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1、运动控制的概念一：运动控制运动控制是指在复杂的条件下，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。二：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、反馈系统（传感器/变送器），可基于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。控制系统组成可用以下框图来表示：人 机 交互 界 面运动控制器电机驱动器电机码盘反馈由图可知一套控制系统在执行任务时的大体过程：首先，操作者通过上位机或触摸屏给运动控制器输入一些必要
2、的控制参数。控制器根据这些参数，对其内部进行一些相关的初始化，同时根据初始值，作相应的运算向驱动器发送控制信号，进而控制电机的动作。电极是否根据控制信号工作，和执行的状况会通过码盘反馈给运动控制器。运动控制器是控制系统中的关键组成部分。运动控制器的硬件配置、软件开发环境、编程语言等对系统的开发和维护有着重要的影响。齐全的、灵活的硬件配置，不仅能使系统设计更加方便快捷，还给日后的系统升级留出了空间。简便的编程语言，高度集成的软件开发环境，是快速开发出相应功能软件的保证。TRIO运动控制器无论从软件还是硬件上都最大程度的考虑了开发和维护的简单性，高效性，开放性。下面就结合TRIO MC206和某系
3、列伺服电机，介绍如何用应用TRIO运动控制器进行运动控制系统开发。MC206X 硬件介绍MC206X采用Trio高性能32位DSP技术，具有4轴伺服或步进功能的控制器，此外还有一个编码器输入轴。Trio采用先进的FPGA技术，使得具有4轴伺服和步进功能控制能力的电路板尺寸缩小，可以安装在具有导轨并且体积紧凑的盒子里。此外，其内部空间还可以容许安装一块子板（需要P399适配器）。子板可以是额外的轴或者是通信功能子板。用户程序是通过运行在PC机上的Motion Perfect软件来进行开发的，采用的是Trio多任务Trio BASIC语法格式进行编写的。复杂运动例如：凸轮曲线，同步，轴的连接以及插
4、补等功能，在Trio BASIC中都有相应的命令，使得复杂应用变得极为简单。I/O能力MC206有16个光电隔离数字式I/O（8个输入，8个双向功能的输入/输出）。每个轴都有一个高速的硬件Register功能信号输入接口，对于高精度的控制如印刷机械和包装生产线是十分适合的使用。MC206还有一个光电隔离的0到10V的模拟量输入通道。此外，I/O的数量可以扩展，通过Can总线可以连接Trio的开关量和模拟量输入模块，最多可以扩展的24V开关量通道为256个，+/-10V模拟量输入通道为32个。通信MC206具有广泛的通讯接口能力，在标准模块上有2个RS232串口、1个RS485接口，1个TTL形
5、式的接口，1个USB接口和1个标准CAN接口。RS232的接口Port1或者RS485的接口Port2可以设置运行MODBUS协议，与PLC或HMI进行连接。如果CAN总线没有连接扩展I/O模块，可以选择该口用于与其他设备进行CAN协议的通信，或者可以将该端口设置为运行DeviceNet协议，使控制器作为DeviceNet的从站设备与其它DeviceNet主站设备进行通讯。内置USB通讯接口，可以进行编程及通讯。此外提供Profibus通讯子板，使控制器在Profibus网络中做从站使用。可移动存储MC206提供一个FlashStick内存条的接口，用户可以直接通过FlashStick进行传导
6、程序，而不用连接PC机。这样给OEM客户提供了一种复制和维护都十分简便的方式。存储记忆棒并不包含在MC206X的产品包装内，如有需求，必须单独订购。(订货编号：P398)向FlashStick中写程序EPROM（1）将控制器内的程序写入FlashStick中去EPROM（2）将控制器内的程序写入FlashStick中去，同时设置EPROM请求写入位。目的是为了当FlashStick插入到一个未锁定的控制器时，FlashStick中的程序会自动导入到控制器中去。（参考TrioBASIC帮助中的EPROM命令）检查FlashStick里的程序：DIR F 列出FlashStick的目录，并显示出E
7、PROM请求位的状态。（参考TrioBASIC帮助中的DIR命令）读FlashStick的程序：在控制器处于未锁定状态下，FlashStick插入后，当控制器上电或执行ex指令时，程序可以从FlashStick中拷贝到运动控制器。FlashStick插入控制器后并且控制器处于未锁定状态的情况下 FlashStick内的EPROM请求位以及控制器里的POWER_UP系统变量决定着不同的操作，下表列出了它们之间的关系。EPROM请求位为 OFFEPROM请求位 ONPOWER_UP=0当控制器上电时，程序会从FlashStick中传送到控制器内的RAM中。当控制器上电时，程序会从FlashStic
8、k中传送到控制器内的RAM中。同时程序会被写入到控制器的内部EPROM中进行保存，此外POWER_UP系统变量将被设置为1POWER_UP=1当控制器上电时，程序会从FlashStick中传送到控制器内的RAM中当控制器上电时，程序会从FlashStick中传送到控制器内的RAM中。同时程序会被写入到控制器的内部EPROM中进行保存注意：存贮在FlashStick里的程序和存贮在控制器内部闪存的程序对于自动/手动运行设定方式都是一样的。当FlashStick内存条内的程序被设置为自动运行时，它被传送到控制器后具有同样的运行属性。使用方法：设备生产商可以使用一个装载好程序并设置好EPROM请求位
9、的FlashStick来给一批机器安装程序。如果需要给设备的最终用户进行程序的升级，那么建议最好将EPROM请求位设置为OFF（使用EPROM(1)指令）。在这种情况下，如果升级的程序不能正常工作，那么将FlashStick从控制器中取出，控制器会自动恢复到原来旧的程序。轴的配置MC206X在它的软件中共有8个轴的配置。其中控制器本体可以达到对四个伺服或步进轴的控制，还可以添加一个功能子板，实现对第5轴的控制，同时在每个MC206内都预制了一个编码器的输入轴。任何一个没有连接外部物理硬件的轴都可以作为虚拟轴使用，虚拟轴是一个理想的数学模型，可以模拟任何复杂的运动，如凸轮系统、飞剪系统的纠正以及
10、各种同步连接运动等。通过设定“特征使能编码”（Feature Enable Code），MC206X可以作为伺服或步进系统的控制器。MC206X内部硬件都已经预制好了这些功能，所有必要的模拟量输出及脉冲输出电路都已经固化在控制器内。通过设定“特征使能编码”，控制器可以是伺服或使能步进轴的任意组合，在设计上，允许用户通过输入附加的“特征使能编码”而延期升级。MC206X本体具有4个轴的控制。MC206X的连接5孔连接器这是一个5位式孔距为3.81mm的接线插座。这个插座为MC206提供24V的电源，同时也为扩展I/O模块提供连接，扩展I/O模块主要是Trio的P315和P325的CAN总线扩展I
11、/O模块。这个24V的电源输入在控制器内部和I/O的24V以及+/-10V的电压输出都是隔离的。备注：24V（V+）和0v（V-）作为MC206X的供电端子必须要连接，而且作为控制器EMC屏蔽层的SHIELD端子也必须相连。CAN总线的连接是可选的。I/O连接器1模拟量输入MC206X的标准模块上提供一路0到10V，10位精度的模拟输入。模拟量输入采集精度是固定的，通过系统参数AIN0可以得到当前测量值，其值的范围为01023。模拟量采集只能是“正向的”，以IOGND作为参考零位，采集在AIN端子上的电压。为了保证模拟量输入功能，必须提供24V的I/O电源。通过在CAN总线上添加P325扩展模
12、拟量输入模块，可以添加更多的模拟输入。每个P325模块提供8个12位精度的+/-10V的输入通道。24V开关量输入通道在MC206X本体模块上有8个24V的输入通道和8个双向功能的24V输入/输出通道。通过添加CAN总线的扩展I/O模块，可以再扩充256个I/O。在MC206本体模块上只能做输入的通道号为0到7。通道0到4可以作为轴0到轴4相对应的Register功能的高速输入口。I/O连接器2I/O电源输入“I/O 0V”和“I/O 24V”用来连接输入和输出口需要的24V电源。I/O和模块的电源输入是隔离的。具有双向功能的I/O，即可以作为一个输入也可以作为一个输出。24V 输入/输出通道
13、通道8.15是具有双向功能的I/O。输入和输出采用同一个管脚，其中输出口是一个有保护功能的24V源型输出。这些通道如果没有用作输出，那么就可在程序中用作一个输入。输入通道的电路结构与0.7输入通道的电路结构是一样的。输出电路中有过流保护和热量保护双重功能，当电流超过250mA时，保护电路会起作用将输出关闭。必须注意输出回路电流不能超过250mA，8个输出口的总负荷不能超过1amp。I/O连接器3伺服放大器使能（Watchdog）的继电器输出当控制器正常上电运行，并且系统和应用软件一切就绪的情况下，在控制器中有一个内部继电器触点可以与伺服驱动器的使能信号相连，用来使能外部伺服放大器。在控制器内采
14、用的是一个固态继电器的常开触点。该使能继电器将在控制器没有供电或伺服轴超出跟随误差限值或者用户程序用WDOF=OFF指令设定打开时断开。控制器的使能继电器与伺服放大器的接线必须在3相供电开关闭合之前完成。注意：在控制器使能信号处于开路情况下，所有连接的步进和伺服放大器都应处于未使能状态。参考编码器输入轴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。MC206X 串口连接：针功能备注1内部5v2内部0v3RS232发送PORT04RS232GND5RS232接收65v输出7缓冲器外部输出光纤适配器接口8缓
15、冲器外部输入端口0（PORT0）是连接到运行Motion Perfect的PC机的默认接口。串口插座A针功能备注1RS485数据输入 A Rx+PORT22RS485数据输入 B Rx-3RS232发送PORT14RS232GND5RS232接收6内部5vPORT27RS485数据输出 Z Tx-8RS485数据输出 Y Tx+串口插座B USB接口 （Universal Serial Bus）USB接口提供一种与PC或其他支持USB设备的高速连式。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。MC206X的脉冲输出/编码器输入MC206的标准控制器硬件可以是伺服、步进轴控制的任意组合。根据用户需要，在轴0到轴3中的任意一个轴
