安川MP2000系列编程手册0606(内部资料)
安川MP2000系列编程手册0606(内部资料),不可多的,学习安川运动控制器的最佳资料,有详细样例和注解!涵盖安川全系列运动控制器!本手册的使用方法本手册的使用方法前言机器控制器MP900/WP2000系列是指,采用最新的电子信息技术,将迄今为止以机构为主体的机器实现杋电一休化,大幅度提高其性能、功能,冋时集成了机器的控制技术及使用技巧的控绱器以往的机器是使用通用的电机作为动力源,由电机驱动齿轮、连杆、凸轮等产生各种各样的运动来进行加工和装配等。安川电机凭借数百年的发展历史和技术积累,各种各样的机器正不断面世,并且其性能、功能显著提正因为如此,迎来了个日诸多机器的辉煌但是,由于这些杋器也是由称作机构的硬件构成的,因此缺乏高灵活性。另外,事实表明:由于受机器本身的限制,无法期待其性能、功能有更进一步的提高。另一方面,材料的革新性开发和提高,特是半导体领域的芧命性的性能提高和小型化,对电机以及电机控制技术带米的影响是无可估量的。其影响之一就是变频器、伺服电机及其驱动技术得到了惊人的发展。另外,即使是在驱动伺服电机的运动控制技术领域,基」微电脑的,融合了已普及的以数值控制(NC)为代表的运动控制器(MC)和可编程控制器(PC)的新型控制器正在不断面世采用这些伺服电机和新型控尙器,使以往的以机构为主休的机器实现机电一休化,进一步提高其性能、功能,以及在搭载前所未有的新功能等方面都在进行不断的积极尝试。然而,由于这些新技术采用的配套方法还没有得以充分普及,许多机槭技术人员对机电一体化还是很犹豫,有时甚至敬而远之,这是不可否认的亨实。因此,本手册作为用户指南,主要介绍采用安川电机的伺服驱动器∑系列和其机器控制器Ⅶ2000系列如何来实现机电一体化以及如何实现控制的方法。机器品种繁多,不可能一一介绍但是,由」作为基础的基本控制技术对哪个札器鄱是通用的,通过对其的介绍,无论将其应用」哪个机器上都能仗过去的机器实现机电一体化。木手册正是为此目的编写的参考手册,它与控制器和伺服驱动器的使用说明书不同,主要说明如何能实现各种搾制以及具体的编稈方法本手〗按以卜项目分门别类列出了苫丨梯形图或运动程序的编写示例。同步控制速度控制位置控制转矩控制位置控制以轨迹为主的运动控制各种机器的运动,如果从电机运转角度来看,都可以还原为上述控制。因此,在进行某种机器的控制时,就要弄清楚感应电机和伺服电机需要何种控制,如果知道其控制的具休控制内容(梯形图和运动程序),就可将该控制组合起来。有村一种控制并不够,必须同时使用个同的控制模式。木手册就是木着这样的观点列出了实际的栏序。如果以这些程序作为指导编程的方针,任何人都能编写出某种机器的基本控制程序。使用本手册时的推荐设定本手册示例的梯形图是使用安川电机的MP900/MP2000系列程序编辑软件MPE720Ver.5.22编写的。使用该梯形图时,请使用上述软件的Ver.5.22或史高的版木。另外,请在勾选“使用新的梯形图编辑器”后再使用梯形图编辑器。/7yPLc欄重動作環境棵能指定工P礻一?2一212-步管理7配送他1辛么[列=于F-工使用了新一老使用主寸1作成大几2工使用主OK也卟另外,作为OS,可选择 Windows95/98/T4.0/2000/XP中的任何一个。以MP2000系列控制器为主体的程序实例已发行的本手册2004年8月版本中,针对MP00系列给出了程序的基本框架巾最近面世的MP2000系列可构成新的机器控制虽然两机型的基本使用方法都相同,但在地址和运动命令的使用方法上存在一些差别。MP2000系列全面地强化并改善了MP900系列的功能。籍此札会,决定发行以M2000系列控制器为主体的编程手册另外,对于MP900系列,已发行版(2004年8月版)仍然可以使用,请加以利用。目录本手册的使用方法第1章计算机与机器控制器的连接1.1利用机器控制器进行设计1.2计算机和MP2000系列的通信参数的设定1.3设定MPE720的使用环境---1.4新建文件夹1-91.5进行M2200构成设定1-23第2章设定参数2.1设定伺服驱动器或变频器的规格2-42.2设定编码器的规格2-62.3设定机器的相关参数2-102.4设定控制结构202.5设定设定参数2-222.6设定伺服参数2-23第3章连接硬件3.1连接伺服驱动器(∑-Ⅱ、∑-I系列)3.2连接带 MECHATROL INK-Ⅱ的伺服单元的输入输出(∑-Ⅲ系列)第4章运动控制设计4.1各种控制的基本构成-4-34.2将伺服设定为0N4-64.3自由切换动作模式4.4设计主干梯形图4.5J0G(点动)运行4-134.6STEP(步进)运行4-154.7给出平滑的运行指令4-17第5章速度控制5.1速度控制(基本一直线加减速—)5-25.2设定直线加减速5-95.3速度控制(S形加减速)第6章转矩控制6.1转矩控制(基本:无反馈)6.2转矩控制(有反馈)6-66.3由运动程序改变转矩限制值6-14第7章位置控制7.1位置控制(基础)7-27.2基于运动程序的位置控制7-107.3通过运动命令、用外部信号定位7-217.4用手动脉冲发生器移动--7-257.5滚珠丝杠节距误差的补偿7-327.6用直线伺服驱动器定位7-337.7使用绝对值编码器7-38第8章编写运动程序8.1进行定位8.2通过外部信号进行定位(运动程序)8-583使其直线移动(直线加工)-84使其以圆弧的方式移动(圆弧加工)8-88.5平滑地加工自由曲线(直线移动命令)86坐标变更8-1087施加额定速度比88进行无限长定位-8-1289剪裁加工中保证刀具角度垂直8-138.10由运动程序控制外部设备-8-148.11从外部赋予运动程序中的设定值8-158.12暂时从工件坐标移到机器坐标-8-168.13使数个运动程序同时动作-8-178.14单方向定位回转工作台8-198.15以最小移动量进行回转工作台定位-8-20第9章相位控制9.1相位控制的基本内容9.2控制薄膜生产线(相位控制实例)9-10第10章使用电子凸轮控制机器10.1使用双向型电子凸轮控制机器10-410.2使用单向型电子凸轮控制机器10-1910.3电子凸轮加超前角控制10-3610.4编写凸轮曲线10-40第11章进行原点复归11.1进行原点复归(基本)-11-211.2使用运动程序进行原点复归11-9第12章掌握了梯形图将会带来很大便利12.1设定图中使用的D寄存器的数量-12-212.2全部清除继电器和作业寄存器----12-312.3检测各轴的警报,显示警报12-512.4防止失控(位置控制、相位控制)一12-812.5掌握运动程序的警报内容12912.6通过运动程序进行顺序控制12-11第13章进行调试13.1故障检修的流程13-213.2数据示踪13-613.3更加便利地示踪数据13-1413.4调试运动程序-13-27第14章便利的功能14.1对程序加注释14-214.2打印程序14-414.3检查程序存储器的剩余量14-5V11附录附录1MPE720简明手册附录-2附录2指令一览附录-23附录3梯形图转换作业步骤附录-30附录4 Expression的表示方法附录-31第章第1章计算机与机器控制器的连接1.1利用机器控制器进行设计1-21.2计算机和MP2000系列的通信参数的设定1.3设定MPE720的使用环境1.4新建文件夹1.5进行MP2200构成设定1-23第1章计算机与机器控制器的连接1.1利用机器控制器进行设计本节介绍利用机器控制器MP2000系列设计运动控制系统的步骤。设计分硬件设计和软件设计,这里主要介绍以软件设计为中心的设计流程。设计流程软件设计流程如下所示选择、订购所使用的机器。绘制主电路·控制电路展开连接图。通过MPE720新建文件夹。①模块构成② MECHATR0L|NK构成③输入、输出分配(伺服单元和1/0单元的设定)脱机操作④组定义编写梯形图编写运动程序至CPU的统一传送和伺服单元的设定调试联机操作结束
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一天入门STM32
一天入门STM32 pdfC秉火《零死角玩转STM32》一F1系列时钟源To T钟电路FR和RAMROM定时/计数5系统总线又CPU并行Io口串行Io口中断系统P0p1P2 P3 TXD RXD I。I:图151系统结构框图我们说的51一般是指51系列的单片机,型号有很多,常见的有STC89C51、AT89S51,其中国内用的最多的是STC89C51/2,下面我们就以STC89C51来讲解,并以51简称。内核51由一个IP核和片上外设组成,IP核就是上图中的CPU,片上外设就是上图中的:时钟电路、SFR和RAM、ROM、定时/计数器、并行IO口、串行IO口、中断系统。IP核跟外设之间由系统总线连接,且是8bit的,速度有限51内核是上个世纪70年代 intel公司设计的,速度只有12M,外设是IC丿商(STC)在内核的基础上添加的,不同的IC厂商会在内核上添加不同的外设,从而设计出各具特色的单片机。这里 intel属于PP核厂商,STC属于IC厂商。我们后面要讲的STM32世样,ARM属于P核厂商,ARM给ST授权,ST公司在 Cortex-M3内核的基础上设计出STM32单片机。外设我们在学习51的时候,关于内核部分接触的比较少,使用的最多的是片上外设,我们在编程的时候操作的也就是这些外设。第3页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列编程的时候操作的寄存器位于SFR和RAM这个部分,其中SFR(特殊功能寄存器)占有128字节(实际上只用了26个字节,只有26个寄存器,其他都属于保留区),RAM占有128字节,我们在程序中定义的变量就是放在RAM中。其中SFR和RAM在地址上是重合的,都是在80-FF这个地址区间,但在物理区间上是分开的,所以51的RAM是有256个字节编写好的程序是烧写到ROM区。剩下的外设都是我们非常熟悉的IO口,串∏、定时器、中断这几个外设STM32系统结构STM32系统结构框图接PashDCodeCortexM3SystemSFAMDMATDMAFSMCSDIO通道1套通道2AHB系线线桥接2桥接1APB 1APB2复位和时钟通道7控制DC2PIOD PWR SP1129DMA请求ADCsGFIOE BKPUSART1 GPioF bxCAN WDGSPlGPOG USETIM1RICExTIt2C2TIM2DMA212C1TIEUARTS TIM5GPc日UART& TIM4AHTa通道1USaRT TIM2通通通5AA请求图2STM32系统结构框图内核在系统结构上,STM32和51都属于单片机,都是由内核和片上外设组成。只是STM32使用的 Cortex-M3内核比51复杂得多,优秀得多,支持的外设也比51多得多,同时总线宽度也上升到32bit,无论速度、功耗、外设都强与51。第4页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列从结构框图上看,对比5内核只有一种总线,取指和取数共用。 Cortex-M3内部有若干个总线接∏,以使CM3能同时取址和访内(访问内存),它们是:指令存储区总线(两条)、系统总线、私有外设总线。有两条代码存储区总线负责对代码存储区(即 FLASH外设)的访问,分别是 I-Code总线和 D-Code总线。I-Code用于取指, D-Code用于查表等操作,它们按最佳执行速度进行优化。系统总线( System)用J访问内存和外设,覆盖的区域包括SRAM,片上外设,片外RAM,片夕扩展设备,以及系统级存储区的部分空间。私有外设总线负责一部分私有外设的访问,主要就是访问调试组件。它们也在系统级存储区。还有一个MDA总线,从字面上看,DMA是 data memory access的意思,是一种连接内核和外设的桥梁,它可以访问外设、内存,传输不受CPU的控制,并且是双向通信。简而言之,这个家伙就是一个速度很快的且不受老大控制的数据般运工,这个在51里面是没有的外设从结构框图上看,STM32比51的外设多得多,51有的串口、定时器、O口等外设STM32都有。STM32还多了很多特色外设:如FSMC、SDIO、SPI、2C等,这些外设按照速度的不同,分别挂载到AHB、APB2、APB1这三条总线上。小结从内核和外设这两大方面米比较,SIM32之于51就是一个升级版的单片机。它适应市场,引流淛流,在中低端的微控制器中流光溢彩。12学习方法的区别学习51用寄存器,学习STM32用库。以前我们在学习51的时候,用的是寄存器编程的方法,想要实现什么效果,直接往寄存器里面赋值,优点是直观,简单粗暴,知道自己具体干了啥,心里踏实直接操作寄存器之所以在51上可行,究其原因,我想有两点:1、51主频不高,资源有限,必须注重程序执行的效率,只能直接操作寄存器。关键的地方还得用汇编,不适合用同件库。第5页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列要知道当初我们学习51单片机的时候用的还是汇编,连现在的C编程都不是,就更别说什么斥函数编程2、51功能简单,寄存器不多。以国内普及最广的STC89C52为例,寄存器仝部加起来不到30个。按照功能区分来记的话,可以把每个寄存器背的滚瓜烂熟,并且寄存器每一位的功能都可以记得住,在编程的时候做到了然于胸。现在从51过度到STM32的学习,很多人还是喜欢沿用51的学习方法。接受不了库,在学习库的时候陷入迷糊之中,来回几个月下来,都不知道到底有没学会STM32,因为在这一路的学习中都是在调用库函数,压根就没有操作过寄存器,心里面很不踏实。其实大家在调用库函数的时候心中难道就没有疑问,库的底层是怎么实现的?难道就没有勇气对庥的底层探究竟。可最后当我们丌始跟踪斥函数底层的时候,看到·堆的宏定义、结构体、指针、各种的文件包含,而且注释全部都是荚文的,是不是乂心生忌惮。鉴于此,我想用两个原因来总结下很多初学者畏惧库不愿意用库的原因。1、C语言知识点的欠缺库在实现寄存器映像时使用的宏定义,强制类型转换,在定义寄存器时使用的结构体,在外设初始化函数时使用的指针,在组织头文件时使用的条件编译等C语言知识,在大学课程中很少涉及,大多数老师也基本是不讲。在一些简单的51单片机编程中又很少会用到这些知识。学单片机,做嵌入式开发其实80%的工作都跟C语言编程相关,剩下的20%的匚作就是阅读各种数据手册,熟悉各和硬件外设。所以掌握这些基本的C语言知识,是嵌入式学习中一道迈不过去的坎,STM32的库则给」我们一次提升C的机会凡是可以从书本中找到的,相信我们基本都可以学会,很多初学者并不是不够聪明或者勤奋,只是缺少方向性的指导罢了。对于这欠缺的知识点我们稍微花点时间就可以掌握,剩下的就是不断地实践词试。这里我为大家推荐·本C语言的书籍《C和指针》。2、程序架构设计思想的欠缺这个比较难搞,很多C语言学习得挺好好的人,也比较难掌握。还好我们遇到了SIM32的库,这给了我们一个学习和提升C语言绝佳的机会。库的整个架构是如何搭建起来的,代码上是如何如何一步一步写出来的:从寄存器映像开始,到寄存器的封装,然后到函数的编写,到每个外设函数对应的驱动文件,这里面涉及到了大量的条件编译,文件包含的思想,对应刚写过几行51单片机的初学者来说简直就是噩梦。但是,如果你把这系列的关系弄明自了,那么对库的整个架构也了解的差不多了,以后你就不用嚷嚷着说要操作奇存器了。如果你一开始不喜欢用库,对库开发很忌惮,那么请自问:是不是我的C语学得不够好。库是一种全新的学习方法,是一种河流,我更把它看做是与C语言的又一次历练和提升。是否用库,只差你一个闪亮的回眸第6页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列1.3用寄存器点亮LED为了顺利过渡到库开发,在STM32编程的开始,我们对照51点亮一个LED的方法,给大家演示一下STM32如何用操作寄存器的方法点亮一个IFD,然后再慢慢讲解到底什么是库,让大家知道库跟寄存器的关系1.3.1用51点亮一个LED在用STM32点亮一个LED之前,我们先来复习下用5如何点亮一个LED。硬件上我们假设51单片札的P0口的第0位接了一个LED,负逻辑亮。如果我们要点亮这个LED,代码上我们会这么写1P0=0XFF;//总线操作点亮FD这时侯我们就把LED点亮了,如果要关掉LED,则是:1P0=0xFF;//总线操作关闭二ED这里面我们用的是总线操作的方法,即是对P0口的8个1O同时操作,但起作用的只是P0^0除了这种总线操作的方法,我们还学习过位操作,利用51编译器的关键字sbit,我们可以定义个位变量1sbit工E0^0那么LED=0;就点亮了LED,LED=1;就关闭了LED。为了让程序看起来见名知义,我们定义两个宏:1 #define on 02 define OfF 1点亮和关闭LED的代码就变成了:1 LED//位操作点亮IED2 LED= OFF//位操作关闭LD稍微整理下代码,整体的效果就是:1//假设51单片机的P0~0口接TFD,负逻辑点亮3 #define ON 04 definc Ofe 16 sbit lEd poo8 void main(void)第7页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列9{10PO OXFE;/总线操作点亮0=0XE彐//总线操作关闭LED13工ED=ON;//位操作点亮LED14LED=OF彐;/位操作关闭LED15」上血总线和位操作的的方法,学过51的朋友是非常熟悉的,也很容易理解。那么我们再说一下大家容易忽略的几个知识点。什么是寄存器在点亮LED的时候,我们都是用操作寄存器的方法来实现的,那大家是否想过,这个寄存器到底是什么?为什么我们可以直接操作P0口?解答上面的问题之前,我们先简单介绍下51单片机的主要组成部分,这对我们学习其他单片机也有好处。我们以国内的STC89C51为例,该单片机主要由51内核、外设IP、和总线这三人部分组成。内核是由 Intel公司生产的,外设P就是STC公司在内核的基础上添加的诸如定时器、串口、IO凵等这些东西,总线就是用米连接內核和外设的接凵单元。 Intel在这里属于IP核设计公司,STC属」I设计公司。世界上能设计IP核的公司屈指可数。我们非常熟悉的ARM公司就属于IP核设计公司,ARM给其他公司授权,其他IC公司就在ARM内核上设计出各具特色的MCU,我们后面要学习的STM32就是属于一中基于ARM内核的MCU。寄存器则是内置于各个IP外设中,是一种用于配置外设功能的存储器,就是一种内存,并且有想对应的地址。学过C语言我们就知道,要操作这些内存就可以使用C语言中的指针,通过寻址的方式来操作这些具有特殊功能的内存一寄存器。比如P0口对应的地址是0X80,那么我们要修改0X80这个地址对应的内存的内容的话,按照常理可以这样操作1*(+0X80)=0XEE;点亮LED可当我们编译的吋候,编译器会报错,在51里面只能通过SFR和SBIT这两个关键字来实现寄存器映像,不能直接操作寄存器对应的地址,这是51相较于STM32不同的地万51单片机的这些寄存器位于地址80H~HFH中,对应着128个地址,但不是每个地址都是有效的,51系列的单片机有21个,52系列的则有26个,其他的都是保留区第8页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列表2AT89c52SFR映象及复位状态OFBDEFHDFOHo00000DFTHOE8H0D000000DETH00000003DOTHOC8H0000000)XXXXXXODDCFHx00000037HEDAFH0粪0H11111111DATHSCON98H00000002SBUF9FHP1111111197HTCON88H0000000)TMODTLOTL100000000000000000000000000000000000BFHSPDPHPCON80H1DPLco111OXXX0000图351寄存器映射2.寄存器映射实际上我们在编程的吋侯并不是通过指针来操作奇存器的,而是直接给PO、Pl这些端口寄存器赋值。那么这些外设资源是如何与地址建立一一对应的关系(寄存器映射定义),这得益与51特有的两个关键字:SFR和sbit,其但单片机没有,只能用其他的方式来实现寄存器映射。这两个关健字帮我们实现了所有寄存器的定义,所以我们才可以像操作普通变量一个米操作寄存器。其实我们一开始提到的点亮LED的代码,全貌应该是这样的:1 sfr pocx80;//寄存器定义2P0=0ⅩFE;/总线操作点亮LED为了方便起见,我们可以扣奇存器映射全部写好封装在个头文件里面,不用每用个寄存器就定义一次。其实这方面的工作不用我们做,我们在编程的时候都会在开始的地方添加一个头文件1 include 第9页共53页C秉火《零死角玩转STM32》一F1系列这个头文件已经实现了全部寄存器的定义,该文件是kei自带,在安装目录:KeiC5IINC可以找到。这个文件实现了字节寄存器和位寄存器的定义2 REG514 Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller5 Copyright (c)-988-2002 Keil ELektronik GIbH and Kei- Software, Inc6 All rights reserved.9 +ifdef REG5- H10#define RFG5. H1112/* BYTF, Reci ster *13sfr0=x80;1456PEE2×90sfrCaO;13BO17 sfr PSWRDO18 sfr AccCeO:901strBsExFO;12222x8-;3 sIr PCoN24 sr icon Cx8825 sfr TMOD Cx89:sfr TloxiA2222367890sfr TCx8Bfr TCx8Cifr Ti18D831 sfr t2×B832 sfr sLHHEPCB9833 sfr sbuf993436/* BIT Register37/+PSW*/38 sbit CYOxD39 sbit ACOxD640 sbit Fo41 sbit rs0xD4;43 sbit ov44 sbit P=0×D0;4546/*TCON*/47 sbit TF0x8F;48 sbit TR0x8E;49 sbit TFo0x8D:50 sbit mro0x8C51 sbit IE-= 0x8B;53 sbit Ieo0x894 shit tto08856/+IE57 sbit eA0×AF58 sbit fs0×AC59 sbit er0×AB;60 sbit EX0×AA61 sbit ero0x90×A8第10页共53页
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