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

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TOP2.png

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。


configurator-2.png


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.


configurator-library.png


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


configurator-151.png



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。


stepIM-softMC-demo-cabling.png

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-3-Networks-stepIM-Training-v4a.png


softMC 7 with CDHD – Training Setup - EtherCAT devices and network
softMC-7 Networks-CDHD-EtherCAT-Training-v4a.png


(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”)
configurator-169.png



(5B) 选择检测到的softMC, 单击 Connect 按钮。

configurator-118.png



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

configurator-170.png



(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
configurator-152b.png


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:


configurator-172a.png



如果使用EtherCAT网络, 配置器在线屏幕将如下所示:


configurator-172b.png



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)

configurator-16.png


configurator-157.png


(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


configurator-158.png



(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
configurator-159a.png


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.
configurator-159b.png



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

单击 OK.
configurator-130.png



(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(stepIMCDHD)。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.
configurator-131.png


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.
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
configurator-160a.png


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:
configurator-guidelines.png


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。
configurator-161.png



(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。

configurator-136.png


(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.

configurator-buildrun.png


(9B) 将配置器在PC上生成文件发送到softMC。

完成时,点击 Close.
configurator-163.png


(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.

configurator-141a.png


(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。
configurator-142.png



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
configurator-144.png



(11C) 在一段时间内,记录的曲线出现在 Graph选项卡中。

configurator-175.png


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

configurator-176.png


(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)
configurator-177.png


(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。
configurator-178.png


(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。
configurator-180.png


(13F) 发送程序MYPROG1到控制器

单击ControlStudio菜单栏中的 Save and Load 按钮。
configurator-181.png


(13G) 运行程序.

单击ControlStudio菜单栏中的 Continue Task按钮。
configurator-182.png


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:
configurator-184.png


(13H) 一次运行一行程序。

单击ControlStudio菜单栏中的Step by Step 按钮。
configurator-183.png
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。(或Ctrl+D)

(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。