IMCD步进电机智能运动控制驱动器编程参考

IMCD编程参考

第1节IMCD编程简介本节概述本节将使用户熟悉IMCD（IntelligentMotionControlDrivers）编程基础，以及简单的一个字符和两个字符的助记符，这些助记符组成了IMCD编程语言。操作模式。IMCD编程语言的基本组成部分。操作模式IMCD兼容产品有两种操作模式：立即模式和程序模式。1]立即模式：用户向终端窗口进行输入时，直接对控制器发出命令并执行。2]程序模式：程序模式用于向运动控制器输入用户程序。技术支持ＱＱ：1561642393

第2节IMCD命令集汇总本节概述本节包含所有的IMCD命令集，请参见下表。设置指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKBD通信波特率–48,96,19,38,11BD=<波特>HYPERLINKDN设备名称字符–a～z,A～Z,0～9DN=<字符>HYPERLINKEM通讯模式–0（默认）:全双工，1:半双工EM=<模式>HYPERLINKPY禁用/启用多机模式模式0/1PY=<模式>杂项指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKAL所有参数，与PR（打印）指令一起使用––PRALHYPERLINKFD恢复工厂默认值––FDHYPERLINKPR打印所选数据和/或文本––PR<数据/文本字符串>HYPERLINKVR固件版本编号PRVR运动指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKA设置加速度步/秒2100～1000000A=<加速度>HYPERLINKD设置减速度步/秒2100～1000000D=<减速度>HYPERLINKHC设置保持电流%（百分比）1～80HC=<百分比>HYPERLINKLM限位停止模式–0～3LM=<编号>HYPERLINKMA移动到绝对位置±位置有符号32位MA<±位置>HYPERLINKMR移动到相对位置±距离有符号32位MR<±距离>HYPERLINKMS设置微步分辨率微步/步MSEL表MS=<参数>HYPERLINKMT电机稳定延迟时间毫秒0～32000MT=<毫秒>HYPERLINKMV移动标记––PRMVHYPERLINKRC设置运行电流%（百分比）10～100RC=<百分比>HYPERLINKSL已指定速度回转步/秒±5000000SL<速率>HYPERLINKVM设置最大速率步/秒100～5000000VM=<速率>I/O指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKI1～I4读取输入1～4–0/1PRIx,BRIx,<条件>HYPERLINKID输入开关去抖ms0～100ID=20HYPERLINKO1～O4指定输出口x逻辑状态–0/1Ox=<1/0>HYPERLINKC1设置计数器1电机计数有符号32位C1=<计数>HYPERLINKHM复位至始位开关类型1～4HM<类型>HYPERLINKP设置/读取位置电机/编码器计数有符号32位P=<计数>编码器相关指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKC2设置计数器2编码器计数有符号32位C2=<计数>HYPERLINKEE启用/禁用编码器功能–1/0EE=<1/0>HYPERLINKSF设置失速因子编码器计数0～32000SF=<计数>HYPERLINKST失速标记–0/1PRST程序指令、变量和标记助记符功能单位范围语法示例HYPERLINKBR转移（有条件/无条件）––BR<地址>,<条件>HYPERLINKCL调用子程序（有条件/无条件）––CL<地址>,<条件>HYPERLINKE结束程序执行––EHYPERLINKEX使用所选追踪模式在指定地址执行程序地址1-512EX<地址>,<模式>HYPERLINKH保持指令，用于暂停程序执行毫秒2-65000H=<毫秒>HYPERLINKL列出程序地址1-512L<地址>HYPERLINKLB创建程序地址标签名称–––HYPERLINKPG在指定的地址开始输入程序–空白/1-512PG<地址>HYPERLINKRT从子例程返回––RTHYPERLINKS保存––S

第3节IMCD指令、变量和标记用法缩写：程序=P 可在程序模式中使用立即=I 可在立即模式中使用读取=R 可读写入=W 可写助记符A功能：加速度单位：步/秒2(EE=0)/计数/秒2(EE=1)类型：运动变量范围：100～20000000（步），100～2000000（编码器计数）用法：P/I,R/W默认值：20000(EE=0),1000(EE=1)语法：A=<值>相关：D描述：以步/秒2为单位更改速率时，变量A设置加速比。如果A设置为76800每秒2，电机将按每秒76800计数/秒的比率加速。如果最大速率设置为768000微步/秒，VI=0时，需要10秒时间可达到最大速度。用法示例A=20000 ‘将加速度设置为20000步/秒2A=Q1 ‘将加速度设置为用户变量Q1<HYPERLINK返回>助记符AL功能：检索所有参数类型：变量用法：I,R语法：PRAL描述：AL变量与PR（打印）指令一起使用，可向终端程序打印所有变量和标记的值/状态。用法示例PRAL<HYPERLINK返回>助记符DN功能：设备名称单位：ASCII字符类型：设置变量范围：a-z,A-Z,0-9用法：P/I,R/W默认值：!语法：DN=<”ascii字符”>相关：S,PY描述：DN为多机模式时的通信设备名称。容许的字符范围是a-z，A-Z，0-9。工厂默认值为“!”指定之后，设备名称必须在对该设备发出的指令之前。指定设备名称时，字符必须用引号引上。名称区分大小写。请参阅“编程参考”中的第2.2节，了解多机模式的配置和使用指令。默认字符一旦发生更改，便不能复位，除非使用FD（工厂默认复位）。用法示例DN=”A” ‘将设备名称设置为字符ADN=”6” ‘将设备名称设置为字符6注意：进行任何复位之前必须输入S（保存），否则DN将会丢失。请参阅ASCII表、附录A，了解字符代码<HYPERLINK返回>助记符HM功能：复位到始位开关单位：数字类型类型：程序指令类型：1-2用法：P/I默认值：—语法：HM<类型>相关：VM,EE,S<1-4>,描述：此指令将电机复位到“S<1-4>”指定的“始位开关”，指令操作成功返回“1”，操作失败返回“0”。多机通讯时，在返回代码前加上设备名称（例如：设备名称为“a”，返回“a1”或“a0”）。如未指定“始位开关”，返回操作失败代码。漂移——以缓慢的速度运动到精确的指定位置。执行HM时，电机按指定的方向以最大速率运动动到粗略位置，随后按指定方向漂移到精确位置。HM命令的两种组合：HM1以最大速率沿负方向回转，以初始速率沿正方向漂移。HM2以最大速率沿正方向回转，以初始速率沿负方向漂移。下面的图示说明了复位(HM)过程中可能的几种不同情况。这些图代表了两种HM命令。图中关键码的含义如下。始位开关始位开关10+VI0-VM速度曲线eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,1)以最大速度沿负方向回转；eq\o\ac(○,2)当指定的始位开关由逻辑0变为逻辑1时，开始减速eq\o\ac(○,3)停止后延迟200mseq\o\ac(○,4)以初始速度VI沿正方向漂移eq\o\ac(○,5)当指定的始位开关由逻辑1变为逻辑0时，立即停止HM1运动图解始位开关始位开关10-VI0+VM速度曲线eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,1)以最大速度沿正方向回转；eq\o\ac(○,2)当指定的始位开关由逻辑0变为逻辑1时，开始减速eq\o\ac(○,3)停止后延迟200mseq\o\ac(○,4)以初始速度VI沿负方向漂移eq\o\ac(○,5)当指定的始位开关由逻辑1变为逻辑0时，立即停止HM2运动图解用法示例HM2 ‘以最大速率沿正方向回转，以初始速率沿负方向漂移<HYPERLINK返回>助记符MA功能：移动到绝对位置类型：运动指令用法：P/I语法：MA<±位置>,<参数0/1>相关：MR,MS,P,SL描述：移动到相对于零(0)的绝对位置。计算运动所需的时间为2.5毫秒。如果参数为1，则当移动完成时，串行端口将发出DN字符。MA命令必须在停止状态下使用。用法示例MA200000 ‘运动到绝对位置200000MA100000,1‘运动到绝对位置100000，当运动结束时发送设备名称<HYPERLINK返回>助记符MR功能：移动到相对位置类型：运动指令用法：P/I语法：MR<±距离>,<参数0/1>相关：MA,MS,P,SL描述：移动一段相对的距离。计算运动所需的时间为2.5毫秒。如果参数为1，则当运动完成时将发出DN。MR命令必须在停止状态下使用。用法示例MR200000 ‘使电机沿正方向运动200000步MR-500000,1 ‘使电机沿负方向运动500000步‘运动结束时发送设备名称。<HYPERLINK返回>助记符MS功能：微步分辨率单位：微步/步类型：运动变量范围：1-256用法：P/I,R/W默认值：32语法：MS=<参数>相关：MA,MR,MS,P,PR,SL,C1,VI描述：MS变量控制IMCD的微步分辨率。采用该设备时，有18种不同的微步分辨率可供使用。下表说明了与IMCD兼容设备一起使用的1.8°步进电机的参数设置及其相关分辨率。下表中给出的MS参数是设备会接受的唯一有效参数。注意：1.如果编码器已启用(EE=1)，则可以使用的最小微步分辨率参阅HYPERLINKEL变量。2.更改MS会影响VI的最小值（参见VI）。用法示例MS=50 ‘将微步分辨率设置为50微步/步（10000步/转）

微步分辨率设置二进制微步分辨率设置十进制微步分辨率设置MS=<微步/整步>微步/转MS=<微步/整步>微步/转1200510002400102000480025500081600501000016320025050000326400角度微步分辨率设置641280091800（0.2°/微步）12825600183600（0.1°/微步）25651200367200（0.05°/微步）18036000（0.01°/微步）表3.3：微步分辨率设置<HYPERLINK返回>助记符MT功能：电机稳定延迟时间单位：毫秒类型：运动变量范围：0至32000用法：P/I,R/W默认值：100语法：MT=<时间>相关：HC,RC描述：以毫秒为单位指定电机稳定延迟时间。MT允许电机运动一会后再稳定下来。如果执行的是连续运动，则此时间是两次运动之间的那段时间，MV标记将在此时间内被激活。当编码器功能启用(EE=1)时，MT应至少为50mS。用法示例MT=50 ‘将电机的稳定延迟时间设置为50毫秒<HYPERLINK返回>助记符MV功能：移动标记类型：只读状态标记范围：0/1用法：P/I,R默认值：0（不运动）语法：PRMV相关：S1-S4描述：移动标记在运动进行时将处于逻辑1状态。如果S<1-4>=17，此标记将输出设置为ACTIVE。用法示例PRMV ‘将运动标记的状态读取到终端，1=正在运动，0=已停止<HYPERLINK返回>助记符O1-O4功能：设置输出逻辑状态单位：逻辑状态类型：I/O变量范围：0/1用法：P/I,W默认值：—语法：O<1-4>=<0/1>相关：—描述：此变量将指定输出的逻辑状态设置为1或0。用法示例O2=1‘将输出2设置为有效<HYPERLINK返回>助记符RT功能：从被调用子程序返回类型：程序指令用法：P语法：RT相关：CL描述：子程序结束后，必须执行此指令。用法示例CLK8 ‘调用子例程K8LBK8*****SUBROUTINEK8*****RT ‘返回到主程序<HYPERLINK返回>助记符ST功能：失速标记类型：编码器标记范围：0/1用法：P/I,R/W默认值：0（未失速）语法：PRSTBR<地址>,ST=1CL<地址>,ST=1相关：EE、SF描述：当检测到失速时会将ST标记设置为1。由用户负责将其置零(0)。为了设置失速标记，必须启用编码器功能(EE=1)。用法示例CLK5,ST=1 ‘如果电机失速则调用子例程K5ST=0 ‘清除失速标记<HYPERLINK返回>助记符VM功能：最大速率单位：电机步数(EE=0)/编码器计数(EE=1)类型：运动变量范围：5000000(EE=0)/200000(EE=1)用法：P/I,R/W默认值：16000语法：VM=<速率>相关：MR、MA、HM描述：VM变量指定执行运动命令期间轴将达到的最大速率（单位为每秒的步数/计数）。所设置的速率值也必须高于VI（初始速率）用法示例VM=500000 ‘设置最大速率为500000步（计数）/秒<HYPERLINK返回>技术支持ＱＱ：1561642393

附录AASCII表

附录B最常用的变量和指令变量MSMS（微步选择）定义步进电机的分辨率。步进电机每步旋转1.8°或每转200步。MS选择对步进电机步数进行划分，以得出更精细的分辨率。256x200的MS值会得出每转51200微步。（每个电机步将被划分成256微步。）MS默认值为32。要读取MS值，请键入PRMS并按enter。要写入MS值，请键入MS=<数值>并按enter。随着我们继续进行，您将会看到所有运动变量都使用此值。P视编码器功能的启用/禁用状态而定，P指示步或编码器计数中的位置。当禁用了编码器功能时，P从C1（计数器1）中取得其读数。当启用了编码器功能时，读数取自C2（计数器2）。要读取位置，请键入PRP或PRC1/C2，然后按enter。要将位置清零，请键入P=0，然后按enter。VI初始速率，以每秒步数为单位。（步长为MS值的函数。）要读取初始速率，请键入PRVI，然后按enter。要写入初始速率，请键入VI=<数值>，然后按enter。VI默认值为1000。VM最大或最终速率，以每秒步数为单位。（步长为MS值的函数。）要读取最终速率，请键入PRVM，然后按enter。要写入最终速率，请键入VM=<数值>，然后按enter。VM默认值为20000。A加速度，以每2次方秒的步数为单位。（每秒的每秒步数。）电机的速率每秒将按加速率的值增加，直到达到SL模式下的编程速率，或达到VM。要读取加速度，请键入PRA，然后按enter。要写入加速度，请键入A=<数值>，然后按enter。加速度默认值为20000。D减速度，以每2次方秒的步数为单位。（每秒的每秒步数。）电机的速率每秒将按减速率的值减少，直到达到SL模式下的编程速率，或达到VI。要读取减速度，请键入PRD，然后按enter。要写入减速度，请键入D=<数值>，然后按enter。减速度默认值为20000。运动指令运动指令就是那些引起步进电机运动或影响步进电机运动的指令。进行运动命令编程时，有几个因素必须考虑。可从这些因素计算出线性距离、转数、旋转角度和定时运动并对其进行编程。所有运动均以每秒微步数或（当启用了编码器时）每秒编码器计数（脉冲数）为单位进行编程。所有运动均直接受运动命令和程序变量影响。有若干因素会对运动指令产生影响。在附录D：影响运动指令的因素中对此进行了详细介绍。MA相对于所定义的零点位置运动到某个绝对位置。例如，键入以下命令，接着按enter：P=0 ‘将当前位置设置为0（零）MA20000 ‘在正方向从0开始运动20000步PRP ‘终端屏幕上的读数将是20000MA3000 ‘在正方向从0开始运动3000步PRP ‘终端屏幕上的读数将是3000绝对运动始终都是相对于0（零）来说的。通过在该值前面键入负号(-)可以编程设定负向运动。MR相对于当前位置运动编程设定的步数。例如，键入以下命令，接着按enter：P=0 ‘将当前位置设置为0（零）MR20000 ‘在正方向从当前位置开始运动20000步PRP ‘终端屏幕上的读数将是20000MR3000 ‘在正方向从当前位置开始运动3000步PRP ‘请注意，位置读数是23000，而不是3000相对运动是累积的，或是与当前位置相加或是从当前位置减去。通过在该值前面键入负号(-)可以编程设定负向运动。SL以恒定速率运动。SL200000‘电机以每秒200000步的恒定速率运动回转命令会覆盖VM（最大速率）参数。可“在中途”更改SL命令的值。通过在该值前面键入负号(-)可以编程设定负向运动。H在程序中，H（保持命令）通常用于延时。下面是一个使用示例。PG100 ‘在地址100处进入编程模式LBM1 ‘将程序标记为M1MR20000 ‘将模式设置为相对，相对运动20000步H1000 ‘延时1000msMR-20000‘相对运动-20000步H1000 ‘延时1000毫秒E ‘结束程序PG ‘退出程序模式系统指令以下系统指令会经常用到。CPCP指令用于清除程序存储空间。FDFD指令用于使IMCD运动控制回到其出厂默认状态。程序指令PG此指令会将IMCD运动控制切换进或切换出程序模式。PG200 ‘在地址200处切换到程序模式xxxxx ‘在地址200处启动程序xxxxx ‘|xxxxx ‘|PG ‘切换出程序模式LB即标签指令，用户可以在程序或子例程内给程序或分支进程指定2个字符的名称。一旦设置了这些标签，它们就会起到程序存储空间中位置指针的作用。PG200 ‘在地址200处切换到程序模式LBk1 ‘标记命令会将程序命名为K1xxxxx ‘程序被LB命令命名为xxxxxxxxxxPG ‘切换出程序模式BR用于有条件或无条件地转移到某个例程。PG200 ‘在地址200处切换到程序模式LBK1 ‘标记命令将对程序进行命名xxxxxxxxxx ‘程序被LB命令命名xxxxxBRK1 ‘无条件转移到程序标签K1PG ‘切换出程序模式E表示程序结束。PG200 ‘在地址200处切换到程序模式LBK1 ‘标记命令将对程序进行命名xxxxxxxxxx ‘程序被LB命令命名xxxxxBRK1 ‘无条件转移到程序标签K1E ‘结束程序PG ‘切换出程序模式

附录CIMCD程序样例本附录由多个示例程序组成，旨在帮助用户对IMCD编程语言进行探索。样例程序根据输入运动‘上次修改时间：2013/‘目的：演示根据输入运动。‘系统配置S1=0,1 ‘将IO1设置为通用输入、高电平有效Ms=256 ‘将微步分辨率设置为64微步/步Vi=2000 ‘将初始速率设置为2000步/秒Vm=20000 ‘将最大速率设置为20000步/秒A=40000 ‘将加速度设置为40000步/秒2D=40000 ‘设置减速度等于40000步/秒2Hc=5 ‘将电机保持电流设置为5%Rc=75 ‘将电机运行电流设置为75%P=0 ‘将位置计数器设置为0‘主程序PG1 ‘在地址1处进入编程模式LBGa ‘将程序标记为GaP=0 ‘初始化位置计数器LBG1 ‘将程序标记为G1CLKb,I1=1 ‘输入有低电平变为高电平时调用子例程KbBRG1 ‘循环至G1E ‘程序结束‘来自触发事件的子例程LBKb ‘将子例程声明为KbMA51200 ‘运动到绝对电机位置51200H1000 ‘延时1000毫秒MA0 ‘运动到绝对电机位置0H ‘延时1000毫秒RT ‘从子例程返回PG ‘退出到立即模式在运动期间更改速率此程序将演示在运动期间更改速度的能力。IMCD不能在点到点（MR、MA）运动期间更改速度，因此我们联合使用回转（SL）命令和跳转（BR）命令来实现。‘系统配置Ms=64 ‘将微步分辨率设置为64微步/步Hc=10 ‘将电机保持电流设置为10%Rc=75 ‘将电机运行电流设置为75%‘主程序PG1LBGa ‘程序标签Ga设置局部变量和寄存器值Vi=4000Vm=20000A=50000D=800000LBGx ‘程序标签GxP=0SL10000LBG1 ‘程序标签G1BRKb,P>=51200 ‘P>=51200时跳转BRG1 ‘循环检测LBG2 ‘程序标签G2BRKc,P>=102400 ‘P>=102400时跳转BRG2 ‘循环检测LBKb ‘程序标签KbSL20000 ‘电机速度加倍BRG2 ‘跳转到G2LBKc ‘程序标签KcSL0 ‘停止EPG具有复位功能的闭环此程序演示在闭环中使用复位至始位开关指令(HM)，另外还有一个根据输入运动的例程。Vm=10000Vi=1000A=20000D=20000Hc=5Rc=50Mt=50Ee=1 ‘允许编码器Sf=40 ‘设定失速因子S1=1,0 ‘复位输入S2=3,0 ‘根据输入执行地址100处程序‘主程序PG1LBG1HM1P=0BRG1EPGPG100LBG2MR10000EPG

附录D影响运动命令的因素电机步所有IMCD示例都必须采用200步进电机。它们每时钟脉冲旋转1.8°。200步就等于1转。微步：(MS)微步将200个电机步划分成更小的步以提高IMCD兼容设备的平稳性和分辨率。对MS使用默认设置256时，200个电机步会增加到51200个微步。MS设置为256时，电机转一周需要51200个微步。如果将MS设置为128，则电机转一周就需要25600个微步。运动命令绝对运动(MA)和相对运动(MR)命令以微步进行编程，或者如果启用了编码器，则会以编码器计数进行编程。如果将MS设置为256并编程设定51200个微步的运动，则电机就会转一整周。如果将MS设置为128，则电机转一整周就是25600个微步(128x200)。如果编程设定51200的运动，则电机就会转2整周。使用编码器进行闭环控制如果启用了编码器，则运动命令会使用不同的值。例如编码器具有512线，每转会得出2048个计数。因此，MR和MA命令值是以编码器计数编程设定的。一整转就会被编程设定为MR或MA2048。当启用了编码器时，MS值默认为256。如需修改则必须满足：MS最小值=(EL×8)÷200了解这些因素后，就可以编程设定大量不同的运动、速度和时间间隔。线性运动您通过齿轮齿条或滚珠丝杆来移动线性轴。例如，齿轮齿条或滚珠丝杆每转会将线性轴移动1mm。您需要移动7575÷1=75电机转。假定将MS为256（51200个微步），则75转就需要运动3840000个微步。了解这些变量的值以及所需的运动之后，就可以计算将轴移动所需距离花费的实际时间。可用如下所示的梯形分布图来对此加以说明。计算轴速度（速率）需要若干步来确定实际轴速度。它们都基于上面的梯形分布图。已知值和参数：VM768000 步/秒。VI1000 步/秒。A1000000 步/秒2。D1000000 步/秒2。MA/MR 3840000个微步。确定加速(A)和减速(D)时间（t1和t3）。由于减速(D)值也是1000000步/秒，所以减速时间(t3)将与加速时间(t1)相同。确定在t1或t3时间内行进的距离（步）。确定t2时间。t2时间由MA/MR的余数除以VM计算得出。MA/MR的余数=MA/MR-(t1步数+t3步数)亦即3840000-589056=3250944。确定总时间。(t1+t2+t3)亦即(0.767+4.233+0.767)=5.767秒线性轴运动75mm花了5.767秒时间，亦即平均速度为计算回转运动假定将MS设置为256。您要使用电机驱动配有同步皮带轮装置的轴。如下图所示，轮的直径为10mm，而轴轮的直径为25270270°25mm10mm图F.2：回转驱动示例1要求将轴转动270°则：•电机每转2.5周，轴就会转1整周。•270°是0.75转。•0.75x2.5=1.875电机转，可使轴转动270°。•如果51200个微步为1电机转，则必须将设备编程设定为运动96000个微步(51200x1.875)。还可以反过来进行多项计算，计算出满足设备所需运动的电机运动次数。线性或旋转运动以及速度都可以转化成IMCD命令。110110°40mm15mm图F.3：回转驱动示例2在这个例子中，必须以3RPM的转速将皮带驱动的转盘转动110°。应该如何设置设备呢？请记住，由于四舍五入的原因，所有值都是近似值。电机与转盘之间的机械比为2.666:1。也就是说，转盘旋转1周，电机必须旋转2.666周，因而转盘的转速要比电机慢2.666倍。•为使转盘运动110°，电机必须运动293.3°。110×2.666=293.3°•如果51200步=1转，则1°=142.222步。51200/360=142.222步•必须将IMCD设备编程设定为运动41713步，才能旋转293.3°。142.222步×293.3°=41713步•为使转盘以3RPM旋转，电机必须以8RPM转动。3RPM×2.666=8RPM•若要以8RPM旋转，电机必须以0.13333RPS旋转。8/60=0.133333RPS•如果将MS设置为256，则电机将在1秒或1RPS内旋转1整周（51200步）。若要以0.13333RPS旋转，必须将VM设置