畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-工業(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 工業(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)學(xué) 院院 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí) 0909 機(jī)械工程及自動(dòng)化機(jī)械工程及自動(dòng)化 6 6 班班 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 提交日期提交日期 20132013 年年 5 5 月月 2929 日日 I 摘摘 要要 本研究課題是基于應(yīng)用在汽車物流實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的四軸工業(yè)機(jī)械手，電控系統(tǒng)采用 了固高公司的 GUC 系列工控機(jī)作為上位機(jī)，并采購(gòu)了臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器作為下位機(jī)， 圍繞著上下位機(jī)，結(jié)合各相關(guān)電控元件，從中配置臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器與固高工控機(jī)的 參數(shù)

2、，搭建起整套電控系統(tǒng)。 本課題主要介紹臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置和固高一體機(jī)的調(diào)試配置，確定 GUC- 400-EXX-M01-L3 型號(hào)的 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器的接口定義并設(shè)計(jì)和制作通用端子板，再結(jié) 合各相關(guān)的電控元件，搭建起整套電控系統(tǒng)，從而配置臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器和固高工控 機(jī)的參數(shù)。然后再通過(guò)通信電纜的參數(shù)配置，尤其電子齒輪比的設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)上下 位機(jī)的聯(lián)調(diào)。 目前工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的高技術(shù)，其發(fā)展水平已 成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究、制造和應(yīng) 用的水平從一個(gè)側(cè)面表現(xiàn)了國(guó)家的科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，因而受到各國(guó)的重視。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)械手，上

3、下位機(jī)，電控系統(tǒng) AbstractAbstract In this paper, multivariable predictive control algorithm and its application to the control of the environmental test device are introduced particularly. The temperature and humidity control system of the environmental test device is characterized as long time delay and se

4、vere coupling. Therefore, the routine PID control effect is unsatisfactory. In this case, the simulation of the temperature and humidity control of the environmental test device based on multivariable predictive control algorithm is made. Currently the robot technique has become the high technique t

5、hat each flourishing nation in world develops competitively, the level of development has become one of the important markings that measure a national technique development degree. The robot technique research, manufacturing and applied levels are from a side token the level of the science and techn

6、ology and economic powers of the nation, as a result it was subjected to the value of all countries. Key wards: welding robot, arm, wrist, harmonic reducer , AC servo motor III 目錄目錄 摘摘 要要I AbstractAbstract.II 第一章第一章 緒緒 論論.1 1.1 選題背景.1 1.2 國(guó)內(nèi)外形勢(shì).1 1.3 主要研究工作.1 1.4 本文安排.2 第二章第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置3

7、2.1 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路搭建.3 2.2 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)配置.5 2.2.1 面板顯示及操作.5 2.2.2 參數(shù)設(shè)定流程.6 2.2.3 狀態(tài)顯示.7 2.2.4 異常狀態(tài)記錄顯示操作.9 2.3 寸動(dòng)模式的調(diào)試（即空載 JOG 測(cè)試）10 2.4 單機(jī)軟件應(yīng)用界面的調(diào)試12 2.5 本章小結(jié)14 第三章第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置固高一體機(jī)的調(diào)試配置.15 3.1 固高一體機(jī)的電路搭建15 3.1.1 電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成15 3.1.2 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器電源連接圖16 3.1.3 專用輸入、輸出連接方法16 3.1.4 編碼器輸入連接方法17 3.1.5 控制輸出信號(hào)連接方法18

8、3.1.6 通用數(shù)字量輸入/輸出連接方法.20 3.1.7 模擬量輸入連接方法21 3.2 固高一體機(jī)的參數(shù)配置21 3.2.1 Demo 介紹.21 3.2.2 控制器配置22 3.2.3 運(yùn)動(dòng)控制功能的測(cè)試23 IV 3.2.4 IO 功能的測(cè)試.24 3.3 本章小結(jié)25 第四章第四章 固高一體機(jī)的通用端子板固高一體機(jī)的通用端子板.27 4.1 通用端子板的設(shè)計(jì)27 4.1.1 輸出信號(hào)的控制28 4.2 通用端子板的原理圖28 4.3 通用端子板的技術(shù)參數(shù)29 4.3 本章小結(jié)30 第五章第五章 配置上下位機(jī)的通信參數(shù)配置上下位機(jī)的通信參數(shù).31 5.1 搭建電控柜的電控系統(tǒng)31 5.

9、1.1 外部電源31 5.1.2 電控系統(tǒng)原理圖32 5.2 上下位機(jī)聯(lián)調(diào)32 5.2.1 通信電纜的參數(shù)32 5.2.2 電子齒輪比37 5.2.3 檢出器輸出脈沖設(shè)定39 5.2 本章小結(jié)39 結(jié)論結(jié)論.40 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).42 附錄附錄.43 致謝致謝.46 第一章 緒論 1 第一章第一章 緒緒 論論 1.11.1 選題背景選題背景 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，是一種能自 動(dòng)定位、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)。它能搬運(yùn)材料、零件或加持工 具，廣泛應(yīng)用在人在工業(yè)生產(chǎn)中，能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)， 或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)。本研究

10、課題背景是建立在廣州學(xué)院機(jī)器人應(yīng)用研究 所所研發(fā)出的四軸工業(yè)機(jī)械手，并將其應(yīng)用在汽車物流實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。工 業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生 產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面，有著令世人矚目的作用， 引起了世界各國(guó)和社會(huì)各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀(jì)，工業(yè)機(jī)器人必將得到更 加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。 1.21.2 國(guó)內(nèi)外形勢(shì)國(guó)內(nèi)外形勢(shì) 隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高，機(jī)器人 的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如 采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人

11、等各種非制造行業(yè)。此外， 在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越多，如無(wú)人偵察機(jī) (飛行器)、直角坐標(biāo)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。機(jī)器 人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。鑒于此，工業(yè)機(jī)器人可以說(shuō)是節(jié) 約勞動(dòng)生產(chǎn)力，提高產(chǎn)量的尤物，是人類機(jī)械化提高的一個(gè)重要標(biāo)志。和計(jì)算機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。 我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人較晚，目前處于引進(jìn)消化階段。為了適應(yīng)工 業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)向大型、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)和開放方向發(fā)展的需要，國(guó)際機(jī)器人界都在加大科 研力度對(duì)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行深入研究。從工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，

12、智能化控制技 術(shù)將是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要方向。 1.31.3 主要研究工作主要研究工作 通過(guò)收集資料熟讀臺(tái)達(dá)交流伺服驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品說(shuō)明書，進(jìn)行電路搭建和調(diào)試配 置。然后熟讀固高一體機(jī)的產(chǎn)品說(shuō)明書，進(jìn)行電路搭建和調(diào)試配置。然后根據(jù)動(dòng)作 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 2 要求繪制固高一體機(jī)的通用輸入及通用輸出端子板。之后再結(jié)合上下位機(jī)，設(shè)計(jì)電 控柜的電控原理圖。最后通過(guò)配置上下位機(jī)的通信參數(shù)，搭建電控系統(tǒng)。另外，還 要翻譯一篇與論文相關(guān)的外文資料。 1.41.4 本文安排本文安排 這次課題的研究主要分七個(gè)階段完成。 第一階段（2013.1.12 前）是查閱設(shè)計(jì)相關(guān)資料和文獻(xiàn)，完

13、成開題報(bào)告。第二 階段（2013.3.8 前）是確定方案，完成臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路搭建、參數(shù)配置、寸動(dòng)模 式的調(diào)試和單機(jī)軟件應(yīng)用界面的調(diào)試。第三階段（2013.4.19 前）是完車成高一體 機(jī)的單路搭建和參數(shù)配置，繪制固高一體機(jī)的通用輸入及通用輸出端子板。第四階 段（2013.5.10 前）是結(jié)合上下位機(jī)，設(shè)計(jì)電控柜的電控原理圖；配置上下位機(jī)的 通信參數(shù)，搭建電控柜的電控系統(tǒng)。第五階段（2013.5.18 前）是進(jìn)行上下位機(jī)聯(lián) 調(diào)，翻譯有關(guān)英文資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。第六階段（2013.5.25 前）是畢業(yè)論 文定稿，整理、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，答辯資格審查。第七階段（2013.6.1 前）是完成畢 業(yè)設(shè)

14、計(jì)答辯。 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 3 第二章第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 本研究課題是基于應(yīng)用在汽車物流實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的四軸工業(yè)機(jī)械手，電控系統(tǒng)采用 了固高公司的 GUC 系列工控機(jī)作為上位機(jī)，并采購(gòu)了臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器作為下位機(jī)， 圍繞著上下位機(jī)，結(jié)合各相關(guān)電控元件，從中配置臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器與固高工控機(jī)的 參數(shù)，搭建起整套電控系統(tǒng)。 2-1 電控系統(tǒng)原理圖 工業(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)必須考慮以下方面的要求： （1）系統(tǒng)優(yōu)越性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，安裝、操作簡(jiǎn)單，適用于各類使用環(huán)境，系 統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性好。 （2）時(shí)效性：實(shí)時(shí)監(jiān)控伺服驅(qū)動(dòng)器和馬達(dá)的運(yùn)行狀況。 （3）準(zhǔn)確性：系統(tǒng)定位準(zhǔn)確

15、，偏差小，以達(dá)到較高的精度要求。 2.12.1 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路搭建臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路搭建 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路是由控制電路和主回路組成。主電路：由三角插頭接通交流 電源 220V主控開關(guān)交流接觸器主觸頭交流伺服驅(qū)動(dòng)器交流伺服電機(jī)?？刂?回路：由三角插頭電源（接通交流電源 220V）的火線（L 線）主控開關(guān)急停開 關(guān)停止按鈕（常閉開關(guān)按鈕）啟動(dòng)按鈕（常開開關(guān)按鈕）交流接觸器線圈 三角插頭的零線（N 線）。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 4 圖 2-2 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路原理圖 電路工作原理如下：當(dāng)電機(jī) M 要運(yùn)行時(shí)，合上主控開關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕 SB2， 交流接觸器 KM 通電并自鎖，

16、此時(shí)交流接觸器主觸頭接通，交流伺服驅(qū)動(dòng)器上電驅(qū)動(dòng) 電機(jī) M 正常運(yùn)行。當(dāng)電機(jī) M 要停止運(yùn)行時(shí)，按下停止按鈕 SB1，交流接觸器 KM 斷電， 交流接觸器主觸頭斷開，交流伺服驅(qū)動(dòng)器斷電，電機(jī) M 停止運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)故障或其 他緊急情況是，可按下急停開關(guān)，控制回路立馬斷電，電機(jī) M 緊急停止。 圖 2-3 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路實(shí)物圖 連接控制電路的優(yōu)點(diǎn)： （1）假如不連接控制電路，單靠主控開關(guān)或刀閘開關(guān)來(lái)控制，在線路連接比較 遠(yuǎn)時(shí)，控制很不方便。 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 5 （2）在停電時(shí)，主控開關(guān)或刀閘開關(guān)沒(méi)有及時(shí)關(guān)掉或忘記關(guān)掉，在下一次有電 時(shí)，因?yàn)闆](méi)有關(guān)掉開關(guān)，線路接通會(huì)造成嚴(yán)重事故（電機(jī)

17、突然在運(yùn)轉(zhuǎn)），當(dāng)然此次 實(shí)踐只是單單調(diào)試而已，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。 （3）有了控制電路，控制方便，操作安全，像一些比較完美的電路會(huì)接熱繼電 器在電機(jī)的三相上，其中常閉觸頭接于控制電路中，當(dāng)電機(jī)有一根線斷開（電機(jī)照 常運(yùn)轉(zhuǎn)），很難發(fā)現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)事故，熱繼電器因?yàn)檫^(guò)流產(chǎn)生熱，從而使常閉觸頭斷 開，繼而導(dǎo)致控制線路斷電，交流接觸器線圈斷電，主電路也同時(shí)斷電，實(shí)現(xiàn)的安 全保障。當(dāng)然交流接觸器也有起失壓和欠壓的保護(hù)作用。 2.22.2 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)配置臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)配置 2.2.12.2.1 面板顯示及操作面板顯示及操作 面板顯示及操作主要說(shuō)明 ASDA-B2 系列伺服驅(qū)動(dòng)器的面板狀態(tài)顯示及各項(xiàng)操作

18、說(shuō)明。 圖 2-4 面板各部名稱 表 2-1 面板各部功能 名稱功能 顯示器五組七段顯示器用于顯示監(jiān)視值、參數(shù)值及設(shè)定值。 電源指示燈主電源回路電容量的充電顯示。 MODE 鍵切換監(jiān)視模式/參數(shù)模式/異常顯示，在編輯模式時(shí)，按MODE 鍵可跳 出到參數(shù)模式。 SHIFT 鍵參數(shù)模式下可改變?nèi)航M碼。編輯模式下閃爍漢字左移可用于修正較高 的設(shè)定漢字值。監(jiān)視模式下可切換高/低位數(shù)顯示。 UP 鍵變更監(jiān)視碼、參數(shù)碼或設(shè)定值。 DOWN 鍵變更監(jiān)視碼、參數(shù)碼或設(shè)定值。 SET 鍵顯示及儲(chǔ)存設(shè)定值。監(jiān)視模式下可切換 10/16 進(jìn)制顯示。 在參數(shù)模式下，按 SET 鍵可進(jìn)入編輯模式。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院

19、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 6 2.2.22.2.2 參數(shù)設(shè)定流程參數(shù)設(shè)定流程 圖 2-5 參數(shù)設(shè)定流程 (1) 驅(qū)動(dòng)器電源接通后，顯示器會(huì)先持續(xù)顯示監(jiān)視變數(shù)符號(hào)約一秒鐘。然后才 進(jìn)入監(jiān)控模式。 (2) 按 MODE 鍵可切換參數(shù)模式監(jiān)視模式異常模式，若無(wú)異常發(fā)生則略過(guò) 異常模式。 (3) 當(dāng)有新的異常發(fā)生時(shí)，無(wú)論在任何模式都會(huì)馬上切到異常顯示模式下，按 下 MODE 鍵可切換到其他模式，當(dāng)連續(xù) 20 秒沒(méi)有任何鍵被按下，則會(huì)自動(dòng)切換回異 常模式。 (4) 在監(jiān)視模式下，若按下 UP 或 DOWN 鍵可切換監(jiān)視變數(shù)。此時(shí)監(jiān)視變數(shù)符號(hào) 會(huì)持續(xù)顯示約一秒鐘。 (5) 在參數(shù)模式下，按下 SHIFT

20、 鍵時(shí)可切換群組碼。UPDOWN 鍵可變更后二 漢字參數(shù)碼。 (6) 在參數(shù)模式下，按下 SET 鍵，系統(tǒng)立即進(jìn)入編輯設(shè)定模式。顯示器同時(shí)會(huì) 顯示此參數(shù)對(duì)應(yīng)的設(shè)定值，此時(shí)可利用 UPDOWN 鍵修改參數(shù)值，或按下 MODE 鍵脫 離編輯設(shè)定模式并回到參數(shù)模式。 (7) 在編輯設(shè)定模式下，可按下 SHIFT 鍵使閃爍漢字左移，再利用 UPDOWN 快速修正較高的設(shè)定漢字值。 (8) 設(shè)定值修正完畢后，按下 SET 鍵，即可進(jìn)行參數(shù)儲(chǔ)存或執(zhí)行指令。 (9) 完成參數(shù)設(shè)定后，顯示器會(huì)顯示結(jié)束代碼SAVED，并自動(dòng)回復(fù)到參數(shù)模 式。 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 7 2.2.32.2.3 狀態(tài)顯示狀態(tài)

21、顯示 （1）儲(chǔ)存設(shè)定顯示：當(dāng)參數(shù)編輯完畢，按下 SET 儲(chǔ)存設(shè)定鍵時(shí)，面板顯示器 會(huì)依設(shè)定狀態(tài)持續(xù)顯示設(shè)定狀態(tài)符號(hào)一秒鐘。 表 2-2 儲(chǔ)存設(shè)定顯示說(shuō)明 顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明 設(shè)定值正確儲(chǔ)存結(jié)束（Saved）。 只讀參數(shù)，寫入禁止（Read-Only）。 密碼輸入錯(cuò)誤或未輸入密碼（Locked）。 設(shè)定值不正確或輸入保留設(shè)定值（Out of Range）。 伺服啟動(dòng)中無(wú)法輸入（Servo On）。 此參數(shù)須重新開機(jī)才有效（Power On）。 （2）小數(shù)點(diǎn)顯示 表 2-3 小數(shù)點(diǎn)顯示說(shuō)明 顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明 高/低位指示：當(dāng)資料為32 位10 進(jìn)位顯示時(shí)，用來(lái)指示目 前顯示為高位或是低位部份。 負(fù)號(hào)

22、：當(dāng)資料以 10 進(jìn)位顯示時(shí)，最左邊的兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)代表 負(fù)號(hào)，不論16/32 位資料皆同。16 進(jìn)位顯示一律為正，不 顯示負(fù)號(hào)。 （3）警示信息顯示 表 2-4 儲(chǔ)存設(shè)定顯示說(shuō)明 顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，顯示警示符號(hào)AL及警示代碼 nnn。其代表含意請(qǐng)參考第七章 P0-01 參數(shù)說(shuō)明，或第十 一章異常排除。 （4）正負(fù)號(hào)設(shè)定顯示 表 2-5 正負(fù)號(hào)設(shè)定顯示說(shuō)明 顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明 進(jìn)入編輯設(shè)定模式時(shí)，可按下UPDOWN 鍵來(lái)增減顯示的內(nèi) 容值。SHIFT 鍵可改變欲修正的進(jìn)位值（此時(shí)進(jìn)位值會(huì)呈現(xiàn) 閃爍狀態(tài)）。 SHIFT 鍵連續(xù)按2 秒，可切換正（+）、負(fù)（-）符號(hào)。若切 換正負(fù)符號(hào)后

23、，參數(shù)值超出范圍，則不切換。 （5）監(jiān)控顯示 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 8 驅(qū)動(dòng)器電源輸入時(shí)，顯示器會(huì)先持續(xù)顯示監(jiān)控顯示符號(hào)約一秒鐘。然后才進(jìn)入 監(jiān)控模式。在監(jiān)控模式下可按下 UP 或 DOWN 鍵來(lái)改變欲顯示的監(jiān)視變數(shù)，或可直接 修改參數(shù) P0-02 來(lái)指定監(jiān)視代碼。電源輸入時(shí)，會(huì)先顯示 ASDB2。當(dāng)：P0-02 值為 4，然后再顯示脈沖指令輸入脈沖數(shù)。 表 2-6 監(jiān)控顯示說(shuō)明 P0-02 設(shè)定值監(jiān)控顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明單位 0電機(jī)反饋脈沖數(shù)（電子齒輪之后） （使用者單位） user unit 1脈沖指令輸入脈沖數(shù)（電子齒輪 之后）（使用者單位） user unit 2

24、控制指令脈沖與反饋脈沖誤差數(shù) （使用者單位） user unit 3電機(jī)反饋脈沖數(shù)（編碼器單位） （16 萬(wàn) Pulse/rev） pulse 4脈沖指令輸入脈沖數(shù)（電子齒輪 之前）（編碼器單位） pulse 5誤差脈沖數(shù)（電子齒輪之后） （編碼器單位） pulse 6脈沖指令輸入頻率Kpps 7電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 8速度輸入指令Volt 9速度輸入指令r/min 10扭矩輸入指令Volt 11扭矩輸入指令% 12平均扭矩% 13峰值扭矩% 14主回路電壓Volt 15負(fù)載電機(jī)慣性比（附注：如顯 示 130，則真正慣量為 13.0） 0.1times 16IGBT 溫度C 17共振頻率（低位就

25、是第一共振點(diǎn)， 高位就是第二共振點(diǎn)） Hz 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 9 18相對(duì)于編碼器 Z 相的絕對(duì)脈沖 數(shù)，也就是 Z 相原點(diǎn)處的數(shù)值為 0 往前往后轉(zhuǎn)為正負(fù) 5000 pulse - 19映射參數(shù)#1：顯示參數(shù) P0-25 的 內(nèi)容（由 P0-35 指定映射的目 標(biāo)） - 20映射參數(shù)#2：顯示參數(shù) P0-26 的 內(nèi)容（由 P0-36 指定映射的目 標(biāo)） - 21映射參數(shù)#3：顯示參數(shù) P0-27 的 內(nèi)容（由 P0-37 指定映射的目 標(biāo)） - 22映射參數(shù)#4：顯示參數(shù) P0-28 的 內(nèi)容（由 P0-38 指定映射的目 標(biāo)） - 23監(jiān)視變數(shù)#1：顯示參數(shù) P0-09 的

26、內(nèi)容（由 P0-17 指定監(jiān)視變數(shù) 代碼） - 24監(jiān)視變數(shù)#2：顯示參數(shù) P0-10 的 內(nèi)容（由 P0-18 指定監(jiān)視變數(shù) 代碼） - 25監(jiān)視變數(shù)#3：顯示參數(shù) P0-11 的 內(nèi)容（由 P0-19 指定監(jiān)視變數(shù) 代碼） - 26監(jiān)視變數(shù)#4：顯示參數(shù) P0-12 的 內(nèi)容（由 P0-20 指定監(jiān)視變數(shù) 代碼） - 2.2.42.2.4 異常狀態(tài)記錄顯示操作異常狀態(tài)記錄顯示操作 進(jìn)入?yún)?shù)模式 P4-00 P4-04 后，按下 SET 鍵，可顯示對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤歷史記錄 碼。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 10 圖 2-6 異常狀態(tài)記錄顯示操作 2.32.3 寸動(dòng)模式的調(diào)試（即

27、空載寸動(dòng)模式的調(diào)試（即空載 JOGJOG 測(cè)試）測(cè)試） JOG 寸動(dòng)方式來(lái)試運(yùn)行電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，使用者可不需要接額外配線這是非常方 便的。為了安全起見(jiàn)，寸動(dòng)速度建議在低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，寸動(dòng)模式以所設(shè)定的寸動(dòng)速 度來(lái)作等速度移動(dòng)，以下是我們的說(shuō)明。 （1）STEP 1：可以使用軟件設(shè)定伺服啟動(dòng)，也可以設(shè)定參數(shù) P2-30 輔助機(jī)能 設(shè)為 1，此設(shè)定為軟件強(qiáng)制伺服啟動(dòng)，還可以設(shè)置 DI（數(shù)字輸入）設(shè)定伺服啟動(dòng)。 從實(shí)踐操作和總結(jié)的過(guò)程中，就會(huì)發(fā)現(xiàn) DI1DI9 由參數(shù) P2-10 P2-17、P2-36 參數(shù) 來(lái)設(shè)置，而且是自由設(shè)置，比如可以規(guī)定 P2-10 設(shè)為 DI1DI9 中的任意一個(gè)，就是 設(shè)置

28、參數(shù)要改變。但我們按規(guī)定來(lái)（一一對(duì)應(yīng)，P2-10 就對(duì)應(yīng) DI1）就會(huì)少走彎路。 以下對(duì) P2-10 參數(shù)進(jìn)行詳解。 P2-10P2-10 DI1DI1 數(shù)字輸入接腳 DI1DI1 功能規(guī)劃 通訊地址 0214H0214H 0215H0215H 初值： 101101 控制模式： ALLALL 單位： - - 設(shè)定范圍： 0 0 015Fh015Fh（后兩碼為 DIDI 碼） 資料大小： 16bit16bit 顯示方式： HEXHEX （十六進(jìn)制） 參數(shù)功能： 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 11 圖 2-7 參數(shù)功能 輸入功能選擇：所代表的功能請(qǐng)參考下表 表 2-7 輸入功能選擇 輸入接點(diǎn)設(shè)定值

29、 常開 a 接點(diǎn)1 常閉 b 接點(diǎn)0 （P2-11P2-11 P2-17P2-17 和 P2-36P2-36）功能規(guī)劃設(shè)定值參照 P2-10P2-10 來(lái)設(shè)。當(dāng)參數(shù)重新修正 后，請(qǐng)重新啟動(dòng)電源以確保功能正常運(yùn)作。 表 2-8 參數(shù)功能設(shè)定 數(shù)字輸入?yún)?shù)設(shè)定值符號(hào)功能定義說(shuō)明CN1 Pin No DI1P2-10=101SON伺服啟動(dòng)DI1-=9 DI2P2-11=109TRQLM扭矩限制DI2-=10 DI3P2-12=114SPD0速度指令選擇DI3-=34 DI4P2-13=115SPD1速度指令選擇DI4-=8 DI5P2-14=102ARST異常重置DI5-=33 DI6P2-15=1

30、22NL(CWL)反向運(yùn)行禁止極限D(zhuǎn)I6-=32 DI7P2-16=123PL(CCWL)正向運(yùn)行禁止極限D(zhuǎn)I7-=31 DI8P2-17=121EMGS緊急停止DI8-=30 DI9P2-36=0Disabled此 DI 功能無(wú)效DI9-=12 這里說(shuō)明一下為什么可以用 DI（數(shù)字輸入）來(lái)手動(dòng)控制，看上面的功能參數(shù)的 “輸入接點(diǎn)：屬性為 a 或 b 接點(diǎn)”,“0 ：設(shè)定輸入接點(diǎn)為常閉 b 接點(diǎn)，1 ：設(shè) 定輸入接點(diǎn)為常開 a 接點(diǎn)”看一下 P2-10=101 的設(shè)定值，只要把值改為 001 即把前 面的“1”改為“0”就實(shí)現(xiàn)伺服自動(dòng)啟動(dòng)啦，其他參數(shù)依樣畫葫蘆，跟設(shè)定 P2-10 參數(shù)一樣。沒(méi)

31、注意發(fā)現(xiàn)是不知道這個(gè)奇怪的功能的，這也是在后面“空載的速度測(cè) 試”也要用到的，它可以用軟件版（用 PC）來(lái)調(diào)機(jī)，也可以用上面的方法來(lái)手動(dòng)版 調(diào)機(jī)。上面 3 種伺服啟動(dòng)自己選。 （2）STEP 2：設(shè)定參數(shù) P4-05 為寸動(dòng)速度（單位：r/min），將欲寸動(dòng)速度設(shè) 定后，按下 SET 鍵后，驅(qū)動(dòng)器將進(jìn)入 JOG 模式 ，在里面按上下鍵就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī) 的正反轉(zhuǎn)啦！ 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 12 當(dāng)你按到 P4-05 里面時(shí)，有個(gè)速度讓你自己設(shè)定，初值是 20，就是 20r/min， 可以設(shè)定最高速度 3000r/min，設(shè)定好之后就會(huì)出現(xiàn)按一下 SET 鍵就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)這

32、樣的“JOG”界面，這就是寸動(dòng)界面，在這個(gè)界面按 UP 和 DOWN 鍵就會(huì)出現(xiàn)電機(jī)正反 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （3）STEP 3：按下 MODE 鍵時(shí)，即可脫離 JOG 模式，不能繼續(xù)操作電機(jī)的正反 轉(zhuǎn)，如果還繼續(xù)的話，就按上面步驟重新操作。 在下面范例中寸動(dòng)速度有初值 20r/min 調(diào)整為 100r/min。 圖 2-8 操作示意圖 2.42.4 單機(jī)軟件應(yīng)用界面的調(diào)試單機(jī)軟件應(yīng)用界面的調(diào)試 在中達(dá)官方網(wǎng)站 http:/ 下載 ASDA 全系列伺服調(diào)機(jī)軟件適用：A、A+、AB、B 、A2、B2 的安裝軟件包，具體安裝 見(jiàn)安裝說(shuō)明書（自帶的）。然后要安裝 USB 驅(qū)動(dòng)，安裝時(shí)要根據(jù)要求來(lái)安裝,不然會(huì)

33、丟失一些數(shù)據(jù)，致使調(diào)機(jī)不順暢。打開之后有一行操作工具欄見(jiàn)圖 選擇數(shù)據(jù)IO/寸動(dòng)控制， 會(huì)出現(xiàn)下面界面：未交流伺服驅(qū)動(dòng)器的顯示狀態(tài)和連接交流伺服驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)。 第二章 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試配置 13 圖 2-9 未交流伺服驅(qū)動(dòng)器的顯示狀態(tài) 圖 2-10 連接交流伺服驅(qū)動(dòng)器的顯示狀態(tài) “編輯 DI/O 功能項(xiàng)目”這一塊的 DI1-DI9（DO1-DO9 不管）設(shè)置根據(jù)“表 1”來(lái)設(shè)定，可以手動(dòng)設(shè)定也可以軟件設(shè)定。像 DI6、DI7、DI9 設(shè)值為 0，故顯示 “不作用”。用軟件設(shè)置后，其數(shù)值會(huì)寫入伺服器，不信的可以手動(dòng)查一下伺服器 的內(nèi)容，比如你將 DI8 起初設(shè)置為“0”，然后在軟件上面設(shè)置 DI8

34、為“馬達(dá)緊急停 止”之后查一下伺服器的參數(shù) P2-17 是不是由 0 變到 121。還有一些不懂的操作可 以該軟件的工具欄“說(shuō)明”的“參數(shù)使用說(shuō)明”。但這“編輯 DI/O 功能項(xiàng)目”一塊 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 14 先不看，具體后面在“空載的速度測(cè)試 ”軟件版調(diào)試會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。那么現(xiàn)在只看界 面的“寸動(dòng)”模塊。勾選“強(qiáng)制伺服 ON”就啟動(dòng)伺服器，在“寸動(dòng)速度”輸入速度 值，就可以實(shí)現(xiàn)高低速調(diào)節(jié)。點(diǎn)擊就可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 至于“方向反轉(zhuǎn)”可以不理。 2.52.5 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章主要是根據(jù)電路原理圖進(jìn)行臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)的電路搭建，搭建完控制電路后，就 進(jìn)行臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)配置

35、。完成這些任務(wù)后，進(jìn)行寸動(dòng)模式的調(diào)試，即空載 JOG 調(diào)試，這是在操作面板上操作的。最后介紹了單機(jī)軟件應(yīng)用界面的調(diào)試，進(jìn)行交流 伺服驅(qū)動(dòng)器控制。 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 15 第三章第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置固高一體機(jī)的調(diào)試配置 3.13.1 固高一體機(jī)的電路搭建固高一體機(jī)的電路搭建 3.1.13.1.1 電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成 使用固高科技生產(chǎn)的GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器，搭建一個(gè)完整的電機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)， 一般需要以下幾部分器件組成：1、GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器；2、步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)； 3、步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；4、驅(qū)動(dòng)器電源；5、+24V 直流電源（用于GUC

36、系 列運(yùn)動(dòng)控制器及接口板電源）；6、原點(diǎn)開關(guān)、正/負(fù)限位開關(guān)（根據(jù)系統(tǒng)需要可選） ；7、顯示器、輸入設(shè)備或?qū)Ｓ萌藱C(jī)界面（根據(jù)系統(tǒng)需要可選）；8、IO 擴(kuò)展模塊 （根據(jù)系統(tǒng)需要可選）。 伺服電機(jī)既可以選擇交流伺服電機(jī)也可以選擇直流伺服電機(jī)。采用控制伺服電 機(jī)時(shí)： 如果使用的是GUC-X00-XXV 運(yùn)動(dòng)控制器的模擬量輸出功能時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)設(shè) 置為速度控制方式。 如果使用的是GUC-X00-XXV 運(yùn)動(dòng)控制器的脈沖量輸出功能時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)設(shè) 置為位置控制方式，且控制器和驅(qū)動(dòng)器的脈沖模式設(shè)置要一致。 如果使用的是GUC-X00-XXG 運(yùn)動(dòng)控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)選為位置控制方式，且 控制器和驅(qū)動(dòng)器

37、的脈沖模式設(shè)置要一致。 采用GUC 運(yùn)動(dòng)控制器的控制系統(tǒng)典型組成部分見(jiàn)圖3-1，由運(yùn)動(dòng)控制器、人機(jī)界 面（觸摸屏）、IO擴(kuò)展模塊、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)組成。 圖 3-1 采用 G UC 運(yùn)動(dòng)控制器組成的控制系統(tǒng)框圖 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 16 3.1.23.1.2 GUCGUC 運(yùn)動(dòng)控制器電源連接圖運(yùn)動(dòng)控制器電源連接圖 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器為用戶提供了構(gòu)成PC 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備接口，如 VGA、PS2、USB 等，用戶可將顯示器、鍵盤，鼠標(biāo)等通用輸入輸出設(shè)備連接到這些 接口上以組成PC 系統(tǒng)。此外用戶還需要提供一個(gè)24V，至少3A 的直流電源為其供電。 直流電源接到控

38、制器POWER 接口上，接通后控制器上的2 個(gè)LED 指示燈亮起，表明 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器已上電工作。 另外在電源接口上提供了一個(gè)與GUC 運(yùn)動(dòng)控制器外殼連通的PE（保護(hù)地）接口， 用戶可根據(jù)自己的電器系統(tǒng)需要，將其與其它外部地（機(jī)殼地、大地等）和（或） 運(yùn)動(dòng)控制器內(nèi)部地（數(shù)字地、+24V 參考地）連通。電源連接如圖3-2 所示。 圖 3-2 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器電源連接圖 為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行，請(qǐng)務(wù)必將電源端子的 PE 端通 過(guò)接地線與大地保持良好連接！ 3.1.33.1.3 專用輸入、輸出連接方法專用輸入、輸出連接方法 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器所提供的專用輸入包括：驅(qū)動(dòng)報(bào)

39、警信號(hào)、原點(diǎn)信號(hào)和限位 信號(hào)，專用輸出包括：驅(qū)動(dòng)允許，驅(qū)動(dòng)報(bào)警復(fù)位。 連接時(shí)應(yīng)根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn):1驅(qū)動(dòng)器報(bào)警輸入信號(hào)為常閉狀態(tài)，（用戶不用時(shí)， 請(qǐng)將該輸入對(duì)OGND 短接）；2系統(tǒng)的限位開關(guān)須接成常閉狀態(tài)；3原點(diǎn)開關(guān)為常 開狀態(tài)。專用輸入輸出的連接原理見(jiàn)圖3-2。 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 17 圖 3-3 專用輸入、輸出信號(hào)連接圖 3.1.43.1.4 編碼器輸入連接方法編碼器輸入連接方法 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器在每個(gè)軸上各提供一個(gè)編碼器接口，此外還提供了12 個(gè) 輔助編碼器接口（輔助編碼器接口數(shù)量視具體型號(hào)而定）。以上編碼器接口可兼容 雙端輸入和單端輸入，連接方法見(jiàn)圖3-4 和圖3-5。本

40、實(shí)驗(yàn)采用編碼器雙端輸入信號(hào)， 用雙絞線屏蔽電纜連接，提高抗干擾性能，穩(wěn)定性更高。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 18 圖 3-4 編碼器雙端輸入信號(hào)連接圖 圖 3-5 編碼器單端輸入信號(hào)連接圖 3.1.53.1.5 控制輸出信號(hào)連接方法控制輸出信號(hào)連接方法 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，可以工作于脈沖量或模擬量輸出模 （視具體型號(hào)而定），用戶可以通過(guò)軟件指令在2 種輸出模式之間相互切換（具體 請(qǐng)參看編程手冊(cè)）。 （1） 模擬量輸出連接方法 模擬量輸出通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接口的PIN8 輸出。參考地為+5V 電源地，電氣接線圖參 見(jiàn)圖3-6。 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 19

41、 圖 3-6 模擬量輸出模式的電氣接線圖 (2) 脈沖輸出連接方法 脈沖/方向輸出信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接口的9、22、23、11 腳輸出，參考地為+5V 電 源地。在脈沖信號(hào)輸出方式下，有兩種工作模式，一種是脈沖+方向信號(hào)模式，另一 種是正/負(fù)脈沖信號(hào)模式。默認(rèn)情況下控制器輸出脈沖+方向信號(hào)模式。用戶可以通 過(guò)軟件指令在兩種脈沖輸出方式之間相互切換（具體請(qǐng)參看編程手冊(cè)）。本實(shí)驗(yàn)采 用脈沖+方向模式進(jìn)行配置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。 在脈沖+方向信號(hào)模式下，引腳23、11 輸出差動(dòng)的脈沖控制信號(hào)，引腳9、22 輸出差動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向控制信號(hào)。 在正/負(fù)脈沖模式下，引腳9、22 輸出差動(dòng)的正轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)，引腳23、11

42、 輸出差動(dòng)的反轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)。 如果驅(qū)動(dòng)器需要的信號(hào)不是差動(dòng)信號(hào)，將相應(yīng)信號(hào)接于上述差動(dòng)信號(hào)輸出的正 信號(hào)端（即引腳9、23），負(fù)信號(hào)端懸空。信號(hào)連接方法見(jiàn)圖3-7、輸出波形見(jiàn)圖3- 8。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 20 圖 3-7 脈沖量控制輸出信號(hào)連接圖 圖 3-8 脈沖量控制輸出信號(hào)波形 3.1.63.1.6 通用數(shù)字量輸入通用數(shù)字量輸入/ /輸出連接方法輸出連接方法 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器提供多路的通用數(shù)字量輸入輸出（具體路數(shù)視不同型號(hào)而 定）。當(dāng)通用IO 的輸出接感性負(fù)載時(shí)，應(yīng)考慮連接用于反電勢(shì)泄放的二極管。連接 方法見(jiàn)圖3-9。 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置

43、21 圖 3-9 通用輸入/輸出信號(hào)連接圖 3.1.73.1.7 模擬量輸入連接方法模擬量輸入連接方法 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器提供可選的模擬量輸入功能（視具體型號(hào)而定）。連接方 法見(jiàn)圖3-10。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 22 圖 3-10 模擬輸入信號(hào)連接圖 3.23.2 固高一體機(jī)的參數(shù)配置固高一體機(jī)的參數(shù)配置 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器為用戶提供了相應(yīng)的硬件調(diào)試軟件。以下介紹GUC-400-EXX 硬件測(cè)試（即參數(shù)配置）。 3.2.13.2.1 DemoDemo 介紹介紹 雙擊MCT2008 .exe，啟動(dòng)Demo。（以連續(xù)軌跡GUC-400-ESX 的DEMO 為例）

44、 如果彈出如圖3-11 所示提示對(duì)話框，請(qǐng)檢查：1、控制器是否正確安裝；2、控 制器驅(qū)動(dòng)是否正確安裝；3、是否存在其他程序正在對(duì)控制器進(jìn)行操作； 圖 3-11 打開控制器失敗提示 啟動(dòng)Demo 后若通信正常，顯示圖3-12 Demo 的主界面，主要的操作通過(guò)主界面 上的幾個(gè)菜單完成。 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 23 圖 3-12 Demo 主界面 “控制”菜單包括對(duì)控制器復(fù)位、多控制器環(huán)境下控制器的切換等。 “視圖”菜單包括控制器支持的功能的對(duì)應(yīng)菜單項(xiàng)，需要測(cè)試某個(gè)功能，則點(diǎn) 擊對(duì)應(yīng)的菜單項(xiàng)，將會(huì)彈出該功能的測(cè)試窗口。 “工具”菜單包括一些工具，如控制器配置等。 “窗口”菜單用于管理Dem

45、o 的子窗口,每彈出一個(gè)子窗口，將會(huì)在該菜單下生 成一個(gè)子項(xiàng)。 “幫助”菜單包括本Demo 的使用幫助文檔（F1）。 3.2.23.2.2 控制器配置控制器配置 點(diǎn)擊“工具”“控制器配置”，彈出控制器配置對(duì)話框，如圖3-13 所示。 圖 3-13 控制器配置對(duì)話框 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 24 控制器配置用于對(duì)控制器的某些選項(xiàng)進(jìn)行配置，包括脈沖輸出模式、限位、編 碼器、Home、控制模式（僅對(duì)SV 卡）等。啟動(dòng)配置對(duì)話框，修改當(dāng)前軸的相關(guān)配置， 切換軸號(hào)，修改其他軸的相關(guān)配置。通過(guò)配置對(duì)話框的“控制”“寫入控制器狀 態(tài)”將配置寫入控制器使配置生效。 3.2.33.2.3

46、 運(yùn)動(dòng)控制功能的測(cè)試運(yùn)動(dòng)控制功能的測(cè)試 1、啟動(dòng)Demo，根據(jù)實(shí)際情況完成對(duì)控制器的配置（如果是模擬量控制方式，請(qǐng) 先設(shè)置控制器的PID參數(shù)，建議在首次測(cè)試控制器時(shí)首先采用脈沖方式測(cè)試，且不要 連接負(fù)載），然后點(diǎn)擊主對(duì)話框“視圖”“軸狀態(tài)”，彈出軸狀態(tài)對(duì)話框，如果 狀態(tài)正常（報(bào)警及限位對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)為綠色,如圖3-14 所示），點(diǎn)擊“伺服使能”按 鈕，對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)將使能。 圖 3-14 軸狀態(tài)對(duì)話框 2、點(diǎn)擊“視圖”“立即指令運(yùn)動(dòng)”，彈出立即指令運(yùn)動(dòng)對(duì)話框，如圖3-15 所示。切換到直線插補(bǔ)頁(yè)，選擇插補(bǔ)軸，輸入插補(bǔ)位移值及其他的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，點(diǎn)擊 “啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)”按鈕，則相關(guān)插補(bǔ)軸將開始按照設(shè)定的參數(shù)運(yùn)動(dòng)

47、。 圖 3-15 立即指令運(yùn)動(dòng)對(duì)話框 第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 25 如果電機(jī)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)檢查：1、消息對(duì)話框中是否有指令執(zhí)行出錯(cuò)的信息彈出 （點(diǎn)擊主對(duì)話框“控制”“消息框”彈出消息對(duì)話框）；2、參與插補(bǔ)的所有軸狀 態(tài)是否都正常，而且已經(jīng)伺服使能；3、請(qǐng)檢查伺服驅(qū)動(dòng)器的工作模式（如果是在脈 沖控制方式下，還包括脈沖模式）是否跟控制器的設(shè)置匹配。4、控制器跟接線端子 板、端子板跟伺服驅(qū)動(dòng)器之間的線纜連接牢固可靠，接線端子板（如果有）、伺服 驅(qū)動(dòng)器是否正常上電。 PID 參數(shù)的設(shè)置：點(diǎn)擊“視圖”“PID”，在彈出的PID 設(shè)置對(duì)話框上修改相 應(yīng)的PID 參數(shù)，點(diǎn)擊“更新”使設(shè)置生效。 3.2.

48、43.2.4 IOIO 功能的測(cè)試功能的測(cè)試 啟動(dòng)Demo，點(diǎn)擊主對(duì)話框“視圖”“數(shù)字量輸入”，彈出數(shù)字量輸入測(cè)試對(duì) 話框，如圖3-16 所示，改變對(duì)應(yīng)端口上數(shù)字量輸入位的狀態(tài)，則該對(duì)話框上對(duì)應(yīng)的 狀態(tài)位圖標(biāo)的顏色將發(fā)生改變。 圖 3-16 數(shù)字量輸入測(cè)試面板 點(diǎn)擊主對(duì)話框“視圖”“數(shù)字量輸出”，彈出數(shù)字量輸出測(cè)試對(duì)話框，如圖 3-17 所示。鼠標(biāo)點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)位的圖標(biāo)，對(duì)應(yīng)的數(shù)字量輸出位電平發(fā)生變化。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 26 圖 3-17 數(shù)字量輸出測(cè)試面板 3.33.3 本章小結(jié)本章小結(jié) 在本章節(jié)中，針對(duì) GUC 系列控制器，通過(guò)其電源連接圖、專用輸入和輸出連接 電

49、路圖、編碼器輸入連接電路圖、控制輸出信號(hào)連接電路圖、通用數(shù)字量輸入/輸出 連接電路圖和模擬量輸入連接電路圖，搭建一個(gè)完整的上位機(jī)控制下位機(jī)的系統(tǒng)。 然后根據(jù) GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器為用戶提供相應(yīng)的硬件調(diào)試軟件，通過(guò)參數(shù)配置進(jìn)行 調(diào)試。 第四章 固高一體機(jī)的通過(guò)端子板 27 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 28 第四章第四章 固高一體機(jī)的通用端子板固高一體機(jī)的通用端子板 GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器目前有有以下幾種型號(hào)，分別為：GUC-400-EXX-M01- L3、GUC-400-EXX-M01-L2、GUC-X00-TXX-M01-L2、GUC-400-TSV-SCAN-M01-L

50、3。其中 -L3 型運(yùn)動(dòng)控制器可直接連接驅(qū)動(dòng)器和外部輸入/輸出設(shè)備。而-L2 型運(yùn)動(dòng)控制器需 要外接端子板才能與驅(qū)動(dòng)器及外部輸入/輸出設(shè)備相連。 這次課題采用的GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器的型號(hào)是GUC-400-EXX-M01-L3，因此本章 節(jié)將具體介紹GUC-400-EXX-M01-L3型號(hào)的GUC 運(yùn)動(dòng)控制器的接口定義，以及所需外 接的端子板的具體型號(hào)及接口定義。 4.14.1 通用端子板的設(shè)計(jì)通用端子板的設(shè)計(jì) GUC-400-EXX-M01-L3 型運(yùn)動(dòng)控制器是固高科技推出的一款4 軸通用型運(yùn)動(dòng)控制 器。其通用端子板接口列表，也即是數(shù)值IO接口表定義見(jiàn)參見(jiàn)表4-1。 表 4-1 數(shù)字 IO

51、接口（Digital I/O）定義 引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明 1EEO0通用輸出32EEI9通用輸入 2EEO3通用輸出33EEI12通用輸入 3EEO6通用輸出34EEI15通用輸入 4EEO9通用輸出35保留保留 5EEO12通用輸出36ELM1+限位信號(hào) 6EEO15通用輸出37ELM2-限位信號(hào) 7保留保留38EEHOME0原點(diǎn)信號(hào) 8保留保留39EEHOME3原點(diǎn)信號(hào) 9EEI2通用輸入40OGND+24V 電源地 10EEI5通用輸入41OGND+24V 電源地 11EEI8通用輸入42OGND+24V 電源地 12EEI11通用輸入43EEO2通用輸出 13EEI14通用輸入44

52、EEO5通用輸出 14保留保留45EEO8通用輸出 15ELM0-限位信號(hào)46EEO11通用輸出 16ELM2+限位信號(hào)47EEO14通用輸出 17ELM3-限位信號(hào)48保留保留 18EEHOME2原點(diǎn)信號(hào)49保留保留 19OGND+24V 電源地50EEI1通用輸入 第四章 固高一體機(jī)的通過(guò)端子板 29 20OGND+24V 電源地51EEI4通用輸入 21OGND+24V 電源地52EEI7通用輸入 22EEO1通用輸出53EEI10通用輸入 23EEO4通用輸出54EEI13通用輸入 24EEO7通用輸出55保留保留 25EEO10通用輸出56ELM0+限位信號(hào) 26EEO13通用輸出5

53、7ELM1-限位信號(hào) 27保留保留58ELM3+限位信號(hào) 28保留保留59EEHOME1原點(diǎn)信號(hào) 29EEI0通用輸入60OVCC+24V 電源輸出 30EEI3通用輸入61OVCC+24V 電源輸出 31EEI6通用輸入62OVCC+24V 電源輸出 4.1.14.1.1 輸出信號(hào)的控制輸出信號(hào)的控制 通用端子板的輸出信號(hào)控制原理圖如圖 4-1。其中 OVCC 是 24V/5A 的開關(guān)電源開關(guān) 電源， 圖 4-1 通用端子板的輸出信號(hào)控制原理圖 4.24.2 通用端子板的原理圖通用端子板的原理圖 由上一節(jié)通用端子板的設(shè)計(jì)可知，數(shù)字 IO 接口（Digital I/O）有：通用輸出 端 16

54、個(gè)，通用輸入端 16 個(gè)，限位信號(hào)端 8 個(gè)，原點(diǎn)信號(hào)端 4 個(gè)，24V 電源輸出端 3 個(gè)，保留端 9 個(gè)，共 62 個(gè)端口，其原理圖如圖 4-1。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 30 圖 4-1 數(shù)字 IO 接口原理圖 通用端子板的原理圖和 PCB 板見(jiàn)附附錄一和附錄二。 4.34.3 通用端子板的技術(shù)參數(shù)通用端子板的技術(shù)參數(shù) （1）光耦隔離 I/O 光耦的輸入規(guī)格：隔離電壓 5000V RMS，輸入電壓+12V+24VDC，輸入電流 3.7mA7.6mA，傳輸延遲 HL 5us，LH 3us。 光耦輸出規(guī)格為:隔離電壓 5000V RMS，集電極開路輸出,無(wú)上拉電阻，V

55、ceo 50V，Veco 5V，Ic 30mA（標(biāo)準(zhǔn)型），Ic 200mA (-R 型)，平均輸出延遲 8us。 （2）A/D (可選項(xiàng)) 經(jīng)同步串行口與運(yùn)動(dòng)控制器相連，輸入路數(shù) 8 路(單端雙極性)，輸入范圍- 10V+10V，分辯率 12bit，精度+/-1bit，最高采樣速率 50KHz (單路)。 （3）外部電源 外部電源電壓為+24V，電流為 DC Icc=1.8A。 第四章 固高一體機(jī)的通過(guò)端子板 31 （4）外形尺寸 外形物理尺寸為 220mm132mm 4.34.3 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章中的設(shè)計(jì)確定 GUC-400-EXX-M01-L3 型號(hào)的 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器的接口定義，

56、 同時(shí)確定電源接口（POWER）的定義、驅(qū)動(dòng)器接口（AXIS1、AXIS2、AXIS3、AXIS4） 定義、模擬量輸入輸出接口（Analog）定義、 輔助編碼器機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2007 年 05 期 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 44 附錄附錄 附錄一 附錄 45 附錄二 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 46 附錄三 致謝 47 致謝致謝 當(dāng)我完成這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，心中倍感充實(shí)。大學(xué)生涯一晃而過(guò)，回首走過(guò)的歲月，感 慨良多。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行的過(guò)程中得到指導(dǎo)老師李杞儀教授和吳少彬老師孜孜不倦的細(xì)心指導(dǎo)，給 予即使準(zhǔn)確的指導(dǎo)和幫助。對(duì)于學(xué)術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)于工作

57、態(tài)度嚴(yán)格要求，至始至終以身作則， 鼓舞并引導(dǎo)著我們不斷向前。在此，對(duì)指導(dǎo)老師表示衷心的感謝。 其次，要感謝這四年來(lái)教我知識(shí)的給位老師們，畢業(yè)論文能夠順利完成，你們都有很大的 功勞。還要向這四年大學(xué)生活期間所有幫助過(guò)我的同學(xué)們以及各位朋友們說(shuō)一聲謝謝。 最后，特別感謝我的父母、親人們，這么多年他們從物質(zhì)和精神上的付出和支持是我不斷 前進(jìn)的直接動(dòng)力。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械和有關(guān)課程 的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際要求和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固加深和發(fā)展有關(guān)機(jī)械工程及自動(dòng) 化方面的的知識(shí)等方面有重要的作用。 畢業(yè)之際，祝愿母校華南理工大學(xué)廣州學(xué)院桃李滿天下，機(jī)械工程學(xué)院人才輩出，蒸蒸日 上。