步進電機運動控制器 支持LabVIEW編程

上半部分為直接控制區，左下部為聯動控制區，右下部分為面板數據存取、端口控制和退出部分。

5.直接控制區。

通道：指明后面控制數據所在的行所屬的控制通道；

行進速度：讓相應控制通道的電機以該速度運行，其值在-4096～

4095 之間。正值正轉，負值反轉，覺對值不得大于后面的“Z高速度"，否則速度的覺對值為“Z高速度"；

Z高速度：讓相應控制通道的電機速度覺對值的Z大值，其值在0～4096 之間，用以表明“行進速度"、“行進位移"和“點動位移" 模式時的Z高限速；

行進位移：以盡可能高的速度(不超過“Z高速度")行進的距離。 其值與后續“位移比"的乘積應在-230～230-1 之間；

點動位移：點擊 M-或 M+按鈕時相應通道將反向或正向移動對應于設定值的位移量。其值與后續“位移比"的乘積應在-230～230-1 之間；

位移比：“行進位移"和“點動位移"模式下實際位移量與所設定位移量的比例系數。通過設定該比例系數可實現設定值為不同單位(如 mm、度等)時與實際位移量間的轉換。

平臺狀態：顯示平臺當前位置信息和限位信息。數字為位置信息， “max"或“min"表示平臺已到達遠端或近端限位位置；

連續更新：勾選時“平臺狀態"信息將與移動平臺控制器顯示狀態信息同步連續更新，未勾選時則不再更新“平臺狀態"；

6.“聯動控制"區：聯動控制功能是用被選中為聯動的通道來實現空間任意曲線運動的。這里定義一種曲線表示方式(與四維空間曲線表示類似)：一條“曲線"由一個或多個直“線段"連接而成。

模值：為“線段"的長度；其值在-231～231-1 之間；X 分量、Y 分量、Z 分量和 L 分量：每條“線段"在 X、Y、Z 和L 方向上的矢量長度與線段長度“模值"的比值的 32768倍(215 倍)，其值在-32768～32767 之間；

添加線段：將上述“線段"添加到“曲線"上； 清除曲線：將“曲線"中的內容清除；

曲線：由一系列“線段"組成的“曲線"的數據；曲線上每條線段的數據表示為一行，分別為線段的“模值"、“X 分量"、“Y 分量"、“Z 分量"和“L 分量"，用“，"號分開，行尾也用“，"號。曲線有多少個線段就有多少行，也可按照此格式在該文本顯示框中直接編輯曲線數據。

X 聯動、Y 聯動、Z 聯動、L 聯動：勾選則相應通道參加聯動，未勾選中的可獨立運動；

聯動限速：在線段方向上的Z高速度，其值在 0～4096 之間；

重復次數：前述曲線運動的重復次數，其值在 0～65535 之間；0 表示只運行一次，不重復；1 表示運行一次，重復一次，共兩次，依此類推。

如果重復曲線運動要求曲線的起點和終點是同一點，否則重復的曲線將形狀相同而不能重合。

開始運行：將曲線數據下傳到移動平臺控制器，啟動電機，開始曲線運動。 

7．在運行中實現等待。在聯動控制過程中，將需要等待的通道的“×分量"設為 0，則對應通道將停止運行。當“模值"的 256 倍不小于“聯動限速"的平方時，等待時長為：(256×模值/聯動限速+聯動限速)×0.4096ms；當“模值"的 256 倍小于“聯動限速"的平方時，等待時長約為：32×模值的平方根×0.4096ms。

8. 面板數據存取、端口控制和退出。

保存數據：保存面板上的各輸入框及狀態控制數據到數據文件中；但“曲線"數據不保存。

恢復數據：從數據文件中讀取上述保存的數據，設置到面板上的各輸入框及狀態控制上，不含“曲線"數據。

通訊端口：設定計算機與移動平臺控制器的串口號。退出(Exit)：退出控制面板。 

五、用命令實現運動控制

移動平臺控制器從計算機接收命令，實現運動控制，前述控制軟面板就是通過這些命令實現的。 

1．RS232 接口協議：波特率 57600，無校驗，8 數據比特，1 停止位；

2．傳輸形式：計算機主控傳輸，計算機每次向移動平臺控制器傳發送 1 字節后，需要等到移動平臺控制器向計算機發送字節 0Dh，表示移動平臺控制器確認收到該字節，計算機才能再向移動平臺控制器傳發送下 1 字節，再等到移動平臺控制器向計算機發送字節 0Dh，表示移動平臺控制器確認收到該字節，…….，依此類推；           

3．命令格式：每個命令由字符串組成，字符采用 ASCII 編碼。字符串總長度不超過 16 字節(含分隔符)。命令組成有兩種方式：一種是： 兩個字母＋ “；"；另一種是：兩個字母＋數字＋ “；"。字母區分大小寫；“；"號就是命令的分隔符號。除此以外不能有其他符號(含空格)。

例：X 通道以 3000 速度反向行進：“SX-3000;"

4.命令集。 

*詳細說明見后面的例

5．控制舉例：

 例1． 移動平臺控制器向計算機上傳上傳限位數據。

 (1)計算機向移動平臺控制器下發字符串：“US;"。

每發送一個字符，都要等到移動平臺控制器返回一個字節(0Dh)，才可接著發送下一字節。

(2) 計算機得從移動平臺控制器讀取 1 字節， 這個字節表示平臺位置信息：

如果bit0=0, 則 X 方向已到Z小位置； 如果bit0=1, 則 X 方向未到Z小位置；如果bit1=0, 則 X 方向已到Z大位置； 如果bit1=1, 則 X 方向未到Z大位置；如果bit2=0, 則 Y 方向已到Z小位置； 如果bit2=1, 則 Y 方向未到Z小位置；如果bit3=0, 則 Y 方向已到Z大位置； 如果bit3=1, 則 Y 方向未到Z大位置；如果bit4=0, 則 Z 方向已到Z小位置； 如果bit4=1, 則 Z 方向未到Z小位置；如果bit5=0, 則 Z 方向已到Z大位置； 如果bit5=1, 則 Z 方向未到Z大位置；如果bit6=0, 則 L 方向已到Z小位置；

如果bit6=1, 則 L 方向未到Z小位置； 如果bit7=0, 則 L 方向已到Z大位置；如果bit7=1, 則 L 方向未到Z大位置；

例2． 移動平臺控制器向計算機上傳聯動狀態。

 (1)計算機向移動平臺控制器下發字符串：“UJ;"。

每發送一個字符，都要等到移動平臺控制器返回一個字節(0Dh)，才可接著發送下一字節。

(2) 計算機得從移動平臺控制器讀取 1 字節， 這個字節表示平臺位置信息：

如果bit0=1, 則 X 方向已參與聯動； 如果bit0=0, 則 X 方向未參與聯動； 如果bit1=1, 則 Y 方向已參與聯動； 如果bit1=0, 則 Y 方向未參與聯動； 如果bit2=1, 則 Z 方向已參與聯動； 如果bit2=0, 則 Z 方向未參與聯動； 如果bit3=1, 則 L 方向已參與聯動； 如果bit3=0, 則 L 方向未參與聯動；

例3． 在三維空間中，畫出重原點 O(0,0,0)到P(1000,2000,-3000)的直線段 OP。

(1) 找出線段的“模值"。

可以將線段的長度作為“模值"，為計算簡單也可找一個不小于覺對值Z大的分量的數作為“模值"。這里不妨就取覺對值Z大的分量作為模值，即 3000；

(2) 計算分量：

X 分量＝X 位移量/模值×32768=1000/3000×32768=10922；

Y 分量＝Y 位移量/模值×32768=2000/3000×32768=21845；

Z 分量＝Z 位移量/模值×32768=－3000/3000×32768=－32768；

L 分量＝L 位移量/模值×32768=0/3000×32768=0；

(3) 發送曲線數據：

JD7;                 //準備聯動數據下傳，X、Y、Z 聯動，L 不聯動。 JW1;   //線段數量：1 段。

JL3000;            //模值。

JW10922;        // X 分 量 。

JW21845;        // Y 分 量 。

JW-32768;      // Z 分 量 。

JW0;              // 不涉及 L 通道，L 分量也要設定，其值為 0 即可。

 如有更多線段，可相應修改線段總數，并依次重復上述“模值"，

 “X 分量"，“Y 分量"，“Z 分量"，“L 分量"設定過程，直至設定完所有線段為止。各參數設定必須依次順序。

(4) 開始運行聯動過程：

JT0;             //運行一次，不重復。

 重復運行時，當曲線的起點和終點在同位置時，重復運行時則會反復畫同一曲線；起點和終點不在同位置時，一次運行的終點將成為  隨后一次的起點，但都畫同樣的曲線。

 (5)運行模值不為 0，而分量為 0 的“線段"時，即形成“等待"。等待時長：當“模值"的 256 倍不小于“聯動限速"的平方時，等待時長為：(256×模值/聯動限速+聯動限速)×0.4096ms；當“模值"的 256 倍小于“聯動限速"的平方時，等待時長約為：32×模值的平方根×0.4096ms。

 六、運用庫函數實現運動控制

系統提供動態鏈接庫函數，用戶可在自己的應用程序中調用這些函數，滿足特定的應用。

頭文件：Vector_dll.h

 動態鏈接庫：vector_generator.dll

 函數定義：

 1．初始化串口

int         stdcall        SetComPortn(int port_number);

 //port_number=1:com1;

 //port_number=2:com2;

 該函數應該在所有函數之前調用，因為其它函數可能使用的串口，使用前應該先初始化。

2．關閉串口

 int         stdcall        CloseCommPort(int port_number);

 //port_number=1:com1;

 //port_number=2:com2;

該函數應該在所有函數之后用，因為其它函數可能使用的串口， 只有在不再使用串口時才能關閉它。

 3．設置行進速度

 void          stdcall        SetSpeed(int Channel, int Speed);

//Channel = 0,1,2,3 對應 X,Y,Z,L  通道

//Speed =-4096~4095

 4．設置行進距離

 void          stdcall        SetDistance(int Channel, int Distance);