LabVIEW-NI-SoftMotion和C系列驱动接口入门

LabVIEWNISoftMotion和C系列驱动接口入门发布日期:十一月15,2009|1评级|3.00outof5|ReadinEnglish|PDF概览本指南展示了如何使用美国国家仪器公司的LabVIEWNISoftMotionModule和NI951xC系列驱动接口来开发运动控制的应用。该应用使用了NICompactRIO可重配置嵌入式系统以及LabVIEW、LabVIEWNISoftMotion和NI-Motion驱动软件，用来执行一系列双轴运动。在开发这项应用的过程中，您可以学习到使用NIRIOScanInterface开发运动应用的概念和技术。利用RIOScanInterface，用户可以在LabVIEWReal-TimeModule中，对C系列模块进行直接访问。目录1.所需元件2.LabVIEWNISoftMotionModule概览3.设置硬件4.在控制器上安装和配置软件5.在扫描接口模式下创建工程6.在LabVIEW项目中增加NISoftMotion资源7.配置步进式驱动接口模块的轴8.使用交互式测试面板测试系统9.配置定时循环10.创建运动配置文件11.发布、测试并使用VI12.连接至伺服式和步进式驱动13.您所学到的东西14.更多资源1.所需元件这篇指南需要使用到下列软件：LabVIEW2009或后续版本LabVIEWReal-TimeModule2009或后续版本NI-RIO3.2.0或后续版本LabVIEWNISoftMotionModule2009或后续版本这篇指南还需要使用下列硬件：CompactRIO控制器和可提供ScanInterface(扫描接口)模式的机箱或NI9144分布式机箱两个NI9512单轴步进式驱动接口控制器电源单独的模块电源以太网连接和线缆即使您没有指定的硬件，仍可以遵循这篇文章中的“LabVIEWNISoftMotionModule指南”一节，进行离线的配置以学习在LabVIEW中使用该模块的方法。至页首2.LabVIEWNISoftMotionModule概览通过LabVIEWNISoftMotionModule，您可以借助于LabVIEWReal-TimeModule使用功能块编程范例和RIOScanInterface构建确定性的运动控制应用。RIOScanInterface让用户可以从LabVIEWReal-TimeModule中直接访问C系列模块。这篇文档包含了NI951xC系列驱动接口和RIOScanInterface应用开发方面的内容。需要了解关于在LabVIEWFPGAModule中使用NI951x模块的信息，请查阅ni.com/manuals网站上的《NI951xC系列模块和LabVIEWFPGA入门指导》。需要使用NISoftMotion功能块进行本指南中所说的双轴运行，可以在开环状态下使用NI9512步进式驱动接口——而不需要额外的反馈设备或其它硬件连接。这篇指南中的配置参数，也许对实际的运动系统并不合适。为了演示的需要，我们对硬件连接进行了最小化。至页首3.设置硬件完成下列步骤，为本指南中的应用设置硬件。1.如果您不是使用集成的控制器和背板，那么需要在现场可编程门阵列(FPGA)背板上安装CompactRIO实时控制器。查阅控制器操作指南，获得安装控制器的信息。2.在机箱的1和2插槽中，安装NI9512步进式驱动接口模块。3.将模块连接到电源上。查阅模块操作指南，以选择合适的电源。4.将控制器连接到电源和拥有相同子网的以太网络中，以作为开发用的计算机。查阅控制器操作指南，获得关于将控制器连接到电源和以太网络的信息。5.将模块连接到驱动器和其它I/O上，如果条件允许的话请使用NI9512-to-P7000StepperDrivesConnectivityBundle(NI9512至P7000步进式驱动连接包)、NI951xCableandTerminalBlockBundle(NI951x线缆和接线终端)，或者使用自定义线缆用于直接连接。至页首4.在控制器上安装和配置软件完成下列步骤，在控制器上安装软件并进行配置。1.在开发计算机上，启动NIMeasurement&AutomationExplorer(MAX，NI测量与自动化导航器)配置工具。2.在配置窗格中的远程系统下选择控制器。如果没有看到控制器，那么您可能需要禁用开发计算机上的防火墙。3.检查识别中的序列号是否与设备上的序列号相符。4.如果您不想格式化控制器上的磁盘(那样会删除所有已经安装的软件和文件)，那么给控制器通电，并跳到步骤13。5.将控制器上的安全模式开关调到On的位置上。6．给控制器通电。如果控制器已经通电了，那么按控制器上的Reset按钮，重新启动。7.右键点击配置窗格中远程系统下的控制器，选择格式化磁盘。在出现的对话框里点击Yes。8.在MAX完成磁盘格式化之后，将安全模式开关调到Off的位置上，并按控制器上的Reset按钮，重新启动。9.选择自动获取IP地址单选按钮分配IP地址；或者选择使用以下IP地址单选按钮，在IP地址栏中指定静态IP地址。10．在名称域中为系统输入描述性的名称。11.点击网络设置选项卡上的应用，让MAX重新启动系统。12.当新系统名称出现在远程系统下时，在列表中展开控制器条目，右击软件，并选择添加/删除软件。13.选择推荐的软件组合，其包含了NI-RIO3.2.0或后续版本，且带有NIScanEngine支持和下列附加功能：•LabVIEWNISoftMotionModule•对LabVIEWNISoftMotionModule软件的NIScanEngine支持•NI-Motion驱动软件14.点击下一步，在控制器上安装选择的软件。如果需要了解关于推荐软件组合的信息，请点击帮助。15.在MAX中完成控制器上的软件安装后，关闭MAX。至页首5.在扫描接口模式下创建工程扫描接口模式允许用户从LabVIEWReal-Time中，直接访问C系列模块。这些模块出现在项目浏览器窗口中机箱条目下的扫描接口模式中。与多数C系列模块不同，NI951x接口不是直接在项目浏览器窗口中配置的，该模块不支持直接可用的I/O变量。在开发计算机上，使用LabVIEW项目管理VI、目标和I/O模块。完成下列步骤，来创建一个LabVIEW项目。1.启动LabVIEW。2.在启动窗口中点击项目链接，显示项目浏览器窗口。也可以选择文件»新建项目，显示项目浏览器窗口。3.选择帮助，并确认显示即时帮助被选中。在整个指南中，您可以查阅上下文帮助，来获得方框图上条目的信息。4.右击项目浏览器窗口中的顶层工程项目，从快捷菜单中选择新建»终端和设备，显示添加终端和设备对话框。5.确认已有终端或设备单选按钮已被选中。如果您没有安装硬件，可以选择新终端或设备单选按钮，显示出一系列在没有实物情况下即可创建的目标和设备。在这篇指南里，可以执行相似的离线配置步骤，学习使用CompactRIO和LabVIEW。6.展开Real-TimeCompactRIO。7.选择添加到工程中的CompactRIO控制器，并点击OK。8.如果您已经安装了LabVIEWFPGA，将会出现选择编程模式对话框。选择ScanInterface，使系统处于扫描接口模式。使用CompactRIO属性对话框，改变已有工程中的编程模式。在项目浏览器窗口中的CompactRIO机箱上点击右键，从快捷菜单上选择属性，显示该对话框。9.如果出现查找C系列模块?对话框，请点击查找。10.点击继续。LabVIEW会将控制器、机箱和所有模块添加到工程中。11.在LabVIEW完成硬件搜索后，选择文件»保存项目，并将工程保存为951x_Tutorial.lvproj。在完成了这些步骤之后，您的LabVIEW项目应该与图1类似。图1.项目浏览器窗口，扫描接口模式至页首6.在LabVIEW项目中增加NISoftMotion资源现在来创建捆绑到C系列模块的NISoftMotion资源。在VI中使用运动I/O资源来代替I/O变量。查阅LabVIEWHelp中的NISoftMotionModule一节，了解更多关于运动I/O资源和NISoftMotion的信息。在项目中增加轴在项目中，NISoftMotion轴被捆绑到专门的C系列模块中，而且允许对模块上的I/O进行配置。要以扫描接口模式来配置并使用NI951x模块，您必须在RT目标中增加轴，并使用与VI中的轴所相关的运动I/O资源。完成下述步骤，在项目中增加一个NISoftMotion轴：1.在项目浏览器窗中右击目标，并在快捷菜单中选择新建»NISoftMotionAxis，打开轴管理器对话框，如图2所示。2.双击添加轴，使两个NI9512模块都关联到NISoftMotion轴。轴自动捆绑到一个可用模块中。你可以双击轴的名称对其重新命名，赋予其一个描述性的名字，但是两个不同的轴不可以使用同一个名字。图2.轴管理器对话框3.单击修改绑定打开资源绑定对话框。如果需要的话，更改与该轴相关联的硬件。4.单击OK关闭轴管理器对话框。将所有轴都添加到项目浏览器窗口中。同一个C系列模块，最多只能关联一个轴。在项目中增加坐标NISoftMotion轴可以组成坐标空间。坐标空间就是轴的逻辑性多维组合。坐标空间跟轴类似，也有可以作为资源输入的关联I/O资源。完成以下步骤，在项目中增加坐标空间：1.在项目浏览器窗口中右击目标，并从快捷菜单中选择新建»NISoftMotion坐标空间，打开ConfigureCoordinateSpace对话框。2.从AvailableAxes栏中选择Axis1和Axis2，并使用箭头标志将它们移至CoordinateAxes栏。图3.配置坐标空间对话框当使用坐标资源的时候，目标位置和其它坐标信息都包含在一个一维矩阵中，其中轴的信息是按照采用该对话框增加轴的顺序进行排列的。3.单击OK关闭ConfigureCoordinateSpace对话框。至此，你的工程中已经包含了应用程序所需的轴和坐标空间。你的LabVIEW项目应该与图4中类似。图4.采用运动资源所完成的项目至页首7.配置步进式驱动接口模块的轴在本部分中，采用轴配置对话框，对与NI9512C系列模块相关联的轴进行配置。该对话框中包含了步进式驱动命令信号的配置选项、反馈设备、运动和数字I/O、轨迹以及轴的设置。图5中显示了NI9512C系列模块的轴配置对话框。无法配置的部分以灰色显示。图5.NI9512模块的轴配置对话框完成下述步骤，对轴进行配置：1.右击项目浏览器窗口中的轴，并从快捷菜单中选择属性，打开轴配置对话框。2.在AxisSetup页面中，确认将循环模式设置为开环。配置为开环模式的轴会生成步进式输出，但无需电动机的反馈信息来确认位置。3.同样在AxisSetup页面中，确认AxisEnabled和EnableDriveonTransitiontoActiveMode复选框包含有复选标志。这样配置后，在运行VI的时候将自动激活轴。要避免自动激活轴，需禁用这些选项。4.如果模块中并不包含有物理信号连接，那么为了保证系统正常运行，必须禁用这些输入信号。要禁用限制信号和引导信号（home翻译为引导合适吗？），转至MotionI/O页面，在ForwardLimit、ReverseLimit和Home部分中，从Enable复选框中删除这些复选标志。5.根据系统需求，配置所有额外I/O。6.单击OK关闭轴配置对话框。7.重复步骤1到步骤6，配置轴2。注意：请确保在部署项目之前，已经连接好所有的硬件，并接通了电源。项目的部署将NI扫描引擎切换为Active(活动)模式，并使轴和驱动有效(如果已经连接好轴和驱动的话)，这样你就可以立即启动运动。参考LabVIEWHelp中的《在RT目标上部署并运行VI》一章节，了解更多关于配置和问题解决技巧方面的知识。8.右击项目浏览器窗口中的控制器项目，并从快捷菜单中选择部署全部，将轴、坐标和轴