运动控制卡-固高卡硬件

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第三章GT-400-SG运动控制器硬件结构及接线3.1 系统硬件GT-400-SG运动控制器提供了2个外部接口与外部设备进行信息交换。

同时,运动控制器上有4组跳线(或开关)选择控制器与主机通讯的接口地址、中断矢量号和控制器的工作模式。

表3.1为上述接口与跳线的定义。

为了防止静电损害运动控制器,请在接触控制器电路或插/拔控制器之前触摸有效接地金属物体(如:计算机金属外壳)以泄放身体所携带的静电荷。

表3.1 GT-400-SG 接口定义3.1.1 GT-400-SG主机通讯接口基地址JP1 为GT-400-SG的基地址开关,开关定义如表3.2所示,控制器出厂默认基地址为0x300(16进制)。

运动控制器从该地址起连续占用14个主机I/O地址,实现与主机的通讯。

用户在安装GT-400-SG运动控制器之前,请检查主机地址占用情况以免地址发生冲突,影响系统工作。

表3.3为GT-400-SG运动控制器的基地址跳线选择表。

表3.4提供了PC机已占用的I/O地址,供设置GT-400-SG的基地址时参考。

图3.1 GT-400-SG 运动控制器接口与跳线器位置示意图表3.2 JP1基地址开关默认定义表3.4 PC 机已占用地址表3.1.2主机中断矢量运动控制器提供时间中断和事件中断信号,供主机使用。

JP2 为GT-400-SG 运动控制器中断矢量跳线器。

跳线器的跳针定义如表3.5所示。

GT-400-SG 设置的默认中断矢量号为IRQ10。

表3.5 主机中断矢量跳线定义3.1.3 其它跳线定义运动控制器提供看门狗实时监视其工作状态。

JP3 为看门狗跳线选择器。

用户通过跳线设置使看门狗有效后,当控制器死机时,看门狗在延时一段时间后自动使控制器复位。

默认设置时,看门狗无效。

JP4为控制器调试跳线选择器,出厂时已设定,用户不得更改跳线。

1 2 3关闭看门狗(默认) 1 2 3JP4(默认):913.2 GT-400-SG 运动控制器接口GT-400-SG运动控制器需与接口端子板等附件配套使用,图3.2是它与这些附件的连接图。

先将GT-400-SG的CN2接口用随板配备的扁平电缆与转接挡板相连接。

将GT-400-SG插入计算机内的空ISA插槽内,并固定在计算机机箱上。

将转接挡板固定在机箱上的合适位置。

GT-400-SG的CN1接口通过随板配备的屏蔽电缆直接与接口端子板上的CN1接口相连接。

转接挡板的CN2接口通过随板配备的屏蔽电缆,连接到接口端子板上的CN2接口。

GT-400-SG的所有控制信号,都是经过接口端子板与控制对象连接的。

下面将分别对GT-400-SG及接口端子板上的连接器和接线端子加以介绍。

图3.2 运动控制器与接口端子板连接示意图3.2.1 GT-400-SG控制接口CN1CN1为GT-400-SG运动控制器的驱动控制接口。

该接口连接电机驱动器。

表3.6为GT-400-SG控制接口定义。

GT-400-SG的CN1与接口端子板的CN1定义相同,CN1接口主要用于电机的控制。

用户在使用运动控制器之前,须了解运动控制器的接口信号和电机驱动器的接口定义,妥善连线并避免带电插拔接口。

否则,信号连接错误或带电操作可能导致系统正反馈或硬件损坏使系统不能正常工作。

引脚信号说明引脚信号说明引脚信号说明1 22 432 23 443 24 PULSE0+ 1轴脉冲输出45 PULSE0- 1轴脉冲输出4 DIR0+ 1轴方向信号输出25 DIR0- 1轴方向信号输出465 26 476 27 487 PULSE1+ 2轴脉冲输出28 PULSE1- 2轴脉冲输出49 DIR1+ 2轴方向信号输出8 DIR1- 2轴方向信号输出29 503.2.2 GT-400-SG控制接口CN2CN2为GT-400-SG输入/输出接口。

该接口用于限位开关、Home信号输入、电机驱动器报警清除、驱动使能、报警信号输入和通用输入/输出以及RS-232。

表3.7是接口端子板和转接挡板的CN2接口定义(注意:GT-400-SG上的CN2引脚定义不同)。

3.2.3接口端子板控制接口CN3CN3接外部电源,以保证CN2各引脚正常工作。

板上标有+12V~+24V的端子接+12V~+24V,标有OGND的接外部电源地,至于使用的外部电源的具体的电压值,取决外部的传感器和执行机构的供电要求,使用时应根据实际要求选择电源。

3.2.4接口端子板控制接口CN4CN4用于串行通讯的信号连接。

表3.8端子板CN4定义3.2.5端子板控制接口CN5,CN6,CN7,CN8CN5、CN6、CN7、CN8使用时与电机驱动器相连,CN5对应1轴,CN6对应2轴,CN7对应3轴,CN8对应4轴。

以CN5为例,表3.9提供了各引脚的定义。

CN6、CN7、CN8的定义与CN5完全相同。

外部电源地指+12V~+24V地。

在脉冲控制信号输出的方式下,有两种工作模式。

一种是脉冲、方向信号模式,此时,引脚23、11输出差动的脉冲控制信号,引脚9、22输出差动的运动方向信号。

另一种工作模式是正反脉冲模式,此时,引脚9、22输出差动的正转脉冲控制信号,引脚23、11输出差动的反转脉冲控制信号。

如果驱动器需要的信号不是差动信号,将相应信号接于上述差动信号输出的正信号端(即引脚9、23)。

输出波形见表3.10。

表3.9 端子板CN5定义表3.10步进输出波形有的步进电机驱动器没有驱动允许、驱动报警和驱动报警清除信号线时,则可以不接。

3.2.6接口端子板控制接口CN9,CN10CN9、CN10对应于两个辅助编码器输入接口(可选),用户若需要该功能,在定购时特别申明。

其引脚定义见表3.11、表3.12。

引脚信号说明引脚信号说明1 A4+ 编码器输入 6 A4- 编码器输入2 B4+ 编码器输入7 B4- 编码器输入3 C4+ 编码器输入8 C4- 编码器输入4 9 GND 数字地5 +5V 电源输出引脚信号说明引脚信号说明1 A5+ 编码器输入 6 A5- 编码器输入2 B5+ 编码器输入7 B5- 编码器输入3 84 9 GND 数字地5 +5V 电源输出3.2.7接口端子板控制接口CN11GT-400-SG为用户提供了8路模拟输入通道(可选),用户若需要该功能,在定购时特别申明。

表3.13 端子板CN11定义引脚信号说明引脚信号说明1 AIN0 模拟输入9 AGND 模拟地2 AIN1 模拟输入10 AGND 模拟地3 AIN2 模拟输入11 AGND 模拟地4 AIN3 模拟输入12 AGND 模拟地5 AIN4 模拟输入13 AGND 模拟地6 AIN5 模拟输入14 AGND 模拟地7 AIN6 模拟输入15 AGND 模拟地8 AIN7 模拟输入3.2.8 端子板控制接口CN12,CN13,CN14CN12、CN13、CN14用作专用及通用数字量输入/输出。

引脚定义见表3.14—表3.16。

引脚EXI0除作输入外,还可用作PC机的外部中断及一号辅助编码器信号锁存(可选)。

另外,通用输出的供电可以从CN12或CN13上引出。

表3.14端子板CN12引脚定义表3.15 端子板CN13引脚定义5 EXO4 通用输出6 EXO5 通用输出7 EXO6 通用输出8 EXO7 通用输出9 EXO8 通用输出10 EXO9 通用输出11 EXO10 通用输出12 EXO11 通用输出13 EXO12 通用输出14 EXO13 通用输出15 EXO14 通用输出16 EXO15 通用输出3.3 GT-400-SG 运动控制器连接方法3.3.1电机驱动器及专用输入连接方法一般的步进电机驱动器与运动控制器连接,包括三个部分:脉冲输出、专用输出、专用输入。

运动控制器的任何控制轴,都可以根据用户的要求设置成脉冲控制信号输出的形式,用来控制步进电机或脉冲方式控制的伺服电机。

脉冲输出、专用输出通过端子板CN5、CN6、CN7、CN8 与电机驱动器连接,连接方法见图3.3—图3.4。

图3.3 脉冲控制输出信号连接图图3.4 专用输出信号连接图专用输入通过端子板CN5、CN6、CN7、CN8、CN12与电机驱动器及外部开关相连,连接方法见图 3.5。

驱动器报警输入信号为常闭状态,(用户不用时,请将该输入对地短接)。

根据安全标准,系统的限位开关须接成常闭状态。

当工作台的运动超过其物理有效行程将使限位开关打开。

限位开关输入信号的有效电平可以通过主机命令进行选择。

原点开关为常开状态。

图3.5 专用输入信号连接图3.3.2通用数字量输入/输出连接方法通用数字量输出由端子板CN14输出,连接方法见图3.6。

当输出接感性负载时,应考虑反电势的泄放。

通用数字量输入由端子板CN13、CN12输入,连接方法见图3.7。

图3.6 通用输出信号连接图图3.7 通用输入信号连接图3.3.3 RS-232连接方法运动控制器提供串行通讯方式与主机交换信息的方法,通讯通过接口端子板CN4实现。

连接方法见图3.9。

图3.9 串行通讯连接图3.3.4 模拟输入连接方法运动控制器提供可选的模拟输入信号,通过端子板CN11实现。

连接方法见图3.10。

图3.10 模拟输入信号连接图3.4 GT-400-SG运动控制器安装注意事项●检查GT-400-SG运动控制器外观是否有损坏;●设定合理的基地址;●关闭计算机电源,打开机盖;●在计算机空闲的ISA总线插槽中插入GT-400-SG运动控制器;●用螺钉锁紧GT-400-SG运动控制器及转接挡板;●连接好两根62线的电缆及其他电气连线;●合上计算机机盖,开机测试。