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调试手册49075.docx

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调试手册49075

尊敬的的客户：

如下警告特别重要，请特别注意！

一.如果你的EDGEII、MicroEDGE和VOYAGERII控制器所在的地区或工厂电压波动范围过大，超过10%或有峰值，应该先改善你的电源质量或给控制器加装一个不少于500W的稳压电源或不间断供电电源。

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二.EDGEII、MicroEDGE和VOYAGERII数控控制器具有一定的抗干扰能力，但我们仍然要求你所使用的等离子电源自身具备屏蔽功能，否则将会带来严重的后果。

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三.如果你的机器带有等离子切割或控制器所处的环境有较强的高频干扰，如大电流焊机等等，机器和控制器的接地就显得非常重要。

严格控制机器的接地电阻小于3Ω并注意如下事项。

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⏹控制电缆应采用屏蔽电缆，编码器的控制电缆应采购双屏蔽电缆，屏蔽层一端接地，一端悬浮。

⏹控制电缆、电源电缆、接地电缆、等离子电缆应分别平行摆放整齐，不可同时装入封闭的横梁内。

⏹等离子电缆不要和其他电缆同装在一个拖链内。

如果一定要将其安装在一条拖链内，应用隔片将其分开。

⏹如果是吊架小车，电缆排列应将等离子主电缆和其他电缆分别围绑，并用硬支撑将其平行区分300mm以上。

⏹等离子的正极地应尽可能地远离机床地至少10米以上，并且不要与电源地和机床地连接在一起。

⏹200A以上的等离子主接地电缆应不小于70mm²,200A以下的等离子主接地电缆应不小于50mm²

四.如果您将MicroEDGE控制器和显示器做成一体机，并放在一个密封的电柜中，请一定注意在摆放控制器的电柜上安置风扇，保证控制器所处的环境温度不超出其充许的范围，使其在常温下工作。

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只有有资格证的电工或工程师才可以打开EDGEII后门或MicroEDGE上盖，请不要冒然调试和拆卸控制器内的电路板和硬盘、电源等，在做这些工作之前应先得到HyperthermAutomation或其中国代表处昆山乾坤机电设备有限公司的授权。

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系统安装注意事项

1．请确保控制器所在环境温度在0－50摄氏度之内，并且通风良好，建议使用大功率风扇；

2．避免金属粉尘进入控制器内部，并且要定期清理控制器内部的灰尘，延长使用寿命；

3．禁止破坏控制器外壳，此类改动很可能严重影响机器的抗干扰能力，甚至因为粉尘的进入而导致内部电路板烧损，诸如此类故障，我们将拒绝保修；文档收集自网络，仅用于个人学习

4．数控设备一定要注意屏蔽处理，虽然我们的I/O等各种接口都有光电隔离电路，但是我们仍然无法预测到潜在的影响，如接地线、机壳、公共端等最容易引入高频的地方，特别是分体式的MicroEDGE，一定要注意数控与外部键盘和显示器之间电缆的屏蔽，屏蔽问题能够引起很多古怪的故障，比如说数控的死机，机床的抖动等现象；文档收集自网络，仅用于个人学习

第一章控制器硬件结构

美国HyperthermAutomation公司一共推出了四款切割机控制器，以供广大的切割机造商和切割机最终用户选择，最终目的是进最大努力满足用户的板材切割自动化需求。

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一、按硬件结构分类如下：

1．MicroEDGE――分体机

操作系统

WindowsXP（内嵌版）

处理器

IntelCeleron2.4G或更大

内存

256DDR或更大

硬盘

80G或更大

接口

RS232一个

100/10兆自适应网卡一个

USB2.0五个、后四前一

VGA接口一个

键盘、鼠标接口各一个

外设

1.44M软驱

DVD光驱

输出轴

标配2轴、最多4轴

±10伏电压

AB两向正交反馈、Z向检测

I/O接口

12输入、12输出

提供＋24VDC

数字量输入、输出

REI/EMI

工业级保护

工作环境

0-50摄氏度、95％相对湿度（非冷凝）

输入电源

230V±10％、50/60Hz

2．EDGEII――整体机

操作系统

WindowsXP（内嵌版）

处理器

IntelCeleron2.4G或更大

内存

256DDR或更大

硬盘

80G或更大

接口

RS232两个

100/10兆自适应网卡一个（内部）

USB2.0五个、内四前一

VGA接口一个（内部）

外设

1.44M软驱

工业级鼠标、键盘

10.4”TFT工业高亮显示器

输出轴

标配2轴、最多4轴

±10伏电压

AB两向正交反馈、Z向检测

I/O接口

12输入、12输出

提供＋24VDC

数字量输入、输出

REI/EMI

工业级保护

工作环境

0-50摄氏度、95％相对湿度（非冷凝）

输入电源

230V±10％、50/60Hz

3．VoyagerIII――坡口控制器

操作系统

WindowsXP（内嵌版）

处理器

IntelCeleron2.4G或更大

内存

256DDR或更大

硬盘

80G或更大

接口

RS232两个

100/10兆自适应网卡一个（内部）

USB2.0四个、内二前二

外设

工业键盘

15”TFT触摸平

输出轴

标配2轴、最多6轴

±10伏电压

AB两向正交反馈、Z向检测

I/O接口

每两个轴递增

16输入、16输出，数字量

提供＋24VDC

2路模拟量

REI/EMI

工业级保护

工作环境

0-50摄氏度、95％相对湿度（非冷凝）

输入电源

230V±10％、50/60Hz

4．Mariner――SERCOS控制器

操作系统

WindowsXP（内嵌版）

处理器

Intel2.4G或更大

内存

512M或更大

硬盘

60G或更大

外设

工业级操作平台

输出轴

标配2轴、最多12轴

SERCOS驱动

REI/EMI

工业级保护

工作环境

0-50摄氏度、95％相对湿度（非冷凝）

输入电源

230V±10％、50/60Hz

第二章控制器接线

一、数控接口

下图所示为EDGE和MciroEDGE后部的数控接口，最大的三个圆接口从下往上依次为I/O接口、X/Y驱动接口和Z/W驱动接口。

中间的三个小圆接口专门用于THC1、THC2和遥控杆或速度电位器，需要配置额外的模拟卡。

最下面的两个是RS232/RS422串口，需要注意的是MicroEDGE只提供一个RS232串口。

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二、接口针脚

1．驱动接口

该接口为孔端工业接头，有很强的抗电磁干扰能力，与之相配的针端接头如下：

接头件号：

208472－1

后壳件号：

208945－8

针脚件号：

66099－3、66103－3

数控轴分配

X横向或纵向

Y横向或纵向

Z双边、CBH或THC

WCBH或THC

X/Z轴Y/W轴描述

95编码器A通道

1411编码器A补通道

1510编码器B通道

2117编码器B补通道

2216编码器Z通道

2823编码器Z补通道

1312编码器屏蔽端

2426内部驱动使能继电器输入

2527内部驱动使能继电器输出

3329伺服指令电压输出端（±10V）

2018伺服指令电压公共端

1931伺服指令电压屏蔽端

注：

其他针脚悬空。

连线事例一

连线事例二

连线事例三

2．I/O接口

该接口为针端工业接头，有很强的抗电磁干扰能力，与之相配的孔端接头如下：

接头件号：

208470－1

后壳件号：

208945－8

孔脚件号：

66101－3、66105－3

针脚I/O信号描述

1输入1X＋过行程开关

2输入2X－过行程开关

3输入3Y＋过行程开关

4输入4Y－过行程开关

5输入5喷嘴接触信号1（SensorTHC回零开关）

6输入6切割信号

7输入7快速停止

8输入8备用

9输入9备用

10输入10备用

11输入11备用

12输入12备用

14/15+24VDC数控提高的＋24伏电源端

17/1824VCom数控提高的＋24伏公共端

21输出1割炬上升

22输出2割炬下降

23输出3切割控制

24输出4等离子选择

25输出5点火

26输出6预热控制

27输出7备用

28输出8备用

29输出9备用

30输出10备用

31输出11备用

32输出12备用

33I/O屏蔽端接机壳地

34/35+24VDC数控提供的＋24伏电源端

37/3824VCom数控提供的＋24伏公共端

注：

其他针脚悬空，以上I/O点定义仅作参考。

我们一共提高12个输入信号、12个输出信号，用户可以自定义或从我们预先定义的输入/输出信号表中选择使用，简单的说就是当数控收到某个信号后，会跟据设置的含义执行动作，比如“快速停止”信号，我们可以把它定义到任何一个输入脚上，只要这个输入脚有信号，那么数控就会立刻停止，并提示快速停止激活；同样如果数控需要执行某个预定义的动作，同时这个动作又被定义到了输出脚上，那么该针脚将有信号输出，比如“提升割炬”信号，当数控切割结束后，需要提升割炬时，它将通过“割炬上升”所对应的针脚输出此信号。

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注意：

对于那些设为备用的输出信号，需要使用代码操作，比如：

O8S1，表示执行到此代码时在8号脚上输出信号，而O8S0，表示停止8号脚上的信号输出；文档收集自网络，仅用于个人学习

对于那些设为备用的输入信号，可以在代码中等待该信号的到来，比如：

W8S1，表示执行到此代码时等待输入脚8有信号输入后才能继续运行，而W8S0，表示输入脚8没有信号才能执行。

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I/O接线示例

输出信号接线输入信号接线文档收集自网络，仅用于个人学习

输出信号示例

输入信号示例

3．THC接口

使用SensorTHC时，需要额外定购模拟卡和分压卡，零件信息如下：

零件号描述

PCBS-0074第一代PCI接口模拟卡

PCBS-0061第三代弧压分压卡

a．控制器与分压卡之间的连接：

控制器端描述分压卡端

124V公共端1

2喷嘴接触信号＋2

3喷嘴接触信号－3

4喷嘴接触使能＋4

5喷嘴接触使能－5

6模拟电压＋6

7模拟电压－7

8保持点火＋N/A（直接连接等离子）文档收集自网络，仅用于个人学习

9保持点火－N/A（直接连接等离子）文档收集自网络，仅用于个人学习

10屏蔽端悬空

控制器端接头

接头件号：

206708－1

后壳件号：

206966－1

孔脚件号：

66105－3

分压卡端接头

接头件号：

1803633

b．分压卡J1接头

针脚描述

185－265V交流火线（47－63Hz）

285－265V交流零线

电源端接头

接头件号：

1840366

c．分压卡J2接头

针脚描述

1+24VDC公共端

2+24VDC

3喷嘴接触信号

4喷嘴接触使能

5+24VDC公共端

6模拟电压＋

7模拟电压－

8接地端

数控端接头

接头件号：

1803633

d．分压卡J3接头

针脚描述

1接地端

2电极（等离子DC－）

3工件（等离子DC＋）

4NC

5喷嘴接触信号

等离子端接头

接线头

4．串口接口

EDGE带有两个9针串口，默认为RS232模式，可以与主机连接传送图形文件，还可以设置成RS422模式，与HPR130/260或CommandTHC通信。

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注意：

MicroEDGE只有一个RS232串口，如需RS422串口，可以购买转换接头。

a．RS232与RS422转换方法，打开EDGE后盖，改变下图中的J9和J10就可以切换串口模式：

b.RS232针脚定义

针脚信号名称描述

1屏蔽端接地端

2TxD传送数据到外部设备

3RxD从外部设备接收数据

5公共端数据信号公共端

c．RS232使用9针接头与主机连接

主机端控制器端信号名称针脚信号名称针脚

屏蔽端1屏蔽端1

RxD2TxD2

TxD3RxD3

公共端5公共端5

d．RS232使用25针接头与主机连接

主机端控制器端信号名称针脚信号名称针脚

屏蔽端1屏蔽端N/C

RxD3TxD2

TxD2RxD3

公共端7公共端5

e．RS422针脚定义

针脚信号名称描述

1屏蔽端接地端

2TxD－负信号端，传送数据到外部设备

3RxD－负信号端，从外部设备接收数据

4TxD＋正信号端，传送数据到外部设备

5公共端数据信号公共端

7RxD＋正信号端，从外部设备接收数据

c．RS422使用9针接头与主机连接

主机端控制器端信号名称针脚信号名称针脚

屏蔽端1屏蔽端1

RxD－3TxD－2

TxD－2RxD－3

RxD＋7TxD＋4

TxD＋4RxD＋7

公共端5公共端5

d．RS422使用25针接头与主机连接

主机端控制器端信号名称针脚信号名称针脚

屏蔽端1屏蔽端1

RxD－3TxD－2

TxD－2RxD－3

RxD＋14TxD＋4

TxD＋16RxD＋7

公共端7公共端5

e．RS422与HPR130/260连接

HPR130/260控制器端信号名称针脚信号名称针脚

RxD－1TxD－2

TxD－2RxD－3

RxD＋20TxD＋4

TxD＋21RxD＋7

5．VoyagerIII接口

HYPERTHERMAUTOMATIONSERCOSFIELDINTERFACEPCBS-0110PIN-OUTS

DRIVE/ENCODERCONNECTIONS-15POSITIONAMPBRANDD-SUB（RECEPTACLE）

PINNUMBER

DESCRIPTION

ENCODERACHANNEL

ENCODERBCHANNEL

ENCODERZCHANNEL

POWER+VE

CHASSISGROUND

REFERENCE+

DRIVEENABLEIN

CHASSISGROUND

ENCODER/ACHANNEL

ENCODER/BCHANNEL

ENCODER/ZCHANNEL

EGROUND

CHASSISGROUND

REFERENCE-

DRIVEENABLEOUT

MATINGCONNECTORSYSTEMPARTNUMBERS

AMP205206-3（CONNECTOR）,5-66506-9（PINS,QUANTITY15）,748676-2（BACKSHELL）

I/OCONNECTIONS-25POSITIONAMPBRANDD-SUB（RECEPTACLE）

I/01-8

PINNUMBER

DESCRIPTION

OUTPUT1

OUTPUT2

OUTPUT3

OUTPUT4

OUTPUT5

OUTPUT6

OUTPUT7

OUTPUT8

COMMON

WATCHDOGCONTACT

INPUT1

INPUT2

INPUT3

INPUT4

INPUT5

INPUT6

INPUT7

INPUT8

PLUS24VDC

WATCHDOGCONTACT

MATINGCONNECTORSYSTEMPARTNUMBERS

AMP207464-2（CONNECTOR）,5-66506-9（PINSQUANTITY25）,748676-3（BACKSHELL）

I/OCONNECTIONS-25POSITIONAMPBRANDD-SUB（RECEPTACLE）

I/09-16

PINNUMBER

DESCRIPTION

OUTPUT9

OUTPUT10

OUTPUT11

OUTPUT12

OUTPUT13

OUTPUT14

OUTPUT15

OUTPUT16

COMMON

WATCHDOGCONTACT

INPUT9

INPUT10

INPUT11

INPUT12

INPUT13

INPUT14

INPUT15

INPUT16

PLUS24VDC

WATCHDOGCONTACT

MATINGCONNECTORSYSTEMPARTNUMBERS

AMP207464-2（CONNECTOR）,5-66506-9（PINSQUANTITY25）,748676-3（BACKSHELL）

ANALOG1

PINNUMBER

DESCRIPTION

ANALOG1INPUT

ANALOGCOMMON

PLUS24VDC

24VNOZZLECONTACTINPUT

COMMON

GROUNDEDNOZZLECONTACT

24VNOZZLECONTACTOUTPUT

GROUNDEDNOZZLEOUTPUT

COMMON

MATINGCONNECTORSYSTEMPARTNUMBERS

AMP205204-4（CONNECTOR）,5-66506-9（PINSQUANTITY9）,748676-1（BACKSHELL）

ANALOG2

PINNUMBER

DESCRIPTION

ANALOG2INPUT

ANALOGCOMMON

PLUS24VDC

24VNOZZLECONTACTINPUT

COMMON

GROUNDEDNOZZLECONTACT

24VNOZZLECONTACTOUTPUT

GROUNDEDNOZZLEOUTPUT

COMMON

MATINGCONNECTORSYSTEMPARTNUMBERS

AMP205204-4（CONNECTOR）,5-66506-9（PINSQUANTITY9）,748676-1（BACKSHELL）

NOTES:

1.THEAMP5-66506-9PINISDESIGNEDFOR20-24AWGWIRE

第三章控制器调试

1．运动控制概述

下面介绍的内容主要是为了帮助客户更好的理解运动控制理论，以便于调试控制器的运动参数和I/O信号参数，最终完善整个切割机的电器调试工作。

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注意：

我们强烈建议受训的技术服务人员调整系统参数，避免损坏系统和碰伤人员。

a．闭环伺服控制

伺服系统可以精确的控制电机，而电机则常常通过齿轮系统减速并将旋转运动转换为直线运动，与此同时提高力量和运动速度。

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闭环伺服控制是一个连续的通过比较所需位置或速度与实际位置或速度来调整输出的控制过程，没有反馈设备和自动调整能力的控制称为开环伺服控制。

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下图是一个典型的速度和位置环控制系统。

我们的控制器采用位置环控制，通过运动命令（电压）使电机按照给定的速度移动指定距离，位置信息通过编码器反馈回系统，由此确定运动方向和距离，控制器再根据反馈信息调整输出使电机按照给定的速度完成定位。

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在控制器内部运动命令是数字量，经过转换后变成＋/－10VDC的模拟量输出给伺服驱动器，我们把这种转换叫做数模转换（DAC），通过运动控制卡完成。

输出的模拟电压在经过伺服驱动器来控制电机运动。

通常在模拟电压和机器速度之间有一种简单的线性关系，例如，10伏＝最大机器速度，则5伏＝最大速度的一半。

此外，模拟量的输出极性决定电机旋转方向。

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b．编码器反馈装置

编码器是一种常用的电机旋转反馈装置，右侧就是一个简单的编码器模型，可以帮助理解编码器反馈装置。

在中间的圆盘外圈上有很多小孔，上侧光源发出的光束通过小孔照射的接收器上，当位于电机轴后部的圆盘旋转时，通过小孔后的光束形成脉冲，下面的接收器把接收的脉冲光束发送给控制器。

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因为电机旋转，编码器脉冲和移动距离（因电机旋转而产生）三者之间存在着直接的关系，所以控制器能够个根据编码器反馈的脉冲计算移动距离，进而形成位置环控制，公式如下：

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编码器脉冲x电机转数＝移动距离

编码器产生右图所示方波信号，大多数编码器输出两个信号（A&

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