Getting Started with MC-Basic and ControlStudio/zh-hans

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Contents

概述

本教程是一个快速介绍,可帮助您使用MC-Basic语言和ControlStudio软件开始运行softMC。

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,全面增强多任务和运动控制功能。 ControlStudio中的终端窗格可让您访问MC Basic环境。

ControlStudio是基于PC的图形用户界面,用于开发,运行和测试由softMC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。

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。

本培训手册中使用了三个文件。 应将它们提供在压缩文件中,并将其提取到用户PC上的文件夹中。

  • CONFIG.PRG
  • MOVE_2AX.PRG
  • MAS_SLAV.PRG


MC-Basic 基础

使用MC-Basic,您可以向softMC发出命令并从中检索数据。这些操作可以从在softMC中加载和运行的程序执行,或者通过ControlStudio中的终端窗口将命令直接输入到softMC。

通用任务 (*.prg)

  • 用户程序。
  • 定义运动控制器要执行的工作。
  • 与其他任务同时运行,并独立运行。

通用库(*.lib)

  • 用户(共享)库
  • 在MC-Basic中收集经常使用的子程序和功能。
  • 库中的子程序和函数可以由任务和其他库调用。
  • 如果从config.prg或命令loadglobal加载库,则为全局库;
  • 如果通过命令load,库是局部的。
  • 全局库中的公共函数可以从任何地方调用,而不需要显式导入;
  • 局部库中的公共函数可以从其他库和程序调用,但需要命令导入 (参见 wiki: MC-Basic:IMPORT).

Configuration (config.prg) 参考加载Config.prg章节。

  • 主要用于声明全局对象并加载所有全局库。
  • 如果变量system.dipswitch.6 = 1,则自动加载并运行一次。 (参见wiki:MC-Basic:SYSTEM.DIPSWITCH)。
  • 当执行命令reset all时运行。

Autoexecute (autoexec.prg)

  • 用于启动应用程序任务。
  • 如果变量system.dipswitch.6 = 1,则自动加载并运行一次。 (参见wiki:MC-Basic:SYSTEM.DIPSWITCH)。

Reset all

命令reset all清除系统内存中的所有任务和变量,并加载并运行CONFIG.PRG。
在启动softMC之后,必须先从终端执行全部重置,以便首先加载配置文件。

Queries

查询前缀有字符?
以下是查询的几个例子及其产生的响应。


 ?<axis>.En

 ?<axis>.Enable

可能返回:
0 = 驱动器下使能
1 = 驱动器使能

 ?<axis>.PCMD

 ?<axis>.PositionCommand

返回位置命令

 ?<axis>.PFB

 ?<axis>.PositionFeedback

返回电机的实际位置

 ?<axis>.VCMD

 ?<axis>.VelocityCommand

返回速度命令

 ?<axis>.VFB

 ?<axis>.VelocityFeedback

返回轴的实际速度

 ?<axis>.IsMoving

可能返回值:
0 = 未运动
1 = 加速
2 = 巡航速度
3 = 减速

 ?axislist

显示系统中现有轴的名称。

 ?tasklist

显示系统中当前任务的列表及其状态。

 ?system.information

显示有关系统的基本信息。


加载Config.prg

此处显示了一个示例CONFIG.PRG文件。 它包含一个最小的配置,它定义了系统中四个轴的数量和名称。

  1. 在ControlStudio中, 选择 File > Open 以打开为本次培训提供的Config.prg文件。
    其内容显示在屏幕底部的程序编辑器窗格中。 参见图1。
  2. 点击工具栏中的 Load按钮。


CS-Load-config.png
Figure 1. Open and Load Config.prg


'***************************  Move 4 Axes Configuration  **********************************
'
' Configure the system to work with 4 axes
'
'******************************************************************************************

' Set 4 axes in the system
System.NumberAxes = 4

'''Program'''

	sys.DoubleFormat=1
	sys.nomotion = 1
	
	' Set axes names
	A1.AxisName = X_AXIS
	A2.AxisName = Y_AXIS

	A3.AxisName = MasterAxis
	A4.AxisName = SlaveAxis
	
	Print "MC Training - 4 Axes system"

'''End program'''
/pre>

<br/>

== Opening, Loading and Running a Task  ==
# 在ControlStudio中, 选择File > '''Open'''.
# 选择一个MC-Basic程序,如'''MOVE_2AX.PRG'''. <br/>其内容显示在程序编辑器窗格中。 参见图2。
# 点击工具栏'''Load'''按钮。 <br/>该任务现在列在任务管理器中,状态为“Ready”。
# 点击'''Run'''按钮执行任务。

<br/>
'''Figure 2. 	Load and Run Task File '''
<br/>

== Monitoring Variables ==
ControlStudio提供了几种监控系统和收集数据的方法。
<br/>


==== Terminal ====
使用'''Terminal'''窗格使用MC-Basic命令查询一个或多个参数; 例如:
<pre>
?X_AXIS.EN
?X_AXIS.PFB, Y_AXIS.PFB



观察变量

使用Watch变量窗格.

  1. 选择View > Watch.
  2. 在第一行中输入变量的名称。
    其值将不断更新和显示。


CS-GS-2.png
Figure 3. Watch Variables pane



信号记录

使用Signal Recorder.

  1. 选择View > Signal Recorder。参见图4。
  2. 单击第一行,并使用向上/向下箭头定义要记录的信号数。
  3. 单击每个信号编号行,并输入要记录的变量的名称。
  4. 参数数据点决定记录的长度。
  5. 要开始记录,请点击Play按钮。
    请注意,点击停止按钮会中止记录,不会产生任何结果。
  6. 记录完成后,结果将显示在编辑器窗格的新选项卡中。该标题为default.rcv
    参见图5和图6。


CS-GS-3.png
Figure 4. Signal Recorder pane



CS-GS-4.png
Figure 5. Watch Variables and Signal Recorder



CS-GS-5.png
Figure 6. Plot of recording is automatically displayed



实时显示

使用Realtime Display

  1. 选择View > Signal Recorder.
  2. 输入要监视的变量,例如轴的位置。
  3. 点击Play按钮

参考图7.

CS-GS-6.png

Figure 7. Realtime display of variable values


调试

在ControlStudio中,您可以加载程序并通过设置断点并逐步执行代码行进行调试。 只有在加载程序后才能设置断点,并显示在新的选项卡中。 将闪烁的光标放在您希望程序停止的行中。 在工具栏中点击 Insert/Remove Breakpoint按钮。 或者,按F9切换断点。

CS-toolbar-breakpoints add-remove.jpg
Figure 8. Insert/Remove Breakpoint button


也可以从程序的第一行逐步运行程序。 加载任务后,黄色箭头指向程序的第一行。要逐行运行程序,请使用工具栏上的 Step Over, Step Into and Step Out按钮。 参考图 9.

CS-GS-7.png

Figure 9. Debugging, breakpoints, stepping buttons

示例程序:移动2轴

文件MOVE_2AX.PRG由程序,函数和子程序组成。

这个例子说明了MC-Basic程序如何循和无限地将两个轴移动到三个不同的目标位置。

注意程序中的“BOOKMARK”注释。 这些代码块在程序之后的章节中进行了说明。

'******************************  Move 2 Axes Program  *************************************
'
' This application will move 2 simulated axes to 3 different positions in an infinite loop
'
'******************************************************************************************


'****************************************************************************
' Program
' Description: This program sets up the axes with motion parameters and sends the axes to
'		 3 different traget position one after another in an infinite loop.
' Author: Nir Geller
'****************************************************************************
Program

    dim retVal as long = 0
	
	
' BOOKMARK: ATTACH
	attach X_AXIS
	attach Y_AXIS

	
' BOOKMARK:	AXESSETUP	
	' Setup Axes motion parameters
	call AxisSetup(X_AXIS)
	call AxisSetup(Y_AXIS)
	
	
' BOOKMARK:	ENABLE
	' Enable Axes
	retVal = Enable_Disable_Drive(X_AXIS, ON)
	if retVal = -1 then
		goto PROGRAM_ERROR
	end if
	
	retVal = Enable_Disable_Drive(Y_AXIS, ON)
	if retVal = -1 then
		goto PROGRAM_ERROR
	end if
		
	while 1

' BOOKMARK:	MOVE	
		' Move axes to first waypoint (2000, 1000)
		Move X_AXIS 2000
		Move Y_AXIS 1000
		
		sleep 5

' BOOKMARK:	ISMOVING
		' Wait for axes to reach first waypoint
		while X_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		
		while Y_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
		' Move axes to second waypoint  (-2000, -1000)
		Move X_AXIS -2000
		Move Y_AXIS -1000
		
		sleep 5
		
		' Wait for axes to reach second waypoint
		while X_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		
		while Y_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
		' Move axes to third waypoint  (0,0)
		Move X_AXIS 0
		Move Y_AXIS 0
		
		sleep 5
		
		' Wait for axes to reach third waypoint
		while X_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		
		while Y_AXIS.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
	end while  '   an infinite loop
	
	
PROGRAM_ERROR:

	' Disable Axes
	retVal = Enable_Disable_Drive(X_AXIS, OFF)	
	retVal = Enable_Disable_Drive(Y_AXIS, OFF)
	
	detach X_AXIS
	detach Y_AXIS
	
End Program


'****************************************************************************
' Subroutine Name: AxisSetup
' Description: This subroutine sets all the axis parameters according to the desired 
'              motion profile (e.g. Cruise Velocity, Acceleration...)
' Called From: Program
' Author: Nir Geller
' Input Parameters: Name of an axis
' Output Parameters: None
' Return Value: None
'****************************************************************************
Sub AxisSetup(GenAxis as generic axis)

    dim sercos_cycle_time as long = 0.004
    dim ohmega as long = 0
    
	ohmega = 12 '0.899999*pi/(5 * sercos_cycle_time)
	
    with GenAxis

        en = 0
' BOOKMARK:	POSITION FACTOR
        pfac = 30000/100/pi 'mm
        vfac = pfac/1000     'work in mm
        afac = vfac/1e3      'accel in mm per second
        jfac = afac/1e3      'jerk in mm per second squared

        vmax = 3000
        vospd = 1.2 * vmax
        vcruise = 1500

        amax = 200
        dmax = amax
        acc = amax
        
        dec = dmax
        
        decstop = dec

        jmax = ohmega * amax
        smoothfactor = -1

        starttype = GCom
        proceedtype = cmot

        PEDel = 1
        absolute = 1

        pemax=10000

        velocitysafetylimit = 10000
        opmode = positionmode
		
		Simulated = 1 ' Axis is simulated

    end with
    
end Sub

'****************************************************************************
' Function Name: Enable_Disable_Drive
' Description: Enable or disable a drive according to CW bits
' Called From: Program
' Author: Nir Geller
' Input Parameters: generic axis
'                    Enable/Disable flag
' Output Parameters: None
' Return Value: 0 on success, -1 if failed
' Algorithm: 
' Global Variables Used:
' Revisions:
'****************************************************************************
Function Enable_Disable_Drive(ax as generic axis, byval EnDes as long) as long

    dim counter as long = 0
    
    Enable_Disable_Drive = 0
    
    ax.en = EnDes
    counter = 0
    
    while EnDes <> ax.en AND counter < 10
        sleep 1
        counter = counter + 1
    end while
    
    if ax.en <> EnDes then
        'throw ec_slave_home_err_enable 'failed to enable axis
        Enable_Disable_Drive = -1
    end if
    
End Function



附加

必须将任务关联到轴上才能控制轴。 这是通过命令ATTACH执行的。 (BOOKMARK: ATTACH).


轴设置子程序

一旦将任务关联到轴上,任务将根据特定的运动曲线设置轴运动的参数。这通过子程序AXESSETUP(Axis Name)设置。

(BOOKMARK: AXESSETUP).


位置因子

(BOOKMARK: POSITION FACTOR).

位置因子指定用户的位置单位和内部单位(编码器计数)之间的转换因子。

在此示例中,编码器30000个计数每周期将转换为直径为100 mm的轴的转动一圈的周期; 结果是以毫米为单位的位置因子。例如, 当发出目标位置1000的移动命令时, 电机将转动确切的转数,以产生1000 mm的切线运动。


速度, 加速度和加加速度因子

VMax – 轴最大允许速度。 由于某些命令(例如速度倍率)可能将轴加速超过其巡航速度,永远不会超过VMax设置最大值。

VOspd – 速度超速。 如果以超出VOspd的速度向轴发出命令,则会产生错误并立即停止轴。

VCruise – 正常移动或点动命令的巡航速度。

Acc, Dec – 轴的加速度和减速度。

Amax, DMax – 加速和减速的最大允许值。

DecStop – 当向轴发出停止命令时将使用的减速度值。

JMax –加加速度最大允许值


定位

Absolute – 定义移动命令的目标位置是绝对的还是相对于轴的当前位置。

PEMax – PCMD和PFB之间允许的最大误差。 如果错误超过此值,则会产生错误并立即停止轴。


运行模式

OpMode – 轴的运行模式:位置,速度或转矩。


模拟轴或实轴

Simulated - 定义轴是模拟还是实际的。


轴使能

定义轴的属性后,必须使能两个轴才能允许运动

这是通过调用函数Enable_Disable_Drive (ax as generic axis, byval EnDes as long) as long.

(BOOKMARK: ENABLE).


移动命令

一个简单的Move命令包括轴名称和目标位置作为参数。 它可能会更复杂。

无限while循环发出命令到轴,并等待他们完成,然后发出一个新的命令移动到不同的目标位置。

参数IsMoving表示轴是移动还是停止,以便可以发出下一个Move命令。

(BOOKMARK: MOVE).

(BOOKMARK: ISMOVING).


示例程序:主从轴

文件 MAS_SLAV.PRG类似于前面的MOVE_2AX.PRG。它有一个附加的子程序,它将一个轴设置为另一个轴位置命令(PCMD)的从动轴。 移动命令只发送到主轴,从轴不带显式命令。

由于两个轴必须具有相同的运动曲线,所以两轴的轴设置相同。

定义轴属性后,将调用子程序 SetMasterSlave (GenMaster as generic axis, GenSlave as generic axis),并将SlaveAxis设置为MasterAxis的PCMD的从动轴。

程序的其余部分是一样的。

'******************************  Mater Slave Program  *************************************
'
' This application will set one axis as a master, and another axis as a slave of the
' position command of the first axis.
'
'******************************************************************************************




'****************************************************************************
' Program
' Description: This program sets up the axes with motion parameters and sends the axes to
'		 3 different traget position one after another in an infinite loop.
' Author: Nir Geller
'****************************************************************************
Program

    dim retVal as long = 0
	
	attach MasterAxis
	attach SlaveAxis

	' Setup Axes motion parameters
	call AxisSetup(MasterAxis)
	call AxisSetup(SlaveAxis)
	
	' Set master-slave relations
	call SetMasterSlave(MasterAxis, SlaveAxis)
	
	' Enable Axes
	retVal = Enable_Disable_Drive(MasterAxis, ON)
	if retVal = -1 then
		goto PROGRAM_ERROR
	end if
	
	retVal = Enable_Disable_Drive(SlaveAxis, ON)
	if retVal = -1 then
		goto PROGRAM_ERROR
	end if
	
	while 1
	
		' Move axes to first waypoint (5000)
		Move MasterAxis 5000
		
		sleep 5
		
		' Wait for axes to reach first waypoint
		while MasterAxis.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
		
		' Move axes to second waypoint  (-4000)
		Move MasterAxis -4000
		
		sleep 5
		
		' Wait for axes to reach first waypoint
		while MasterAxis.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
		
		
		' Move axes to third waypoint  (0)
		Move MasterAxis 0
		
		sleep 5
		
		' Wait for axes to reach first waypoint
		while MasterAxis.IsMoving <> 0
			sleep 5
		end while
		' *****************************************
		
	end while  '   an infinite loop
	
PROGRAM_ERROR:

	' Disable Axes
	retVal = Enable_Disable_Drive(MasterAxis, OFF)	
	retVal = Enable_Disable_Drive(SlaveAxis, OFF)
	
	detach MasterAxis
	detach SlaveAxis
	
End Program

'****************************************************************************
' Subroutine Name: AxisSetup
' Description: This subroutine sets all the axis parameters according to the desired 
'              motion profile (e.g. Cruise Velocity, Acceleration...)
' Called From: Program
' Author: Nir Geller
' Input Parameters: Name of an axis
' Output Parameters: None
' Return Value: None
'****************************************************************************
Sub AxisSetup(GenAxis as generic axis)

    dim sercos_cycle_time as long = 0.004
    dim ohmega as long = 0
    
	ohmega = 12 '0.899999*pi/(5 * sercos_cycle_time)
	
    with GenAxis

        en = 0
        pfac = 30000/100/pi 'mm
        vfac = pfac/1000     'work in mm
        afac = vfac/1e3      'accel in mm per second
        jfac = afac/1e3      'jerk in mm per second squared

        vmax = 3000
        vospd = 1.2 * vmax
        vcruise = 1500

        amax = 200
        dmax = amax
        acc = amax
        
        dec = dmax
        
        decstop = dec

        jmax = ohmega * amax
        smoothfactor = -1

        starttype = GCom
        proceedtype = cmot

        PEDel = 1
        absolute = 1

        pemax=10000

        velocitysafetylimit = 10000
        opmode = positionmode
		
		Simulated = 1 ' Axis is simulated

    end with
    
end Sub

'****************************************************************************
' Function Name: Enable_Disable_Drive
' Description: Enable or disable a drive according to CW bits
' Called From: Program
' Author: Nir Geller
' Input Parameters: generic axis
'                    Enable/Disable flag
' Output Parameters: None
' Return Value: 0 on success, -1 if failed
' Algorithm: 
' Global Variables Used:
' Revisions:
'****************************************************************************

Function Enable_Disable_Drive(ax as generic axis, byval EnDes as long) as long

    dim counter as long = 0
    
    Enable_Disable_Drive = 0
    
    ax.en = EnDes
    counter = 0
    
    while EnDes <> ax.en AND counter < 10
        sleep 1
        counter = counter + 1
    end while
    
    if ax.en <> EnDes then
        'throw ec_slave_home_err_enable 'failed to enable axis
        Enable_Disable_Drive = -1
    end if
    
End Function

'****************************************************************************
' Function Name: SetMasterSlave
' Description: Set GenSlave as a slave of the PCMD of GenMaster
' Called From: Program
' Author: Nir Geller
' Input Parameters: Slave axis, Master axis
' Output Parameters: None
' Return Value: None
'****************************************************************************
sub SetMasterSlave(GenMaster as generic axis, GenSlave as generic axis)

	GenSlave.MasterSource = GenMaster.Pcmd
	GenSlave.slave = GEAR

end sub


Personal tools
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