MCT8000F48100F48200F4系列运动控制器

MCT8000F4/8100F4/8200F4系列运动控制器硬件使用手册中国运动控制领导者2001深圳市摩信科技有限公司MCT8000F4/8100F4/8200F4系列运动控制器硬件使用手册版本2.00深圳市摩信科技有限公司深圳市高新科技工业园南区R-4栋深圳虚拟大学园5楼邮编：518057电话：[phone]传真：[phone]网址：版权声明深圳市摩信科技有限公司保留所有权力深圳市摩信科技有限公司（以下简称摩信科技）保留在不事先通知的情况下，修改本手册中的产品和产品规格书的权力。摩信科技不承担由于使用本手册或本产品不当，所造成直接的、间接的、特殊的、附带的或相因而生的损失或责任。摩信科技具有对本产品的专利权、版权和其它知识产权。未经授权，不得直接或者间接地制造、加工使用本产品及其相关部分。如何使用本手册本使用手册提供了正确使用MCT8000F4系列运动控制器的信息。另一本手册，《MCT8000FX/8100FX/8200FX系列运动控制器：软件使用手册》说明了使用这些控制器所要用到的命令和函数。您的运动控制器设计上可用于所有的电机控制系统，如直流伺服、交流伺服和步进电机控制系统。为满足您的应用要求，必须设定和配置适当的软件环境。请参照《MCT8000FX/8100FX/8200FX系列运动控制器：软件使用手册》了解详细情况。警告：运动中的机器有危险！使用者有责任在机器中设计有效的出错处理和安全保护机制，摩信科技没有义务或责任对由此造成的附带的或相因而生的损失负责。目录目录第一章绪论……………………………………………………………………………………..…(1)1.1概述......................................................................................………………………………..(1)1.2电机类型简介.................................................................................………………………...(2)1.2.1输入信号为+/-10V的标准伺服电机...........................…………………………...….(2)1.2.2输入信号为正弦波换向信号的无刷伺服电机.......……………...…………………(2)1.2.3输入信号为脉冲和方向信号的步进电机.......................…………………………...(2)1.3系统组成……………………………………………………………………………………(3)1.3.1电机..........................……………………………………………………….………...(3)1.3.2放大器.........................…………………………………………………………..…...(3)1.3.3编码器......................………………………………………………………..………..(4)1.4系统结构简介…………………………………………………………….……….………..(5)1.5应用…………………………………………………………………………….…………...(6)第二章MCT8000F4/8100F4/8200F4控制器的安装………………………...…..………..(7)2.1安装前注意事项....................................................……......................………..……………..(7)2.2主机配置要求.....................................……................................…………..…..…………….(7)2.3MCT8000F4控制器的设置………...………............................................…………..……….(8)2.4插入MCT8000F4控制板...........................................……………………………………....(10)2.5运行自检测程序…………………………………………………………………………....(10)第三章主机接口……………………………………………………………………….……..…(11)第四章数字信号处理芯片TMS320C31……………………...…………….……….………(12)4.1DSP内存映射................................................................................…....………….…………(13)4.2片外内存......................................................................………......……………….……...…(14)4.3串行接口.............................................................................……………………….………..(15)4.4DSP外部中断..............................................................……………………...………………(15)第五章输入/输出子系统……………………………………………..……………………….(16)5.1模数转换…………………………………………………………………...…..…………...(16)5.2数模转换……………………………………………………………….………...…………(16)5.3数字I/O口……………………………………………………………….………………….(16)5.4编码器接口………………………………………………………………………………....(16)第六章JTAG接口……………………………………………………………..…………………(17)第七章接线端子的分布…………………………………………………………...………….(18)第八章MCT8000F4控制器技术规格书………………………………………….…………(22)第九章故障诊断………………………………………………………..……………………….(23)9.1概述…………………………………………………………………………..……...….…(23)9.2安装…………………………………………………..……………………………………(23)9.3通信…………………………………………….………………………………………….(23)9.4稳定性………………………………………………………………….………………….(23)产品质量保证书...………………………………………………………………………………..(24)附录1MCT8000F4-IO接口板………………….………………………………………………(25)附录2应用实例…………………………………………………...……………………………..(30)附录3常见问题解答…………………………………………………...………………………(34)索引…………………………………………………...………………………………………………(40)绪论第一章绪论1.1概述MCT8000F4/8100F4/8200F4系列控制器可以通过ISA/PCI总线或USB接口直接与PC机相连接，不同型号的控制器连接方式不同。其中，MCT8000F4系列的接口为ISA总线，MCT8100F4系列为PCI总线，而MCT8200F4是USB接口。由于采用了最新的DSP和FPGA技术，这些控制器都具有高速通信功能、高频率的编码器计数功能和低电磁辐射等特点。经过特殊的设计，所有的MCT8000F4/8100F4/8200F4控制器都能基于主机运行或者脱离主机独立运行。借助于MCT8000F4的软件包，控制器可以自动选择本地或互联网两种方式运行。有关详细情况可参考《MCT8000FX/8100FX/8200FX系列运动控制器：软件使用手册》。MCT8000F4/8100F4/8200F4系列控制器提供两个双端口RAM通信通道，一个通道用于发送和接收命令，另一个通道用于主机与控制器之间的数据传递，实现了在程序运行过程中，实时读取控制器运行状态和参数的功能。控制器可实现高速伺服控制，编码器计数频率高达17MHz，步进电机每轴的最高脉冲频率均可达到2.0MHz，每轴的伺服刷新周期为10µs。控制器上有2M的闪存（FLASH）用于非易失性存储，可保存应用程序、系统参数、数组和底层软件。新版本的底层软件可以在不拔出运动控制器的情况下，方便地通过主机进行在线升级。另外，也可以选择将底层软件保存在1M的可擦写只读存储器（EPROM）中。MCT8000F4/8100F4/8200F4可将多至32轴的控制器集成在一个ISA/PCI/USB卡上。其中MCT8000F2、MCT8000F4二至四轴控制器集成在一块7.6x3.9卡上；MCT8000F6、MCT8000F8六至八轴控制器集成在一块8.7x3.9卡上。即将推出的MCT8000F32控制器，集成在一个ISA/PCI/USB卡上。若需了解详情，请向摩信科技客户服务中心咨询。MCT8000F4/8100F4/8200F4控制器可解决复杂的运动控制问题，如点动、点到点定位、矢量定位、电子齿轮、多轴联动和轮廓控制。控制器的自动加减速功能消除了运动冲击，从而实现平滑的运动轨迹。为平稳地跟踪复杂轨迹，MCT8000F4/8100F4/8200F4实现了任意直线和圆弧段的连续矢量进给。控制器具有多轴的电子齿轮功能和主从运动功能。为与外部事件同步，MCT8000F4/8100F4/8200F4提供了16位可编程的数字输入/输出，32位数字输入，32位数字输出和6个用于模拟传感器、压力变送器等模拟信号输入的通道，以及4个模拟信号控制通道。MCT8000F4控制器还提供了特制的光电隔离输入，可用于限位开关、运动取消、系统归零和其它信号的中断输入。控制器附带的软件包，提供了JAVA环境下功能强大的应用程序操作界面，可实现PID参数自动调节和自整定，在PC机的屏幕上显示运动轨迹，编译G指令程序等功能。驱动程序可用于Windows95/98/NT操作系统。1.1概述1绪论1.2电机类型简介MCT8000F4/8100F4/8200F4可控制下述类型的电机：1.输入信号为+/-10V的标准伺服电机（直流或交流）；2.输入信号为脉冲和方向信号的标准伺服电机（直流或交流）；3.输入信号为正弦波换向信号的无刷伺服电机；4.输入信号为脉冲和方向信号的步进电机；5.其它驱动装置，如液压阀–请咨询摩信科技了解详情。用户可通过编程使每个轴控制不同类型的电机，具有极大的灵活性。.1.2.1输入信号为+/-10V的标准伺服电机MCT8000F4/8100F4/8200F4采用了12位的数模转换器、带有标准的PID算法，具有很高的控制精度。在出厂前控制器已设置为标准伺服电机控制，这种设置，控制器向伺服放大器提供+/-10V的模拟信号。1.2.2输入信号为正弦波换向信号的无刷伺服电机标准伺服电机与无刷伺服电机的主要区别是无刷伺服电机需要正弦波换向信号。许多放大器，可产生无刷伺服电机所需的正弦波换向信号。在这种情况下，无刷伺服电机的控制方法与标准伺服电机一样。1.2.3输入信号为脉冲和方向信号的步进电机MCT8000F4/8100F4/8200F4可控制步进电机。这种模式，控制器向放大器提供两