1、CNC可編程步進電機控制器使用說明上海耐沂機電科技有限公司CNC可編程步進電機控制器一、 概述CNC可編程步進電機控制器可與步進電機驅(qū)動器、步進電機組成一個完善的步進電機控制系統(tǒng)，能控制多臺步進電機多段分時運行。本控制器采用計算機式的編程語言，擁有輸入、輸出、計數(shù)、循環(huán)、條件轉(zhuǎn)移、無條件轉(zhuǎn)移、中斷等多種指令。具有編程靈活、適應(yīng)范圍廣等特點，可廣泛應(yīng)用于各種控制的自動化領(lǐng)域。二、 技術(shù)指標(biāo)l 可控制3臺步進電機（分時工作）l 可編100段程序指令（不同的工作狀態(tài)）l 5條升降速曲線選擇l 最高輸出頻率：10 KPPS（脈沖/秒）l 可接受外接信號控制l 可控制外部其它部件工作l 數(shù)碼顯示，可顯示

2、當(dāng)前的運行狀態(tài)、循環(huán)次數(shù)、脈沖數(shù)等l 采用超高速單片機控制，采用共陽接法，可直接驅(qū)動我公司生產(chǎn)的共陽系列步進電機驅(qū)動器三、 控制器的顯示及操作鍵1.面板說明： 8位數(shù)碼顯示：作設(shè)定、循環(huán)作計數(shù)、運行狀態(tài)、電機工作之用。指示燈顯示輸入、輸出、方向、脈沖等各種工作。操作鍵多為復(fù)合鍵，在不同的狀態(tài)下表示不同的功能。2接線說明： 見控制器后蓋接線圖啟動停止A操作B操作輸入1輸入2+12VGNDOPTODIR0CP0 輸出1 輸出2 輸出3220V220VCNC控制器編號：輸出K輸出J輸入5輸入4輸入3CP2DIR2CP1DIR11、OPTO、DIR、CP為步進電機驅(qū)動器控制線， 此三端分別連至驅(qū)動器的

3、OPTO、DIR、CP端： 其中：OPTO-所有電機公共陽端接所有驅(qū)動器OPTO端DIR0-0號電機方向電平信號接0號電機驅(qū)動器DIR端 CP0-0號電機脈沖信號接0號電機驅(qū)動器CP端DIR1-1號電機方向電平信號接1號電機驅(qū)動器DIR端CP1-1號電機脈沖信號接1號電機驅(qū)動器CP端DIR2-2號電機方向電平信號接2號電機驅(qū)動器DIR端CP2-2號電機脈沖信號接2號電機驅(qū)動器CP端2、 啟動 啟動程序自動運行，可接霍爾、光電、接近開關(guān)等信號端。(下降沿有效)相當(dāng)于面板上 啟動 鍵。3、 停止 暫停正自動運行的程序，可接霍爾、光電、接近開關(guān)等信號端。（下降沿有效）相當(dāng)于面板上的 停止 鍵，再次啟

4、動后，程序繼續(xù)運行。4、輸入1、2、3、4、5 通用開關(guān)量輸入端(見開關(guān)量輸入電路圖)。5、+12V、GND 輸入輸出開關(guān)量外部電源，本電源為DC12V/0.2A，由本控制器提供。6、輸出1、2、3 通用開關(guān)量輸出端(見開關(guān)量輸出電路圖)；輸出J、K為一組繼電器常開觸點。7、 220V 控制器電源輸入端。8、A操作 和B操作 A操作、B操作分別為A操作、B操作外部中斷源（強制中斷），一旦接收中斷信號，控制器將停止當(dāng)前運行的程序，跳轉(zhuǎn)至A操作、B操作指定的程序運行（下降沿有效）。具體說明：這是本控制器的一大特點：對于步進電機，我們一般進行定量的定位、定速控制。如控制電機以一定的速度運行一定的位移

5、量，這種方式很容易解決，只需要把速度量和位移量編程即可。但還有相當(dāng)多的控制是不能事先定位的，例如控制步進電機從起始點開始朝一方向運行，直到碰到一行程開關(guān)后停止，然后再反方向回到起始點。再例如要求步進電機在二個行程開關(guān)之間往復(fù)運行n次，等等。在這些控制中，我們事先并不知道步進電機位移量的具體值，又應(yīng)當(dāng)如何編程呢？本控制器利用"中斷操作"很好的解決了這一問題，本控制器設(shè)置了二個獨立的"中斷操作"，我們稱之為"A操作"和"B操作"。 以"A操作"為例，工作流程為：當(dāng)程序正在運行時（電機作一種形式運行）

6、，如果"A操作"端有信號輸入，電機作停止，程序跳轉(zhuǎn)到"A操作入口地址"所指定的程序處運行程序（電機作另一種形式運行），A操作入口地址在參數(shù)設(shè)定里設(shè)置。2K+12Vv開關(guān)量輸入電路GND2K注：開關(guān)接通，即輸入低電平，前面板指示燈亮；啟動、停止、A操作、B操作在開關(guān)接通瞬間有效GND+12V 12V輸出X負載開關(guān)量輸出電路注：程序定為1時輸出端輸出低電平，負載導(dǎo)通，前面板指示燈亮；負載電流小于100mA，否則需另加外部電源操作說明控制器總是工作在四種狀態(tài)之一：自動狀態(tài)、手動狀態(tài)、程序編輯狀態(tài)、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。上電或按 復(fù)位 鍵后控制器處于自動待運行狀態(tài)，

7、這時可以按 啟動 鍵啟動程序自動運行。復(fù)位后按 手動 鍵切換到手動狀態(tài)。復(fù)位后按 編輯 鍵進入程序編輯狀態(tài)。復(fù)位后按住 編輯 鍵3秒以上（顯示Acc時）進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。程序編輯、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、手動完成后按 退出 鍵返回自動待運行狀態(tài)；在程序編輯、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、手動狀態(tài)下按 停止 鍵均返回自動待運行狀態(tài)。五、 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、程序編輯：1、 指令：參數(shù)輸入模式：本控制器采用選擇編輯式指令、參數(shù)輸入模式。即控制器自身有各種指令、數(shù)字，通 、 、 < 、> 和 回車 、取消 六鍵來選擇、修改編輯程序（非編寫式）。2、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定方式：在待運行狀態(tài)下，按住 編參 鍵3秒以上，直到出現(xiàn)A

8、CC進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定狀態(tài)后才能松開。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定完成后，按 退出 鍵返回到自動待運行狀態(tài)（參數(shù)將被自動保存）。 參數(shù)分兩行顯示，第一行顯示參數(shù)的名稱，第二行顯示參數(shù)數(shù)據(jù)。 參數(shù)修改方法：進入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)后，首先顯示第一行，且參數(shù)名稱閃動顯示； 如按 、 鍵 ，將會顯示上一個或下一個參數(shù)名稱。如按 回車 鍵，確認(rèn)此參數(shù)名稱并將進入（下一行）此參數(shù)數(shù)據(jù)的編輯修改狀態(tài)，這時數(shù)據(jù)的最后一位閃動顯示，可用 、 鍵來修改數(shù)據(jù)。 按動 < 、 > 鍵，將移至數(shù)據(jù)的左位或右位進行修改，如此類推。數(shù)據(jù)修改后，按 回車 確認(rèn),按 取消 放棄修改。具體參數(shù)如下：ACC： 初始化速度設(shè)定二臺電機可用不同升

9、降曲線， 升降曲線設(shè)定（04）根據(jù)需要設(shè)定，負載大時選慢速，0時加速最快；Hadd： 手動位移增量設(shè)定（159999），即在手動狀態(tài)下，按一下 、 鍵正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)一次性走完的步數(shù)；HSPEEd ：手動速度設(shè)定（09999pps）dZCL0 ：電機0的電子齒輪，即0號電機1個脈沖裝置走過的位移量，范圍（0.00015.0000毫米）dZCL1： 電機1的電子齒輪，即1號電機1個脈沖裝置走過的位移量，范圍（0.00015.0000毫米）dZCL2： 電機2的電子齒輪，即2號電機1個脈沖裝置走過的位移量，范圍（0.00015.0000毫米） 電機在0.9度/脈沖、無變速裝置下，電子齒輪設(shè)定為1時為脈沖

10、單位，電子齒輪設(shè)定為0.9時為角度單位nA： 前兩位表示A操作有效開始端，4，5位表示A操作有效結(jié)束端，7，8兩位表示當(dāng)A操作輸入端有信號時，程序跳轉(zhuǎn)到該設(shè)定的程序端，范圍（00100）nb： 前兩位表示B操作有效開始端，4，5位表示B操作有效結(jié)束端，7，8兩位表示當(dāng)B操作輸入端有信號時，程序跳轉(zhuǎn)到該設(shè)定的程序端，范圍（00100）3、 程序設(shè)定：在待運行狀態(tài)下，按一下 編程 鍵后，進入程序設(shè)定狀態(tài)。本控制器的程序區(qū)最多可以編輯100段程序，程序中的每一段有一個段號，段號為自動編號，從00開始按順序排列，您可以在程序中插入或刪除某段，但段號會自動重新分配。 程序輸入：先清空程序區(qū)，第00行指令

11、為END，然后按 插入 鍵，第00行指令變?yōu)镻AUSE，且閃爍，按 、 鍵指令名稱被改變，找到所需的指令，按 回車 鍵進入指令的數(shù)據(jù)區(qū)（對于無參數(shù)指令，回車后即完成本條程序的錄入），按上下左右箭頭修改，改好后按回車鍵，此行程序錄入完畢?？梢钥吹较乱恍凶兂闪薊ND指令，再按鍵，用相同的辦法錄入程序，直到所有程序錄入完畢。新程序的錄入過程也就是在最后一條程序（END）上不斷插入新程序的過程。 程序刪除：在顯示段號時段號在閃爍,按 刪除 鍵將刪除該段，如按 刪除 鍵3秒以上直到出現(xiàn)“00 END”將清空所有程序段，程序的最后一段固定為"END"。程序插入：在顯示段號時段號在閃爍,

12、按 插入 鍵將插入一段新程序，原來XX段及以后的程序均向后移一段。程序瀏覽：在程序編輯狀態(tài)的行號閃動狀態(tài)下，按上下箭頭鍵，可以瀏覽每一行程序的指令名稱。程序格式詳見指令表。 總之，參數(shù)的設(shè)定通過 、 、 < 、 > 、 回車 、 取消 六個按鍵來完成： 、 可改變程序指令和數(shù)據(jù)，< 、 > 可移動數(shù)據(jù)左右位置， 回車 、可確認(rèn)選擇的指令和數(shù)據(jù)， 取消 可取消前一步操作或退回到待運行狀態(tài)。六、 運行：1、手動運行方式：在自動狀態(tài)下按 自動/手動 鍵將進入手動狀態(tài)，前位數(shù)碼管將顯示為“HX”，H表示為手動狀態(tài)，X表示電機號，按 < 或 > ，電機將按不同的方向手

13、動運行。按 或 ，電機將按不同的方向運行設(shè)定的手動位移增量。手動運行的位移增量由參數(shù)設(shè)定狀態(tài)下的HADD值決定，手動速度由HSPEEd決定。2、 自動運行方式： 控制器上電或按復(fù)位鍵后，自動待運行狀態(tài)，按 啟動 鍵或接受外部啟動信號，控制器將從第00段程序開始運行，直至運行到最后一段程序END，控制器返回自動待運行狀態(tài)。在程序自動運行狀態(tài)下按 停止 鍵，運行完該段后，程序暫停運行，再按 啟動 鍵程序?qū)⒗^續(xù)運行。在運行狀態(tài)下，有三種不同的顯示方式：（在停止或暫停狀態(tài)下通過按同一個鍵 步數(shù) 計數(shù) 進行切換）1. 計數(shù)顯示方式: 控制器顯示當(dāng)前的計數(shù)值；2. 步數(shù)顯示方式：控制器顯示當(dāng)前運行的步數(shù)；

14、3. 程序顯示方式：控制器顯示當(dāng)前所處的程序段。注：運行時不能切換七、外形尺寸及安裝尺寸： 96 12 122 90本控制器采用嵌入式儀表外殼，體積小重量輕(500g)，前面板為96mm×96mm的方形，長度為122mm，具體尺寸見下圖：指令表（HH表示程序行號；XXXXXX表示程序數(shù)據(jù)）：序號指令名稱指令顯示形式說明0選擇電機號及方向指令HH_DIRXX前一位設(shè)定為當(dāng)前運行的電機號碼，可以設(shè)定0電機、1電機、2電機后一位設(shè)定當(dāng)前運行電機的方向，0為正向，1為反向1暫停指令HH_PAUSE無參數(shù)程序暫停，等待面板啟動按鍵或端子啟動信號2位移指令HH_G-LENXXXX.X執(zhí)行此指令時

15、；控制器將按最新SPEED指令所賦值的速度、本指令所指定的位移量、參數(shù)設(shè)定中所設(shè)定的升降速曲線等，控制電機運行；如果此指令前無SPEED語句，則以起跳頻率作為默認(rèn)值；參數(shù)范圍：0 5999.9 單位：毫米，大于等于6000.0為無限長；3速度賦值指令HH_SPEEDXXXX此程序以下的所有運行都將以此指令所設(shè)定的速度運行，直到下一個速度賦值指令出現(xiàn)為止；參數(shù)范圍：1 9999 單位：脈沖數(shù)/秒（PPS）；4延時指令HH_DELAYXXXXX延時時間；參數(shù)范圍：0.1 5999.9 單位：秒；5無條件跳轉(zhuǎn)指令HH_JUMPXX無條件跳轉(zhuǎn)指令，參數(shù)XX表示要跳轉(zhuǎn)的程序行號；6循環(huán)指令HH_LOOP

16、XX XXXXX從當(dāng)前行到指定行執(zhí)行循環(huán)；前兩位為行號（要求小于當(dāng)前行），后五位為循環(huán)次數(shù)（0定義為無限次）。行號超過當(dāng)前行號時，系統(tǒng)運行將出錯。7運行到某一位置HH_GOTO00000備用8輸出指令HH_OUTXXXXX參數(shù)的前三位從左到右依次對應(yīng)于接線端的 輸出1輸出3；同時對應(yīng)前面板的三個輸出指示燈13。0 - 對應(yīng)輸出端子為高電平，負載不導(dǎo)通，面板指示燈滅；1 - 對應(yīng)輸出端子為低電平，負載導(dǎo)通，面板指示燈亮； 參數(shù)第四位為繼電器輸出狀態(tài)，對應(yīng)于接線端輸出J、輸出K(繼電器為常開)0-表示繼電器釋放；1-表示繼電器吸合；參數(shù)的的最后一位，專門為控制器內(nèi)部的蜂鳴器所設(shè)計：0 - 執(zhí)行此指

17、令時，蜂鳴器不響1 - 執(zhí)行此指令時，蜂鳴器響一長聲9測位跳轉(zhuǎn)HH_J-BITXX X X前兩位為行號，指明所跳轉(zhuǎn)的位置，第五位為輸入1、2、3、4、5的其中之一；第八位為跳轉(zhuǎn)條件(0或1)；當(dāng)所測定的輸入口為所設(shè)定的狀態(tài)時，跳轉(zhuǎn)到指定行號，否則，順序執(zhí)行。10計數(shù)跳轉(zhuǎn)HH_J-CNTXX XXXXX本指令為計數(shù)器指令，前兩位為行號，指明程序所跳轉(zhuǎn)的位置；后五位為設(shè)定值。當(dāng)計數(shù)器計數(shù)到或大于設(shè)定數(shù)值時，則跳轉(zhuǎn)到指定行號，否則順序執(zhí)行。11變量位移HH_GO-AB±X備用12計數(shù)器加1HH_CNT-1無參數(shù)本指令為計數(shù)器指令，控制器內(nèi)部有一計數(shù)器單元，容量為999999， 計數(shù)器的值可

18、實時的在計數(shù)顯示狀態(tài)下顯示；本指令對計數(shù)器進行加1操作13計數(shù)器清零HH_CNT-0無參數(shù)本指令為計數(shù)器指令；本指令把計數(shù)器清零。除了本指令外，還可以通過計數(shù)器清零按 清零 鍵隨時可以把計數(shù)器清零（在停止?fàn)顟B(tài)下）14坐標(biāo)清零HH_CLr無參數(shù)本指令把當(dāng)前坐標(biāo)位置數(shù)值清零。15結(jié)束指令HH_END無參數(shù)程序結(jié)束行，程序運行到此指令時，表示本控制器自動運行結(jié)束，控制器返回自動待運行狀態(tài)。該指令不可編輯，且總是位于程序的最后一行。編程舉例：例一：運行要求：以1KHz速度運行100，再以2KHz的速度反向運行300，停止。電機為兩相，工作在兩細分，步距角為0.9度。參數(shù)設(shè)定： Acc=1,dzcl0=

19、0.1000,dzcl1=1.0000,nA=00,00,00,nb=00,00,00。程序清單：00 DIR 00 ；初始方向為正向01 SPEEd 1000 ；設(shè)定運行速度02 G-LEN 100.0 ；設(shè)定長度為10003 DIR 01 ；設(shè)定反方向運行04 SPEEd 2000 ；設(shè)定反向運行速度05 G-LEN 300.0 ；設(shè)定反向長度為30006 END ；程序結(jié)束例二：運行要求：在AB兩點之間來回運轉(zhuǎn)。A、B點各有一限位信號，從A點開始，電機每接收一信號，運轉(zhuǎn)一定的位移，間斷向B點移動，達到B點后自動按原規(guī)則反向A點往復(fù)運動。設(shè)計分析：按鍵運行后，輸出1輸出，控制繞線電機啟動，

20、等待輸入信號，當(dāng)有信號輸入時，步進電機向前運行一設(shè)定的位移，再等待信號如此循環(huán)，當(dāng)遇到限位信號時反向運行，并計數(shù)加1，當(dāng)計數(shù)到100時，結(jié)束運行。 假定1個脈沖為0.1毫米即電子齒輪設(shè)定為0.1，（可根據(jù)實際情況來計算此值），電機為兩相，工作在兩細分，步距角為0.9度。參數(shù)設(shè)定：（進入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)）設(shè)定升降速為1，可根據(jù)需要設(shè)定，0加速性最快；dzcl0=0.1000,dzcl1=1.0000,nA=04,06,07,nb=04,10,11。程序清單：（進入程序編輯狀態(tài)錄入程序，運行程序前，把控制器設(shè)定為計數(shù)顯示方式）00 CNT-0 ；計數(shù)器清零01 OUT 10001 ；輸出1輸出信號，可

21、控制繞絲電機，同時蜂鳴器響一下 02 SPEEd 1000 ；設(shè)定運行速度03 DIR 00 ；初始方向為正向04 PAUSE ；等待啟動信號05 G-LEN 100.0 ；設(shè)定長度為10006 JUMP 04 ；當(dāng)電機動作完后等待繼續(xù)運行07 DIR 00 ；A操作入口，當(dāng)電機到A限位開關(guān)時程序跳轉(zhuǎn)到此處，方向取反 08 CNT-1 ；計數(shù)器加109 J-CNT 15 100 ；當(dāng)計數(shù)到100時結(jié)束程序運行，小于100時跳轉(zhuǎn)到3 程序段繼續(xù) 10 JUMP 04 ；11 DIR 01 ；B操作入口，當(dāng)電機到B限位開關(guān)時程序跳轉(zhuǎn)到此處，方向取反12 CNT-1 ；計數(shù)器加113 J-CNT 1

22、5 100 ；當(dāng)計數(shù)到100時結(jié)束程序運行，小于100時跳轉(zhuǎn)到3程序段繼續(xù)14 JUMP 04 ；15 OUT 00001 ；輸出1停止輸出，同時蜂鳴器響一下通知結(jié)束16 END ；程序結(jié)束例三：運行要求：一臺步進電機從起始點走小孔20毫米1個，然后走大孔100毫米9個，再走小孔20毫米4個，最后快速返回起始點。設(shè)計分析：由于起始位置為坐標(biāo)零點，假設(shè)步進電機走一圈為100毫米（可根據(jù)實際情況來計算此值），電機為兩相，工作在兩細分，步距角為0.9度，電機轉(zhuǎn)一圈為400個脈沖，計算得一個脈沖長度為 100毫米/400=0.25毫米。參數(shù)設(shè)定：（進入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)）設(shè)定升降速為1，可根據(jù)需要設(shè)定，0加

23、速性最快。電子齒輪設(shè)定為dzcl 0 0.25。程序清單：（進入程序編輯狀態(tài)錄入程序，運行程序前，把控制器設(shè)定為脈沖顯示方式）00 SPEEd 300 ；設(shè)定初速為300脈沖數(shù)/秒 01 DIR 00 ；選擇0電機，方向為正向02 G-LEN 20.0 ；走1個小孔03 PAUSE ；暫停，等待按回車鍵或外部啟動信號繼續(xù)運行下一段04 SPEEd 500 ；設(shè)定速度為500脈沖數(shù)/秒 05 G-LEN 100.0 ；走大孔06 LOOP 03 09 ；走大孔9個07 PAUSE ；暫停，等待按回車鍵或外部啟動信號繼續(xù)運行下一段08 SPEED 300 ；09 G-LEN 20.0 ；走小孔10

24、 LOOP 07 04 ；走小孔4個11 PAUSE ；暫停，等待按回車鍵或外部啟動信號繼續(xù)運行下一段12 SPEED 800 ；設(shè)定快速13 DIR 01 ；方向為反向14 G-LEN 1000.0；快速返回起始點15 END ；程序結(jié)束例四：運行要求：定長無色標(biāo)：按啟動鍵（或收到外部啟動信號1）后，步進電機快速走設(shè)定的長度700毫米后等待，再按啟動鍵（或收到外部啟動信號2）后，步進電機反向走設(shè)定的長度20毫米后等待，再按啟動鍵（或收到外部啟動信號3）后，步進電機反向走設(shè)定的長度30毫米后一個工作循環(huán)結(jié)束，蜂鳴器響一下提示結(jié)束，計數(shù)器加1，再等待接受信號循環(huán)工作100次； 色標(biāo)袋（長度700

25、毫米左右）：按啟動鍵（或收到外部啟動信號1）后，步進電機快速走設(shè)定的長度680毫米，慢速走開始檢測色標(biāo)，檢測到色標(biāo)停止，如到720毫米未檢測到色標(biāo)則停機報警，等待再按啟動鍵（或收到外部啟動信號2）后，步進電機反向走設(shè)定的長度20毫米后等待，再按啟動鍵（或收到外部啟動信號3）后，步進電機反向走設(shè)定的長度30毫米后一個工作循環(huán)結(jié)束，蜂鳴器響一下提示結(jié)束，計數(shù)器加1，再等待接受信號循環(huán)工作1000次；設(shè)計分析：假設(shè)步進電機走一圈切向長度為100毫米（可根據(jù)實際情況來計算此值），電機為兩相，工作在兩細分，步距角為0.9度，電機轉(zhuǎn)一圈為400個脈沖，計算得一個脈沖長度為100毫米/400=0.25毫米，

26、外接按鍵1.有效/無效按鍵（為自鎖按鍵）：此鍵按下后才能啟動電機運行；在此鍵抬起狀態(tài)，即使有光電信號，電機也不動作。2.色標(biāo)/定長選擇按鍵（自鎖按鍵）：按下為色標(biāo)檢測方式；抬起為定長方式。參數(shù)設(shè)定：（進入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)）設(shè)定升降速為1，可根據(jù)需要設(shè)定，0加速性最快。電子齒輪設(shè)定為dzcl 0 0.25。A操作有效開始段為08，即從08程序段開始檢測色標(biāo)，有效結(jié)束段為10，即到第10段關(guān)閉檢測色標(biāo)（第10段不檢測），A操作入口地址為14段，當(dāng)檢測到色標(biāo)時程序跳到第14段運行CNC步進電機控制器DIROPTO步進電機驅(qū)動器GNDOPTOCPCP0輸入1有效/無效按鍵：按下操作有效，抬起操作無效輸入2DIR0色標(biāo)/定長按鍵：按下色標(biāo)方式，抬起定長方式+12v光電開關(guān)或接近開關(guān)啟