运动控制卡-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运动控制器硬件结构及接线3.1系统硬件GT-400-SG运动控制器提供了 2个外部接口与外部设备进行信息交换。 同时，运 动控制器上有4组跳线（或开关）选择控制器与主机通讯的接口地址、 中断矢量号和 控制器的工作模式。表3.1为上述接口与跳线的定义。为了防止静电损害运动控制器，请在接触控制器电路或插/拔控制器之前触摸有效接地金属物体（如：计算机金属外壳）以泄放身体所携带的静电荷。表 3.1 GT-400-SG 接 口定义定义功能CN1GT-400-SG驱动控制接口CN2GT-400-

2、SG 外部 I/O 接口CN4调试接口（非用户使用接口）CN3调试接口（非用户使用接口）CN5电源输入（对于 PC104）JP1GT-400-SG 基地址开关（对于 ISA/PC104总线）JP2GT-400-SG中断矢量号跳线器（对于 ISA/PC104总线）JP3看门狗跳线器JP4调试用（非用户跳线器）3.1.1 GT-400-SG主机通讯接口基地址JP1为GT-400-SG的基地址开关，开关定义如表3.2所示，控制器出厂默认基地 址为0x300（ 16进制）。运动控制器从该地址起连续占用 14个主机I/O地址，实现与 主机的通讯。用户在安装 GT-400-SG运动控制器之前，请检查主机地

3、址占用情况以 免地址发生冲突，影响系统工作。表3.3为GT-400-SG运动控制器的基地址跳线选择 表。表3.4提供了 PC机已占用的I/O地址，供设置GT-400-SG的基地址时参考。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基地址开关默认定义ONOFF地址编号定义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运动控制器基地址开关选择表基地址（hex）A9A8A7A6A5A40x100ONOFFONONONr on0x120ONOFFONONOFFON0x140ONOFFONOFFONON0x160ONOFFONOFFOFFON0x180ONOFFOFFONONON0x1a0ONOFFOFFONOFFON0x1c0ONOFFOFFOFFONP ON 0x1e0ONOFFOFFOFFOFFON0x200O

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

6、OFFOFFONON0x3e0OFFOFFOFFOFFOFFON表3.4 PC机已占用地址表ISA总线地址分配功能00001FDMA控制器102003F中断控制器104005F定时器06006F键盘07007F实时时钟NMI08009FDMA页寄存器0A00BF中断控制器20C00DFDMA 控制器20F00FF数学协处理器1F01F8硬盘驱动器20020F游戏口210217扩展单元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可选择EGA2F82FF异步通信口 230031F原型卡36036FPC网络卡37837F并行口 138038FSDLC通信口 2390393保留3A0 -3A9SDLC通信口 13B0 -3BFIBM单显3C0 -3CFEGA3D0 -3DF彩显/图显3F03F7软盘驱动器3F83FF异步通信口 2X2E1GPIB适配器X390X393异步通信口 13.1.2主机中断矢量运动控制器提供时间中断和事件中断信号，供主机使用。 JP2为GT-400-SG运 动控制器中断矢量跳线器。跳线器的跳针定义如表3.5所示。GT-400-SG设置的默认 中断矢量号为IRQ10。2 10 跳针功能跳

8、针功能1IRQ15 2中断请求3IRQ144中断请求5IRQ12 6中断请求7IRQ118中断请求9IRQ1010中断请求表3.5主机中断矢量跳线定义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其它跳线定义运动控制器提供看门狗实时监视其工作状态。JP3为看门狗跳线选择器。用户通 过跳线设置使看门狗有效后，当控制器死机时，看门狗在延时一段时间后自动使控制 器复位。默认设置时，看门狗无效。看门狗有效:I口1 2 3关闭看门狗（默认）:|1 2 3

9、JP4 为控制器调试跳线选择器，出厂时已设定，用户不得更改跳线JP4（默认）：|1 |12 33.2 GT-400-SG运动控制器接口GT-400-SG运动控制器需与接口端子板等附件配套使用，图3.2是它与这些附件的连接图。先将GT-400-SG的CN2接口用随板配备的扁平电缆与转接挡板相连接。将GT-400-SG插入计算机内的空ISA插槽内，并固定在计算机机箱上。将转接挡板固定 在机箱上的合适位置。GT-400-SG的CN1接口通过随板配备的屏蔽电缆直接与接口端 子板上的CN1接口相连接。转接挡板的CN2接口通过随板配备的屏蔽电缆，连接到接 口端子板上的CN2接口。GT-400-SG的所有控

10、制信号，都是经过接口端子板与控制对 象连接的。下面将分别对 GT-400-SG及接口端子板上的连接器和接线端子加以介绍。GT-40Q-SGCM3 CN5CN7 图3.2运动控制器与接口端子板连接示意图3.2.1 GT-400-SG 控制接口 CN1CN1为GT-400-SG运动控制器的驱动控制接口。该接口连接电机驱动器。表3.6为GT-400-SG控制接口定义。GT-400-SG的CN1与接口端子板的CN1定义相同，CN1接口主要用于电机的控制。 用户在使用运动控制器之前，须了解运动控制器的接口信号和电机驱动器的接口定 义，妥善连线并避免带电插拔接口。否则，信号连接错误或带电操作可能导致系统正

11、 反馈或硬件损坏使系统不能正常工作。表3.6GT-400-SG控制接口 CN 1定义引 脚信号说明引 脚信号说明引 脚信号说明1224322344324PULSE0+1轴脉冲输岀45PULSE0-1轴脉冲输岀4DIR0+1轴方向信号输出25DIR0-1轴方向信号输出4652647627487PULSE1+2轴脉冲输岀28PULSE1-2轴脉冲输岀49DIR1 +2轴方向信号输出8DIR1-2轴方向信号输出295093051103152PULSE2+3轴脉冲输岀11PULSE2-3轴脉冲输岀32DIR2+3轴方向信号输出53DIR2-3轴方向信号输出1233541334551435PULSE3+

12、4轴脉冲输岀56PULSE3-4轴脉冲输岀15DIR3+4轴方向信号输出36DIR3-4轴方向信号输出57A4+辅助编码器1输入16A4-辅助编码器1输入37B4+辅助编码器1输入58B4-辅助编码器1输入17C4+辅助编码器1输入38C4-辅助编码器1输入59A5+辅助编码器2输入18A5-辅助编码器2输入39B5+辅助编码器2输入60B5-辅助编码器2输入19AD_CLK同步串行时钟40AD_TX同步串行发送61AD_RX同步串行接收20AD_RF同步信号41N/A保留62GND数字地21GND数字地42+5V电源输岀322 GT-400-SG 控制接口 CN2CN2为GT-400-SG输

13、入/输出接口。该接口用于限位开关、 Homd言号输入、电机 驱动器报警清除、驱动使能、报警信号输入和通用输入 /输出以及RS-232。表3.7是 接口端子板和转接挡板的 CN2接口定义（注意：GT-400-SG上的CN2引脚定义不同）。表 3.7 为 GT-400-SG CN2 定义引 脚信号说明引 脚信号说明引 脚信号说明1ENABLE01轴驱动允许22ENABLE12轴驱动允许43ENABLE23轴驱动允许2ENABLE34轴驱动允许23RESET01轴驱动报警清除44RESET12轴驱动报警清除3RESET23轴驱动报警清除24RESET34轴驱动报警清除45ALM01轴驱动报警4ALM

14、12轴驱动报警25ALM23轴驱动报警46ALM34轴驱动报警5HOME01轴原点输入26HOME12轴原点输入47HOME23轴原点输入6HOME34轴原点输入27LIMIT0+1轴正向限位48LIMIT0-1轴负向限位7LIMIT1 +2轴正向限位28LIMIT1-2轴负向限位49LIMIT2+3轴正向限位8LIMIT2-3轴负向限位29LIMIT3+4轴正向限位50LIMIT3-4轴负向限位9EXI0通用数字量输入30EXI1通用数字量输入:51EXI2:通用数字量输入10EXI3通用数字量输入31EXI4通用数字量输入52EXI5通用数字量输入11EXI6通用数字量输入32 1EXI7

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

16、O13通用数字量输岀19EXO14通用数字量输岀40EXO15通用数字量输岀61GND数字地20RXRS-232输入41GND数字地62+5V电源输岀21TXRS-232输出42+5V电源输岀323接口端子板控制接口 CN3CN3接外部电源，以保证 CN2各引脚正常工作。板上标有+12V+24V的端子接 +12V- +24V,标有OGN的接外部电源地，至于使用的外部电源的具体的电压值，取 决外部的传感器和执行机构的供电要求，使用时应根据实际要求选择电源。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、讯的信号连接。表3.8端子板CN4定义引脚信号说明引脚信号说明1 :62RXRS-232接收73TXRS-232发送8495GND数字地3.2.5端子板控制接口 CN5 CN6 CN7 CN8CN5、CN6、CN7、CN8使用时与电机驱动器相连， CN5对应1轴，CN6对应2 轴，CN7对应3轴，CN8对应4轴。以CN5为例，表3.9提供了各引脚的定义。CN6、 CN7、CN8的定义与 CN5完全相同。外部电源地指+12V+24V地。在脉冲控制信号输出的方式下，有两种工作模式。一种是脉冲、方向信号模式， 此时，弓I脚23、11输出差动的脉冲控制信号，引脚9、22输出差动的运动方向信号。 另一种

18、工作模式是正反脉冲模式，此时，引脚9、22输出差动的正转脉冲控制信号，引脚23、11输出差动的反转脉冲控制信号。如果驱动器需要的信号不是差动信号， 将相应信号接于上述差动信号输出的正信号端（即引脚9、23）。输出波形见表3.10。表3.9端子板CN5定义引脚信号说明引脚信号说明1：OGND外部电源地14OVCC+ 12V/+24V 输出2ALM0驱动报警15RESET0驱动报警清除3ENABLE。驱动允许164175186197P+5V电源输出20GND数字地821GND数字地9:DIR0+步进方向输出22DIR0-步进方向输出10GND数字地23PULSE0+步进脉冲输出11PULSE0-步

19、进脉冲输出24GND数字地122513GND数字地表3.10步进输出波形辅出方武引1捌正轉-PULSE23-111_TLTLTL_+PULSE9-22_TLTLTL1PULSE+23-11-TLTLTL_TLTLTUDIR9-22J1有的步进电机驱动器没有驱动允许、驱动报警和驱动报警清除信号线时，则可以 不接。326接口端子板控制接口 CN9 CN10CN9、CN10对应于两个辅助编码器输入接口 （可选），用户若需要该功能，在定 购时特别申明。其引脚定义见表 3.11、表3.12。表3.11端子板CN9定义引脚信号说明引脚信号说明1A4+编码器输入6A4-编码器输入:2B4+编码器输入7B4-

20、编码器输入3:C4+编码器输入8C4-编码器输入:49GND数字地5+5V电源输出表3.12 端子板CN10定义引脚信号说明引脚信号说明1A5+编码器输入6A5-:编码器输入2B5+编码器输入7B5-编码器输入3849GND数字地5+5V电源输出327接口端子板控制接口 CN11GT-400-SG 为用户提供了 8路模拟输入通道（可选），用户若需要该功能，在定 购时特别申明。表3.13端子板CN11定义引脚信号说明引脚信号说明1AIN0模拟输入9AGND模拟地2AIN1模拟输入10AGND模拟地3AIN2模拟输入11AGND模拟地4AIN3模拟输入12 :AGND:模拟地5AIN4模拟输入13

21、AGND模拟地6AIN5模拟输入14 TAGND:模拟地7AIN6模拟输入15AGND模拟地8AIN7模拟输入3.2.8 端子板控 制接口 CN12,CN13,CN14CN12、CN13、CN14用作专用及通用数字量输入/输出。引脚定义见表3.14表3.16。引脚EXI0除作输入外，还可用作PC机的外部中断及一号辅助编码器信号锁存 （可选）。另外，通用输出的供电可以从 CN12或 CN13±引出。表3.14端子板CN12引脚定义引脚信号说明1HOME01轴原点输入2HOME12轴原点输入3HOME23轴原点输入4HOME34轴原点输入5LIMIT0+1轴正向限位6LIMIT0-1轴负

22、向限位7LIMIT1 +2轴正向限位8LIMIT1-2轴负向限位9LIMIT2+3轴正向限位10LIMIT2-3轴负向限位11LIMIT3+4轴正向限位12LIMIT3-4轴负向限位13EXI0通用输入14EXI1通用输入15OGND外部电源地16OVCC+12V/+24V 输出表3.15 端子板CN13引脚定义引脚信号说明1EXI2通用输入2EXI3通用输入3EXI4通用输入4EXI5通用输入5EXI6通用输入6EXI7通用输入7EXI8通用输入8EXI9通用输入9EXI10通用输入10EXI11通用输入11EXI12通用输入12EXI13通用输入13EXI14通用输入14EXI15通用输入

23、15OGND外部电源地16OVCC+ 12V/+24V 输出表3.16端子板CN14引脚定义引脚信号说明1EXO0通用输出2EXO1通用输出3EXO2通用输出4EXO3通用输出5EXO4通用输出6EXO5通用输出7EXO6通用输出8EXO7通用输出9EXO8通用输出10EXO9通用输出11EXO10通用输出12EXO11通用输出13EXO12通用输出14EXO13通用输出15EXO14通用输出16EXO15通用输出3.3 GT-400-SG运动控制器连接方法3.3.1电机驱动器及专用输入连接方法一般的步进电机驱动器与运动控制器连接， 包括三个部分：脉冲输出、专用输出、 专用输入。运动控制器的任何控制轴，都可以根据用户的要求设置成脉冲控制信号输 出的形式，用来控制步进电机或脉冲方式控制的伺服电机。脉冲输出、专用输出通过端子板CN5 CN6 CN7 CN8与电机驱动器连接，连接方法见图 3.3 图3.4。图3.3脉冲控制输出信号连接图图3.4专用输出信号连接图步老电机专用输入通过端子板 CN5 CN6 CN7 CN8 CN12与电机驱动器及外部开关相连, 连接方法见图3.5。驱动器报警输入信号为常闭状态，（用户不用时，请将该