运动控制常见问题及处理

• 关键词：PCI板卡,运动控制
• 摘要：文章对运动控制常见问题及处理进行了详细介绍。

安装调试：安装PCI接口的运动控制器，在WINDOWS中没有提示找到新设备（通讯异常）。
原因：
1. 板卡驱动是否正确安装。
2.计算机主板兼容性差。
3.PC机PCI插槽与运动控制器PCI金手指接触不良。
4运动控制器未安装到位。
解决方案：
1.请检查板卡驱动是否正确安装，在WINDOWS的设备管理器（可参看WINDOWS帮助文件）中查看驱动程序安装是否正常。如果发现有相关的黄色感叹号标志，说明安装不正确，需要按照软件部分安装指引，重 新安装；
2 更换PC机。
3更换PCI插槽，检查插槽内金属弹片是否整齐、干净；控制器金手指用防静电物品擦拭干净。
4 控制器PCI金手指要插到底，要注意机箱挡板不能过高挡住运动控制器，否则要更换机箱。

硬件接线：控制卡脉冲控制模式单端输出如何接线？差分输出如何接线？
单端输出：脉冲控制模式分为两种，即“脉冲+方向”和“CCW/CW”模式，两种模式的单端接法是一样的，只需要将控制器端的pluse+/dir+/5V和驱动器端的pluse+/dir+/5V相连接即可。
注意：若驱动器端的5V电压不是有控制器端提供，而是有外部开关电源提供的，此时仍需要采用此种接线方法（CCW/CW模式），则需要将控制器的5V电和外部供电电源模块的5V电短接，即将5V共起来。
双端输出（差分输出）：脉冲控制的两种模式，即“脉冲+方向”和“CCW/CW”模式，两种模式的双端接法也是一样的，需要将控制器端的pluse+、pluse-   /dir+、dir-、GND和驱动器端的pluse+、pluse-  dir+、dir-、GND连接即可。
注意：控制器输出模式采用差分接线方法，采用双绞线的形式，相比单端接线方法，能够增强抗干扰能力。单端接线时抗干扰的能力较弱。详情可参看控制卡用户手册。

硬件接线：接步进电机，无法运动。
原因：
步进电机接线或者接收电平不对。
解决方法：
1. 可以用motion演示软件进行测试，观察脉冲计数等是否正常；
2 确认步进电机是否是接受5VTTL的方波脉冲信号；
3.是否已经接上供给脉冲和方向的外部电源，检查电机是否自锁，确保驱动器工作正常，没有出现报警。
4.步进分差分接法，单端共阳，及单端共阴接法可参考用户手册。

硬件接线：运动控制器以步进模式（输出脉冲）控制电机，有一个方向运动正常，另一个方向不动（限位未触发，负载无影响）。

原因：
运动控制器脉冲输出和驱动器接收方式不匹配。运动控制器输出方式：正脉冲＋负脉冲(CW+CCW)，驱动器接收方式：脉冲＋方向（PULSE+DIR）
解决方案：
修改运动控制器或驱动器参数使控制器脉冲输出和驱动器接收方式匹配。

硬件接线：电机可以转动，但工作不正常。

原因：
接线错误或干扰
解决方法：
1.检查控制卡和驱动器是否正确接地，抗干扰措施是否做好；脉冲和方向信号输出端光电隔离电路中使用的限流电阻过大，工作电流偏小；
3.步进电机线圈串联或并联的接线不正确。

硬件接线：控制卡接某些步进电机使能信号无效。

原因：
有些步进电机使能信号接收5V，控制卡端的使能信号是24V。
解决方法：
用控制卡的5V输出来做使能信号，上电自使能，或者用24V的使能端口回路来控制，但要在该24V回路里串接电阻降压。

硬件接线：抱闸电机的应用，经常导致线路干扰。
原因：
抱闸线圈是感性负载，在通断电的瞬间会产生较大的感应电动势，影响到电路。
解决方法：
1 给抱闸线圈独立供电；
2 以松下为例：

硬件接线：限位或者home这类光电开关的电平变化检测不到。
原因：
光电开关类型不对或者IO坏掉。
解决方法：
1 查看光电开关类型是否是NPN型，部分控制卡只支持NPN型输入；
2 用输出短接到输入口或者用24V的负端短接输入口，用Demo查看输入指示是否有变化。

硬件接线：某个IO信号无法检测，或者端子板控制不正常。
原因：
68pin与端子板直接连接线，连接不好导致；端子排COM未供电；
解决方法：
1 检查68pin线；
2 检查接头有没有插紧；
3 检查接口插针有没有插弯或短路。
4.检查COM端是否接线。

硬件接线：运动控制器连接的驱动器没有报警信号输出（步进电机驱动器一般无报警信号），轴总处于报警状态，无法使能。
原因：
运动控制器轴报警功能是重要的保护功能，电路决定端口悬空时为报警状态。
解决方案：
1 调用函数（函数使用说明见编程手册），取消报警功能；
2 将对应轴报警端口与外部地短路（25pin轴端口的pin2与pin1）同时端子板必须接通24V直流电源，这样可使端口处于不报警状态；
3控制卡可在配置文件中把报警输入状态取反。

安装调试：编码器异常
原因：
编码器接线不正确；编码器供电；函数调用
解决方法：
1 请检查编码器信号类型是否是脉冲TTL方波；
2. 查看所选编码器说明书，检查接线是否正确；编码器供电是否正常；
3. 检查全部编码器及触发信号的接线；做好信号线的接地屏蔽。
4. 检查函数调用是否正确。

安装调试：运动控制器以步进模式（输出脉冲）控制伺服电机，伺服使能后立刻运动，电机运动不到位。
原因：
伺服驱动器接收到伺服使能信号到伺服电机使能准备好运动，有一小段延迟时间。伺服驱动器在未准备好的时间内不接收脉冲信号，因此如果控制器在伺服使能后立刻发脉冲，会丢失部分脉冲。
解决方案：
控制器执行伺服使能指令后延时一段时间再发脉冲，建议100毫秒以上。

安装调试：能够控制电机，但电机出现振荡或是过冲。
原因：
参数设置不当
解决方法： 
1可能是驱动器参数设置不当，检查驱动器参数设置；
2应用软件中加减速时间和运动速度设置不合理。

安装调试：能够控制电机，但工作时回原点定位不准。
原因：
信号异常
解决方法：
1 检查屏蔽线是否接地；
2 原点信号开关是否工作正常；
3 所有编码器信号和原点信号是否受到干扰。

安装调试：运动时限位信号不起作用。
原因：
信号异常或程序紊乱
解决方法：
1限位传感器工作不正常，限位传感器信号受干扰；
2应用程序紊乱；可通过demo观察限位信号变化。

安装调试：驱动器和运动控制器都安装了限位开关，电机运动当驱动器限位开先于运动控制器触发时系统的坐标会发生错乱（运动不到位）。
原因：
驱动器的限位先于控制器限位触发时，电机不运动，但控制器没有感知驱动器的限位已触发所以还在发脉冲给驱动器，造成规范位置和实际位置不一致
解决方案：
1 可以改变两个限位的触发时序，把两个限位的位置错开，把控制器的限位放在前；
2 建议只使用控制卡的限位接线，控制器具有软限位功能，可启用。

安装调试：运动控制器以步进模式（输出脉冲）控制电机，连续往复运动，位置渐渐向一个方向偏移。发现在一个往复运动后，有时会偏移一个脉冲。
原因：
运动控制器脉冲输出计数沿和驱动器脉冲接收计数沿不匹配。在换向时可能有一个沿另一方向计数。
解决方案：
修改驱动器参数接收脉冲极性。

安装调试：控制卡发10000个脉冲，电机反馈没有10000（运动不到位）。
原因：
电机驱动器那边有电子齿轮比设置。
解决方法：
设置驱动器电子齿轮比为1:1关系，即接受a脉冲数为一圈，然后一圈反馈给上位机也是a个脉冲。

安装调试：运动控制器以步进模式（输出脉冲）控制松下伺服电机，高速运动常常少走距离，低速运动正确（运动不到位）。
原因：
高速运动时运动控制器发出的脉冲频率太高，超过了伺服电机驱动器接收脉冲频率极限，驱动器容易丢失脉冲。例如：松下伺服驱动器接收脉冲频率500KHZ，超过500KHZ频率脉冲不能稳定接收。
解决方案：
1 注意运动速度，计算最大速度时的脉冲频率，不能超过伺服电机驱动器接收脉冲极限。必要时可以通过设置伺服电机驱动器参数，减少电机旋转一周对应脉冲数。
2 改变接线口到高频脉冲接收口。如松下驱动器高频接收口可达到4MHz。

编程应用：控制卡当速度设置较大Vel超过2000时，运动完成时，规划位置和目标位置不一致，或者电机运动已经异常，加速度或发的脉冲较少时却正常。
原因：
1.所发的脉冲频率已超过了驱动器接受脉冲的最大频率，导致丢失指令脉冲，而加速度较小时，速度没有加速到最大速度时脉冲已发完，故正常。
解决方法:
更改系统的脉冲当量值或改用高频脉冲接收的驱动器。

编程应用：使用点动Jog+/Jog-松开后脉冲一直发，停不下来的情况。使用自己编的软件或Demo都会出现。
原因：
通过一个CButton类实现，该类具有ButtonDown/ButtonUp、贴图等功能，非常易于使用，但此类有可能响应不过来。
解决方法：
建议修改响应机制，使用消息响应的机制来实现此功能，不再使用Cbutton类实现。

编程应用：使用Visual Studio编写运动控制程序，在编译时出现“试图加载不正确的程序”的错误。
原因：
1 使用的dll为32位系统编译，而此时选择的VS编译平台为64位；
2 使用的dll为64位系统编译，而此时选择的VS编译平台为32位。
解决方法：
编译什么样的平台就要加载什么样的DLL。

编程应用：在32位系统上编好的程序，64位系统上无法运行。
原因：
控制卡驱动及库函数文件都有分32位及64位。
解决方法：
在64位系统上要更换64位的驱动，如果客户要编辑32位的应用程序，则用32位的库函数，配置32位（X86）的软件编译环境，如果客户要编辑64位的应用程序，则用64位的库函数，配置64位（X64）的软件编译环境。

编程应用：写回零程序时，回零完成后zeropos，编码器仍然有数值。
原因：
编码器寄存器数值是直接由电机编码器那边传输过来，有数值说明电机还没停稳。
解决方法：
在规划到位之后需要加足够的延时来等待电机到位停稳，然后再zeropos，注意查看返回值。

编程应用：基于WINODWS平台开发的运动控制器应用软件，使用了多线程执行运动控制器函数，经常发生函数执行出错情况（函数返回值－1）。
原因：
运动控制器函数库资源多线程访问冲突，在多线程调用函数时会产生错误。
解决方案：
可以使用互斥条件避免同时有多个调用运动控制器函数的线程程序段执行。例：如果在定时器程序中调用运动控制器函数，则在主程序中调用运动控制器函数前关闭定时器，调用完成后开启定时器。