机电一体化系统设计实验指导书1

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1、实验六运动控制器认知与应用一.实验目的1、了解运动控制器的工作方式。2、了解运动控制器的典型接线。3、了解触摸屏控制运动器的工作方式。4、手动控制电机完成相应的运动。二.实验设备1、固高GT系列运动控制器。2、固高物流仓储系统软件平台。三.实验原理1、固高运动控制器。固高公司生产的GT系列运动控制器，可以同步控制四个运动轴，实现多轴协调运动。其核心由ADSP2181数字信号处理器和FPGA组成，可以实现高性能的控制计算。它适用于广泛的应用领域，包括机器人、数控机床、木工机械、卬刷机械、装配生产线、电了加工设备、激光加工设备等。GT系列运动控制器以IBM—PC及其兼

2、容机为主机，提供标准的ISA总线和PCI总线两个系列的产品。作为选件，在任何一款产品上可以提供RS232串行通讯和PC104通讯接口，方便用户配置系统。运动控制器提供C语言函数库和Windows动态连接库，实现复杂的控制功能。用户能够将这些控制函数与口己控制系统所需的数据处理、界面显示、用户接口等应用程序模块集成在一起，建造符合特定应用要求的控制系统，以适应各种应用领域的要求。使用该运动控制器，要求使用者具有C语言或WindowsH使用动态连接库的编程经验。2、电机控制系统的硬件纽成。(1).运动控制器；(2).对于PCI总线卡，具冇PCI插槽的IBM—PC或其兼

3、容机；(3).具有增量式编码器的伺服电机或步进电机；(4).驱动器;(5).驱动器电源；(6).+12V〜+24V直流电源(用于接口板电源)；(7).原点开关、正/负限位开关；伺服电机既可以选择交流伺服电机也可以选择直流伺服电机。控制伺服电机时，控制器输出+/-10V模拟电压控制信号。选用伺服电机时，应选配其相应的伺服驱动器及配件。对于控制步进电机，运动控制器提供两种不同的控制信号：止脉冲/负脉冲、脉冲/方向。这样，控制器可以与H前任何类型步进电机驱动器配套使用。在控制步进电机时，控制模式为开环控制，不需要编码器。对于SP卡，可以读取编码器信号。采用GT系列运动控

4、制器组成的控制系统典型连接见下图：运动控制器图6-1采用GT运动控制器组成的控制系统框图3、固高自动化立体仓库控制系统工业标准机柜立体仓库控制装置使用工业标准配电柜设计，每一个部件清晰明了的排列在可拆卸面板中，J1有详细标签。接口线路使用工业标准接线，每一根信号线上都有明确线号标志。双工作模式该控制小心有两种运行模式：手动模式/联机模式。在手动模式下，可以通过控制中心的触摸屏来控制堆垛机运动。联机模式下，该中心作为ProfiBus总线上的一个节点，受主站调度。工业级控制方式采用“嵌入式运动控制器+交流伺服电机”方式，具有噪音低、速度快等特点，专用的运动控制器核心是

5、高性能的DSP和FPGA技术，可以实现4个运动控制轴的协调控制，控制速度和定位精度远高于传统“PLC+变频器控制”方式。自动化立体仓库控制系统技术参数1序号项目单位规格

6、1供电电压VAC220

7、2供电电流A153外形尺寸(LXWXH)M1.8X0.7X0.5

8、自动化立体仓库控制系统主要部件

9、序号主要部件型号/材料/产地数量11电控柜固高设计工业标准电控柜，加厚板金制作，前后开门设计。1个12电机驱动器进口交流伺服电机驱动器2套

10、3义车运动电机驱动器国产步进电机驱动器1套4嵌入式网络运动控制器固高白主知识产权嵌入式运动控制器，工业级产品］禹5运动控制接口板1固高科技

11、，用于连接电机编码器反馈和限位等专用输入输出信号1工业控制CPU卡PC104接口，嵌在嵌入式网络运动控制器屮

12、1块｛7PROFIBUS-DPSlave现场总线通讯模块PC104接口，嵌在嵌入式网络运动控制器中1块8PROFTBUS-DP专用接头型号6ES7972-0BB41-0XA01套9PR0FTBUS通讯电缆PR0FTBUS专用20米10触摸屏韩国M2I进口触摸屏1奁11中间继电器欧姆龙MY4NJ/MY2NJ若T12断路器施奈徳若干13立体仓库控制中心安装附件固高定制1批4、GT系列运动控制器典型应用。图6-2GT系列运动控制器典型应用5、GT系列运动控制器安

13、装方法。步骤1:在运动控制卡上设置跳线。步骤2：将运动控制卡插入计算机。步骤3：安装运动控制器通讯驱动。步骤4：建立主机与运动控制器通讯。步骤5：连接电机与运动控制器。步骤6:连接运动控制卡和端了板。步骤7：连接驱动器、系统输入输出和端子板。连接示意图如图6-3所示。图6-3运动控制器与端了板连接示意图6、专用输入输出信号连接专用输入信号包括：报警信号、原点信号和限位信号。通过端子板CN5、CN6、CN7、CN8与外界连接。专用输岀包括驱动允许，驱动报警复位。驱动器侧I图6-4专用输入输出信号连接示意图7、脉冲量控制输出信号连接运动控制器以脉冲方式驱动步进电机，脉

14、冲量控制输