Single Axis Setup in EtherCAT/CANopen Network/zh-hans

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简介

注意: 本培训手册中仅包含必要的背景信息。 有关softMC硬件和软件系统的下载和更多信息，请使用Servotronix网站上提供的资源。

ControlStudio是基于PC的图形用户界面，用于softMC开发和测试控制和/或协调的运动应用程序。 ControlStudio包含编程编辑器，数据记录器，调试器和监视工具。 一旦应用程序完成，PC可以被移除，并且softMC控制器可以独立运行或在网络内运行。

softMC配置器是ControlStudio绑定的应用程序。配置器用于定义运动应用中要控制的轴和IO; 然后生成一组用于初始化softMC的程序和文件。

MC-Basic (Motion Control BASIC)是由Servotronix开发的用于softMC的专有编程语言。 它基于标准的BASIC编程语言，对多任务和运动控制功能进行了增强。

步骤

(1) 安装并启动ControlStudio

Windows

(1A) 如果PC上安装了以前版本的softMC，请卸载它们。有关说明，请参阅本文档的附录A和/或联系技术支持。

(1B) 运行CSSetup.exe来安装ControlStudio。 在安装期间接受默认设置。安装四个程序。

(1C) 如果尚未打开，请打开ControlStudio（从“开始”菜单或桌面图标）。

(2) 在PC上安装设备参数（库）文件

ControlStudio 离线

(2A) 从ControlStudio菜单栏，激活softMC配置器

选择: Tools > softMC Configurator

注意: 始终从ControlStudio激活Configurator（而不是桌面图标）。

(2B) 当离线操作时，配置器是这样。

在配置器屏幕的底部，点击 Install Libraries。

注意: 库 是包含可由softMC控制的所有设备（如CDHD，stepIM，IO）的参数的文件。

每当安装新的控制器固件时，必须在PC上安装更新的库文件。

(2C) 浏览到包含该文件的文件夹 configurator_archive_0.4.x.x.bndl

这是库文件.

点击 Open.

等待确认消息: Libraries successfully imported.

点击 OK.

(2D)关闭配置器.

注意: 不要最小化。 您必须关闭配置器。

(3) 为ControlStudio机器应用程序创建一个文件夹

ControlStudio 离线

(3A) 在ControlStudio屏幕的底部，单击以打开 File Manager.

File Manager有三个窗格。

在左窗格中，选择要为应用程序文件创建文件夹的位置。

在中间窗格中，右键单击并选择 New Folder.

给新文件夹命名: EX01

注意: 在ControlStudio中开发的运动应用程序（Solution）将包含保存任务（程序）文件，库文件和数据文件的Project和Subproject文件夹。 PC文件系统不反映softMC控制器文件系统。

(4) 连接电缆

(4A) 如果尚未连接,连接系统电缆。

请参考下图。

有关更多说明，请参阅softMC安装指南。

注意: 如果使用ServoStudio进行电机设置和/或驱动器调整，则需要使用Kvaser适配器才能与PC进行串行通信。 请参阅stepIM技术培训手册或联系技术支持。

softMC 3 with stepIM - Training Setup - CANopen devices and network



softMC 7 with CDHD – Training Setup - EtherCAT devices and network

(4B) 打开softMC培训系统。

(5) 建立PC与softMC之间的通信

ControlStudio 在线

(5A) 在ControlStudio屏幕的右侧，将鼠标悬停在 Controller Monitor.

控制器监视器窗格打开。

单击Refresh 按钮。

等待一会儿，直到您的设置中的softMC被识别并显示在列表中。(例如, “DEMO”)

(5B) 选择检测到的softMC, 单击 Connect 按钮。

(5C) 屏幕底部的通信状态变为绿色，表示softMC和ControlStudio正在通信。

(5D) 在ControlStudio屏幕的中间，您将看到Terminal窗格。

注意: 终端是softMC的命令行界面。 它允许您向softMC发送命令和查询，并返回接收响应。

要确认通信已建立，请将光标放在“终端”窗格中。

查询固件版本: ?ver

确保对版本查询的返回是0.4.16.2或更高版本。

如有必要，请更新softMC固件。 有关说明，请参阅本文档的附录B和/或联系技术支持。

(5E) 如果以前没有使用培训系统，请转到步骤6。

如果以前已经使用过培训系统，则必须首先清除所有程序行的config.prg程序。 请联系技术支持以获取说明。

(6) 创建一个配置器项目

Configurator 在线

(6A) 打开配置器

通过访问: Tools > softMC Configurator

如果使用CANopen网络，配置器在线屏幕将如下所示:

如果使用EtherCAT网络, 配置器在线屏幕将如下所示:

如果使用EtherCAT网络，请选择该选项: Use CODESYS

(6B) 可选项: 可选：在“MC名称”字段中，输入softMC的名称; 例如, DEMO_EX

(6C) 通过将文件保存到之前创建的softMC文件夹中，创建 一个配置程序项目 （称为EX01）（步骤3）

(6D) 在ControlStudio（在线）中，转到屏幕底部的“File Manager”窗格。

选择左窗格中的文件夹EX01，然后查看中间窗格。

I如果文件不出现，请右键单击中间窗格>Refresh List

您会看到一个名为EX01.mcfg= 配置工程文件

(7) 定义轴A1配置设置

Configurator 在线

(7A) 定义轴A1.

如果使用EtherCAT设备/驱动器，将自动检测并显示。 跳到步骤7C

如果使用'CANopen设备/驱动器，右键单击导航窗格中的CANopen。

选择New Device.

(7B) 如果使用CANopen 设备/驱动器, 选择Servotronix > stepIM或CDHD.

单击 OK.

(7C) 根据所选设备，stepIM或CDHD将显示在总线的导航窗格里。

选择一个驱动器(stepIM或CDHD)。所选设备以蓝色文本显示。

输入如下所示的设置。

Initial Active OpMode = 8-Cyclic synchronous position

Physical Address = 1

点击Apply.

Link Drive to Axis = A1.

点击Link箭头.

Note: 为了正常运行, Initial Active OpMode必须设置为 8-Cyclic synchronous position

(7D) 配置器在屏幕中显示 Axis:A1 。

屏幕有四个选项卡: General, Properties, Movement and Graph.

在General 选项卡中, 输入如下所示的设置。

Axis Type = Rotary Gear

Length Units = Degrees (default)

Gear Ratio = 1.0

注意: 齿轮比值通常在10-160范围内。 当使用Servotronix演示套件时，齿轮比值= 1。

(7E) 指南 大多数机器人应用程序以 度/秒 为单位进行编程 , 即360度 = 1 转。因此:

6 deg/sec = 1 rpm

120 deg/sec = 20 rpm

360 deg/sec = 60 rpm

本文档中的说明使用以下计算和值，这是无刷直流电机的典型值:

对加速和减速都使用相同的值。 但是，如果负载电动机惯量比小于10（最佳LMJR值），则可以使用更高的加速度。

(7F)在Properties 选项中, 点击Limits栏以访问限制参数。

更改以下参数的值:

Position Error Max = 10

Velocity Max = 30000

Acceleration Max = 900000

Deceleration Max = 900000

Jerk Max = 2700000

输入值后，一定要按Enter键。

(7G) Save Configurator project (EX01.mcfg)

(8) 定义轴A2配置设置

Configurator在线

(8A) 重复步骤 7中的步骤来定义 Axis A2的参数。

(8B) 保存 Configurator project (EX01.mcfg)

(9) 编译项目文件并将配置发送到softMC

Configurator在线

(9A) 在配置器菜单栏中，单击Build & Run按钮.

(9B) 将配置器在PC上生成文件发送到softMC。

完成时，点击 Close.

(9C) 保存 Configurator project (EX01)

(9D) ControlStudio 在线

注意: Configurator生成一个名为 EX01.APJ的ControlStudio项目文件。
配置器生成EXO1_Files文件夹

在ControlStudio, 转到屏幕底部的 File Manager 窗格。

选择左窗格中的文件夹EX01, 然后查看中间窗格。

如果文件不出现，请右键单击中间窗格> Refresh List

注意: 右窗格中的文件驻留在softMC中。 不要点击这些文件，或尝试操作它们。

如果使用EtherCAT网络并选择了Use CODESYS选项，EX01_Files 文件夹将包含一个名为softmc.devdesc.xml的附加文件

(10) 通过移动轴验证配置

Configurator在线

(10A) 选择轴 A1, 并打开 Movement选项卡.

(10B) 请参阅 Step 7中的运动选项卡中的单位。

更改以下参数的值:

Set Target = 360 (1 revolution)

Set Velocity = 120

Set Acceleration and Deceleration = 720000

Set Jerk = 2160000

Make sure Absolute option is not selected.

将开关更改为Enabled.

点击Run按钮.

观察电机1负载的圆盘 - 它将旋转一圈。

使能 Absolute选项。

设置 Target为 0.

点击Run.

当电机停止, 注意Actual Position. 将会显示 0.000

(10C) 选择轴A2,在Movement选项卡中, 输入与上述相同的设置。

点击Run按钮。

观察电机2负载的圆盘 – 它将旋转一圈。

使能Round Trip选项。

点击Run。

观察电机1负载的圆盘 – 它将在每个方向旋转一圈。

(10D) 两个轴下使能。

(10E) 保存配置器项目。

(11) 记录运动

Configurator在线

(11A) 选择轴A1, 打开Movement选项卡。

(11B) 更改以下参数的值:

Target = 360 (1 revolution)

Velocity = 360 (60 rpm)

Acc/Dec = 720000 deg/sec

Jerk = 2160000 deg/sec

清除Absolute选项

清除 Round Trip选项

使能 Display Graph After Recording

选择变量: VCMD and VFB.

清除其他所有变量.

确保驱动器 Enabled.

点击Record &Move按钮

(11C) 在一段时间内，记录的曲线出现在 Graph选项卡中。

注意: 记录的曲线保存在临时文件夹中的A1.rec（A2.rec）文件中。 最后一次记录的曲线总是覆盖之前的记录曲线。
配置器记录功能仅用于提供轴配置的初始确认。 要进行完整的测试和调整，请使用ControlStudio中的记录功能。

(11D) 在Movement选项卡中, 下使能轴。
(11E) 保存配置器项目

退出配置器

(12) 通过终端处理softMC控制器

ControlStudio 在线 (12A) 如果softMC已经重新上电，则需要执行此步骤。在终端窗格中，输入命令reset all。

注意: 命令reset all执行以下操作:

从控制器RAM中删除所有系统变量和任务。

从控制器RAM中删除所有文件。

运行CONFIG.PRG任务

(12B) 如果softMC已经重新上电，则需要执行此步骤。 否则跳到步骤12C。

在终端窗格中，输入命令load startprg.prg

注意: 命令 load startprg.prg 命令load sta tprg.prg将所有配置数据从控制器Flash（非易失性）存储器加载到RAM。 数据保留在闪存中。

查看消息日志窗格中的消息。

系统现在可以接收命令。

(12C) 在终端窗格中, 使能轴。 使能 axis 1:

-->a1.en=1

使能 axis 2:

-->a2.en=1

轻轻抓住电机负载盘，并尝试移动它们。 强阻力表示电机已使能。

(12D) 注意: Move 将执行从单个轴或一组轴的当前位置到目标位置的点对点移动。

注意:使用 F3作为重复输入的最后一个命令的快捷方式。

在终端中, 执行Move命令, 观察电机响应

将A1和A2移动到绝对位置PFB 0：:

-->move a1 0 abs=1

-->move a2 0 abs=1

将A1和A2移动到绝对位置PFB 3600（从0转到10圈）:

-->move a1 3600 abs=1

-->move a2 3600 abs=1

逆时针移动A1一圈:

-->move a1 -360 abs=0

顺时针方向移动A2两圈:

-->move a2 720

将A1和A2以不同的速度移动到绝对位置PFB 7200:

-->move a1 7200 abs=1 vcruise=720

-->move a2 7200 abs=1 vcruise=240

(12E) 注意: Jog以恒定的速度移动轴。

使用Stop命令停止点动运动。

在终端窗格中, 执行Jog命令,观察电机的响应:

-->jog a1 720

-->jog a2 240

允许两台电机同时运行。

停止运动:

-->stop a1

-->stop a2

轴下使能:

(13) 编写并运行程序

ControlStudio在线

(13A) 开始为运动应用程序编写程序：在ControlStudio中，选择: File > New > File

(13B)在New对话框中, 执行以下操作:

选择Motion Controller Program File.

输入您的程序的名称 (例如, MYPROG1).

注意: 程序名称不能超过8个字符。

浏览并选择包含应用程序文件的路径/文件夹(例如, EX01)

(13C) 在ControlStudio打开 Program Editor 窗格

该窗格具有新程序的选项卡，其中包含空白程序模板。

(13D) 将光标插入program下面的行

输入以下程序行:

program

attach a1

attach a2

a1.En=1

a2.En =1

move a1 720 abs=1 vcruise= 360

move a2 1440 abs=1 vcruise= 360

delay a1 1000

delay a2 1000

move a1 0 abs=1 vcruise=360

move a2 0 abs=1 vcruise= 360

delay a1 10

delay a2 10

a1.En=0

a2.En=0

detach a1

detach a2

Print "End of MYPROG1"

end program

(13E) 保存: File > Save

或者，单击工具栏上的Save按钮。

检查屏幕底部的文件管理器窗格。 必要时刷新。

您现在可以在应用程序文件夹中看到该程序。

(13F) 发送程序MYPROG1到控制器

单击ControlStudio菜单栏中的 Save and Load 按钮。

(13G) 运行程序.

单击ControlStudio菜单栏中的 Continue Task按钮。

观察两个电机的运动.

当运动停止时, 注意在Message Log窗格中的消息:

(13H) 一次运行一行程序。

单击ControlStudio菜单栏中的Step by Step 按钮。

继续点击并观察两台电机的运动。

附录

附录A: 卸载之前安装的ControlStudio

Windows

(A1) 卸载所有以前安装的softMC程序。

您可以根据发布商名称: Servotronix来识别和卸载要删除的程序：Servotronix。

注意: 不要通过Servotronix卸载ServoStudio。

附录B: 更新softMC固件

ControlStudio 在线

(B1) 更新固件:

Tools > Firmware Update

(B2) 在提示下，单击 Update.

(B3) 浏览到包含固件 zip文件的文件夹。

选择文件，然后单击Open。

(B4) 按照提示进行

在固件更新期间，控制器自动重新上电。

通信状态指示变为黄色。

等待Demo Kit前面的黄色LED熄灭。

要重新建立通信，请使用控制器监视器窗格中的 Reset Communication按钮

(B5) 完成后，再次检查版本

如果看起来未更新，请关闭控制器，然后重新打开。

确保通信状态指示已连接。