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广泛的增强。

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) 连接系统电缆，如果尚未连接。.

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) Save the program: File > Save

Alternately, click the Save button on the toolbar.

Check the File Manager pane at the bottom of the screen. Refresh if necessary.

You now see the program in the application folder.

(13F) Send program MYPROG1 to the controller.

Click the Save and Load button in the ControlStudio menu bar.

(13G) Run the program.

Click the Continue Task button in the ControlStudio menu bar.

Observe the motion of the two motors.

When motion stops, note the message in the Message Log pane:

(13H) Run the program one line at a time.

Click the Step by Step button in the ControlStudio menu bar.

Continue clicking and observing the motion of the two motors.

Appendices

Appendix A: Uninstall previous ControlStudio installation

Windows

(A1) Uninstall all previously installed softMC programs.

You can identify and uninstall the programs to be removed according to the publisher name: Servotronix.

Note: Do not uninstall ServoStudio by Servotronix.

Appendix B: Update the softMC firmware

ControlStudio online

(B1) To update the firmware:

Tools > Firmware Update

(B2) At the prompt, click Update.

(B3) Browse to the folder containing the firmware zip file.

Select the file and click Open.

(B4) Follow the prompts.

During the firmware update, the controller power cycles automatically.

The Communication status indication turns yellow.

Wait for the yellow LED on the front of the Demo Kit to turn off.

To reestablish communication, use the Reset Communication button in the Controller Monitor pane (or Ctrl+D).

(B5) When finished, check the version again.

If it does not appear to be updated, turn the controller off and then on again.

Make sure Communication status indicates Connected.