单轴运动控制器操作手册
单轴运动控制器操作手册
目录
一 与外部驱动器及IO(输入输出)接线图....................3
二 用户管理操作..........................................4
三 系统参数设置..........................................5
四 IO(输入输出)设置....................................6
五 系统自检操作..........................................8
六 手动操作..............................................9
七 编程操作.............................................11
八 自动执行.............................................13
九 指令详解.............................................14
十 电子齿轮计算及公式...................................15
十一 编程案例...........................................17
十二 常见问题及处理.....................................19
一 与外部驱动器及IO(输入输出)接线图
1.控制器与步进驱动器或伺服驱动器的连接(红色线为1号线)
2.IO(外部开关及继电器)的接线图(红色线为1号线)
注:因输入采用低电平有效,若选用光电开关,则需要选择NPN型。
二 用户管理操作
注意:所有重要参数只有用户登录以后才可修改保存。防止他人随意更改参数,影响加工质量。
从主画面进入参数设置,并进入用户管理,
进行密码输入。
输入用户密码,按确认键,若输入正确,则提示“用户登陆成功”,否则提示“密码错误,请重新输入”。用户密码出厂值为“123456”。 用户登录成功后,则可进行加工参数的修改保存。否则加工参数不可修改保存。若进入此界面后,提示“用户已登录!”,表示用户登录成功。
然后直接按退出按键,对系统参数及IO设置进行编辑,编辑完成,再次进入用户管理,并选择用户退出,按确认键,当前参数设置里的内容全部不可更改。若需要修改,再次进入用户管理
进行登录。
注:用户密码可以修改。但是必须要记忆下新设的密码,否则加工参数将不可修改保存。
三 系统参数设置
从主界面的参数设置里进入系统参数,通过移动光标,对光标所在位置进行数据修改。共分两屏,按“上页”“下页
”键切换。
屏,修改方式同上。
控制参数修改完毕可进入速度参数界面进行速度的参数修改,共2
完成的数据进行保存。若保存成功则提示“参数保存成功”
。
修改完成后,按参数保存进入参数保存界面,按确认键对当前修改
注:加工过程中禁止进行参数保存。
按空格键,可将当前参数值清零。
当设定的速度值小于启动速度时,则速度值为启动速度。 当启动速度值设为0时,默认为控制器的最小极限速度。
四 IO(输入输出)设置
从主界面的参数设置里进入IO设置,对外部输入及输出进行定义,共3
屏。
设置对应输入功能有效与否,常开与否,以及所使用的输入口编号。通过←、→、↑、↓光标键移动光标,以及“上页”、“下页”键翻页。每行的编辑项从左到右依次为:
1.“有效”或“禁止”;按确认键,可让“有效”和“禁止”相互切换。
2.“常开”或“常闭”;按确认键,可让“常开”和“常闭”相互切换。
3.In(输入口)编号;取值范围为1-16,键入数字键改变输入口号。
输入参数编辑完成,可选择进入输出参数进行设置,共3
屏。
注:默认为程序输出口号与外部输出口号一致,可不用更改。
IO设置修改完毕,按保存对当前修改完毕后的数据进行保存,并提示“参数保存成功”
。
五 系统自检操作
当安装设备及系统出现故障时,可利用此功能进行必要的测试。进入此功能后自动进入输入输出口状态的测试。
1.实际输入
从参数设置里进入系统自检,默认为外部实际输入的测试状态。假设外部输入1号线经过开关接入24V地,开关导通,对应的状态变为“通”,否则为“断”
。通过此操作可以测试实际输入信号是否正常。
注:当没有变化时,可能为如下情况
24V电源工作不正常
该输入信号线联接不正常
2.设定输入
选择设定输入,假设外部输入1号线定义为X正限位,1号线经过开关接入24V地,开关导通,对应的状态变为“通”,否则为“断”。通
过此操作可以测试功能输入信号是否正常。
注:当没有变化时,可能为如下情况
设置输入点有误(见设置功能)
该输入信号不正常(见实际输入测试)
3.实际输出
选择实际输出,通过←、→、↑、↓光标键改变所选择的实际输出点,光标随之移动。按确认键,对应的状态由“断”变为“通”,或“通”
变为“断”
。同时对应的输出将由断开变为闭合,或由闭合变为断开。
注:当没有变化时,可能为如下情况
24V电源工作不正常
该输出信号线联接不正常
对应继电器不能正常动作
4.程序输出
选择程序输出,通过←、→、↑、↓光标键改变所选择的程序输出点,光标随之移动。按确认键,对应的状态由“断”变为“通”,或“通”变为“断”
。同时对应的输出将由断开变为闭合,或由闭合变为断开。
注:当没有变化时,可能为如下情况
设置程序输出点有误(见设置功能)
该输出信号不正常(见实际输出测试)
六 手动操作
从主界面进入手动操作,将会出现以下界面,默认为手动低速。 按数字键“1”,将当前X
坐标设定为参考点坐标值。
1.手动高速:手动高低速切换,正显时以设定的手动低速值运动,反显时以设定的手动高速值运动。可通过←、→光标键启动X
轴的运动
2.点动操作:反显时进入点动模式,以设定的点动增量值为步长,按一次运动一次,可通过←、→
光标键启动
3.回程序零:返回坐标零点,按F3键即X轴直接回程序零
4.回机械零:返回机械零点(机械参考点),反显时进入回机械零模式,可通过←、→
光标键选择方向进行启动
注:当所有操作完成,自检及手动状态正常,可以进行有效的程序编辑。
七 编程操作
从主界面进入程序管理,
则显示以下界面。
1.程序编辑:进入程序管理状态,长按“F”键一秒则新建程序。
若直接按程序编辑,则打开最后一次的读入文件。
通过指令上翻或指令下翻来寻找指令名称,然后通过↑、↓按键来移动光标修改参数。
编写完当前行的程序,按下页按键来翻页,则窗口状态显示的是上条程序的下一行,默认为结束指令。
然后再通过指令加一或指令减一来寻找指令名称,然后去修改参数,如此反复,编写完毕。
可再通过上页和下页
按键来检查编写过的程序。
2.程序读入:读入系统中保存的程序文件,按确认键读入光标所在
的程序文件,自动跳入程序编辑界面。显示“----”时为无此文件。
3.程序删除:删除系统中保存的程序文件,按确认键删除光标所在的程序文件。显示“----”时为无此文件。
4.程序保存:当程序编写完成,按退出按键,选择程序保存,提示
按确认键保存程序文件。文件名称只能用数字编辑,若和已有文件重名时保存或覆盖程序文件,若和已有文件不重名时另存
程序文件
注:在加工过程中禁止任何的程序操作。
八 自动执行
在主画面下按F1键进入自动加工状态(默认为实际运行) 实际运行:反显时为正常实际运行 空 运 行:反显时为空运行 单步模式:反显时为单段运行
终止程序:用于整个程序的终止,再按启动键后程序从第一条重新执行
启动键:用于开始执行程序或暂停、段停后的继续执行 暂停键:用于暂停程序的执行 上页键:速度倍率增加, 下页键: 速度倍率减小
加工界面的显示说明:
X Y Z F T P
X轴绝对坐标,单位:mm Y轴绝对坐标,单位:mm Z轴绝对坐标,单位:mm
当前进给速度,单位:mm/min 延时指令的剩余秒数 循环指令的剩余循环数 程序行号
n
九 指令详解
结 束:本行标号 结束整个程序
点位运动:本行标号 X(X向运动增量) 系统最高速
直线运动:本行标号 X(X向运动增量) F(速度)×速度倍率 绝对运动:本行标号 X(X向绝对坐标) F(速度)×速度倍率 设定坐标:本行标号 X(X轴坐标值) 设定当前绝对坐标值 延 时:本行标号 延时时间 延时相应时间
绝对跳转:本行标号 目的标号 跳转到和目的标号一致的本行标号处 条件跳转:本行标号 输入口号 条件 目的标号 满足条件跳转否则下移 循 环:本行标号 循环次数 目的标号 并执行n次
输 出:本行标号 输出口号 状态 设置制定输出口的状态 通/断 回机械零:本行标号 回零方向 实现X轴正向/反向回机械零点 子程调用:本行标号 子程序名 调用子程序执行
子程开始:本行标号 子程序名 子程序开始并与子程序结束缺一不可 子程结束:本行标号 子程序定义结束并与子程序开始缺一不可
注1:运动单位:mm 速度单位:mm/min
时间单位:秒(可输入小数点)
注2:本系统程序中对应轴位置显示“- - - - - -”时,表示系统在当前指令中不执行该轴动作,数据无效。将光标移至对应轴位置按“确认键”可切换该轴有效或无效。
十 电子齿轮计算及公式
电子齿轮的设定
分子、分母分别表示X、Y轴的电子齿轮的分子、分母。此数值的取值范围为1-99999。
电子齿轮分子,分母的确定方法:
电机单向转动一周所需的脉冲数 (n) 电机单向转动一周所移动的距离(以微米为单位) (m)
将其化简为最简分数,并使分子和分母均为1-99999的整数。当有
无穷小数时(如:π),可分子、分母同乘以相同数(用计算器多次试乘并记住所乘的总值,确定后重新计算以消除计算误差),以使分子或分母略掉的小数影响最小。
例1:丝杠传动:步进电机驱动器细分为一转5000步,或伺服驱动
即:分子为5,分母为6。
器每转5000脉冲,丝杠导程为6毫米,减速比为1:1,即1.0。
例2:齿轮齿条:步进电机驱动器细分为一转6000步,或伺服驱动则齿轮转一周齿条运动20×2×π。
即:分子为107,分母为2241,误差为2241毫米内差3微米
即:分子为5,分母为6。
例3:圈数转数:步进电机驱动器细分为1圈(转)4000步,或伺
器每转6000脉冲,齿轮齿数20,模数2。
服驱动器驱动电机1圈(转)4000脉冲,减速比为1:1,即1.0
即:分子为4,分母为1。
例4:角度度数:步进电机驱动器细分为1圈(转)6000步,或伺
服驱动器驱动电机1圈(转)6000脉冲,减速比为1:1,即
1.0
即:分子为1,分母为60。
升降速曲线的设定
升降速曲线与启动速度、X(Y,Z)轴高速、升速时间有关。 说明:本系统根据上述的三个参数,自动计算产生一条S形曲线。实际升降速曲线的参数设置与所用电机种类及厂家、电机的最高转速、电机的启动频率、机械传动的传动比、机械的重量、机械的惯量、反向间隙的大小、机械传动阻力、电机轴与丝杠轴的同轴度、传动过程中的功率损失、驱动器的输出功率、驱动器的状态设置等有关,注意设置要合理,否则将出现以下现象:
丢步:启动速度过高/升速时间过短/ X(Y,Z)轴高速过高 堵转:启动速度过高/升速时间过短/ X(Y,Z)轴高速过高 振动:启动速度过高/升速时间过短 缓慢:启动速度过低/升速时间过长
当使用步进电机时,升降速曲线应以不堵转、不丢步为基准。通过改变启动速度、X(Y,Z)轴高速、升速时间,可使运动过程达到理想状态。
当使用伺服电机时,升降速曲线应以高效、无过冲为基准。通过改变启动速度、X(Y,Z)轴高速、升速时间,可使运动过程达到理想状态。
十一 编程案例
一.案例一 1. 输出1打开
2. 延时4秒
3. X运行正50mm,速度F为2000mm/min 4. 输出2打开 5. 延时1秒 6. 输出2关闭
7. 条件跳转(等待外部输入信号3号线再次闭合方可执行下一步) 8. 从3开始循环无数次,直到断电。 整理后可用以下表格填写逻辑关系: 程序行 n001 n002 n003 n004 n005 n006 n007 n008 n009
指令名称 标号 输出 延时 输出 延时 输出
0 0 0 0 0
X 50
F 2000
时间:4 时间:1
目的号:88 目的号:66
输出口:1 条件:通
直线运动 66
输出口:2 条件:通 输出口:2 条件:断 输入口:3 条件:断
条件跳转 88 绝对跳转 0 结束
按以上表格数据填写到控制器中即可,保存并执行。
二.案例二(带子程序)
(其中把输出口1,输出口2,输出口3及输出口4同时打开,并延时5秒再全部关闭当做子程序) 1. 自动回零,负方向
2. X运行正10mm,速度F为1000mm/min 3. X运行负10mm,速度F为1000mm/min 4. 子程序1
5. X运行正15mm,速度F为1000mm/min 6. X运行负15mm,速度F为1000mm/min 7. 子程序1
8. X运行正20mm,速度F为1000mm/min 9. X运行负20mm,速度F为1000mm/min 10. 子程序1
11. 从2开始循环100次结束 程序行 n001 n002 n003 n004 n005 n006 n007 n008 n009 n010 n011 n012 n013 n014 n015 n016
指令名称 标号 回机械零 0 直线运动 7 直线运动 0 子程调用 0 直线运动 0 直线运动 0 子程调用 0 直线运动 0 直线运动 0 子程调用 0 循环 结束 输出 输出 输出
0 0 0 0
回零轴:X X 10 X-10 X 15 X-15 X 20 X-20
循环数:100
输出口:1 输出口:2 输出口:3
F 1000 F 1000 F 1000 F 1000 F 1000 F 1000
条件:通 条件:通 条件:通
方向:负
子程名:1
子程名:1
子程名:1 目的号:7
子程名:1
子程开始 0
n017 n018 n019 n020 n021 n022 n023 n024
输出 延时 输出 输出 输出 输出 结束
0 0 0 0 0 0
输出口:4
输出口:1 输出口:2 输出口:3 输出口:4
条件:通
条件:断 条件:断 条件:断 条件:断
时间:5
子程结束 0
按以上表格填写到控制器中即可,保存并执行。
编程技巧:此案例中把输出当做子程序用来调用,在真实应用中,可以把任何重复的动作都当做子程序来调用,只要符合工艺的逻辑关系,这样可以简化编程语句,合理的编程会让程序简单,便于理解和操作。
注:当电子齿轮的计算公式选择圈数或者角度时,X后面的数字参数,就是圈数或者角度值。F后面的参数就是每分钟多少圈或者多少角度。
十二 常见问题及处理
1. 位置不准:计算中公式的减速比输入反了,或电子齿轮比填写
相反,或约分不准。
2. 白屏:电压不稳,或功率不够,液晶屏对比度旋钮调整不当。 3. 只是正转或只是反转:电机驱动器的输入电平不匹配,或连接
线虚接(控制线及电机动力线)。 4. 电机赌转及抖动:细分调整不当,或转速超过电机的额定转速或电机负载过重,或加减速时间过短。
5. 全部的输出口失效:输出口线与+24V直接短路,或继电器线圈短路,或继电器额定电流超过100mA。
6. 输入口失效:IO设置定义不当,或输入端接触不良。