Trio控制器快速选型及使用.ppt

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1、Trio控制器快速选型及使用,2011.04,TRIO的各种控制器及控制卡的主要性能参数比较,3、TRIO产品的技术特点 1）TRIO数字运动控制器是TRIO公司针对工业运动控制领域开发独立出来的基于微处理技术的高精密高功能的数字运动控制器，其采用32-bit的120150MHz的DSP的最新的微处理器技术，溶合了最新的控制理论及其网络技术控制。 2）其产品可以控制124个轴，全部的产品既可以控制伺服电机、步进电机、变频器、气动/液动伺服缸或者是这几种执行机构的任意组合；带有可编程控制的光电隔离的数字输入/输出和模拟输入口，可以根据用户设备的需要进行任意的选配。 3）其产品有RS232C、RS

2、485、USB、Ethernet、CAN等通讯接口，其中RS232C、RS485带有HostLink、Modbus协议可以和触摸屏、PLC直接进行连接通讯；CAN总线带有DeviceNet 协议可以和欧姆龙的触摸屏、PLC直接进行连接通讯，SERCOS、CAN、ProfiBus-DP等通讯功能，其中SERCOS和CAN总线可以作为主站控制带SERCOS和CAN总线的伺服驱动器+伺服电机， ProfiBus-DP 不能作为主站，只能作为从站，所以，他不能直接控制带ProfiBus-DP总线的伺服电机。但可以与带ProfiBus-DP 总线的PLC进行通讯，作为从站。另外，还有基于PC机总线的18

3、轴的数字运动控制卡（PCI208） 4）其产品的运动控制编程语言结构类似于BASIC语言，其命令就是该运动名称的英文单词。例如：移动：MOVE，速度：SPEED，加速度：ACCEL，减速度：DECEL，比例增益：P_GAIN等等。另外，TRIO还提供ActiveX，用户可以根据设备的需要进行利用VB/VC/C+等高级语言进行二次开发。,5）TRIO提供CAD 的图形转化软件，可以把从AUTOCAD或者其他的绘图软件绘制的二维图形直接转化成运动执行命令，用户只需要根据加工的工艺要求简单的添加几个相关的运动命令就可以执行程序。 6）TRIO产品具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、轮廓控制、速度时时

4、调整、电子齿轮、电子凸轮、虚拟轴控制、仿真功能、 7）TRIO产品提供了专门应用于电子凸轮的软件，里面有常用的几种电子凸轮的图形，可以利用这些图形直接得到加工凸轮表的函数值或者其曲线的函数公式，也可以根据自己的加工数据编写加工的凸轮曲线 8) TRIO产品还提供了Active X控件,用户可以根据设备加工工艺的要求利用VB/VC/C+等高级语言进行二次开发,实现各种各样的要求.,产品和附件的订货代码及描述,选型举例,例1.一个设备需要控制四个伺服电机(Servo方式).用户希望控制器脱离计算机独立运行,同时采用触摸屏显示各个轴的运动位置和速度,随时需要修改参数,而且需要采用USB口和计算机通讯

5、.外部的输入需要12个,输出需要6个. 采用Trio控制器配置订货代码如下: 1)采用Euro-205X 订货代码为:P156+3*P406+P445+P295 2)采用MC206 代码为:P135+3*P390+P315 例2.一个设备需要一个伺服电机和三个步进电机,而且还需要控制两个变频电机,需要15个输入,8个输出,需要和计算机进行通讯进行二次开发.采用Trio控制器配置订货代码如下: 1)采用Euro-205X 代码为:P156+3*P416+P445+P296 2)采用MC206 代码为:P135+3*P395+P399+P296+P315 3)采用PCI208 代码为:P180+P

6、184+2*P182+P181+P187 例3.一个设备需要控制五个伺服电机和三个步进电机,18个输入点和10个输出点. 1)采用PCI208 代码为:P180+P185+3*P183+3*P182+P187+P181 2)采用MC224 代码为:P170+5*P201+P300+3*P280+P315+P355,例4：一台设备需要采用SERCOS 总线控制Yaskawa -SGDH系列伺服电机六个轴，需要输入点有12个，输出点4个,连接的通讯电缆在1m以内。其配置如下： 1、采用MC206 订货代码为：P135+P291+P704+6*P730+7*P591+P399 2、采用EURO205

7、X 订货代码为：P151+P291+P704+6*P730+7*P591+P445 例5 ：一台设备需要采用SERCOS 总线控制带总线控制的伺服电机18个轴，需要输入/输出点共70个,连接的通讯电缆在1m以内和总的控制通讯电缆2m长。其配置如下： 采用MC224 订货代码为：P170+3*P291+P704+P708+17*P591+2*P592+4*P315 例6 ：一台设备需要采用控制3个带SSI绝对编码器反馈的轴，需要输入/输出点共14个。其配置如下： 采用MC224 订货代码为：P170+3*P270 注：注 1 、PCI208 采用Servo方式时，需要添加P184或者P185 注

8、 2 、P136 基板包括一个参考编码器输入和一个可以是Servo轴或者是Stepper轴，扩 展轴通道或者编码器接收通道，需要添加P390, P393 或者 P395. 注 3、P151 基板包括一个参考编码器输入和Stepper轴. 添加 stepper 轴需要添加 P416. 添加 servo轴需要添加 P406. 注 4、 P156基板包括一个参考编码器输入和Servo轴. 添加 stepper 轴需要添加 P416. 添加 servo轴需要添加 P406. 注 5、 添加远程扩展轴需要添加P701、702、704、708、716， 一个CAN总线子板最 多到 4 个轴. 一个Serc

9、os总线最多到 8个轴. 注 6 、超过 8 个SERCOS 轴仅仅只有 MC224 支持. 一个CAN总线子板和一个Sercos 子板的基板分别带有2个CAN和Sercos总线轴. 注 7、如果需要在 Euro205x/MC202/MC206/MC224上添加Trio的迷你型键盘P502或P503时，需要 添加P435. 注8、Euro-205X和MC206采用总线控制时，其基板上控制的Servo或者Stepper轴也可以同时使用，但 是整个控制器控制的轴数不能超过8轴，基板上控制的轴数不能超过4个Servo或者Stepper 轴；也可以单独的控制18个Sercos总线轴或者14个CAN总线

10、轴。,TRIO产品的软件介绍,TRIO产品的软件主要有以下几种方便于用户使用和进行开发的软件和操作界面: 1、Motion Prefect 2(编辑.调试.修改参数操作界面) 2、CAD to Motion(CAD图形转化成运动程序软件) 3、CamGen (生成电子凸轮运动程序软件) 4、Mc simulator(仿真软件,基于Motion Preject) 5、 Trio PC Motion(Active OCX控件) 6、Trio USB Driver(USB通讯驱动程序) 7、TrioPCIDriver(PCI208总线驱动程序） 这些软件程序的安装和Windows下的其他安装程 序一

11、样,这里就不在做详细的说明.,TRIO各个软件的应用介绍,1、Motion Perfect 2,2、主要操作及其功能介绍： 1）、通讯方式的改变,在运行Motion Prefect 2的软件，第一次连接TRIO的产品时，TRIO默认的是采用的是RS232C和计算机进行通讯，其通讯的数据是：波特率为9600，通讯口为计算机的COM1，偶校验，7位数据位，2位停止位。如果，在计算机和TRIO控制器连接时，由于通讯的方式不一样，控制器和计算机是没有办法建立起来连接的，当我们运行Motion Prefect 2的软件时，在控制器与计算机的连接过程时，会显示“No controller found CO

12、M1”，(如下面的图形所示)意思就是在计算机的COM1口没有找到TRIO的控制器。这时，我们就需要修改有关的通讯参数，点击在界面的运行菜单下面的“Options”中“Communications”，出现通讯参数的界面，根据其需要修改相应的通讯参数，如上页中的图形所示，选择采用Serial（串口）通讯，设定其通讯参数：通讯口、波特率、数据位、停止位、奇偶效验。 修改完毕以后，点击Motion Prefect 2的 左上角的一个“connect”的图标进行连接， 当找到和计算机连接的TRIO产品MC206以后， 计算机上显示“Controller MC206 Version 1.64 found”

13、点击“OK”按钮就可以进入检测工程项目 界面，其具体操作见下一页。 TRIO控制器还支持采用USB、Ethernet、 PCI总线等通讯方式。另外，还有一个仿真软 件。如果在没有trio控制器的情况下，可以选择 “Simulation”,我们可以采用这个仿真软件在没有 控制器时编写程序和检测、修改程序。 仿真的 效果与控制器连接的调试和操作一样,各个按钮说明,“Save” 把控制器内部的项目工程保存到计算机的硬盘的指定 目录； “Load” 把上次控制器的项目工程从计算的硬盘目录下载到控 制器中，并产生一个新的项目工程； “Change” 控制器内部的程序与上一次保存到计算机内部的程 序，进行

14、比较； “New” 擦除控制器内部的项目工程，并产生一个新的项目工 程； “Resolve” 擦除当前控制器内部的项目工程中的程序，并产生一 个轴控制的初始化程序； “Cancel” 取消当前的连接 当保存或者加载项目工程以后，控制器就与计算机建立了连接。,编辑工程项目和程序 TRIO中的程序（*.bas）都是存放在一个工程项目下面的（*.prj），当编写一个程序的同时也就在控制器的ROM中产生了一个工程文件，可以在菜单“Project”下面点击相应的下拉菜单，点击“New Project”可以产生一个新的工程文件，“Load Project”可以加载一个工程文件，“Save Project”

15、保存控制器中的工程文件到计算机的硬盘上指定的目录下；“Check Project”可以检查工程文件，选择“Load Program Files”可以加载一个程序到控制器当前的工程项目下面，选择“Save Program Files”可以保存当前所指定的程序到计算机的硬盘上所定义的工程项目文件下。 在菜单的“program”下点击相应的下拉菜单，就会出现一个程序编辑的窗口，可以在窗口中编写、修改、测试程序。以下是程序的编辑界面。,参数的监视和修改以及帮助文件,上面图形所示的是TRIO控制的每个轴的轴参数（ATYPE、P-GAIN、 I-GAIN、D-GAIN、UNITS等）和每个轴的运动控制参数

16、（SPEED、 ACCEL、DECEL、CREEP、JOGSPEED等）和每个轴的运动显示参 （MTYPE、NTYPE、MPOS、DPOS、VPSPEED、AXISSTATUS、 FE等） 轴参数和运动控制参数既直接可以在参数表中修改；也可以在 “Terminal”中输入命令修改；还可以在编程的时候根据加工工艺的要求和 程序的需要在程序中用命令修改。 每个轴的运动显示参数是指轴在运行状态时，这些参数显示每个运 动轴的运动状态，我们可以根据显示的状态来判断每个轴的运行情况。 例如：AXIS 0 在以速度为10转/秒的速度一直往正向运动。这时，在参 数表中的AXIS 0中的“MTYPE”显示的是“

17、FORWARD”，“VPSPEED”显示 的是“10”。 以上这些参数命令的解释和说明既可以到TRIO 的Manual中去查阅相 关的资料，也可以直接在Motion Perfect2中点击“TRIO BASIC Help“帮助 文件来查看相关的命令。如下图所示：,I/O监视界面,2、CAD 2 Motion,这个CAD 2 Motion软件主要是把事先画好的CAD二维图形文件保存为*.dxf的文件格式，在这个软件下导入保存的*.dxf的文件，由该软件自动生成TRIO控制器或者控制卡专门的运动加工程序文件*.bas，这个程序的加工路径是根据画出的图形文件的路径自动生成的，只要经过简单的加工和修饰

18、就可以直接在设备上运行了。如下图所示：,电子凸轮软件（CAM）,这个软件是TRIO专门针对于需要凸轮加工所开发的 专用软件，这个软件中带有一般的电子凸轮的曲线或函数表 达式，用户可以根据所需要加工的凸轮曲线或者函数表达 式，来直接生成所需要加工凸轮的TABLE表中凸轮曲线上分 割成各点的值和凸轮加工的程序。也可以根据定义的图形生 成函数表达式 。 在做电子凸轮生成程序时，一定要注意选择的位置和速 度的曲线，然后在选择所需要把这个曲线分成的多少份的点 也就是TABLE 表中的起始点和终止点的值。其显示的界面 如下图所示。,Trio控制器与施耐德Lexium 05伺服驱动器的接线,TRIO控制器S

19、tepper与伺服的位置控制方式的接线:,Trio控制器的Servo方式与Lexium05系列伺服 驱动器的速度控制方式的接线,TRIO控制器与伺服驱动器器以及步进驱动器的接线说明(以MC206为例),Trio控制器与Panasonic MINSA A4伺服驱动器的接线 TRIO控制器Stepper(Step+Dir)与伺服的位置控制方式的接线:,Trio控制器的Servo方式与松下A4伺服驱动器的速度控制方式的接线,Trio控制器与Yaskawa -伺服驱动器的接线,1)TRIO控制器Stepper(Step+Dir)与伺服的位置控制方式的接线：,Trio控制器的Servo方式与Yaskaw

20、a -伺服 驱动器的速度控制方式的接线,Trio控制器与步进驱动器的连接,各种伺服驱动器对应的控制方式的参数设定： 1、Lexium 05系列驱动器 A、Stepper方式 参数“SET-DEUC”设定为“IO”（采用外部输入信号控制）； “SET-IO-N”设定为“GEAR”（位置控制方式）；SET-IO Pi”设定为“PDinput”（脉冲+方向输入）；同时要注意“Gear-d”(电子齿轮比分母）、“Gear-n Gear-n ”(电子齿轮比分母）、“SET-GFAC”（电机一转所需要的脉冲数）等等 输入的脉冲数= （SET-GFAC）* （SET-GFAC）/ （Gear-d） B、Se

21、rvor方式 参数“SET-DEUC”设定为“IO”（采用外部输入信号控制）； “SET-IO-N”设定为“SPEED”（速度控制方式）；SET-IO Pi”设定为“ESIMoutput”（编码器反馈输出）；同时要注意“SET-AInS”(速度指令增益）、“CTRL-KPp ”(位置比例增益）、“CTRL-KPn ”(速度比例增益）、“CTRL-TAU”(微分增益）、“CTRL-TNn”(积分增益）、“CTRL-“DRC-ESSC”（电机一转编码器所反馈输出的脉冲数）等等 2、松下A4系列伺服驱动器 A、Stepper方式 参数“Pr02”设定为“0”(位置控制方式），如果采用差分输入脉冲信号

22、， “Pr40”设定为“1”；否则设定为“0”； “Pr42”设定为“3”（输入脉冲为脉冲+方向）。同时需要注意“Pr48”(指令脉冲分倍频第一分子）， “Pr4B”(指令脉冲分倍频分母） “Pr4A”（指令脉冲分倍频分子倍率） “Pr20”(负载惯量比），等等,B、Servo方式 参数“Pr02”设定为“1”(速度控制方式）， 同时需要注意“Pr10”(位置环增益）， “Pr11”(速度环增益）， “Pr12”(积分增益）， “Pr14”(微分增益）， “Pr50”(速度指令增益） “Pr20”(负载惯量比）， “Pr4B”（编码器输出的脉冲数）等等 3、 Yaskawa -SGDM系列伺服

23、驱动器 A、Stepper方式 参数“Pn000.1”设定为“1”(位置控制方式）， “Pn200.0”设定为“0”（输入脉冲为脉冲+方向）。同时需要注意“Pn202”(电子齿轮分子）， “Pn203”(电子齿轮分母） “、“Pn103”(负载惯量比）， Pn201”（编码器分频比）等等 B、Servo方式 参数“Pn000.1”设定为“0”(速度控制方式）， 同时需要注意“Pn102”(位置环增益）， “Pn100”(速度环增益）， “Pn101”(积分增益）， “Pn103”(负载惯量比）， “Pn300”(速度指令增益） “Pn201”（编码器分频比）等等,TRIO编程,Trio BAS

24、IC 编程语言就是类似于BASIC语言结构的一种运动控制的编程语言，用该编程语言可以根据设备运动的控制需要来对设备的运动以及外围设备的触发事件的逻辑状态进行控制。 Trio BASIC 编程语言采用专用的运动控制命令，由这些命令来定义设备的运动过程以及读写系统的参数和运动的状态，下面是常见的部分命令（详细的命令介绍请查阅有关的说明书）,常用的运动控制命令 1）程序操作和系统命令 COPY 拷贝程序 DEL 删除程序 DIR 程序目录 EDIT 编辑程序 LOAD 加载程序 STORE 存储新的系统软件到EPROM TRIGGER 触发示波器 NETSTAT 网络状态 2）计算和函数命令 ABS

25、 绝对值 ACOS 反余弦 SIN 正弦 COS 余弦 ATAN 反正切 TAN 正切 EXP 指数 LN 对数 AND 逻辑“与” OR 或 TABLE 全部的用户数列,3）轴命令 ACCEL 加速度 DECEL 减速度 SPEED 速度 JOGSPEED JOG速度 VPSPEED 矢量速度 PGAIN 比例增益 IGAIN 积分增益 DGAIN 微分增益 OVGAIN 输出速度环增益 VEFGAIN 速度反馈增益 MPOS 测量位置 MOVE 相对移动距离 MOVEABS 绝对移动距离 DPOS 查询位置 OFFPOS 位置偏置 AXISSTATUS 读轴状态 ERRORMASK 错误标

26、记 4）输入/输出和通讯口控制命令 AIN 读一个模拟输入的值 FLAG 读/设定PLC的标记,IN 读输入点 OP 设定单个或多个输出点 SEND 通过光纤网络传输信息 READPACKET 从串口传送数据 SETCOM 设定串口的数据 PSWITCH 在一个位置区域内设定输出 5）程序循环和逻辑控制命令 IFTHENELSEENDIF 逻辑判断 HALT 关闭全部过程 WAIT IDLE 等待移动完成 FORNEXTSTEP 循环 RETURN 从子程序返回 STOP 停止程序 WA 延时 RUN 运行程序 WEND 终止WHILEWEND循环,轴参数的设定和参数初始化,在控制器与驱动器连

27、接好以后，先确定采用的是什么控制方式（速度或者位置控制方式）。当计算机与控制器连接好以后，就可以根据控制方式的不同来设定相应的轴参数，也可以编写一个初始化程序来设定参数。下面是初始化的一个程序： start: 程序名 BASE(0) axis（0） P_GAIN=1.0 比例增益 I_GAIN=0.01 积分增益 D_GAIN=0.5 微分增益 UNITS=2000 移动单位脉冲数 SPEED=10 移动速度，单位：1mm或者1度/s ACCEL=100 移动加速度，单位：1mm或者1度/s2 DECEL=100 移动加速度，单位：1mm或者1度/s2 CREEP=1 回零速度 JOGSPEE

28、D=10 JOG速度 FE_LIMIT=2 跟随误差极限 DAC=0 模拟电压输出值 SERVO=1 软件使能“ON” REP_DIST=5000000.0 存储器存储极限 FWD_IN=-1 定义正向硬件限位开关输入点 REV_IN=-1 定义负向硬件限位开关输入点 DATUM_IN=-1 定义回零硬件限位开关输入点 FHOLD_IN=-1 定义进给保持硬件限位开关输入点 FS_LIMIT=20000000.0 正向软件限位 RS_LIMIT=-20000000.0 负向软件限位 BASE(1) axis（0） P_GAIN=1.0 比例增益 I_GAIN=0.01 积分增益 D_GAIN=

29、0.5 微分增益 UNITS=2000 移动单位脉冲数 SPEED=10 移动速度，单位：1mm或者1度/s ACCEL=100 移动加速度，单位：1mm或者1度/s2 DECEL=100 移动加速度，单位：1mm或者1度/s2 CREEP=1 回零速度 JOGSPEED=10 JOG速度 FE_LIMIT=2 跟随误差极限 DAC=0 模拟电压输出值 SERVO=1 软件使能“ON” REP_DIST=5000000.0 存储器存储极限 FWD_IN=-1 定义正向硬件限位开关输入点 REV_IN=-1 定义负向硬件限位开关输入点 DATUM_IN=-1 定义回零硬件限位开关输入点 FHOL

30、D_IN=-1 定义进给保持硬件限位开关输入点 FS_LIMIT=20000000.0 正向软件限位 RS_LIMIT=-20000000.0 负向软件限位 WDOG=1 闭合DSP的看门购 STOP 停止,一般在设备上,为了编程方便,我们一般都需要设定每个运动轴的移动 当量,也就是设定我们所移1mm或者1rad 或者1分时所需要的脉冲数.这个 设定以后,其他的运动命令的数值单位都是以此设定为单位,在TRIO的系 列控制器中,移动当量是以UNITS命令设定,这个参数的设定与伺服的参数 设定和设备的机械负载有关.例如: 1.一个轴采用Servo控制伺服驱动器的速度控制方式,其编码器反馈的脉冲为

31、2500p/r,电机与滚珠丝杆之间直连,丝杆螺距为5mm.其移动当量为: 移动当量UNITS=2500*4/5=2000 这时,我们设定的速度SPEED=5,单位应该为5mm/s.我们给出移动命令MOVE(1)或者MOVEABS(1),这个定义的运动轴在设备上就移动1mm. 2.一个轴采用Stepper方式控制伺服驱动器的位置方式,其脉冲的输入和电子齿轮 参数设定电机旋转一周需要10000个脉冲,其丝杆螺距为10mm,该轴的移动当量为: 移动当量UNITS=10000*16/10=16000 这时,我们设定的速度SPEED=5,单位应该为5mm/s.我们给出移动命令MOVE(10)或者MOVE

32、ABS(10),这个定义的运动轴在设备上就移动10mm. 注意：当采用TRIO控制器的SERVO控制方式时，需要根据不同的伺服和设备的 要求来设定比例增益、微分增益、积分增益，一般是根据设备先把伺服 的参数调整好以后，微小的调整就可以了。特别要注意移动当量的设 置，采用SERVO 和采用STEPPER的计算是不一样，其他的单位也会随 之变化。,程序运行及开机启动,当程序编写完毕以后，点击程序编写窗口上的“绿色向右 ”的箭头按钮，其中“两根红色的竖直” 是程序单步运行；一个“红色的按钮”为停止按钮。 由于我们的控制器是带有DSP微处理技术的CPU，可以独立脱机运行，所以我们编写好初始化程序和运动

33、程序以后，可以让程序在一开机就运行，其方法是：在Motion Perfect 2的操作界面下的程序列表中点击需要一开机就要运行的程序，按鼠标右键，选择弹出菜单的“Run on Startup”,然后选择程序运行的任务通道。其中，数字越大越是优先执行，这些数据根据运动控制器的型号不同也不一样。 多任务执行 Trio 运动控制器可以多任务编程，所谓多任务就是将复杂的程序分成几个 部分的任务来同时执行，每个部分的任务是独立的，这样就可以使设备的复杂运动过程控制变得简单明了。 控制器型号最多可编辑任务最优先级任务 MC202 3 ，3 MC206 7，6 MC224 14，13 Euro205X 5，

34、4 PCI208 7，6 最优先级任务： 1）、保证每一个伺服周期的处理 2）、计算和处理一个大的计算 3）、在已启动或停止的速度没有改变作为一个任务的程序执行 可以用命令“RUN”或“RUNTYPE”来执行多任务 例：RUN“progname”，7 在任务7中运行程序“progname” RUNTYPE“progname”，ON，7 启动时在任务7中运行程序“progname”,与触摸屏的连接,TRIO控制器在与触摸屏进行连接通讯时，需要按照以下的操作进行设定（以TRIO控制器的HostLink协议进行通讯） 1、在触摸屏上选择连接设备的类型，在这里需要把trio控制器当作plc来进行连接，由于trio控制器和欧姆龙的PLC的通讯协议一样。所以，我们设定TRIO控制器当作欧姆龙的PLC 2、在TRIO控制器上输入命令“SETCOM(9600,7,2,2,1,5)”，这个命令中的9600是通讯的波特率，7是数据位，第一个2是停止位，第二个2是偶效验，1是指与控制器的RS232C 1或者B（第二个RS232C)触摸屏通讯，5是hostlink的通讯协议。运行这个命令以后，控制器就可以和触摸屏进行通讯了。 3、在触摸屏上编写所需要的画面，其中触摸屏的中间地址LB对应TRIO控制器的VR变量，触摸屏的DM地址对应TRIO控制器的TABLE变量。 其具体的操作在联机操作中讲解。,