PCL6045運動控制與數控套用

《PCL6045運動控制與數控套用》是2007年清華大學出版社出版的圖書，作者是葉佩青。該書對PCL6045B運動控制晶片的結構、特點、控制原理進行了詳細介紹，圍繞在數控系統中的套用，詳細介紹了PCL6045B的開發和實驗仿真，解析了數控系統中常用功能的實現方法，如點動、定長、手輪、回機械、原點、插補、減振、校正等，給出了接口實驗程式。

基本介紹

• 書名：PCL6045運動控制與數控套用
• 作者：葉佩青等
• ISBN：9787302148821
• 定價：32元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2007-6-1

內容簡介

晶片具有優良的位置、軌跡插補和速度控制功能，可進行4軸的運動控制，實現任意2～4軸直線插補以及任意兩軸圓弧插補，可用11種模式實現回原點運動；在運動過程中可實時改變速度和目標位置。晶片還提供一些引腳，用於對其工作狀態進行監測、多種條件下中斷信號輸出，以及伺服驅動器所需要的控制接口，使得CPU通過簡單的命令實現各種運動控制。

研究開發的USB_PCL6045B評估測試系統主要用於對運動控制晶片PCL6045B的功能和性能的測試、評估及其軟硬體接口控制方法學習，可以在具有USB接口的計算機上運行。

PCL6045B是一種通過匯流排接收命令並產生脈衝控制步進電機或伺服電機的大規模積體電路，其接口簡單、編程方便、工作可靠，可廣泛套用於數控工具機、機器人等領域的運動控制，晶片由日本脈衝馬達株式會社（NPM,Nippon Pulse Motor Co.,LTD)生產。本書內容全面實用，邏輯性強，通俗流暢，適於廣大從事運動控制開發與套用的工程技術人員閱讀，也可供大專院校的師生作教學參考書使用。

目錄

第1章概述1

1.1基本功能描述1

1.2內部結構和引腳定義6

1.3電氣特性13

1.4PCL6045B與CPU的接口及其地址映射15

1.4.1與68000的接口電路及地址映射15

1.4.2與H8的接口電路及地址映射16

1.4.3與8086的接口電路及地址映射18

1.4.4與Z80的接口電路及地址映射18

1.5輸入輸出接口示例21

1.6接口基本操作23

1.6.1復位24

1.6.2輸出脈衝控制24

1.6.3緊急停止26

第2章操作指令與控制指令27

2.1控制暫存器27

2.1.1選擇運動控制軸和寫入運動控制指令（COMW、COMB）27

2.1.2設定輸出連線埠狀態（OTPW、OTPB）28

2.1.3輸入輸出數據緩衝器（BUFW、BUFB）28

2.1.4讀取主狀態暫存器（MSTSW、MSTSB）29

2.1.5子狀態和輸入輸出連線埠（SSTSW、SSTSB、IOPB）31

2.1.6寫入運動控制指令31

2.2PCL6045B的COMB0指令集32

2.2.1啟動指令32

2.2.2變速指令33

2.2.3停止指令33

2.2.4NOP（空）指令34

2.2.5控制器指令34

2.2.6通用輸出連線埠控制指令35

2.2.7暫存器控制指令36

第3章暫存器40

3.1預置暫存器操作40

3.1.1預置暫存器寫入和取消操作40

3.1.2比較器預置暫存器的寫入和刪除操作41

3.2暫存器詳解42

3.2.1工作、預置暫存器42

3.2.2環境設定暫存器47

3.2.3計數暫存器59

3.2.4比較暫存器60

3.2.5鎖存計數暫存器（唯讀）60

3.2.6查詢、讀取暫存器（唯讀）61

3.2.7其他暫存器67

3.3暫存器的接口與套用68

3.3.1套用中的地址映射68

3.3.2PCL6045B的地址碼、指令碼的宏定義69

3.3.3基本函式73

3.3.4設定速度模式函式78

3.3.5控制方法80

第4章機械調節的運動控制84

4.1指令控制的連續運動84

4.2指令控制的定長運動85

4.2.1相對定長運動86

4.2.2第一類絕對定長運動87

4.2.3第二類絕對定長運動89

4.2.4指令位置歸零運動90

4.2.5機械位置歸零運動91

4.2.6單脈衝運動91

4.2.7用作定時控制92

4.3手輪脈衝（PA/PB）控制的運動93

4.3.1手輪脈衝控制連續運動98

4.3.2手輪脈衝控制相對位置定長運動99

4.3.3手輪脈衝控制指令位置定長運動100

4.3.4手輪脈衝控制機械位置定長運動101

4.3.5手輪脈衝控制指令位置歸零運動102

4.3.6手輪脈衝控制機械位置歸零運動102

4.3.7手輪脈衝控制軌跡插補運動103

4.4外部開關控制的運動107

4.4.1用外部開關控制連續運動109

4.4.2用外部開關控制定長運動110

4.5基於EL或SL的限位運動控制111

4.5.1EL或SL的限位運動控制111

4.5.2離開限位EL或SL開關的運動控制112

4.6EZ計數運動控制113

第5章回原點的運動控制116

5.1回原點運動117

5.1.1回原點運動方式0119

5.1.2回原點運動方式1122

5.1.3回原點運動方式2125

5.1.4回原點運動方式3127

5.1.5回原點運動方式4129

5.1.6回原點運動方式5131

5.1.7回原點運動方式6132

5.1.8回原點運動方式7135

5.1.9回原點運動方式8137

5.1.10回原點運動方式9140

5.1.11回原點運動方式10140

5.1.12回原點運動方式11140

5.1.13回原點運動方式12141

5.2離開原點運動143

5.3尋找原點的運動控制143

第6章插補控制149

6.1插補控制類型150

6.1.1插補控制軸151

6.1.2恆定合成速度控制151

6.2PCL6045B的插補控制153

6.2.1連續直線插補1153

6.2.2直線插補1153

6.2.3連續直線插補2155

6.2.4直線插補2155

6.2.5圓弧插補158

6.2.6與U軸及PA/PB信號同步的圓弧插補161

6.2.7圓弧插補要求的脈衝數（步數）計算163

第7章速度模式165

7.1速度模式及其設定165

7.2手動FH校正170

7.3加減速模式舉例172

7.4運動中速度模式的改變173

7.4.1速度改變173

7.4.2改變加減速（加減率）175

7.4.3自動速度變換175

第8章PCL6045B電機的控制接口178

8.1位置重設178

8.1.1目標位置重設模式1178

8.1.2目標位置重設模式2（PCS信號）179

8.2空轉控制181

8.3外部機械輸入控制信號182

8.3.1±EL限位信號182

8.3.2減速輸入SD信號183

8.3.3ORG、EZ信號186

8.4數字伺服電機接口187

8.4.1定位完成信號(INP信號)187

8.4.2偏差計數器清零信號(ERC信號)188

8.4.3輸入報警信號（ALM信號）188

8.5外部啟動及同時啟動190

8.5.1CSTA信號190

8.5.2PCS信號193

8.6外部停止及同時停止194

8.7輸出中斷信號195

第9章PCL6045B的閉環及補償控制200

9.1計數器200

9.1.1計數器類型及輸入方式200

9.1.2計數器復位203

9.1.3鎖存計數器和計數條件203

9.1.4停止計數器206

9.2比較器206

9.2.1比較器類型和功能206

9.2.2軟體限位功能210

9.2.3步進電機丟步檢測功能212

9.2.4同步信號IDX輸出功能213

9.2.5循環計數功能216

9.3間隙補償和打滑校正217

9.4減振功能218

9.5同步啟動219

9.5.1由其他軸的停止觸發啟動221

9.5.2由內部同步信號啟動225

第10章PCL6045B基本功能的評估測試229

10.1USB_PCL6045B評估測試系統的基本工作原理229

10.1.1USB_PCL6045B評估板的基本工作原理229

10.1.2USB_PCL6045B評估測試系統的主要特徵230

10.1.3USB_PCL6045B評估板的驅動脈衝設定開關231

10.1.4USB_PCL6045B評估板的連線實例232

10.2USB_PCL6045B評估測試系統的安裝及使用232

10.2.1USB_PCL6045B評估測試系統的登錄界面232

10.2.2USB_PCL6045B評估測試系統的主界面232

10.2.3USB_PCL6045B評估測試系統的[基本設定]界面234

10.2.4USB_PCL6045B評估測試系統的[擴展設定]界面235

10.2.5USB_PCL6045B評估測試系統的[脈衝設定]界面236

10.2.6USB_PCL6045B評估測試系統的[評估運行]界面238

10.3NPM6045B開發板API函式247

10.3.1NPM6045B開發板API函式返回值247

10.3.2NPM6045B開發板API函式的套用舉例247

10.3.3評估測試系統的API函式的編譯方法247

附錄AAPI函式的錯誤代碼255

附錄BAPI函式接口260

附錄CNPM6045B開發板接口信號273

參考文獻281