HM1000网络步进电机控制卡

1HM1000以太网四轴步进电机控制卡用户手册时间：2015年1月版本：V1.02第一章HM1000步进电机控制卡介绍1.1简介步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。驱动器所接收的是脉冲信号，每收到一个脉冲，驱动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度，就因为这个特点，步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。以上来看，要控制步进电机转动，需要步进电机控制器，步进电机驱动器和步进电机协同合作来完成动作。HM1000是基于以太网通信接口的一款可以同时控制4轴电机的步进电机控制卡，每个轴支持脉冲和方向信号，每个轴都有正转，反转，原点限位标识，可以外接光电开关，并支持梯形加减速控制，8个IO口输入，8个IO口输出，输出最大支持500MA。本控制卡的优势在于控制接口快速，简单，比传统的PCI，USB等接口优势明显，尤其在现场实施方便，容易安装和调试，而且极具性价比。应用领域包括喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等所有能用到步进电机的领域。目前本卡已在医疗应用广泛应用。1.2HM1000硬件资源HM1000支持支持4轴步进电机的加减速速度控制和位置控制，每轴都支持正反限位和原点标识，支持正转，反转和回原点操作，正转和反转碰到限位开关会立即或者减速停止，回原点操作可以支持低电平或者下降沿触发，并且每个轴都支持使能操作，让用户在不需要电机运转的时候可以减少发热和电量消耗。每轴最大支持1M的脉冲频率。HM1000配备了以太网的通信接口，而且IP地址可通过板载拨码开关来进行设置，最多可以支持8个控制卡连接到网络，最大可支持32个轴同时操作。3HM1000还支持8个IO输入口，其中4个IO输入口是5V供电，4个IO输入口是24V供电，给用户最大的灵活性。HM1000支持8个IO输出口，通过达林顿芯片ULN2803，支持500ma的输出电流，可以控制继电器，报警灯等开关。HM1000还支持2个AD采集接口，可以用于采集各种模拟量，比如温湿度，超生距离等。1.3HM1000电源供给HM1000需要2种电源供电，其中的5V用于给主控芯片供电，24V给驱动器和电机供电，5V的电源可使用500MA以上的电源，24V的电源根据实际搭载的电机数目和类型来选择。1.4HM1000的运动功能介绍HM1000支持速度控制和点位控制。速度控制是指速度控制是指电机从起始速度开始运行，加速至指定速度连续运动。只有当接收到停止命令或外部停止信号后（遇到限位），才减速直至停止（也可设为立即停止）。点位控制是指最基本的位置控制是指从当前位置运动到另一个位置，一般称为点位运动或定长运动。设置加∕减速度以及起始速度和最大速度等参数后执行位移控制指令，上位机将要执行的指令脉冲数写入HM1000运动控制卡，HM1000卡即按设定的速度输出脉冲，当输出脉冲数等于指令脉冲数时，HM1000卡将停止输出脉冲。梯形速度曲线控制指令是使HM1000卡按梯形速度曲线输出指令脉冲。即：电机从起始速度开始运动，加速至最大速度后保持速度不变，临结束前减速至起始速度，并停止。梯形速度曲线如图1-1所示。41-1梯形速度曲线第二章HM1000的接线方式驱动器的外貌如图2-1所示图2-1HM1000控制卡2.1电机驱动器接口HM1000支持4轴，每个轴都是一个6口的接线端子，每个端子上面都有标识，他们分别是GND：接地，E：接驱动器的使能端，D：接驱动器的方向信号，P：接驱动器的脉冲信号，5：接驱动器的公共端（opt），24：接驱动器的5供电电压段。2.2每个轴的限位接口HM1000支持的每个轴都可以接3个限位开关，分别是正转限位（CW），反转限位（CCW），原点限位（HM），每个限位都对应一个3口的接线端子，上面都有标号，他们分别是：-：接光电开关的负极，+：接光电开关的正极，中间的口接光电开关的输出，注意一定要是低电平触发输出。目前用在PLC上面的传感器一般都是NPN类型的集电极开漏输出，都可以用在HM1000上。2.3输入输出接口输出接口可以配置成5V输出或者24V输出，通过跳线选型JP_OUT来选择。共有8个输出可以使用。输入接口一共有8个，前4个是5V输入，后4个是24V输入。2.4IP地址选择可以通过拨码开关来选择不同的IP地址，一共有3位可配置，分别对应的是0~7，对应的IP地址范围是192.168.1.200~192.168.1.207。多个控制卡可以接在交换机上进行互联。2.5硬件安装本控制卡的优势就在于即插即用，用网口就可以控制控制卡，直接用网线和PC机互联即可，这是跟跟以往的PCI或者USB接口的控制最大的优势，不需要安装任何驱动程序，避免繁琐的设置，而且网口支持10M/100M自适应接口，可以以最大的速度和控制卡进行通信，用户只需要调用SDK即可控制。6第三章软件控制接口HM1000提供SDK，他只是一个动态链接库DLL文件，用户可以使用任何的开发工具来完成控制，VB，VC，LabVIEW，等都可以支持，目前只支持windows平台，后续会推出Linux和脱机的开发包。SDK里面的函数都可以线程安全的，支持可以多线程同时调用，并且是可重入的。HM1000会提供一个PC工具来控制多轴控制卡。方便用户调试安装。以下便是函数的头文件声明/***@brief根据配置的控制卡IP地址来初始化设备*@paramszip控制卡的IP地址*@retval若识别是有效的设备，则返回代表设备的句柄*/EXPORTS_DLLmotor_dev_thm_net_dev_init(constchar*szip);/***@brief当不再使用设备的时候释放设备资源*@paramhdev之前返回的设备句柄*@retval无*/EXPORTS_DLLvoidhm_net_dev_uninit(motor_dev_thdev);/***@brief每次调用hm_net_dev_init会记录所有设备，若想要释放所有的设备，可以调用此函数一次便可*@param无*@retval若识别是有效的设备，则返回代表设备的句柄*/EXPORTS_DLLvoidhm_net_deves_uninit_all();/***@brief返回设备支持的最多的轴数目，目前是轴7*@param无*@retval返回支持轴数目*/EXPORTS_DLLinthm_net_dev_support_axis_num();/***@brief返回设备支持的最多的IO输出口*@param无*@retval返回支持IO输出口数目*/EXPORTS_DLLinthm_net_dev_support_gpio_out_num();/***@brief返回设备支持的最多的IO输入口*@param无*@retval返回支持IO输入口数目*/EXPORTS_DLLinthm_net_dev_support_gpio_int_num();/***@brief获得之前返回的设备地址*@parampdev设备句柄*@retval设备地址*/EXPORTS_DLLconstchar*hm_net_dev_get_addr(motor_dev_tpdev);/***@brief持续运动，会一直运动下去直到调用停止或者遇到限位标示*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@paramaccel加速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramspeed持续速度,单位是脉冲/秒，正为正转，负为反转*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_keep_move(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,uint32_taccel,int32_tspeed);/***@brief回原点运动，会一直运动下去直到调用停止或者遇到原点开关标识*@parampdev设备句柄8*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@paramaccel加速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramspeed持续速度,单位是脉冲/秒，正为正转，负为反转*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_start_homing(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,uint32_taccel,int32_tspeed);/***@brief定点相对运动，会移动指定的脉冲数直到或者调用停止或者遇到限位标示*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@paramaccel加速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramdecel减速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramspeed持续速度,单位是脉冲/秒，正为正转，负为反转*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_fix_move(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,int32_tstep,uint32_taccel,uint32_tdecel,uint32_tspeed);/***@brief定点绝对运动，会移动指定的脉冲数直到或者调用停止或者遇到限位标示*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@paramaccel加速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramdecel减速度,单位是脉冲/秒x秒*@paramspeed持续速度,单位是脉冲/秒，正为正转，负为反转*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_abs_move(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,int32_tpos,uint32_taccel,uint32_tdecel,uint32_tspeed);/***@brief停止运动*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@parambsmooth是否是减速停止，或者是立即停止，立即停止主要是针对精确定位的需求*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_stop(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,BOOLbsmooth);/**9*@brief使能或者禁止设备*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@parambenable是否使能相应的轴，FALSE为禁止，这样驱动器就不会消耗电流，不过步进电机也会处于脱机状态*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_enable(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,BOOLbenable);/***@brief返回当前轴的状态*@parampdev设备句柄*@paramaxis轴的编号，范围是~hm_net_dev_support_axis_num()-1*@paramst轴的状态信息，比如是否遇到了限位或者原点，当前脉冲数，是否禁止状态等*@retval成功与否*/EXPORTS_DLLBOOLhm_net_dev_motor_get_status(motor_dev_tpdev,uint32_taxis,hmCmdGetAxisStatuse_t*st);