運(yùn)動(dòng)控制卡-固高卡硬件

1、固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD第三章GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器硬件結(jié)構(gòu)及接線3.1系統(tǒng)硬件GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器提供了 2個(gè)外部接口與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換。 同時(shí)，運(yùn) 動(dòng)控制器上有4組跳線（或開關(guān)）選擇控制器與主機(jī)通訊的接口地址、 中斷矢量號(hào)和 控制器的工作模式。表3.1為上述接口與跳線的定義。為了防止靜電損害運(yùn)動(dòng)控制器，請(qǐng)?jiān)诮佑|控制器電路或插/拔控制器之前觸摸有效接地金屬物體（如：計(jì)算機(jī)金屬外殼）以泄放身體所攜帶的靜電荷。表 3.1 GT-400-SG 接 口定義定義功能CN1GT-400-SG驅(qū)動(dòng)控制接口CN2GT-400-

2、SG 外部 I/O 接口CN4調(diào)試接口（非用戶使用接口）CN3調(diào)試接口（非用戶使用接口）CN5電源輸入（對(duì)于 PC104）JP1GT-400-SG 基地址開關(guān)（對(duì)于 ISA/PC104總線）JP2GT-400-SG中斷矢量號(hào)跳線器（對(duì)于 ISA/PC104總線）JP3看門狗跳線器JP4調(diào)試用（非用戶跳線器）3.1.1 GT-400-SG主機(jī)通訊接口基地址JP1為GT-400-SG的基地址開關(guān)，開關(guān)定義如表3.2所示，控制器出廠默認(rèn)基地 址為0x300（ 16進(jìn)制）。運(yùn)動(dòng)控制器從該地址起連續(xù)占用 14個(gè)主機(jī)I/O地址，實(shí)現(xiàn)與 主機(jī)的通訊。用戶在安裝 GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器之前，請(qǐng)檢查主機(jī)地

3、址占用情況以 免地址發(fā)生沖突，影響系統(tǒng)工作。表3.3為GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器的基地址跳線選擇 表。表3.4提供了 PC機(jī)已占用的I/O地址，供設(shè)置GT-400-SG的基地址時(shí)參考。3-1固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD表3.2JP1基地址開關(guān)默認(rèn)定義ONOFF地址編號(hào)定義A 4ONA 5ONA 6ONA 7ONA 8OFFA 9OFF3-3固高科技

4、（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD表3.3GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器基地址開關(guān)選擇表基地址（hex）A9A8A7A6A5A40x100ONOFFONONONr on0x120ONOFFONONOFFON0x140ONOFFONOFFONON0x160ONOFFONOFFOFFON0x180ONOFFOFFONONON0x1a0ONOFFOFFONOFFON0x1c0ONOFFOFFOFFONP ON 0x1e0ONOFFOFFOFFOFFON0x200O

5、FFONONONONON0x220OFFONONONOFFr on0x240OFFONONOFFONON0x260OFFONONOFFOFFON0x280OFFONOFFONONr on0x2a0OFFONOFFONOFFON0x2c0OFFONOFFOFFONON0x2e0OFFONOFFOFFOFFr on :0x300（默認(rèn)）OFFOFFONONONON0x320OFFOFFONONOFFr ON -0x340OFFOFFONOFFONON0x360OFFOFFONOFFOFFON0x380OFFOFFOFFONONr on0x3a0OFFOFFOFFONOFFON0x3c0OFFOFF

6、OFFOFFONON0x3e0OFFOFFOFFOFFOFFON表3.4 PC機(jī)已占用地址表ISA總線地址分配功能00001FDMA控制器102003F中斷控制器104005F定時(shí)器06006F鍵盤07007F實(shí)時(shí)時(shí)鐘NMI08009FDMA頁(yè)寄存器0A00BF中斷控制器20C00DFDMA 控制器20F00FF數(shù)學(xué)協(xié)處理器1F01F8硬盤驅(qū)動(dòng)器20020F游戲口210217擴(kuò)展單元3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3-5固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD27827F并行口 22B

7、0 -2DF可選擇EGA2F82FF異步通信口 230031F原型卡36036FPC網(wǎng)絡(luò)卡37837F并行口 138038FSDLC通信口 2390393保留3A0 -3A9SDLC通信口 13B0 -3BFIBM單顯3C0 -3CFEGA3D0 -3DF彩顯/圖顯3F03F7軟盤驅(qū)動(dòng)器3F83FF異步通信口 2X2E1GPIB適配器X390X393異步通信口 13.1.2主機(jī)中斷矢量運(yùn)動(dòng)控制器提供時(shí)間中斷和事件中斷信號(hào)，供主機(jī)使用。 JP2為GT-400-SG運(yùn) 動(dòng)控制器中斷矢量跳線器。跳線器的跳針定義如表3.5所示。GT-400-SG設(shè)置的默認(rèn) 中斷矢量號(hào)為IRQ10。2 10 跳針功能跳

8、針功能1IRQ15 2中斷請(qǐng)求3IRQ144中斷請(qǐng)求5IRQ12 6中斷請(qǐng)求7IRQ118中斷請(qǐng)求9IRQ1010中斷請(qǐng)求表3.5主機(jī)中斷矢量跳線定義3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3-#固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD3.1.3其它跳線定義運(yùn)動(dòng)控制器提供看門狗實(shí)時(shí)監(jiān)視其工作狀態(tài)。JP3為看門狗跳線選擇器。用戶通 過跳線設(shè)置使看門狗有效后，當(dāng)控制器死機(jī)時(shí)，看門狗在延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)使控制 器復(fù)位。默認(rèn)設(shè)置時(shí)，看門狗無(wú)效?？撮T狗有效:I口1 2 3關(guān)閉看門狗（默認(rèn)）:|1 2 3

9、JP4 為控制器調(diào)試跳線選擇器，出廠時(shí)已設(shè)定，用戶不得更改跳線JP4（默認(rèn)）：|1 |12 33.2 GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器接口GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器需與接口端子板等附件配套使用，圖3.2是它與這些附件的連接圖。先將GT-400-SG的CN2接口用隨板配備的扁平電纜與轉(zhuǎn)接擋板相連接。將GT-400-SG插入計(jì)算機(jī)內(nèi)的空ISA插槽內(nèi)，并固定在計(jì)算機(jī)機(jī)箱上。將轉(zhuǎn)接擋板固定 在機(jī)箱上的合適位置。GT-400-SG的CN1接口通過隨板配備的屏蔽電纜直接與接口端 子板上的CN1接口相連接。轉(zhuǎn)接擋板的CN2接口通過隨板配備的屏蔽電纜，連接到接 口端子板上的CN2接口。GT-400-SG的所有控

10、制信號(hào)，都是經(jīng)過接口端子板與控制對(duì) 象連接的。下面將分別對(duì) GT-400-SG及接口端子板上的連接器和接線端子加以介紹。GT-40Q-SGCM3 CN5CN7 圖3.2運(yùn)動(dòng)控制器與接口端子板連接示意圖3.2.1 GT-400-SG 控制接口 CN1CN1為GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器的驅(qū)動(dòng)控制接口。該接口連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。表3.6為GT-400-SG控制接口定義。GT-400-SG的CN1與接口端子板的CN1定義相同，CN1接口主要用于電機(jī)的控制。 用戶在使用運(yùn)動(dòng)控制器之前，須了解運(yùn)動(dòng)控制器的接口信號(hào)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接口定 義，妥善連線并避免帶電插拔接口。否則，信號(hào)連接錯(cuò)誤或帶電操作可能導(dǎo)致系統(tǒng)正

11、 反饋或硬件損壞使系統(tǒng)不能正常工作。表3.6GT-400-SG控制接口 CN 1定義引 腳信號(hào)說明引 腳信號(hào)說明引 腳信號(hào)說明1224322344324PULSE0+1軸脈沖輸岀45PULSE0-1軸脈沖輸岀4DIR0+1軸方向信號(hào)輸出25DIR0-1軸方向信號(hào)輸出4652647627487PULSE1+2軸脈沖輸岀28PULSE1-2軸脈沖輸岀49DIR1 +2軸方向信號(hào)輸出8DIR1-2軸方向信號(hào)輸出295093051103152PULSE2+3軸脈沖輸岀11PULSE2-3軸脈沖輸岀32DIR2+3軸方向信號(hào)輸出53DIR2-3軸方向信號(hào)輸出1233541334551435PULSE3+

12、4軸脈沖輸岀56PULSE3-4軸脈沖輸岀15DIR3+4軸方向信號(hào)輸出36DIR3-4軸方向信號(hào)輸出57A4+輔助編碼器1輸入16A4-輔助編碼器1輸入37B4+輔助編碼器1輸入58B4-輔助編碼器1輸入17C4+輔助編碼器1輸入38C4-輔助編碼器1輸入59A5+輔助編碼器2輸入18A5-輔助編碼器2輸入39B5+輔助編碼器2輸入60B5-輔助編碼器2輸入19AD_CLK同步串行時(shí)鐘40AD_TX同步串行發(fā)送61AD_RX同步串行接收20AD_RF同步信號(hào)41N/A保留62GND數(shù)字地21GND數(shù)字地42+5V電源輸岀322 GT-400-SG 控制接口 CN2CN2為GT-400-SG輸

13、入/輸出接口。該接口用于限位開關(guān)、 Homd言號(hào)輸入、電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器報(bào)警清除、驅(qū)動(dòng)使能、報(bào)警信號(hào)輸入和通用輸入 /輸出以及RS-232。表3.7是 接口端子板和轉(zhuǎn)接擋板的 CN2接口定義（注意：GT-400-SG上的CN2引腳定義不同）。表 3.7 為 GT-400-SG CN2 定義引 腳信號(hào)說明引 腳信號(hào)說明引 腳信號(hào)說明1ENABLE01軸驅(qū)動(dòng)允許22ENABLE12軸驅(qū)動(dòng)允許43ENABLE23軸驅(qū)動(dòng)允許2ENABLE34軸驅(qū)動(dòng)允許23RESET01軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除44RESET12軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除3RESET23軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除24RESET34軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除45ALM01軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警4ALM

14、12軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警25ALM23軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警46ALM34軸驅(qū)動(dòng)報(bào)警5HOME01軸原點(diǎn)輸入26HOME12軸原點(diǎn)輸入47HOME23軸原點(diǎn)輸入6HOME34軸原點(diǎn)輸入27LIMIT0+1軸正向限位48LIMIT0-1軸負(fù)向限位7LIMIT1 +2軸正向限位28LIMIT1-2軸負(fù)向限位49LIMIT2+3軸正向限位8LIMIT2-3軸負(fù)向限位29LIMIT3+4軸正向限位50LIMIT3-4軸負(fù)向限位9EXI0通用數(shù)字量輸入30EXI1通用數(shù)字量輸入:51EXI2:通用數(shù)字量輸入10EXI3通用數(shù)字量輸入31EXI4通用數(shù)字量輸入52EXI5通用數(shù)字量輸入11EXI6通用數(shù)字量輸入32 1EXI7

15、通用數(shù)字量輸入53EXI8:通用數(shù)字量輸入12EXI9通用數(shù)字量輸入33EXI10通用數(shù)字量輸入54EXI11通用數(shù)字量輸入13EXI12通用數(shù)字量輸入34 1EXI13通用數(shù)字量輸入55EXI14r通用數(shù)字量輸入14EXI15通用數(shù)字量輸入35EXO0通用數(shù)字量輸岀56EXO1通用數(shù)字量輸岀15EXO2通用數(shù)字量輸岀36EXO3通用數(shù)字量輸岀(57EXO4:通用數(shù)字量輸岀16EXO5通用數(shù)字量輸岀37EXO6通用數(shù)字量輸岀58EXO7通用數(shù)字量輸岀17EXO8通用數(shù)字量輸岀38EXO9通用數(shù)字量輸岀59EXO10:通用數(shù)字量輸岀18EXO11通用數(shù)字量輸岀39EXO12通用數(shù)字量輸岀60EX

16、O13通用數(shù)字量輸岀19EXO14通用數(shù)字量輸岀40EXO15通用數(shù)字量輸岀61GND數(shù)字地20RXRS-232輸入41GND數(shù)字地62+5V電源輸岀21TXRS-232輸出42+5V電源輸岀323接口端子板控制接口 CN3CN3接外部電源，以保證 CN2各引腳正常工作。板上標(biāo)有+12V+24V的端子接 +12V- +24V,標(biāo)有OGN的接外部電源地，至于使用的外部電源的具體的電壓值，取 決外部的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的供電要求，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求選擇電源。3-7固高科技（深圳）有限公司GOOGOL TECHNOLOGY （SHENZHEN） LTD324接口端子板控制接口 CN4CN4用于串行通

17、訊的信號(hào)連接。表3.8端子板CN4定義引腳信號(hào)說明引腳信號(hào)說明1 :62RXRS-232接收73TXRS-232發(fā)送8495GND數(shù)字地3.2.5端子板控制接口 CN5 CN6 CN7 CN8CN5、CN6、CN7、CN8使用時(shí)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連， CN5對(duì)應(yīng)1軸，CN6對(duì)應(yīng)2 軸，CN7對(duì)應(yīng)3軸，CN8對(duì)應(yīng)4軸。以CN5為例，表3.9提供了各引腳的定義。CN6、 CN7、CN8的定義與 CN5完全相同。外部電源地指+12V+24V地。在脈沖控制信號(hào)輸出的方式下，有兩種工作模式。一種是脈沖、方向信號(hào)模式， 此時(shí)，弓I腳23、11輸出差動(dòng)的脈沖控制信號(hào)，引腳9、22輸出差動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)。 另一種

18、工作模式是正反脈沖模式，此時(shí)，引腳9、22輸出差動(dòng)的正轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)，引腳23、11輸出差動(dòng)的反轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)。如果驅(qū)動(dòng)器需要的信號(hào)不是差動(dòng)信號(hào)， 將相應(yīng)信號(hào)接于上述差動(dòng)信號(hào)輸出的正信號(hào)端（即引腳9、23）。輸出波形見表3.10。表3.9端子板CN5定義引腳信號(hào)說明引腳信號(hào)說明1：OGND外部電源地14OVCC+ 12V/+24V 輸出2ALM0驅(qū)動(dòng)報(bào)警15RESET0驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除3ENABLE。驅(qū)動(dòng)允許164175186197P+5V電源輸出20GND數(shù)字地821GND數(shù)字地9:DIR0+步進(jìn)方向輸出22DIR0-步進(jìn)方向輸出10GND數(shù)字地23PULSE0+步進(jìn)脈沖輸出11PULSE0-步

19、進(jìn)脈沖輸出24GND數(shù)字地122513GND數(shù)字地表3.10步進(jìn)輸出波形輔出方武引1捌正轉(zhuǎn)-PULSE23-111_TLTLTL_+PULSE9-22_TLTLTL1PULSE+23-11-TLTLTL_TLTLTUDIR9-22J1有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器沒有驅(qū)動(dòng)允許、驅(qū)動(dòng)報(bào)警和驅(qū)動(dòng)報(bào)警清除信號(hào)線時(shí)，則可以 不接。326接口端子板控制接口 CN9 CN10CN9、CN10對(duì)應(yīng)于兩個(gè)輔助編碼器輸入接口 （可選），用戶若需要該功能，在定 購(gòu)時(shí)特別申明。其引腳定義見表 3.11、表3.12。表3.11端子板CN9定義引腳信號(hào)說明引腳信號(hào)說明1A4+編碼器輸入6A4-編碼器輸入:2B4+編碼器輸入7B4-

20、編碼器輸入3:C4+編碼器輸入8C4-編碼器輸入:49GND數(shù)字地5+5V電源輸出表3.12 端子板CN10定義引腳信號(hào)說明引腳信號(hào)說明1A5+編碼器輸入6A5-:編碼器輸入2B5+編碼器輸入7B5-編碼器輸入3849GND數(shù)字地5+5V電源輸出327接口端子板控制接口 CN11GT-400-SG 為用戶提供了 8路模擬輸入通道（可選），用戶若需要該功能，在定 購(gòu)時(shí)特別申明。表3.13端子板CN11定義引腳信號(hào)說明引腳信號(hào)說明1AIN0模擬輸入9AGND模擬地2AIN1模擬輸入10AGND模擬地3AIN2模擬輸入11AGND模擬地4AIN3模擬輸入12 :AGND:模擬地5AIN4模擬輸入13

21、AGND模擬地6AIN5模擬輸入14 TAGND:模擬地7AIN6模擬輸入15AGND模擬地8AIN7模擬輸入3.2.8 端子板控 制接口 CN12,CN13,CN14CN12、CN13、CN14用作專用及通用數(shù)字量輸入/輸出。引腳定義見表3.14表3.16。引腳EXI0除作輸入外，還可用作PC機(jī)的外部中斷及一號(hào)輔助編碼器信號(hào)鎖存 （可選）。另外，通用輸出的供電可以從 CN12或 CN13±引出。表3.14端子板CN12引腳定義引腳信號(hào)說明1HOME01軸原點(diǎn)輸入2HOME12軸原點(diǎn)輸入3HOME23軸原點(diǎn)輸入4HOME34軸原點(diǎn)輸入5LIMIT0+1軸正向限位6LIMIT0-1軸負(fù)

22、向限位7LIMIT1 +2軸正向限位8LIMIT1-2軸負(fù)向限位9LIMIT2+3軸正向限位10LIMIT2-3軸負(fù)向限位11LIMIT3+4軸正向限位12LIMIT3-4軸負(fù)向限位13EXI0通用輸入14EXI1通用輸入15OGND外部電源地16OVCC+12V/+24V 輸出表3.15 端子板CN13引腳定義引腳信號(hào)說明1EXI2通用輸入2EXI3通用輸入3EXI4通用輸入4EXI5通用輸入5EXI6通用輸入6EXI7通用輸入7EXI8通用輸入8EXI9通用輸入9EXI10通用輸入10EXI11通用輸入11EXI12通用輸入12EXI13通用輸入13EXI14通用輸入14EXI15通用輸入

23、15OGND外部電源地16OVCC+ 12V/+24V 輸出表3.16端子板CN14引腳定義引腳信號(hào)說明1EXO0通用輸出2EXO1通用輸出3EXO2通用輸出4EXO3通用輸出5EXO4通用輸出6EXO5通用輸出7EXO6通用輸出8EXO7通用輸出9EXO8通用輸出10EXO9通用輸出11EXO10通用輸出12EXO11通用輸出13EXO12通用輸出14EXO13通用輸出15EXO14通用輸出16EXO15通用輸出3.3 GT-400-SG運(yùn)動(dòng)控制器連接方法3.3.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及專用輸入連接方法一般的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與運(yùn)動(dòng)控制器連接， 包括三個(gè)部分：脈沖輸出、專用輸出、 專用輸入。運(yùn)動(dòng)控制器的任何控制軸，都可以根據(jù)用戶的要求設(shè)置成脈沖控制信號(hào)輸 出的形式，用來控制步進(jìn)電機(jī)或脈沖方式控制的伺服電機(jī)。脈沖輸出、專用輸出通過端子板CN5 CN6 CN7 CN8與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，連接方法見圖 3.3 圖3.4。圖3.3脈沖控制輸出信號(hào)連接圖圖3.4專用輸出信號(hào)連接圖步老電機(jī)專用輸入通過端子板 CN5 CN6 CN7 CN8 CN12與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及外部開關(guān)相連, 連接方法見圖3.5。驅(qū)動(dòng)器報(bào)警輸入信號(hào)為常閉狀態(tài)，（用戶不用時(shí)，請(qǐng)將該