1、XMTD5000单轴步进电机控制器使用说明书XMTD-5000单轴步进电机控制器使用说明书郑州航模星光电自动化设备有限公司目 录第一章 概述 31.1 主要特点 31.2 用户须知 31.3 技术参数 3第二章 产品简介 42.1 外观与尺寸 42.2 型号与功能简介 4第三章 操作与参数 53.1 控制面板说明 53.2 按键操作 53.3 参数表及功能 63.4 显示状态与指示灯状态说明 9第四章 接线端子与接线方法 104.1 端子接线图 104.2 连接步进电机驱动器详细图 104.3 端子功能详细说明 11第五章 调试与运行 115.1 快速调试方式 115.2 运行测试 12第六章
2、 使用实例 136.1 连续运行模式（自动换画面广告箱示例） 136.2 单段运行模式（转盘分度头控制示例） 156.3 触发段运行模式（丝杠送料控制示例） 166.4 正反触发运行模式（两行程开关之间往返运动） 17第七章 常见故障排除方法 197.1 常见故障问题解答 197.2 升降速设计简介 19第八章 售后服务 208.1 保修概要 20第一章 概述本说明书提供给用户安装调试，参数设定，应用举例及操作使用的有关事项，请妥善保管，以备查看。在使用本控制器前，请您仔细阅读本手册后再进行相关的操作。1.1【主要特点】外形尺寸 72*72mm采用高性能单片机微电脑工作可适配触点开关与各种霍尔
3、、光电、接近开关为6位数字显示，1位段值，5位脉冲数值抗干扰能力达到IEC801 3级1.2【用户须知】工作环境及防护：1.适用于环境相对湿度85%，温度050使用，防止因工作温度变化而引起不良现象。2.注意防止太过烈的震动和冲击。3.在高温、高湿、腐蚀性气体的坏境下工作时，必须采取特殊的防护措施。4.防止灰尘、粉尘、金属粉尘等杂物进入控制器。5.当你选用接近开关或光电开关作输入时，最好使用NPN型。6.防止强烈的干扰，在因磁场或高频仪器，高压火花等干扰信号较多较强的环境使用时，应尽量把仪表和配线原来干扰信号发生源，并输入信号线选用屏蔽线。7.输出的控制电源请不要超过仪表允许的容量。 系统的检
4、修：1.当系统出现不正常的情况，需检修相应的连接线或插头连接处，应先切断系统电源，再进行必要的检修。2.未经过培训的操作人员或非技术人员，不能随意修改系统参数，也不可打开控制系统进行维修操作。保修说明：1.本产品自售出之日起十二月内，对任何按使用要求操作的情况下所发生的故障，都进行免费维修。2.对于在保修期内，任何违反使用要求的人为故障和操作不当引起的故障，给予收费维修；对于在保修期外，所以故障维修均为收费服务。其他事项：1.本说明书如有与系统功能不符、不详尽处，以系统软件功能为准。2.控制器功能改变或完善升级，不另行通知。注意：控制器在断电后间隔10秒再重新上电，否则可能会出现上电错误，不能
5、正常使用。1.3【技术参数】供电电源：AC/DC 100-250V整机功耗：小于4W辅助输出电源：DC12V 200mA(供传感器使用)DC5V 100mA(供驱动器使用)外形尺寸：72*72*95mm 整机重量：230g输出容量：NPN开漏 30V/200mA 触点容量：AC220V 3A、DC24V 3A 输入阻抗：4.7K使用环境：温度050、相对湿度85%保存温度：-2085 安装方式：卡入式第二章 产品简介2.1【外观与尺寸】2.2【型号与功能简介】XMTD-5000XMTD-5000A可编程通用型按程序段顺序运行可编程通用型并带一组继电器输出按程序段顺序运行共同特性两路NPN型晶体
6、管开漏输出PLS与DIR输出对应连接步进电机驱动器的CP和DIR端子（有些是CW和CCW）可设定输出 走动步数、运动速度和运动方向可设定多段数：0-15段每段步数设定范围059999每段脉冲输出频率和方向可设定输出频率范围：12-10KHZ（1倍频），12-20KHZ（2倍频），12-30KHZ（3倍频）（电机高速时，注意加减速的设置）倍频设置：1-3倍频，3倍频时输出频率最高30KHZ（3*9999）方向设置：0 无脉冲输出（定时器功能） 1 输出脉冲、正向运动 2 输出脉冲、反向运动继电器输出控制：xFxxxx 中F表示继电器不动作xtxxxx 中t表示继电器动作输出多个输入功能端子K/P
7、端子：与+12V端子连接时，正常运行，断开暂停运行；RESET端子：输出信号时，控制器复位到第一段，并运行；CP1和CP2为多功能端子：根据不同情况有多种功能第三章 操作与参数3.1【控制面板说明】3.2【按键操作】操作说明： 短按：按下按键不到1秒就放开 长按：按下按键3秒后再放开 短按SET键放开，显示Sd0(第1段的长度值标志)，在按键进入对应的脉冲数值显示并个位闪烁（如01000中的末位0闪烁），按键可加或减闪烁位数字，按SET键向左移动闪烁位，当最高位闪烁时再次按SET键时，存储数据；并跳到下一参数标志nFnnnn(第一段的运动速度和方向)，按键进入对应的数值显示并末位闪烁，按键可加
8、或减闪烁位数字，按SET键向左移动闪烁位，当最高位闪烁，再按SET键时，存储数据；并显示第二段的长度值标志Sd-1可以根据上述方法设置相应的脉冲数，如果只有一段程序，就可以设置Sd1为00000便可以结束程序段；长按SET键3秒放开，显示运行模式标志rn-1,再按键可加或减可改变运行模式，按SET键存储数据；并跳到下一参数标志，可以根据上述方法设置相应的模式；在参数设置状态下，按RST键可以立刻返回推出参数设置状态，但不保存正在设置的参数。3.3【数表及功能】3.3.1短按“SET”键松开，显示第一类参数，如下：XMTD-5000符号功能符号功能参数保护，设置PSLE-2时会出现此功能，需要输
9、入正确的密码才能修改下面的参数，操作密码：8327方向与输出频率设定标志，F前的n为方向设定：0 无脉冲输出（定时器功能）1 输出脉冲、正向运动 2 输出脉冲、反向运动F后的nnnn为频率设定：0-9999Hz继电器输出控制：（MTPG-5E2N-1R具有此功能）xFxxxx 中F表示继电器不动作xtxxxx 中t表示继电器动作输出继电器X代表0-F16个段值Sd-0为第1段标志，所设定有数值代表第1段发出的脉冲数（运动长度）；最大段可为15段（如SdF），如段数只有5段，可把Sd-5的段值数设定为00000，就可结束后面的各段。3.3.2 长按“SET”键3秒，显示第二类参数，如下： 3.3
10、.3 参数功能详解 第一类参数详解A参数秘密保护功能PS0000，此功能只有在参数密码保护级别为PSLE-2时才会出现，出现此功能时，需要输入秘密（8327）才能进入第一类参数的设置；如果秘密不正确就退出参数设置。B运行段值Sd-X设置，设置的数据就是这一段要发出的脉冲数，如设置为01000，那么运行Sd-0段时会发出1000个脉冲；运行段值最多可以设置15段，位0-9、A、B、C、D、E、F这15个段；设置段值位00000时可以结束后面的段，如需要3个段时，那么设置好Sd-0、1、2段后的Sd-3就要设置为00000，这时就不会出现Sd-4段了。C方向与输出频率设定nFnnnn,此参数紧跟随
11、段值SdX的后面出现，对应的就是这一段值的运动方向和频率。 方向设定：nFmmmm中F前的n为方向 0 无脉冲输出，此时不会发出脉冲数，只是起到定时的作用； 1 输出脉冲、正向运动，发出正转的脉冲； 2 输出脉冲、反向运动，发出反转的脉冲； 频率设定：nFnnnn中F后的nnnn为频率，设置范围0-9999Hz,实际上输出的脉冲频率最低是12Hz,根据输 出倍频数的不同，可以分别输出12-9999Hz,12-20KHz,12-30KHz的脉冲频率。 继电器输出控制：（MTPG-5E2N-1R具有此功能） xFxxxx 中F表示继电器不动作，表示对应的这一段运行时，继电器步动作。xtxxxx 中
12、t表示继电器动作输出，表示对应的这一段运行时，继电器输出动作。第二类参数详解A 参数秘密保护功能PS0000，此功能只有在参数密码保护级别为PSLE-1或PSLE-2时才会出现，出现此功能时，需要输入秘密（3688）才能进入第二类参数的设置；如果秘密不正确就退出参数设置。B 运行模式rn-X的选择，X分别为1、2、3、4、5代表5种工作方式rn-1:连续运行模式：依次连续运行程序设置段；如设置了3个段，那么开启运行，运行完第一段（Sd-0），紧接就运行第二段（Sd-1）,运行完第二段（Sd-1），紧接着运行第三段（Sd-2），这时完成一个工作循环，如果CP1未通过OV可进入停机状态（P.000
13、00），如果CP1接通OV就循环进入第一段（Sd-0）运行；rn-2:单段运行模式：跟rn-1运行模式比较类似，区别在于运行完一段，就停下来，等待CP2的触发，才能运行下一段；CP2触发控制一次运行设置段，触发一次运行一段；如果CP2控制模式设为CP20时，控制器运行某段的过程中不会检测CP2端子，所以在段运行过程中CP2有无接通OV都无关紧要，但当某段运行完时，就会检测CP2端子，如果无输入则暂停，等待CP2输入信号则运行下一段；如果CP2控制模式设置为CP2-1时，控制器会时刻检测CP2输入信号的下跳变过程（接通OV的瞬间有效），所以在某段运行过程中CP2无下跳变时，控制器会运行完某段后停
14、下，等待CP2有下跳变输入时则运行下一段；如果在某段运行过程中CP2有下跳变时，则会暂停并装入下一段的运行参数，再次下跳变就运行。rn-3:触发段运行模式（有定长功能）：CP1触发运行Sd0段，CP2触发运行Sd1段，如果CP2控制模式设为CP20时为电平触发，CP1触发运行Sd0段，运行过程中不检测CP1、CP2端子有无接通OV都无关紧要，但当段运行完时，就会检测CP1、CP2端子，如果无输入则暂停，完成一次定长运动，等待下一次触发则运行对应的段；如果CP2控制模式设为CP21时，控制器会时刻检测CP1、CP2输入信号的下跳变过程（接通OV的瞬间有效），所以在某段运行过程中CP1、CP2无下
15、跳变时，控制器会运行完某段后停下，等待CP1、CP2有下跳变输入时则触发运行对应段；如果的某段运行过程中CP1、CP2有下跳变时，则会立即触发对应的段重新运行。Rn-4:开关控制运行模式（无定长功能）：CP1和CP2开关控制运行（连接OV运行，断开停止），RESET端子无效；CP1接通OV开启Sd0段中设置的方向和频率运行，显示xFxxxx，xF显示Sd-0段中设置的方向，Fxxxx显示Sd段中设置的频率，如Sd-0段中的nFnnnn设置为1F2000，那么CP1接通OV时则显示1F2000；CP2接通OV开启Sd1段中设置的方向和频率运行；如果CP1、CP2都接通OV或者都断开，则显示PF0
16、000表示停止运行。Rn-5:正反触发运行模式（无定长功能）：CP1和CP2触发控制正反（RESET控制运行或停止）；控制器会时刻监测CP1、CP2输入信号的下跳变过程（接通OV的瞬间有效），CP1输入下跳变则触发Sd-0段中设置的方向和频率运行，显示xFxxxx,xF显示Sd0段中设置的方向，Fxxxx显示Sd-0段中设置的频率，如Sd-0段中的nFnnnn设置为1F2000，那么CP1输入触发时则显示1F2000；CP2输入触发开启Sd1段中设置的方向和频率运行；如果CP1、CP2都接通OV或者都断开，都不影响运行状态，只有输入下跳时会影响运行状态；RESET端子接通OV则停止运行，现在P
17、F0000表示停止运行。C 驱动器控制模式Ctrl-x，此参数是根据步进电机的控制方式选择，一类驱动器是单脉冲控制，即脉冲（PUL）+方向（DIR）控制，另一类是双脉冲控制，即正转脉冲（CW）+反转脉冲（CCW）控制。Ctrl-1：输出控制模式为CP和DIR方式，PLS输出脉冲数与CP对应，DIR输出控制方向与DIR对应。Ctrl-2：输出控制模式为CW和CCW方式，PLS输出正转脉冲与CW对应，DIR输出反转脉冲与CCW对应。D 复位模式rStx，分别为0、1、2表示复位RESET端子有3种触发控制模式。rSt-0：表示为电平复位，低电平有效，接通OV时停止运行，复位并从新装入运行参数，断开
18、后则从Sd0段开始运行；rSt-1：表示为上跳沿复位，复位信号从无到有的跳变过程复位，保持接通和断开OV都是无效的，此功能可作为定位使用，消除积累误差；如在原点装一感应开关，当运动到原点时，碰到此开关时立即复位并从Sd0段运行。rSt-2：表示为下跳沿复位，复位信号从有到无的跳变过程复位，保持接通和断开OV都是无效的，此功能可作为定位使用，消除积累误差；如在原点装一感应开关，当运动到原点后，离开到此开关时立即复位并从Sd0段运行。E.端子CP2的触发控制方式CP2-x，分别为0、1控制方式，根据运行模式不同有不同的功能，详见运行模式说明。CP2-0：表示为电平触发，接通0V有效；一段运行完成后
19、，CP2端子有输入信号时，接着运行下一段，在运动过程中CP2输入无效；CP2-1：表示为下跳变触发，接通0V的瞬间有效，保持接通和断开0V都无效；只要CP2有输入下跳变时就进入下一段运行，在运动过程中CP2有下跳变信号输入时进入下一段并暂停，等待CP2下一个脉冲输入即运行；F.加减速AC-XXX，表示为没走动1步频率变化xxxHz；由于机械的惯性原故，步进电机如果一启动，就以高速运行的话，那么步进机很容易错步引起堵转（转不动），这时就需要设置一个合适的加速器，如AC-020表示为每走动1补频率变化20Hz，如果我们设置某段运动200步，稳定速度是1000Hz，那么可以计算出加速过程为：1000
20、Hz/20=50步，即前50步为加速过程，后50步为减速过程，中间1900步为匀速运行，由于有加减速过程，所以在一段运行完接着运行下一段时，会感觉有停顿，如果不需要这种停顿可以设置加速度为0FF，如AC-0FF表示无加速。G.记忆模式SC-X:SC-on表示停电时对当前位置记忆，等下次上电时记忆位置开始运行不需要回零位；SC-oF表示上电后复位，从Sd-0段运行，不对位置记忆。H.输出倍频率PLS-X：是表示输出的实际脉冲频率是参数设置频率的X倍，计算如下（输出的最低频率为12Hz，对应小于12Hz的都会以12Hz输出）：PLS-1 表示1倍频，输出频率=设定频率*1，为12-9999Hz；P
21、LS-2 表示2倍率，输出频率=设定频率*2，为12-20KHz；PLS-3 表示3倍率， 输出频率=设定频率*3，为12-30KHz；I.参数密码保护级别PSLE-X：表示是否需要对参数进行密码保护，防止别人修改；PSLE-0表示参数无需密码保护，设置参数时不会出现PS0000，就可以修改参数；才能修改参数；PSLE-2表示第一类和第二类参数都需要密码保护，在两类参数设置时都会出现PS0000要求输入正确密码才能修改参数；J.参数恢复出厂状态HF-PA，通过这个参数可以把所有参数变为出厂时的设置，这个功能可以让你快速的恢复参数设置，具体操作为，当显示HD-PA时，按加号键或减号键，就会出现P
22、S0000，并有闪烁位，此时需要输入操作密码（3688）后，就可以恢复参数了。3.4 【显示状态与指示状态说明】3.4.1显示状态说明A. 显示为Err-PR时，表示参数出错；在受到强烈干扰时，参数有可能发生错误，就会出现 “Err-PA”，此时需要从新设置一下参数，才能消除“Err-PA”的错误状态。B. 通常显示格式为X.XXXXX，小数点前面1位数显示的工作状态或当前运行的段值（可以有P、0-9、A-F共17种状态）；小数点后5位数显示脉冲数（步数），数据范围0-59999。如数码管显示1.01050表示正在运行Sd-1段，已发出1050个脉冲，说明步进机运动了1050步；数码管显示P.
23、XXXXX表示停机状态，必须通过复位端子RESET与OV端子触发，才能启动。C. 如果运行模式设置为rn-4或rn-5显示格式为X.FXXXX,F前面1位数显示的工作状态或运行方向，分别为P、1、2共4种状态；F后4位显示运动速度（输出频率）范围为0-9999.如数码管显示1.F1000表示正传速度，脉冲频率为（1000*倍频率）Hz；数码管显示P.FXXXX是表示停机状态，可通过端子控制运行。3.4.2指示灯状态说明仪表有4个指示灯，分别为：RESET、K/P、OUT2、OUT1。RESET为复位指示灯：灯亮时表示复位端子RESET有信号输入，仪表进入复位状态；K/P为运行指示灯：灯亮时表示
24、K/P端子接通+12V，处于自动运行状态，不亮时，处于暂停状态，此时可以按键点动正反转；OUT2为方向指示灯：灯亮时表示反转，灯灭时表示正转：如果CtrL-X为CtrL-2时，OUT2指示灯闪烁表示CCW反转脉冲输出；OUT1为脉冲指示灯：灯闪烁时表示PLS端子正在发脉冲；如果CtrL-X为CtrL-2时，OUT1指示灯闪烁表示CW正转脉冲输出；。第四章 接线端子与接线方法4.1 【端子接线图】4.2 【连接步进电机驱动器详细图】 注：由于驱动器的信号端子标称不统一，一般代表脉冲的字符有CP、PUL、PLS等，具体根据驱动器说明书接线，此控制器不能控制驱动器的使能端ENA（脱机信号）。4.3
25、【端子功能详细说明】K/P端子为运行/停止端子：接+12V为运行，断开暂停；所以要运行必须连接+12V，在暂停（K/P端子与+12V断开），并无参数设定时，键可点动正反走动操作。PLS和DIR为输出端：选择“Ctrl-1”时为CP和DIR方式，PLS输出脉冲数与CP对应，DIR输出控制方向与DIR对应；选择“Ctrl-2”时为CW和CCW方式，PLS输出正转脉冲与CW对应，DIR输出反转脉冲与CCW对应。根据运行模式（rn-x）的不同，RESET、CP1和CP2端子的功能各不相同。详见参数功能详解的运行模式说明： 自动运行模式（rn-1、rn-2）:RESET端子为复位端子：根据rStx选择的
26、模式不同有不同的输入功能，由实际需要选择；CP1和CP2为多功能控制端子：CP1连接OV为循环运行（通用型）：CP2为运行下一段输入触发端（CP2接0V一次为一次触发，运行一次下一段），应用于自动控制的运动。 开关控制模式（rn-4）:RESET端子无功能： CP1连接0V以SD-0段的速度和方向运行，CP2连接0V以SD-1段的速度和方法运行，无连接时停止运行，应用于手动开关控制的正反运动。 开关触发控制模式（rn-5）： RESET连接0V停止运行，断开运行，CP1触发控制以SD-0段的速度和方向运行，CP2触发控制以SD-1段的速度和方向运行，应用于A，B两个行程开关之间的正反运动。端子
27、13和14号为电源端子；100-250V的输入电压端子11和12号为继电器输出端子:只有XMTD-5000有这个输出继电器。第五章 调试与运行5.1【快速调试方式】 快速调试方式就是通过点动运行方式，以确认控制器、驱动器和电机的接线正确和设备的完好。5.1.1 接线图与说明 控制器接线：电源1 3、14端子接通220V市电，脉冲和方向可以根据“4.2连接步进电机驱动器详图”接通驱动器，方向输出8(DIR)端子接驱动器的方向信号，脉冲输出9号(PLS)端子接驱动器的脉冲信号，信号电源1 0号(+5V)端子接驱动器的公共端；除此之外控制器的其它端子一律不要接。 驱动器接线：如果驱动器输入信号标识为
28、CP+、CP-、DIR+、DIR-、EA+、ENA-，那么就把CP+与DIR+连接在一起后再接到控制器的10号(+5V)端子，CP-接到控制器的9号(PLS)端子，DIR-接到控制器的8号(DIR)端子，ENA+与ENA-为脱机信号不用接；驱动器电源接上适合驱动器的电源；电机输出端子A+、A一、B+、B接上2相4线的步进电机。电机接线：2相4线的电机由2组线圈组成，A相接线头为A+、A，B相接线头JJB+、B；用万用表可以测量分开，分别接在驱动器的A+、A-、B+、B接线端子上。5.1.2点动调试 如上图所示连接好线路，并检查线路，确认无误后就可以加电调试了。接通电源，系统上电，控制器显示X.
29、XXXXX（详见“3.4.1显示状态说明”），所有指示灯都不亮；驱动器电源指示灯亮；电机锁定不动（此时用手不能转动）。点动运行：按“”、“”键可点动正反走动操作（在无参数设定时）；点动操作有2档速度，短按“”、“”键时以50Hz的输出频率发出脉冲，按住“”、“”键2S后就以400Hz的输出频率发出脉冲（注：点动操作时，端子6和7不能连接；如果连接了K/P指示灯会亮就无法点动）。5.2【运行测试】5.2.1测试描述a如图所示，在电机的轴上和法兰上做一定位标志，用于指示位置。b让电机正反转循环运行儿百次后，看定位标志上否准确对位。5.2.2参数设置a使用控制器的参数恢复功能HF-PA，输入密码后让
30、参数恢复为默认参数。b设置控制器的运行模式为连续运行rn-l模式。5.2.3接线说明a在控制器的6和7号端子上接一旋钮开SK2，用于控制运行与暂停。b把端子1和4弓连接在一起，保证控制器循环运行。5.2.4调试操作a转动旋钮开关SK2，使6和7号端子断开，控制器暂停，按加减点动按钮，电机慢慢转动使轴上的标志与法兰上的标志对准。b闭合旋钮开关SK2，控制器循环运行，正反走一次，回到对准化置，这样每次都应该回到对准位置。 第六章 应用实例6.1【连续运行模式（自动换画面广告箱示例）】6. 1. 1应用要求描述a广告箱共4幅画面，每隔1分钟自动换一幅画面，换画面6秒左右完成，如此交替不断。b第1幅画面有一感应开关点，用于消除积累误差。6. 1. 2运动过程示意图：6. 1. 3参数设定参数设定说明a段值Sd-0、2、4、6、8、A这6个段为定时1分钟（60秒），nFnnnn中的OF为定时（不发脉冲），定时时间=段值脉冲数脉冲频率=6000/100=60秒。b段值Sd-1、3、5、7、9、b这6个段为网面走动，脉冲数6400步刚好为画面的长度，nF nnnn中的IF为正转，2F为反转，走完画面用时间=段值脉冲数脉冲频率=6400/1000=6.4秒。c段值Sd-b的脉冲数值为6450步，比画面的长度值6400步多50步，
