M00 M1-Y:$78400,1 ; Digital Output M01 M2-Y:$78400,2 ; Digital Output M02 M3-Y:$78400,3 ; Digital Output M03 M4-Y:$78400,4 ; Digital Output M04 M5-Y:$78400,5 ; Digital Output M05 M6-Y:$78400,6 ; Digital Output M0

8、6 M7-Y:$78400,7 ; Digital Output M07 M8-Y:$78400,8 ; Digital Input MI0 M9-Y:$78400,9 ; Digital Input MI1 M10-Y:$78400,10 ; Digital Input MI2 M11-Y:$78400,11 ; Digital Input MI3 M12-Y:$78400,12 ; Digital Input MI4 M13-Y:$78400,13 ; Digital Input MI5 M14-Y:$78400,14 ; Digital Input MI6 M15-Y:$78400,15

9、 ; Digital Input MI7 M32-X:$78400,0,8 ; Direction Control bits 0-7 (1=output, 0 = input) M34-X:$78400,8,8 ; Direction Control bits 8-15 (1=output, 0 = input) M40-X:$78404,0,24 ; Inversion control (0 = 0V, 1 = 5V) M42-Y:$78404,0,24 ; J9 port data type control (1 = I/O),在板IO设置（续）,OPEN PLC1 CLEAR M32=$

10、FF ;BITS 0-8 are assigned as output M34=$0 ;BITS 9-16 are assigned as input M40=$FF00 ;Define inputs and outputs M42=$FFFF ;All lines are I/O type DIS PLC1 ;Disable PLC1 CLOSE,在板IO设置（J8）,M40-Y:$78402,8,1 ; SEL0 Output M41-Y:$78402,9,1 ; SEL1 Output M42-Y:$78402,10,1 ; SEL2 Output M43-Y:$78402,11,1 ;

11、 SEL3 Output M44-Y:$78402,12,1 ; SEL4 Output M45-Y:$78402,13,1 ; SEL5 Output M46-Y:$78402,14,1 ; SEL6 Output M47-Y:$78402,15,1 ; SEL7 Output M48-Y:$78402,8,8,U ; SEL0-7 Outputs treated as a byte M50-Y:$78402,0,1 ; DAT0 Input M51-Y:$78402,1,1 ; DAT1 Input M52-Y:$78402,2,1 ; DAT2 Input M53-Y:$78402,3,

12、1 ; DAT3 Input M54-Y:$78402,4,1 ; DAT4 Input M55-Y:$78402,5,1 ; DAT5 Input M56-Y:$78402,6,1 ; DAT6 Input M57-Y:$78402,7,1 ; DAT7 Input M58-Y:$78402,0,8,U ; DAT0-7 Inputs treated as a byte,PMAC2A-PC/104型卡主要配置,PMAC2A-PC/104型卡通讯方式,104总线通讯 RS232串行通讯 USB2.0 (需定购ACC2P OPT1A) TCP/IP 网卡通讯（需定购ACC2P OPT1B),PM

13、AC2A-PC/104型卡的电源配置,直流+5V电源，用于数字电路工作 3A +5V (5%) (15 W) 供电：104总线/TB1端子 直流+ -15V电源，用于DAC模拟量的输出 0.3A +12 to +15V (4.5W) 0.25A -12 to -15V (3.8W) 供电：104总线/TB1端子 直流+5V24V电源，用于限位和回零信号工作,PMAC2A-PC/104型卡的跳线设置,接上页,PMAC2A-PC/104型卡基本参数设定（脉冲控制）,I*00=1 I125=$52C000 I225=$52C008 I325=$52C010 I425=$52C018 I102=$C0

14、04 I202=$C00C I302=$C014 I402=$C01C I9n0=8: 纯开环方式 I910 I920 I930 I940 I*30.*35: PID参数 I130=700 I131=0 I132=15050 注：以上参数中*代表1-8电机 以上参数中n代表1-8编码器,PMAC2A-PC/104型卡基本参数设定（模拟量控制）,I*00=1 I125=$52C000 I225=$52C008 I325=$52C010 I425=$52C018 I9n0=7 OR 3 (对第一个电机）:反馈连接回来 I910 I920 I930 I940 I9n6=0 I*69=1024 I90

15、0=1001 I901=2 I902=3 I10=1710933 I*30.*35: PID参数 注：以上参数中*代表1-8电机 以上参数中n代表1-8编码器,休息！休息一下！,PMAC多轴运动控制卡软件,PMAC卡的 新版本软件 .执行软件 : WINDOWS环境的执行软件,目前有PEWIN32PRO , 可支持 WIN98 WIN2000, WIN XP. .开发软件 : PCOMM32PRO：windows下的动态琏接库函数，可使用VB， VC ，C+ ，BLAND C开发。 PTALK32PRO： 提供的是VB,VC下的控件 注：PRO系列软件是新版本软件，带有序列号，与控制卡的通讯方

16、式 与老版本不同，详细资料参考PCOMM32PRO INSTALLATION INSTRUCTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC执行软件PEWIN32PRO功能 与PMAC卡建立通讯， 调试，诊断错误。 给PMAC发在线（on-line）指令。 监视PMAC卡的电机，坐标系及系统状态。 监视，修改和查询PMAC卡的变量 备份及恢复PMAC的总体设置,PEWIN软件安装过程,PCOMM软件安装,通讯驱动安装和设定（串口）,通讯驱动安装和设定（USB）,通讯驱动安装和设定（网口）,去练习一下！,PMAC 变量说明 PMAC I 变量 PMAC卡的I变量为卡，电机和编码器等的参数变量，用于设置

17、电机的速度，精度，回零等数值，以及坐标系的状态，还包括编码器的反馈形式。 PMAC卡的I变量分类如下：,PMAC多轴运动控制卡,PMAC I 变量 : I00I99 :为PMAC卡的全局变量 I100I186: 为#1电机的设置变量 I200I286: 为#2电机的设置变量 I300I386: 为#3电机的设置变量 。 I800I886: 为#8电机的设置变量 I187I199: 为所有坐标系可以访问 所有的P -变量。这就使有用的信息应用在不同的坐标系。P -变量可用于 在程序的任何地方例如：位置，距离，速度，时间，方式，角度，中间 计算等,Turbo PMAC P 变量,PMAC多轴运动控

18、制卡,PMAC Q 变量 Q变量同P变量，为48位浮点变量，共有1024个,Q0Q1023,每个Q变量与使用它的坐标系有关，同一个Q变量在不同的坐标系中占用不同的地址，而在PMAC的同一个地址，在不同的坐标系对应不同的Q变量。 Q变量的特殊用途：read命令可以将读入的值前面加上字母A到Z,分别放到Q101q到Q126中。运动程序中的S表达式（主轴）将跟在后面的值放在Q127变量中。,PMAC多轴运动控制卡,Turbo PMAC Q 变量,PMAC多轴运动控制卡,PMAC多轴运动控制卡,PMAC卡的手动指令 1.开环指令 指令格式: #n O* 回车 , *代表最大模拟量输出的百分比。 最大模

19、拟量的数值由变量I*69来决定，最大为+-10V 。 例如：#1O10回车，表示第一个电机以最大模拟量的10%输出模拟量 2. 开环指令的作用 .验证模拟量输出通道 .伺服电机转动后，可检验编码器的反馈方向，保证O+指令时，编码 器计数为正，O-时，编码器计数递减，否则可修改I7mn0 (I9n0)等编 码器极性参数。,PMAC多轴运动控制卡,手动闭环指令 指令格式 #n J/：电机n手动停止，或手动闭环 #n J+：电机n手动连续正转 #n J-：电机n手动连续反转 #n J: 常数 电机n手动从当前位置增量运行一个距离 #n J=常数 电机n手动运行到指定的位置 #n j 常数 电机n手动

20、从当前实际位置运行到指定的位置 例：#1J+ #2J：100000 #3J=-5000 #7J-300,PMAC多轴运动控制卡,与手动JOG指令有关的I变量 I*19 ：手动JOG的最大加速度，单位：cts/ms平方 I*20: 手动JOG的加速时间，单位：ms I*21: 手动JOG的S曲线加速时间，单位：ms I*22: 手动JOG的速度，单位：cts/ms,PMAC JOG 直 线 加 速 轨 迹 曲 线,PMAC JOG S 曲 线 加 速 轨 迹 曲 线,PMAC JOG S 曲 线与 直 线 加 速 轨 迹 曲 线,PMAC 电机回零指令及相关 I 变量,回零指令： #n HOME

21、 (HM) ; 电机n 执行回零运动 #n HOMEZ(HMZ) ；电机n不执行实际回 零运动，将当前位 置清零。,PMAC 电机回零指令及相关 I 变量,回零相关的I 变量： I*19-I*21 : 回零的加速度和加速时间，同JOG运动相同 I*23 : 回零速度及方向, 单位：cts/ms I*26: 回零的位置偏置值，单位：1/16cts I7mn3（#1为例）（I9n3 PMAC 2 型卡）： 回零信号的选择，可设置为： 0：HM信号 1：+LIM信号 2：- LIM信号 3： FAULT信号,PMAC 电机回零指令及相关 I 变量,回零相关的I 变量： I7mn2（I9n2 PMAC

22、 2 型卡） 回零信号的捕捕捉方式，可设置如下：,PMAC卡的电机PID调整 PID调整的前提 1.PEWIN执行软件与卡已建立通讯 2.伺服系统已连接正常,电机必须为闭环状态 3.使电机闭环的指令为: #n j/ ctrl A 4.使用#n? ctrl B,的在线指令来查询电机的状态字 812。 则表示闭环状态 85。 则表示开环状态 E12. . . . . . . . . . 则表示电机在硬限位 A12. . . . . . . . . . 则表示电机在软限位 012. . . . . . . . . . 则表示电机未使能,PMAC多轴运动控制卡,PMAC多轴运动控制卡,与PID 调整有

23、关的I 变量 I*30 : 伺服环的比例增益，影响系统的刚性。 I*31 : 伺服环的微分增益，提供给系统阻尼。 I*32 : 伺服环的速度前馈增益，减小系统的跟随误差。 I*33 : 伺服环的积分增益，减小系统的稳态误差 。 I*35 : 伺服环的加速度前馈， 消除系统在加减速时的跟随误差。 I*68 : 摩擦增益，减小由于摩擦产生的跟随误差。,PMAC 卡PID调整的STEP 曲线分析,PMAC多轴运动控制卡,PMAC 卡PID调整的STEP 曲线分析,PMAC 卡PID调整的STEP 曲线分析,PMAC 卡PID调整的STEP 曲线分析,PMAC 卡PID调整的Parabalic 抛物线

24、曲线分析,PMAC 卡PID调整的Parabalic 抛物线曲线分析,PMAC 卡PID调整的Parabalic 抛物线曲线分析,PID的手动调节方法,去练习一下！,PMAC 卡 如 何 编 写 运 动 程 序,定义坐标系： Erase any defined gather buffer Coord. System 1, point to Beginning of Program 1, Run,例 : A Simple Move一个简单的运动,LINEAR 插补方式,对PMAC 用户直线插补是最通用的方式. 直线插补轨迹包括加减速时间和运动时间.,需要学习: 什么是直线插补模式的轨迹 如何改变

25、轨迹的特征 如何实现多个运动的速度混合,Linear 模式的轨迹小Acceleration 时间,Linear 模式的轨迹(continued)小Acceleration 时间,Linear 模式的轨迹(continued) 加速时间等于运动时间,Linear 模式的轨迹(continued) 加速时间等于运动时间,Linear 模式的轨迹大 (速度限制) 加速时间,Linear 模式的轨迹大 (速度限制) 加速时间,加速参数,TA编程加速时间 (单位: msec); 整数 TS编程S-曲线时间 (单位: msec); 整数,加速参数(continued),例 : 一个复杂的运动,;* Set

26、-up and Definitions * 坐标系1, 指向运动程序2,运行,例 ： 一个复杂的运动（图）,PMAC 运动速度混合,PMAC 在如下情况下速度无法混合: 两个运动指令中间有 DWELL指令 2 个向后跳转指令 (GOTO, ENDW) 速度混合功能无效设定 (Ix92=1),DWELL Vs. DELAY,DWELL 总使用固定的时基 (I10) 暂停时间不包括减速过程 直到DWELL结束才执行下面运动的计算 (add I11 time),DWELL Vs. DELAY (continued),DELAY 使用可变的时基 (% value) 暂停时间包括减速过程 最小暂停时间是

27、当前 TA时间 下面运动时间开始于DELAY指令,例: 速度混合有效的例程,* Set-up and Definitions * DEL GAT; Erase any defined gather buffer GATHER, CS. 1, point to Beginning of Program 1, Run,例: 速度混合有效的例程,例: 速度混合无效的例程,* Set-up and Definitions * DEL GAT; Erase any defined gather buffer GATHER, CS. 1, point to Beginning of Program 1,

28、Run,例: 速度混合无效的例程,什么变量控制圆弧插补 如何使用圆弧插补 如何定义插补平面,PMAC 允许 X,Y, 和 Z 轴在一个坐标系下执行圆弧插补指令。 TS 可控制起始和结束的加减速时间. 圆弧插补的混合速度由 指令(F) 或时间 TM来定义.,需要学习:,圆弧插补,圆弧插补,圆弧插补的通常定义: 1) 运动分段时间Typical value: I13 = 10 2) 插补平面定义NORMAL vector data 3) 终点坐标定义方式ABS INC (4) 圆心矢量的定义方式ABS ( R ) (if vector mode definition is used)INC ( R

29、 ) (5) 圆弧方向定义CIRCLE 1 CIRCLE 2 (6 ) 圆弧指令XData YData IData JData XData YData RData 例: I13=10;Move Segmentation Time NORMAL K-1;XY plane INC;Incremental End Point definition INC(R);Incremental Center Vector definition CIRCLE 1;Clockwise circle X20 Y0 I10 J0;Arc move,Start (0,0),Center (10,0),End (20,0

30、),圆弧插补例程,;Setup and definitions Motion Program Text open prog4 clear normal K-1 rapid x1 y4 f5 linear y13 circle1 x2 y14 i1 j0 linear x3 circle1 x4 y13 i0 j-1 linear y7 circle2 x7 y4 i3 j0 linear x13 circle1 x14 y3 i0 j-1 linear y2 circle1 x13 y1 i-1 j0 linear x4 circle1 x1 y4 i0 j4 dwell100 rapid x

31、0 y0 close,休息！休息一下！,PMAC 计算优先级,1. Single character I/O 单字符I/O Serial, PC-bus, STD-bus; 200ns/char 2. Commutation Update换相更新率 E29-E33 set (9KHz default); 3usec/axis 3. Servo Update伺服更新率 E3-E6 set freq (2.25KHz default);30usec/axis 4. Real Time Interrupt实时中断 I8 设定频率; 循环于: A. 运动程序的计算 每次新运动的开始; 1 or 2 步

32、提前 B. PLC0 当不执行运动程序 C. PLCC0 D. Dual Ported RAM双端口RAM Servo data buffers伺服数据存储器,PMAC卡除了运行运动程序，还可以运行 PLC程序. PMAC PLC 程序使能 PMAC卡执行一个硬件的PLC任务， 并且独立于运动程序 学习什么: 如何写一个PMAC卡的PLC程序 如何运行PMAC 的PLC 程序 如何使用 PMAC PLC 程序,PLC编程,* 象许多硬件 PLC一样执行许多任务 * 通过计算重复循环并且快速 and rapidly regardless of status of motion programs

33、PLCs 用于: 监测输入点 设定输出点 改变增益 监测卡的状态 指令动作 发送信息,PMAC PLC编程,前台PLC (PLC0 or PLCC0) 执行与伺服中断 扫描速率由 I8控制 对于时间临界的任务 尽可能的短! 后台 PLC (PLC1-31 or PLCC1-31) 在伺服周期之间运行 重复速率是由: 伺服频率 电机的轴数 运动程序的计算 PLC 程序的长度和复杂程度,PMAC PLC 类型,PLCCs 编译的 PLCs Faster Execution from: 消除解释时间 具有整形计算的能力 浮点操作在编译的 PLC程序要快 2到 3 倍 整形操作 (包括布尔型) 要快 20到 30 倍,PLC I5111=125*8388608/I10 ; WHILE (I51110) ; ENDWHILE M1=0,PLC 延时计时器,Open plc 1 clear P0.1023=0 M0.1023=0 Disable plc2.31 初始化内容 Ena plc2.31 Dis plc1 close,初始化PLC框架,M50-Y:$FFC1,0 ; Thumbwheel port