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運動控制常見問題及處理

供稿:深圳市升立德科技有限公司 2020/5/22 9:24:08

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  • 關鍵詞: PCI板卡 運動控制
  • 摘要:文章對運動控制常見問題及處理進行了詳細介紹。

安裝調試:安裝PCI接口的運動控制器,在WINDOWS中沒有提示找到新設備(通訊異常)。
原因:
1. 板卡驅動是否正確安裝。
2.計算機主板兼容性差。
3.PC機PCI插槽與運動控制器PCI金手指接觸不良。
4運動控制器未安裝到位。
解決方案:
1.請檢查板卡驅動是否正確安裝,在WINDOWS的設備管理器(可參看WINDOWS幫助文件)中查看驅動程序安裝是否正常。如果發現有相關的黃色感嘆號標志,說明安裝不正確,需要按照軟件部分安裝指引,重 新安裝;
2 更換PC機。
3更換PCI插槽,檢查插槽內金屬彈片是否整齊、干凈;控制器金手指用防靜電物品擦拭干凈。
4 控制器PCI金手指要插到底,要注意機箱擋板不能過高擋住運動控制器,否則要更換機箱。


硬件接線:控制卡脈沖控制模式單端輸出如何接線?差分輸出如何接線?
單端輸出:脈沖控制模式分為兩種,即“脈沖+方向”和“CCW/CW”模式,兩種模式的單端接法是一樣的,只需要將控制器端的pluse+/dir+/5V和驅動器端的pluse+/dir+/5V相連接即可。
注意:若驅動器端的5V電壓不是有控制器端提供,而是有外部開關電源提供的,此時仍需要采用此種接線方法(CCW/CW模式),則需要將控制器的5V電和外部供電電源模塊的5V電短接,即將5V共起來。
雙端輸出(差分輸出):脈沖控制的兩種模式,即“脈沖+方向”和“CCW/CW”模式,兩種模式的雙端接法也是一樣的,需要將控制器端的pluse+、pluse-   /dir+、dir-、GND和驅動器端的pluse+、pluse-  dir+、dir-、GND連接即可。
注意:控制器輸出模式采用差分接線方法,采用雙絞線的形式,相比單端接線方法,能夠增強抗干擾能力。單端接線時抗干擾的能力較弱。詳情可參看控制卡用戶手冊。

硬件接線:接步進電機,無法運動。
原因:
步進電機接線或者接收電平不對。
解決方法:
1. 可以用motion演示軟件進行測試,觀察脈沖計數等是否正常;
2 確認步進電機是否是接受5VTTL的方波脈沖信號;
3.是否已經接上供給脈沖和方向的外部電源,檢查電機是否自鎖,確保驅動器工作正常,沒有出現報警。
4.步進分差分接法,單端共陽,及單端共陰接法可參考用戶手冊。

硬件接線:運動控制器以步進模式(輸出脈沖)控制電機,有一個方向運動正常,另一個方向不動(限位未觸發,負載無影響)。

原因:
運動控制器脈沖輸出和驅動器接收方式不匹配。運動控制器輸出方式:正脈沖+負脈沖(CW+CCW),驅動器接收方式:脈沖+方向(PULSE+DIR)
解決方案:
修改運動控制器或驅動器參數使控制器脈沖輸出和驅動器接收方式匹配。

硬件接線:電機可以轉動,但工作不正常。

原因:
接線錯誤或干擾
解決方法:
1.檢查控制卡和驅動器是否正確接地,抗干擾措施是否做好;脈沖和方向信號輸出端光電隔離電路中使用的限流電阻過大,工作電流偏??;
3.步進電機線圈串聯或并聯的接線不正確。

硬件接線:控制卡接某些步進電機使能信號無效。

原因:
有些步進電機使能信號接收5V,控制卡端的使能信號是24V。
解決方法:
用控制卡的5V輸出來做使能信號,上電自使能,或者用24V的使能端口回路來控制,但要在該24V回路里串接電阻降壓。

硬件接線:抱閘電機的應用,經常導致線路干擾。
原因:
抱閘線圈是感性負載,在通斷電的瞬間會產生較大的感應電動勢,影響到電路。
解決方法:
1 給抱閘線圈獨立供電;
2 以松下為例:

image.png


硬件接線:限位或者home這類光電開關的電平變化檢測不到。
原因:
光電開關類型不對或者IO壞掉。
解決方法:
1 查看光電開關類型是否是NPN型,部分控制卡只支持NPN型輸入;
2 用輸出短接到輸入口或者用24V的負端短接輸入口,用Demo查看輸入指示是否有變化。

硬件接線:某個IO信號無法檢測,或者端子板控制不正常。
原因:
68pin與端子板直接連接線,連接不好導致;端子排COM未供電;
解決方法:
1 檢查68pin線;
2 檢查接頭有沒有插緊;
3 檢查接口插針有沒有插彎或短路。
4.檢查COM端是否接線。

硬件接線:運動控制器連接的驅動器沒有報警信號輸出(步進電機驅動器一般無報警信號),軸總處于報警狀態,無法使能。
原因:
運動控制器軸報警功能是重要的保護功能,電路決定端口懸空時為報警狀態。
解決方案:
1 調用函數(函數使用說明見編程手冊),取消報警功能;
2 將對應軸報警端口與外部地短路(25pin軸端口的pin2與pin1)同時端子板必須接通24V直流電源,這樣可使端口處于不報警狀態;
3控制卡可在配置文件中把報警輸入狀態取反。

安裝調試:編碼器異常
原因:
編碼器接線不正確;編碼器供電;函數調用
解決方法:
1 請檢查編碼器信號類型是否是脈沖TTL方波;
2. 查看所選編碼器說明書,檢查接線是否正確;編碼器供電是否正常;
3. 檢查全部編碼器及觸發信號的接線;做好信號線的接地屏蔽。
4. 檢查函數調用是否正確。

安裝調試:運動控制器以步進模式(輸出脈沖)控制伺服電機,伺服使能后立刻運動,電機運動不到位。
原因:
伺服驅動器接收到伺服使能信號到伺服電機使能準備好運動,有一小段延遲時間。伺服驅動器在未準備好的時間內不接收脈沖信號,因此如果控制器在伺服使能后立刻發脈沖,會丟失部分脈沖。
解決方案:
控制器執行伺服使能指令后延時一段時間再發脈沖,建議100毫秒以上。

安裝調試:能夠控制電機,但電機出現振蕩或是過沖。
原因:
參數設置不當
解決方法: 
1可能是驅動器參數設置不當,檢查驅動器參數設置;
2應用軟件中加減速時間和運動速度設置不合理。

安裝調試:能夠控制電機,但工作時回原點定位不準。
原因:
信號異常
解決方法:
1 檢查屏蔽線是否接地;
2 原點信號開關是否工作正常;
3 所有編碼器信號和原點信號是否受到干擾。

安裝調試:運動時限位信號不起作用。
原因:
信號異?;虺绦蛭蓙y
解決方法:
1限位傳感器工作不正常,限位傳感器信號受干擾;
2應用程序紊亂;可通過demo觀察限位信號變化。

安裝調試:驅動器和運動控制器都安裝了限位開關,電機運動當驅動器限位開先于運動控制器觸發時系統的坐標會發生錯亂(運動不到位)。
原因:
驅動器的限位先于控制器限位觸發時,電機不運動,但控制器沒有感知驅動器的限位已觸發所以還在發脈沖給驅動器,造成規范位置和實際位置不一致
解決方案:
1 可以改變兩個限位的觸發時序,把兩個限位的位置錯開,把控制器的限位放在前;
2 建議只使用控制卡的限位接線,控制器具有軟限位功能,可啟用。

安裝調試:運動控制器以步進模式(輸出脈沖)控制電機,連續往復運動,位置漸漸向一個方向偏移。發現在一個往復運動后,有時會偏移一個脈沖。
原因:
運動控制器脈沖輸出計數沿和驅動器脈沖接收計數沿不匹配。在換向時可能有一個沿另一方向計數。
解決方案:
修改驅動器參數接收脈沖極性。

安裝調試:控制卡發10000個脈沖,電機反饋沒有10000(運動不到位)。
原因:
電機驅動器那邊有電子齒輪比設置。
解決方法:
設置驅動器電子齒輪比為1:1關系,即接受a脈沖數為一圈,然后一圈反饋給上位機也是a個脈沖。

安裝調試:運動控制器以步進模式(輸出脈沖)控制松下伺服電機,高速運動常常少走距離,低速運動正確(運動不到位)。
原因:
高速運動時運動控制器發出的脈沖頻率太高,超過了伺服電機驅動器接收脈沖頻率極限,驅動器容易丟失脈沖。例如:松下伺服驅動器接收脈沖頻率500KHZ,超過500KHZ頻率脈沖不能穩定接收。
解決方案:
1 注意運動速度,計算最大速度時的脈沖頻率,不能超過伺服電機驅動器接收脈沖極限。必要時可以通過設置伺服電機驅動器參數,減少電機旋轉一周對應脈沖數。
2 改變接線口到高頻脈沖接收口。如松下驅動器高頻接收口可達到4MHz。

編程應用:控制卡當速度設置較大Vel超過2000時,運動完成時,規劃位置和目標位置不一致,或者電機運動已經異常,加速度或發的脈沖較少時卻正常。
原因:
1.所發的脈沖頻率已超過了驅動器接受脈沖的最大頻率,導致丟失指令脈沖,而加速度較小時,速度沒有加速到最大速度時脈沖已發完,故正常。
解決方法:
更改系統的脈沖當量值或改用高頻脈沖接收的驅動器。

編程應用:使用點動Jog+/Jog-松開后脈沖一直發,停不下來的情況。使用自己編的軟件或Demo都會出現。
原因:
通過一個CButton類實現,該類具有ButtonDown/ButtonUp、貼圖等功能,非常易于使用,但此類有可能響應不過來。
解決方法:
建議修改響應機制,使用消息響應的機制來實現此功能,不再使用Cbutton類實現。


編程應用:使用Visual Studio編寫運動控制程序,在編譯時出現“試圖加載不正確的程序”的錯誤。
原因:
1 使用的dll為32位系統編譯,而此時選擇的VS編譯平臺為64位;
2 使用的dll為64位系統編譯,而此時選擇的VS編譯平臺為32位。
解決方法:
編譯什么樣的平臺就要加載什么樣的DLL。

編程應用:在32位系統上編好的程序,64位系統上無法運行。
原因:
控制卡驅動及庫函數文件都有分32位及64位。
解決方法:
在64位系統上要更換64位的驅動,如果客戶要編輯32位的應用程序,則用32位的庫函數,配置32位(X86)的軟件編譯環境,如果客戶要編輯64位的應用程序,則用64位的庫函數,配置64位(X64)的軟件編譯環境。

編程應用:寫回零程序時,回零完成后zeropos,編碼器仍然有數值。
原因:
編碼器寄存器數值是直接由電機編碼器那邊傳輸過來,有數值說明電機還沒停穩。
解決方法:
在規劃到位之后需要加足夠的延時來等待電機到位停穩,然后再zeropos,注意查看返回值。

編程應用:基于WINODWS平臺開發的運動控制器應用軟件,使用了多線程執行運動控制器函數,經常發生函數執行出錯情況(函數返回值-1)。
原因:
運動控制器函數庫資源多線程訪問沖突,在多線程調用函數時會產生錯誤。
解決方案:
可以使用互斥條件避免同時有多個調用運動控制器函數的線程程序段執行。例:如果在定時器程序中調用運動控制器函數,則在主程序中調用運動控制器函數前關閉定時器,調用完成后開啟定時器。


審核編輯(王靜)
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