I332 HANDBUCH. ab Version 1.7. Stand

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1 I332 HANDBUCH ab Version 1.7 Stand Ing.Büro Wolfgang Pfortner Krautstückerweg 13 D Dettenheim Tel / Internet: I

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS I VERSIONS-INFORMATION V 1 ÜBERSICHT LEISTUNGSMERKMALE TECHNISCHE DATEN I332-ISA I I I TECHNISCHE DATEN I332-PCI ZUSATZOPTIONEN FÜR DIE I332-ISA-VERSION I332-DC I332-DC OPTION ZUSATZ-KARTE EIN-/AUSGÄNGE: I332-IO ÜBERSICHT: ZUSATZ-HARDWARE FÜR DIE ISA-VERSION I332-MOT-AM I332-IO-AM I332-UAM ÜBERSICHT: ZUSATZ-HARDWARE FÜR DIE PCI-VERSION AM167-ANSCHALTMODUL CAN-IO-KNOTEN WEITERE HARDWARE HAND-BEDIENBOX LOGIPOS CAN-PCI PC-SOFTWARE HAUPTVERZEICHNIS VERZEICHNIS C VERZEICHNIS I332.DOC VERZEICHNIS QBASIC VERZEICHNIS QC2 - QUICKC, VERSION VERZEICHNIS TP - TURBO-PASCAL - VERSION 6.0/7.0, BORLAND-PASCAL VERZEICHNIS TPW - TURBO-PASCAL FÜR WINDOWS, VERSION VERZEICHNIS VB - VISUAL-BASIC, VERSION VERZEICHNIS HAND_BOX INBETRIEBNAHME BUS-VERSION SERIELLE VERSION BESEITIGUNG VON FEHLERN DAS PROGRAMM I332_CNC DAS PROGRAMM C I

3 Inhaltsverzeichnis 3 PROGRAMMIERUNG DER I SCHNITTSTELLE PC <--> I HANDSHAKE - ISA-BUSVERSION HANDSHAKE - SERIELLE VERSION / BINÄR HANDSHAKE - SERIELLE VERSION / ASCII SCHNITTSTELLEN ROUTINEN FEHLERMELDUNGEN DER SCHNITTSTELLEN-ROUTINEN DIE BEFEHLSGRUPPEN BEFEHLS-ÜBERSICHT NAMENSKONVENTIONEN BEFEHLS-PARAMETER ACHSREGISTER BITREGISTER HINWEISE BEFEHLS-BESCHREIBUNG RESET-BEFEHLE - GRUPPE H NOTSTOP-ROUTINE MASCHINENDATEN - GRUPPE A ALLGEMEINE MASCHINENDATEN ACHSPARAMETER DER SATZPUFFER - GRUPPE B ACHSREGISTER SONSTIGE SATZREGISTER INTERPOLATIONS-ART SONDERFUNKTIONEN - GRUPPE C ACHSREGISTER FÜR SONDERFUNKTIONEN FUNKTIONS-BEFEHLE MODALE DATEN - GRUPPE D VORSCHUB-BEFEHLE SPINDEL-FUNKTIONEN POSITIONS-REGISTER - GRUPPE E AKTUELLE ACHSPOSITION ACHSREGISTER FÜR PID-FUNKTIONEN STATUS-INFORMATIONEN - GRUPPE F STATUS-REGISTER SONSTIGE STATUS-INFORMATIONEN EIN-/AUSGÄNGE - GRUPPE G POTENTIOMETER PORT-BEFEHLE: EINZELBIT-EIN-/AUSGABE IO-BAUSTEINE SONSTIGE EIN-/AUSGABE-BEFEHLE SONSTIGE BEFEHLE ROUTINEN KONSTANTEN-/TYPDEFINITIONEN, DATEI I332_PRC.DEF MASCHINEN-/ACHSPARAMETER, DATEI I332_AP.PRC INTERPOLATION, DATEI I332_IPL.PRC SONDERFUNKTIONEN, DATEI I332_SF.PRC ROUTINEN FÜR DAS STATUSREGISTER, DATEI I332_ST.PRC DATEI I332.PRC PROGRAMMIERUNG VON FAHRFUNKTIONEN 5-1 II

4 Inhaltsverzeichnis 5.1 INITIALISIERUNG INITIALISIERUNG DER SCHNITTSTELLE INITIALISIERUNG DER I BEISPIEL: INITIALISIERUNG INTERPOLATION SONDERFUNKTIONEN REFERENZFAHRT ASYNCHRONES FAHREN POSITIONIERBETRIEB HAND-BETRIEB HANDRAD-BETRIEB JOYSTICK-BETRIEB TECHNISCHE DETAILS NUMERISCHE EINSCHRÄNKUNGEN I332-ISA STECKERBELEGUNG I JUMPER BESCHALTUNG DER EIN-/AUSGÄNGE I332-DC STECKERBELEGUNG JUMPER BESCHALTUNG DER EIN-/AUSGÄNGE I332-IO STECKERBELEGUNG JUMPER BESCHALTUNG DER EIN-/AUSGÄNGE ANMERKUNGEN ZUM ANSCHLUß VON ZUSATZ-KARTEN BEISPIELPROGRAMME UNIT DEMOUTIL DIE UNIT DEMO_CFG DAS PROGRAMM I332DEMO REFFAHRT.PRC IPL.PRC ASYNC.PRC HAND.PRC G04_SP.PRC PORTS.PRC 7-11 A ANHANG - INBETRIEBNAHME / FEHLERDIAGNOSE 1 A.1 INBETRIEBNAHME VON MASCHINEN 2 A.1.1 SPANNUNGSVERSORGUNG 2 A.1.2 SCHRITTMOTOREN 2 A.1.3 SERVOMOTOREN 3 A.2 ENDSCHALTER 8 A.3 FEHLERBEHANDLUNG 9 A.4 PROBLEMLÖSUNGEN 11 B ANHANG - EINSTELLUNG VON MASCHINENDATEN 12 III

5 Inhaltsverzeichnis B.1 EINSTELLEN DER RAMPENPARAMETER 13 B.2 EINSTELLEN DER PID-REGEL-PARAMETER 15 B.3 ANMERKUNGEN ZUM ABLAUF DES PID-ALGORITHMUS: 16 B.3.1 MASCHINENPARAMETER 16 B.3.2 AUSGABE-KONTROLLE 16 B.3.3 AUSGANGSSPANNUNGS-BEGRENZUNG 16 B.4 REFERENZPULS-EINSTELLUNG 17 INDEX I IV

6 Versions-Information Hinweise: Wenn die jeweils aktuellen Dateien verwendet werden bzw. die Namen der Konstanten, sollten an bestehenden Programmen keine Änderungen erforderlich sein; ggf. ist eine Neu-Übersetzung notwendig. Die Konstante i332ver in der Datei I332.DEF sollte dem Highword der von icgetvernr gelieferten Versionsnr. entsprechen; damit ist sichergestellt, daß die definierten Konstanten mit dem aktuellen Befehlssatz der I332 übereinstimmen. - automatische Baudraten-Erkennung bei seriellem Betrieb ab Version Version 1.5: neue Befehle - Version 1.6: neue Befehle - Version 1.7: Anpassung an die I332-DC2, einige neue Befehle - Versionen 2.0, 2.1: Spezial-Versionen für bestimmte Anwendungen - Version 2.2: Befehls-Erweiterungen - Version 2.3: Spezieller SM-Modus - Version 2.5: serielles ASCII-Interface - Version 3.x: spezielle Hardware-Version - Version 4.x: PCI-Version V

7 Übersicht 1 Übersicht Bei der Interpolatorkarte I332 handelt es sich um eine Schnittstellenkarte zur Steuerung von Motoren jeglicher Art; nicht integriert sind die Leistungsverstärker. Ausgelegt ist die Karte zur Ansteuerung von bis zu 8 Achsen. Die Platine ist großteils in innovativer SMD-Technik aufgebaut, alle Ein- und Ausgänge sind zur optimalen Störsicherheit optoentkoppelt. Die Karte enthält einen eigenen Prozessor, der viele Überwachungs- und Steuerungsaufgaben selbständig wahrnimmt (z.b. Endschalter, Geschwindigkeits-Poti, Rampengenerierung etc.). Damit ist der PC von den eigentlichen Steuerungsaufgaben entlastet. Umfangreiche Routinensammlungen als Pascal-Quell-Code werden ebenso mitgeliefert wie Software zur Inbetriebnahme. Die I332 steht in 2 Ausführungen zur Verfügung: In der ISA-Version für IBM-PC bzw. Kompatible mit AT-Bus-Schnittstelle belegt sie vier 16-Bit- Portadressen im IO-Bereich, läßt sich aber auch stand-alone über eine integrierte serielle Schnittstelle betreiben. In der Grundausführung sind bis zu 256-Byte RAM on board installierbar, ausreichend für ca Fahrsätze-Sätze. In der Grundausführung sind Schrittmotor-Treiber direkt anschließbar, als Zusatz-Option sind die Karten I332-DC und I332-IO verfügbar. Die Karte I332-DC stellt für jede Achse eine ±10V-Schnittstelle sowie die Drehgeber-Eingänge (Heidenhain-kompatibel) zum Anschluß von Servo-Verstärkern, die Karte I332-IO 30 Ein- und 30 Ausgabe-Kanäle zur Verfügung. In der PCI-Version erfolgt die Anbindung über einen PCI-Baustein der über den PCI-Konfigurations- Mechanismus in den IO-Adressraum des PC eingeblendet wird. Der Anschluß der Maschine erfolgt über ein Maschinen-Modul, das direkt im Schaltschrank untergebracht werden kann. Die Verbindung geschieht über einen Lichtleiter mit einer Übertragungsrate von 1Mbit/sec. Optional stehen kaskadierbare IO-Moduln mit jeweils 16 Ein-/Ausgängen zur Verfügung, die über CAN-Bus angekoppelt werden. Maximal 4 solcher Moduln (= 64 Ein-/Ausgänge) werden unterstützt. 1-1

8 Übersicht 1.1 Leistungsmerkmale Anzahl der Achsen: maximal 8 Fahrfunktionen: Fahrbereich: Achsparameter: Maschinenfunktionen: Koordinatensystem: Ausnahmebehandlung: sonstiges: - Lineare Positionierung - Lineare Interpolation bis 8 Achsen gleichzeitig - Kreis-Interpolation in 2 aus 8 Achsen (bel.), die übrigen Achsen linear zum Kreisbogen (Helix-Interpolation) - Referenzfahrt komplett implementiert. - Kontinuierliches Fahren. - konstante Bahngeschwindigkeit - Sonderfunktionen unabhängig von der Interpolation - Unterstützung von Arbeitsspindeln - frei programmierbare Ein-/Ausgänge (auch DAC-Ausgänge und ADC-Eingänge) - Satzsynchrones Setzen / Löschen von Ausgängen 32 Bit entsprechend ± Incrementen. Relatives Koordinatensystem (Kettenmaß-Programmierung) frei programmierbare Achsparameter, für alle Achsen getrennt: * Start-, Stop- und Max.-Geschwindigkeit * Beschleunigung / Verzögerung * Modulo * Schritte/mm in beliebigen Verhältnissen * PID-Lageregel-Parameter für den integrierten Lageregel-Algorithmus (bei Einsatz der I332-DC) - Endschalter - Schleppfehler (bei Einsatz der Zusatz-Karte I332-DC) - Notaus - Satzzykluszeit < 3 ms - Eigener Satzpuffer ca. 150 Fahr-Sätze, bis ca Fahr-Sätze on Board ausbaubar, während der Abarbeitung nachladbar. - DC-, AC-, Schrittmotor-Betrieb gemischt möglich (mit Zusatzkarte I332-DC) 1-2

9 Übersicht 1.2 Technische Daten I332-ISA I332-1 Diese Platinen-Revision wird nicht mehr hergestellt und vertrieben I332-2 Format: PC-Schnittstelle: kurze Steckkarte (190mm x 100mm) für IBM-AT-kompatible Rechner vier 16-BIT(!)-I/O-PORTS im Bereich 314h-317h Auf Wunsch sind andere Adressen durch den Austausch eines ICs möglich. serielle Schnittstelle: Stand-Alone-Betrieb: über serielle Schnittstelle (RS232) möglich (Anschlüsse TxD und RxD am SubD-Stecker) Maschinen- Schnittstelle:4 Achsen standard / 8 Achsen optional Ausgänge: SM - Antriebe: Richtung und Puls, optoentkoppelt Polarität frei wählbar max. Frequenz: achsabhängig, ca. 40 khz bei 8 Achsen, Softwarebegrenzung bei 64 khz, änderbar auf Kundenwunsch Eingänge: Allg. Eingänge: 2 Endschaltereingänge pro Achse, optoentkoppelt. 8 Analog-Eingänge (1 Poti-Eingang, weitere SW-Unterstützung nach Kundenwunsch) 1 Drehgeber-Eingang, optoentkoppelt (optional) 2 Eingänge, optoentkoppelt, potentialfrei (SW-Unterstützung nach Kundenwunsch) 1 Notaus-Eingang, optoentkoppelt Steckverbinder: Sub-D 37-pol: Achsen 0-3 Pfostenleiste 40-pol: Achsen 4-7 (optional) Pfostenleiste 64-pol für Zusatzkarten (optional) Speicher: Standardbestückung 64k-Byte, entspr. ca. 150 Fahr-Sätze On-Board ausbaubar bis 256k-Byte/ca Fahr-Sätze Stromversorgung: +5V ±5% typ. 1,0 A bei PC-Betrieb über PC-Bus bzw. bei Stand-alone-Betrieb am SubD-Stecker extern: V zur Ansteuerung der Optokoppler optional ±12 V zur Versorgung der RS 422-Schnittstelle Optionen: Zusatzkarte I332-DC für DC-Antriebe Zusatzkarte I332-IO mit 30 Ein- und 30 Ausgabe-Kanälen I332-3 Die I332-3 ist eine Weiterentwicklung der I Bis auf folgende Details ist sie identisch zur I max. Speicher- 1-3

10 Übersicht Ausbau: max. 1MByte anstatt 256kByte, je nach RAM-Typ Firmware-Programmspeicher: wiederbeschreibbares Flash-EPROM anstatt normales EPROM Programmupdate per Download-Software möglich Allg. Eingänge: 8 Analog-Eingänge 1 Drehgeber-Eingang, optoentkoppelt (optional) 2 Eingänge, optoentkoppelt, potentialfrei, interruptfähig 1 Notaus-Eingang, optoentkoppelt 1 Interrupt-Eingang, optoentkoppelt 1-4

11 Übersicht 1.3 Technische Daten I332-PCI Format: PC-Schnittstelle: kurze Steckkarte (190mm x 100mm) für IBM-AT-kompatible Rechner mit PCI-Bus PCI-Schnittstellen-Baustein (AMCC) serielle Schnittstelle: Stand-Alone-Betrieb: über serielle Schnittstelle (RS232) möglich Maschinen- Schnittstelle: Steckverbinder: Speicher: Lichtleiter-Ankopplung an ein Maschinen-Modul im Schaltschrank Je nach gewünschter Konfiguration ist ein Maschinen-Modul mit der entsprechenden Hardware notwendig: Anzahl der Achsen, Servo-/Schritt-Motoren (nicht gemischt!), zusätzliche AD/DA-Schnittstellen Lichtleiter-Anschlüsse Sub-D 9-pol: CAN-Bus, CAN-Open-kompatibel Standardbestückung 256k-Byte, entspr. ca Fahr-Sätze On-Board ausbaubar bis 512k-Byte/ca Fahr-Sätze Stromversorgung: +5V ±5% typ. 1,0 A Alle weiteren Spannungen werden über einen DC-DC-Wandler auf der Karte selbst bereitgestellt. 1-5

12 Übersicht 1.4 Zusatzoptionen für die I332-ISA-Version Die Zusatzkarte wird von der I332-Software voll unterstützt und stellt lediglich die zur Ansteuerung von Servo-Leistungsteilen notwendige Hardware bereit I332-DC1 Diese Karte wird nicht mehr hergestellt und vertrieben I332-DC2 Format: PC-Schnittstelle: kurze Steckkarte (190mm x 100mm) für IBM-AT-kompatible Rechner nur Stromversorgung I332-Schnittstelle: 62-pol Steckerleiste Maschinen- Schnittstelle:4 Achsen standard / 8 Achsen optional, je Achse: Eingänge: - 4 Drehgeber-Eingänge, optoentkoppelt Quadratur-Encoder mit 2 gegenphasigen Signalpaaren - Referenzpuls-Eingang, optoentkoppelt - Bereitschafts-Eingang vom Servo-Verstärker, optoentkoppelt Ausgänge: - Analog-Ausgang ±10V zur Ansteuerung von Leistungsteilen, Auflösung 12 Bit, optoentkoppelt - Freigabe-Ausgang zum Servo-Verstärker, optoentkoppelt Allg. Ausgänge: keine Steckverbinder: Sub-D 37-pol: Achsen 0-3 Pfostenleiste 40-pol: Achsen 4-7 (optional) Pfostenleiste 64-pol: Anschluß I332 Stromversorgung: +5V ±5% typ. 1.0A ±12 V zur Erzeugung der Analog-Spannung werden intern erzeugt (galvanisch getrennter DC-DC-Wandler). extern: V zur Versorgung der Optokoppler Option Zusatz-Karte Ein-/Ausgänge: I332-IO Für Ein-/Ausgabe-intensive Anwendungen steht die Zusatz-Karte I332-IO zur Verfügung, die von der Software ab Version 1.6 ebenfalls unterstützt wird. Format: PC-Schnittstelle: kurze Steckkarte (190mm x 100mm) für IBM-AT-kompatible Rechner nur Stromversorgung I332-Schnittstelle: 64-pol Steckerleiste Ausgänge: Eingänge Steckverbinder: - 30 Ausgänge, frei programmierbar, opto-entkoppelt - 30 Eingänge, TTL-Pegel Sub-D 64-pol 1-6

13 Übersicht Stromversorgung: +5V ±5% typ. 1.0A bei PC-Betrieb über PC-Bus (5V) bzw. bei Stand-alone-Betrieb an der PC-Bus-Leiste 1-7

14 Übersicht 1.5 Übersicht: Zusatz-Hardware für die ISA-Version Dieses Kapitel bietet lediglich eine Übersicht über lieferbare Zusatz-Hardware. Bei Bedarf fordern Sie bitte detaillierte Informationen an I332-MOT-AM Motor-Anschaltmodul für Servomotoren an der I332-ISA / I332-DC-Karte - bis zu 4 Achsen, für 5-8 Achsen sind zwei Module notwendig - Anschlüsse achsweise auf Schraubklemmen - Freigabe-Ausgänge optoentkoppelt (für I332-DC1) I332-IO-AM Anschaltmodul für die I332-IO-Karte: - 30 optoentkoppelte Eingänge - 30 mit Schaltrelais (24V) bestückte Ausgänge - Anschlußmöglichkiet für die Handbedienbox - durchgeschleifter Notaus-Kreis - Alle Anschlüsse an Schraubklemmen I332-UAM Universelles Anschaltmodul für Servomotoren an der I332-ISA / I332-DC / I332-IO-Karte - bis zu 6 Achsen - Anschlüsse achsweise an SubD-Steckern - Universelle Eingangsbeschaltung der Endschalter für 5 bis 30V - Eingänge der I332-IO optoentkoppelt, Universalschaltung für 5 bis 30V - Transistor-Ausgangstreiber für Relais an den Ausgängen der I332-IO - Handbedienbox anschließbar - Notauskreis durchgeschleift - Weidmüller-kompatible Steckverbinder 1-8

15 Übersicht 1.6 Übersicht: Zusatz-Hardware für die PCI-Version AM167-Anschaltmodul Anschaltmodul für bis zu 8 Servo- oder Schrittmotoren - Anschlüsse achsweise an SubD-Steckern - Universelle Eingangsbeschaltung der Endschalter für 5 bis 30V - Lichtleiteranschluß für I332-PCI CAN-IO-Knoten CAN-Bus - Ein-/Ausgabe-Modul - 16 Eingänge, optoentkoppelt, 5-24 Volt - 16 Ausgänge, optoentkoppelt - Ansteuerung über CAN-Bus - 24V-Anschluß - Anschlüsse mit Schraubklemmen - Direkte Ansteuerung / Unterstützung durch die I332-PCI-Karte - Auch unabhängig von der I332-PCI-Karte universell verwendbar Sonderausführungen (DA-/AD-Wanlder, Drehgeber-Eingänge u.a.) auf Anfrage. 1-9

16 Übersicht 1.7 Weitere Hardware Hand-Bedienbox Handbedien-Einheit für bis zu 6 Achsen mit Handrad bzw. Geschwindigkeitspoti und Notaus- Sicherheitstasten LOGIPOS Kleinsteuerung auf Basis der I332 / I332-DC für bis zu 8 Schrittmotor- oder Servo-Achsen, programmierbar nach DIN CAN-PCI PCI-Steckkarte zur Ansteuerung der CAN-IO-Module, unabhängig von der I332-PCI-Karte 1-10

17 Übersicht 1.8 PC-Software Umfangreiche Routinensammlungen als Pascal-Quell-Code werden ebenso mitgeliefert wie Software zur Inbetriebnahme. Beschreibung der Software s. Kap. 7 Zur Installation auf der Festplatte wird sinnvollerweise ein neues Verzeichnis angelegt und die mitgelieferte Diskette komplett in dieses Verzeichnis kopiert (incl. Unterverzeichnisse). Die Datei INSTALL.BAT erledigt diese Schritte automatisch. Das neuangelegte Verzeichnis befindet sich im Hauptverzeichnis der Festplatte C: und trägt den Namen»I332«. Aufruf der Installations-Prozedur aus der DOS-Kommando-Ebene: a:install bzw. b:install wenn sich die Diskette im Laufwerk A: bzw. B: befindet. Das komplette Format des Aufrufs lautet [lw:]install [zlw:pfad] [/r] lw: zlw:pfad Laufwerk, auf dem sich die Datei INSTALL.BAT befindet. Ziel-Laufwerk und Ziel-Verzeichnis, in das die Dateien der Diskette kopiert werden. /r Replace: Falls das Ziel-Verzeichnis bereits existiert, wird es überschrieben. Anmerkungen: Es sind nur die Laufwerke A: oder B: zulässig. Als aktuelles Verzeichnis des Laufwerks muß das Hauptverzeichnis gesetzt sein. Wird kein Zielverzeichnis angegeben, so wird standardmäßig "C:\I332" als Ziel angenommen. Wird der Schalter /r nicht angegeben und das Zielverzeichnis existiert bereits, so wird die Installation abgebrochen Hauptverzeichnis INSTALL.BAT DISK_INH.TXT READ_ME.TXT Installations-Batchdatei Inhaltsverzeichnis der Diskette Aktuelle Hinweise Zur Inbetriebnahme (Quellcode: PASCAL\I332_TST.PAS): I332STST.EXE serielle Version (COM2:) I332BTST.EXE Busversion Unterverzeichnisse: C332 DOC QBASIC QC2 TP TPW CNC-Interpreter Dokumentations-Dateien Q-Basic- und Quick-Basic-Quelltexte Quick-C-Quelltexte (V2.00) TURBO-Pascal-Quelltexte TURBO-Pascal für Windows (V1.5) 1-11

18 Übersicht VB HAND_BOX Visiual-Basic-Quelltexte (V1.0) Schnittstellen-Routinen und Handbuch zur Handbox Verzeichnis C332 CNC-Interpreter mit integriertem Editor, komfortable Bedienoberfläche in Menü-Technik und Online- Hilfe. Das Programm nutzt ausgiebig die Methode der objekt-orientierten Programmierung und bedient sich dazu der TURBO-VISION-Bibliothek von Borland (Copyright (c) Borland International). Die derzeit aktuelle Programm-Version ist Version 1.0. Für dieses Programm liegt ein eigenes Handbuch vor (s.u.). Das Programm unterstützt sowohl die serielle als auch die Busversion der I332- Karte. C332.EXE ausführbares Programm C332.CFG Achsparameter, werden beim Start automatisch geladen und an die I332 übertragen C332.PIF Beispiel einer *.PIF-Datei zum Einsatz in einem DOS-Fenster unter MS- WINDOWS C332.ICO *:ICO-Datei zum Einsatz unter MS-Windows *.CNC Beispiel-CNC-Programme (DIN 66025) READ_ME.TXT Aktuelle Hinweise C332.DOC UTILS Verzeichnis mit den Dokumentationsdateien (Handbuch) Verzeichnis mit einigen Hilfs-Routinen Zusätzliche Dokumentation ist über die Online-Hilfe-Funktion verfügbar, die bei Eingabe von <F1> Hilfe-Texte entsprechend dem aktuellen Kontext zur Verfügung stellt. Weitere Details s. Dokumentation im Verzeichnis C332_DOC Verzeichnis I332.DOC Das Verzeichnis enthält dieses Handbuch im Format des Textverarbeitungs-Programms MS- WINDOWS Write. Die Dokumentation ist entsprechend der Kapitel in einzelne Dateien aufgeteilt. I332_KP0.WRI I332_KPx.WRI I332_IDX.WRI Inhaltsverzeichnis der Dokumentation Datei mit Kapitel x Stichwort-Index Verzeichnis QBASIC Das Verzeichnis enthält die beiden Versionen des I332_TST-Programms für die Bus- und die serielle Schnittstelle. Beide Versionen sind lauffähig unter QBASIC und QuickBASIC. Bei Verwendung von QuickBASIC muß die Library QB.QLB geladen werden (Option /LQB.QLB beim Programm-Aufruf: QB /LQB.QLB I332_BUS bzw. I332_COM). I332_BUS.BAS I332_COM.BAS I332_TST - Programm, Busversion I332_TST - Programm, serielle Version (COM2:) Verzeichnis QC2 - QuickC, Version 2.00 DEFINES.H I332_DEF.H Allgemeine Defines und TypDefs Definition der I332-Befehle, C-Version von I332.DEF 1-12

19 Übersicht I332_IFC.H I332_IFC.C I332_BUS.C I332_COM.C I332_TST.C I332BTST.C I332STST.C I332_TST.MAK I332BTST.EXE I332STST.EXE Headerdatei mit allg. Daten und den Prototypen für I332_BUS bzw. I332_COM Definition allg. Daten Schnittstellen-Routinen, Busversion Schnittstellen-Routinen, serielle Version (COM2:) QuickC-Version von I332_TST.PAS Einzelnes Modul zum Erzeugen der Bus-Version Einzelnes Modul zum Erzeugen der ser. Version Die beiden Module können direkt aus der QuickC-Umgebung übersetzt, gebunden und gestartet werden (ohne Angabe einer *.MAK-Datei) Make-Datei für QuickC-Umgebung Damit kann aus der QuickC-Umgebung das Haupt-Modul I332_TST.C übersetzt, gebunden und gestartet werden. Je nachdem ob die *.MAK-Datei das Modul I332_BUS.C oder I332_COM.C enthält wird eine Bus- oder serielle Version erzeugt. ausführbare Datei - Busversion ausführbare Datei - serielle Version (COM2:) *.OBJ-Dateien zu allen *.C-Dateien Verzeichnis TP - Turbo-Pascal - Version 6.0/7.0, Borland-Pascal Diese Verzeichnis enthält - in weitere Unterverzechnisse gegliedert - eine umfangreiche Routinen- Sammlung mit Beispielen und Quell-Code. Unterverzeichnisse: I332_DEF I332_IFC I332_PRC I332_CNC DEMO UTILS TP6 TP7 BP Definitions-Dateien mit allen Befehls-Konstanten Interface-Routinen Hilfs-Routinen zur Anwendung der Befehle Mini-CNC-Interpreter mit Quellcode Demo-Programme zur Programmierung und Anwendung der Routinen Nützliche Routinen, die nicht unbedingt mit der Programmierung der I332 zu tun haben Verzeichnis mit allen compilierten Units (*.TPU) für TP6.0 Verzeichnis mit allen compilierten Units (*.TPU) für TP7.0 Verzeichnis mit allen compilierten Units (*.TPU und *.TPP) für Borland- Pascal Die Unterverzeichnisse I332_DEF, I332_IFC und I332_PRC enthalten die Quelltexte aller Routinen und Definitionen zum Einbinden in eigene Programme mit {$i...} sowie die Quelltexte der Units unter dem gleichen Namen wie das Unterverzeichnis. Generell gilt folgende Konvention bei der Namensgebung: *.PAS *.DEF *.PRC *.TPU, *.TPP PASCAL-Programm oder Quelltext einer PASCAL-Unit TYPE- und CONST-Vereinbarungen zum Einbinden in eigene Programme mit {$i...} Datei mit PASCAL-Proceduren und -Funktionen zum Einbinden in eigene Programme mit {$i...} PASCAL-Unit zum Einbinden in eigene Programme mit "uses" Im Hauptverzeichnis befindet sich das "Programm" BUILD.PAS, das lediglich alle Units aufführt. Um 1-13

20 Übersicht alle Units neu zu übersetzen, wechselt man am besten in das gewünschte Verzeichnis (TP6,TP7 oder BP und ruft von dort aus den gewünschten Compiler auf (Turbo-Pascal 6.0, 7.0 bzw. Borland-Pascal). In den Vereichnissen finden sich bereits die korrekten Konfigurationsdateien für die Compiler mit den notwendigen Angaben für die Verzeichnisse. Der Menüpunkt Compile Build erledigt den Rest Verzeichnis I332_DEF I332.DEF I332_GER.DEF I332_PRC.DEF I332_DEF.PAS Definition der I332-Befehle, englischer Kommentar Definition der I332-Befehle, deutscher Kommentar Definition von Konstanten und Typen für die Routinen-Sammlung Quell-Text der PASCAL-Unit Verzeichnis I332_IFC Interface-Routinen: Alle Dateien sind als *.PRC-Dateien zum Einbinden mit {$i...} vorhanden; die Quelltexte der *.TPU/TPP-Dateien (*.PAS) definieren lediglich das Unit-Interface und binden die *.PRC-Dateien im Implementation-Abschnitt ein. I332_ASM.PRC I332_ASM.PAS I332_BUS.PRC I332_BUS.PAS I332_SER.PRC I332_SER.PAS I332_COM.PRC I332_COM.PAS I332_DMY.PRC I332_DMY.PAS I332_IFC.PAS Schnittstellen-Routinen, Busversion, Assemblercode Schnittstellen-Routinen, Busversion, PASCAL Schnittstellen-Routinen, serielle Version (COM2:IRQ3) Schnittstellen-Routinen, serielle Version (COM2:) Schnittstellen-Routinen, Dummy-Routinen kombinierte Routinen für BUS- und serielle Version I332_TST.PAS Inbetriebnahme (s.kap. 2) Quellcode der Programme I332BTST.EXE bzw. I332STST.EXE Verzeichnis I332_PRC I332.PRC I332_REG.PRC I332_AP.PRC I332_IPL.PRC I332_SF.PRC I332_ST.PRC I332_PRC.PAS allg. Routinen allg. Routinen zum Ansprechen von Achs- und Bit-Registern Routinen zum Setzen der Achs- und Maschinen-Parameter Interpolation Sonderfunktionen Statusregister PASCAL-Unit mit allen Routinen Verzeichnis I332_CNC Mini-CNC-Interpreter (DIN 66025), lauffähiges Demo-Programm, incl. Quellcode. Ab Version 0.5 werden beide Schnittstelle (BUS und COM2:) sowie Maschinendaten und Achsparameter unterstützt 1-14

21 Übersicht (dazu ist die EPROM-Version 1.6 oder höher notwendig). Aufruf: I332_CNC [s] [s] = /b : I332-Karte am PC-Bus [s] = /2 : I332-Karte an der Schnittstelle COM2: Es werden die Units der verschiedenen Unterverzeichnisse benutzt. I332_CNC.PAS Hauptprogramm, Version 0.6 I332_CNC.PRC Interpreter-Routinen I332_CNC.EXE ausführbares Programm I332_CNC.DOK I332_CNC.CFG Kurz-Dokumentation Datei mit den Maschinendaten und Achsparametern I332_NC.PAS Hauptprogramm, Version 0.4 I332_BNC.EXE ausführbares Programm, Busversion I332_SNC.EXE ausführbares Programm, serielle Version (COM2:) Verzeichnis DEMO In diesem Verzeichnis finden sich Demo-Routinen für verschiedene Betriebsarten, jeweils in einer *.PRC-Datei zum Einbinden in eigene Programme mit {$i...}. Das Hauptprogramm I332DEMO stellt ein Menü für den Aufruf der Routinen zur Verfügung und kann auch als Basis für eigene Entwicklungen dienen. Es unterstützt sowohl die Bus- als auch die serielle Version (COM2: ohne Interrupt). Aufruf: I332DEMO [s] [s] = /b : I332-Karte am PC-Bus [s] = /2 : I332-Karte an der Schnittstelle COM2: Es werden die Units der verschiedenen Unterverzeichnisse eingebunden. I332DEMO.PAS I332DEMO.EXE DEMOUTIL.PAS I332DEMO.CFG DEMO_CFG.PAS IPL.PRC REFFAHRT.PRC ASYNC.PRC PORTS.PRC HAND.PRC G04_SP.PRC Hauptprogramm Unit mit einigen Utilities für I332DEMO Datei mit den Maschinendaten und Achsparametern Der Aufbau der Datei entspricht der *.CFG-Datei für das Programm C332.EXE. Die Abschnitte [C332] und [IPT] werden nicht ausgewertet. Unit zum Lesen und Schreiben einer *.CFG-Datei Beispiele für die Interpolation Beispiel Referenzfahrt Beispiel Asynchrones Fahren Beispiel Bedienung der IO-Ports (I332-IO erforderlich) Beispiel Handbetrieb Beispiel Verweilzeit, Spindel Verzeichnis UTILS CURSOR.PAS HEX_UNIT.PAS Cursor ändern (wird vom Mini-Interpreter I332_CNC benutzt) Darstellung von Hexadezimal-Zahlen (wird von den Beispielprogrammen benutzt) 1-15

22 Übersicht Verzeichnis TPW - Turbo-Pascal für Windows, Version 1.5 Bislang existieren nur die Quelltexte der Schnittstellen-Routinen als *.DLL-Dateien. Die DLL-Dateien sind in allen Programmiersprachen unter MS-Windows einsetzbar. I332_BUS.PAS I332_BUS.DLL I332_COM.PAS I332_COM.DLL Schnittstellen-Routinen, Bus-Version Schnittstellen-Routinen, serielle Version (COM2:) Verzeichnis VB - Visual-Basic, Version 1.0 Bislang enthält dieses Verzeichnis nur ein Test-Programm wie I332_TST für die Busversion. Es wird die DLL aus dem TPW-Verzeichnis verwendet. I332_BUS.BAS I332_BUS.FRM I332_BUS.MAK Quelltext VB-Form VB-Projekt Verzeichnis HAND_BOX HAND_BOX.PAS HAND_BOX.TPU HNDBXTST.PAS HNDBXTST.EXE HAND_BOX.WRI Schnittstellen-Routinen für die Handbox, Quelltext der Unit compilierte Unit Test-Programm für die Handbox, Quelltext Handbuch, Format MS-WINDOWS Write Details s. im Handbuch HAND_BOX.WRI 1-16

23 Inbetriebnahme 2 Inbetriebnahme Am einfachsten ist die Betriebnahme mit den beigelegten Programmen I332BTST.EXE bzw. I332STST.EXE. Der Pascal-Quell-Text I332_TST.PAS ist für beide Versionen fast identisch und unterscheidet sich im wesentlichen durch das Einbinden einer Include-Datei am Anfang: {$i I332_SER.PRC} oder {$i I332_COM.PRC} für die serielle Version I332STST.EXE bzw. {$i I332_ASM.PRC} oder {$i I332_BUS.PRC} für die Busversion I332BTST.EXE. Sämtliche Quelltexte sind auf der Diskette vorhanden (in den Verzeichnissen TP6, TPW, VB, QC2 bzw. QBASIC in den jeweiligen Sprachen). Wird die Zusatzkarte»I332-DC«eingesetzt, so müssen beide Karten mit dem beiliegenden Flachband-Kabel verbunden werden. 2.1 Bus-Version Die Programmversion I332BTST.EXE dient zum Test der Karte in einem PC-Steckplatz (16-Bit- Steckplatz zwingend erforderlich!). - Stecken Sie die Karte in einen freien Steckplatz - Starten Sie das Programm I332BTST.EXE: die Karte wird initialisiert und Versionsnr. und Versions-Datum ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt: I332-Testprogramm Version: Datum: i :19:22 Version EPROM Bitte <return> drücken Damit ist sichergestellt, daß die Kommunikation mit der Karte ordnungsgemäß funktioniert. Konnte die Karte nicht gefunden werden, so erscheint die Meldung I332-Testprogramm Fehler Interpolator-Karte - TimeOut: I332 meldet sich nicht - Bitte <return> drücken 2-1

24 Inbetriebnahme 2.2 serielle Version Die Programmversion I332STST.EXE dient zum Test der Karte als Stand-alone-System. Ab Version 1.4 erkennt die I332-Software selbständig Baudraten bis Baud. - Versorgen Sie die I332-Karte über die entsprechenden Anschlüsse des 37poligen SubD-Steckers mit der Betriebsspannung von 5V - Wird die Zusatzkarte I332-DC eingesetzt, müssen auf dieser Karte folgende Verbindungen zusätzlich hergestellt werden: +5V und ±12..15V an die entsprechenden Anschlüsse des PC-Slot-Steckers Masseverbindung zwischen beiden Karten (Anschlüsse am PC-Slot-Stecker oder and der 37pol-SubD-Buchse) Verbinden Sie beide Karten mit dem beiliegenden Flachband-Kabel (Pfostenstecker gegenüber der 37pol-SubD-Buchse) - Verbinden Sie die I332-Karte mit der seriellen Schnittstelle COM2: an Ihrem PC über ein dreiadriges Kabel: 9pol/25pol-PC < > 37pol-I TxD RxD RxD TxD Gnd Gnd 19/37 Beachten Sie die unterschiedliche Belegung von 9- und 25-poligen PC-Steckern! - Starten Sie das Programm I332STST.EXE: die Karte wird initialisiert und Versionsnr. und Versions-Datum ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt wie bei der Bus-Version beschrieben. 2-2

25 Inbetriebnahme 2.3 Beseitigung von Fehlern Mögliche Ursachen einer Fehlermeldung sind: Falsche Programmversion - (I332 am PC-Bus und Aufruf von I332STST oder umgekehrt - I332 an der seriellen Schnittstelle und Aufruf von I332BTST) serielle Version: - I332-Karte nicht an COM2 - Interrupt nicht auf IRQ 3 - IRQ3 durch andere Interruptquelle belegt Busversion: Buskonflikt mit andern PC-Karten Eine andere Karte im PC belegt denselben I/O-Bereich wie die I332 (I/O-Ports 314H-317H). - Entfernen Sie alle Karten, die nicht zum Betrieb des PC notwendig sind. - Durch Tausch eines Decodier-ICs können Buskonflikte ggf. behoben werden. Stromversorgung, insb. bei seriellem Betrieb: - keine Stromversorgung der I332 es werden +5V/ca. 1A benötigt - keine Stromversorgung der I332-DC es werden +5V/ca. 1A und ±12-15V/100mA benötigt - keine Masse-Verbindung zwischen I332 und I332-DC Es sind speicherresidente Programme aktiv, die durch den Ticker-Interrupt regelmäßig aktiviert werden (z.b. Smartdrive). Diese stören zwar nicht prinzipell den Betrieb, jedoch kommt dadurch die Timeout-Überwachung durcheinander. Zur Inbetriebnahme sollten sie deshalb diese Programme desaktivieren. Das gleiche gilt, wenn das Programm unter MS-Windows gestartet wird. 2-3

26 Inbetriebnahme 2.4 Das Programm I332_CNC Das Programm befindet sich mit Quelltexten und Kurz-Dokumentation im Verzeichnis I332_CNC. Ein Parameter beim Aufruf legt fest, ob die Karte am PC-Bus oder an der seriellen Schnittstelle COM2: angeschlossen ist. Falls die I332 nicht gefunden wird, erscheint eine Fehlermeldung und das Programm wird beendet. Beim Start des Programms wird nach der Datei "I332_CNC.CFG" gesucht, die die Maschinendaten und Achsparameter enthält. Konnte die Datei nicht gefunden werden, erscheint ebenfalls eine Meldung. Nach dem Bestätigen der Meldung kann man jedoch das Programm benutzen; es werden die Defaultwerte für die Parameter verwendet. Die Datei I332_CNC.CFG ist eine ASCII-Datei, die mit jedem Editor bearbeitet werden kann. Eine komfortable Möglichkeit, eine solche Datei zu erstellen, bietet das Programm C332.EXE (s. nächstes Kapitel bzw. Dokumentation zu C332.EXE). Der Aufbau der Datei lehnt sich an die *.INI-Dateien von MS-Windows an. I332_CNC.EXE wertet die Abschnitte [I332_mp] und [I332_ap] aus. Die innerhalb dieser Abschnitte verwendeten Variablennamen entsprechen den Registernamen der Maschinendaten und Achsparameter, wie sie in Kap. 4 beschrieben werden. Der beiliegende Quellcode (objektorientiertes TURBO-PASCAL 6.0) stellt gleichzeitig ein komplexeres Beispiel zur Bedienung der I332 dar. Details zur Bedienung s. Dokumentation I332_CNC.DOK. Aufruf: [lw:][pfad]i332_cnc [s] Der Parameter»s«wählt die I332-Version. Zulässig sind /2 : I332 an der Schnittstelle COM2: /B : I332 am PC-Bus 2-4

27 Inbetriebnahme 2.5 Das Programm C332 Das Programm befindet sich incl. Kurz-Dokumentation im Verzeichnis C332. Diese Version einer CNC-Entwicklungsumgebung unterstützt beide Versionen der I332, sowohl die serielle als auch die Busversion. Darüber hinaus wird außer COM2: auch die serielle Schnittstelle COM1: unterstützt. Neben der Kurz-Dokumentation ist eine Online-Help-Funktion in das Programm integriert, die in den meisten Situationen kontext-bezogene Hilfetexte bietet (Aufruf über Funktionstaste F1). Aufruf: [lw:][pfad]c332 [s] Der Parameter»s«wählt die I332-Version. Zulässig sind /1 : I332 an der Schnittstelle COM1: /2 : I332 an der Schnittstelle COM2: /B : I332 am PC-Bus Weitere Details zur Bedienung s. Handbuch C332 bzw. die Online-Help-Funktion des Programms. 2-5

28 Programmierung der I332 3 Programmierung der I332 Die folgende Übersicht beschreibt die Programmierung der I332 anhand der mitgelieferten Programmsammlungen. Alle Routinen sind in TURBO-PASCAL 6.0 programmiert, sollten sich aber leicht in andere Sprachen übersetzen lassen. Dateiangaben beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf die PASCAL-Quelltexte im Verzeichnis "TP". Soweit vorhanden befinden sich in den Verzeichnissen "QC2" und "QBASIC" entsprechende Dateien/Quelltexte für die Sprachen Quick-C und QBasic. Abkürzungen: ~ logisches Komplement (NOT) ^ Potenzieren (wie in BASIC) AC alternated current (Wechselstrom) ADC Analog-Digital-Wandler DAC Digital-Analog-Wandler DC direct current (Gleichstrom) dir direction ccw counter clockwise CP center point cw clockwise ES Endschalter FE following error (Schleppfehler) GZS Gegen-Uhrzeigersinn IPL Interpolation LS limit switch LSB least signifikant byte/bit (niederwertiges Byte oder Bit) MP Mittelpunkt MSB most signifikant byte/bit (höherwertiges Byte oder Bit) PID- Proportional / Integral / Differential - (Algorithmus / Regler /...) RefS Referenzschalter Rtg Richtung SM Schrittmotor SV Servo... UZS Uhrzeigersinn VZ Vorzeichen Anmerkungen: - Für die Achsen 0..7 werden gelegentlich die Bezeichnungen XYZUVABC verwendet (s. Steckerbelegung); dies jedoch nur zur besseren Verständlichkeit. Die Befehle lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten klassifizieren: a) Datenformat: Schnittstelle zur I332 - Kap. 3.1 b) numerische Reihenfolge - Kap. 3.2, Datei I332.DEF c) systematische Reihenfolge - Kap. 4, Befehlsgruppen nach Abb. 3.1 Die Programmierung der I332 wurde mit Blick auf die DIN gestaltet. Aus diesem Grund wird gelegentlich auf diese Norm Bezug genommen. Ebenso orientiert sich die Verwendung der Termini an dieser Norm. Zum Verständnis des folgenden sollte die Kenntnis der Norm aber nicht notwendig sein. Die Notation von Routinen oder Programmstücken folgt den Konventionen der Programmiersprache PASCAL. Die Beschreibung erfolgt nach folgendem Schema: PROCEDURE <Name> (<Parameter>) : Name und Parameterliste 3-1

29 Programmierung der I332 Funktion: Eingabe: Ausgabe: Beispiel-Aufruf: Anmerkungen: Beschreibung der Routine Beschreibung der Eingabeparameter Beschreibung der Ausgabeparameter (nicht bei allen Routinen) (nicht bei allen Routinen) 3-2

30 Programmierung der I Schnittstelle PC <--> I332 a) 16-Bit-Parallel-Schnittstelle (PC-Bus) Datei: I332_BUS.PRC - reine PASCAL-Unterprogramme Datei: I332_ASM.PRC - optimierte Assembler-UP für TURBO-PASCAL 6.0 b) 8-Bit-Serielle-Schnittstelle / binär Datei: I332_SER.PRC - INT3, COM2: Datei: I332_COM.PRC - kein Interrupt, COM2: Die Dateien definieren außerdem die Symbole i332_asm, i332_pas, i332_com bzw. i332_ser, so daß Teile eines Programms durch bedingte Compilierung entsprechend einbezogen oder ausgeschlossen werden können. Unabhängig von der verwendeten Schnittstelle wird immer ein 16-Bit-Wort ausgetauscht; initiiert wird diese Kommunikation IMMER vom PC: der PC sendet ein Datenwort an die I332, die I332 quittiert die Übernahme indem sie ein Wort zurücksendet. Bei Lese-Befehlen ist dies bereits der gewünschte Wert, bei Schreib-Befehlen ist der wert undefiniert. Jeder Befehl besteht aus einem 16-Bit-Wort, dem entweder 0, 1 oder 2 weitere Datenworte folgen können (Schreib-Befehle) oder der 1 oder 2 Datenworte von der I332 anfordert (Lese-Befehle). In der Befehls-Übersicht sind die Befehle entsprechend mit W0 / W1 / W2 / R1 / R2 gekennzeichnet. Anmerkung: Zwischen W0- und R1-Befehlen besteht de facto nur der Unterschied, daß das Quittungswort nur Handshake-Bedeutung hat (W0) bzw. einen Rückgabewert darstellt (R1). Die eigentliche Schnittstelle besteht aus einem Satz von 6 Routinen, mit denen alle Funktionen der I332 programmierbar sind. Der Parameter»Kommando«bezeichnet einen Befehl aus der Befehls- Tabelle (s. Datei I332.DEF) Handshake - ISA-Busversion Für die Kommunikation sind die beiden PC-Ports 314h (Datenregister) und 316h (Stroberegister) zuständig. Die Kommunikation wird stets vom PC initiiert, indem er ein 16-Bit-Wort in das Datenregister schreibt. Die I332 ihrerseits quittiert dieses Wort, indem sie ebenfalls ein 16-Bit-Wort schreibt und Bit 0 im Stroberegister löscht. Dies signalisiert dem PC, daß das Datenwort von der I332 übernommen wurde und ein Rückgabe-Wort im Datenregister bereitsteht. Dieses muß nun in jedem Fall gelesen werden, auch wenn es nur eine Bedeutung als Handshake-Quittung hat (bei Schreib-Befehlen). Bei Schreibbefehlen (W0 / W1 / W2) folgen nacheinander nach diesem Schema das Befehlswort sowie evtl. erforderliche Datenworte, bei W2-Befehlen in der Reihenfolge Lowwort / Highwort. Bei R1- Lesebefehlen wird zuerst das Befehlswort geschrieben, die Handshake-Quittung ist dann bereits das angeforderte Datenwort. Bei R2-Lesebefehlen wird anschließend durch nochmaliges Schreiben des Befehls-Wortes das 2. Datenwort (Highwort) angefordert Handshake - serielle Version / Binär Die Kommunikation läuft prinzipiell genauso ab, die 16-Bit-Worte werden jedoch in zwei Bytes aufgeteilt und seriell übertragen. Jedes Byte wird einzeln quittiert, als Strobe dient das Signal»RxInt«der seriellen Schnittstelle. Da die I332 ein Wort erst auswerten kann, wenn beide Bytes angekommen sind wird das 1. Byte eines Wortes mit einem Dummy-Byte quittiert; da andererseits die I332 in jedem Fall ein 16-Bitwort als Quittung sendet (ebenfalls als 2 einzelne Bytes), muß der PC nach dem Empfang des 2. Bytes (Quittungswort-Lowbyte) ebenfalls ein Dummy-Byte senden, um das Highbyte des Quittungswortes anzuforden. Es werden also für jedes Nutzdatum (16-Bit-Wort) insgesamt 3- Bytepaare nach folgenden Schema ausgetauscht: 3-3

31 Programmierung der I332 PC ---- Datenwort (Lowbyte) ---> I332 PC < Dummybyte I332 PC --- Datenwort (Highbyte) ---> I332 PC <--- Quittung (Lowbyte) I332 PC Dummybyte > I332 PC <--- Quittung (Highbyte) ---- I332 Ab Version 1.4 erkennt die I332-Software automatisch die vom PC benutzte Baudrate (9600, 19200, und Baud). Dazu muß jedoch die Schnittstelle durch eine spezielle Routine synchronisiert werden (s. PROCEDURE I332Sync) Handshake - serielle Version / ASCII Die Version 2.5.x (und nur diese!) implementiert statt eines binären seriellen Protokolls ein ASCII- Protokoll. Die Datenübergabe erfolgt wie beim ISA-Protokoll wortweise; ein Wort wird dabei als hexadezimale ASCII-Zeichenfolge mit abschließendem CR (Carriage Return, ASCII-Zeichen $0D) kodiert. Für die Hex-Zeichen A..F sind Groß- und Kleinbuchstaben zugelassen. Anders als beim Binär-Protokoll werden die Zeichen nicht byteweise ausgetauscht, sondern es erfolgt immer eine Übertragung der 5 Zeichen (4 ASCII-Hexzeichen + CR) am Stück: PC: aaaac a = ASCII - Zeichen "0" - "F", c = CR Antwort von i332: aaaac Mit diesen 5 Zeichen wird 1 Hexadezimalword übertragen. Beispiel: Es soll 408ah übertragen werden. Die ASCII - Folge lautet dann: "4" - "0" - 8" - "A" - CR in Hex - Bytes: 34h - 30h - 38h - 41h - 0dh in dezimal: Die 5 Befehlstypen werden dann wie folgt realisiert: W0: PC aaaac i332 xxxxc W1: PC aaaac aaaac i332 xxxxc xxxxc W2: PC aaaac aaaac aaaac i332 xxxxc xxxxc xxxxc R1: PC aaaac i332 eeeec R2: PC aaaac aaaac i332 eeeec ffffc xxxx eeeec ffffc = undefiniert = Ergebnis-Wort / Lowword = Ergebnis-Wort / Highword Schnittstellen Routinen Dateien I332_BUS.PRC, I332_COM.PRC, I332_SER.PRC bzw. I332_IFC.PAS Alle Routinen brechen nach einer gewissen Zeit ab, wenn die I332 kein Quittungswort schickt 3-4

32 Programmierung der I332 (TimeOut). Dies wird erreicht, indem das Ticker-Register, das vom PC in regelmäßigen Abständen erhöht wird, überwacht wird. Sind speicherresidente Programme aktiv, die durch einen Interrupt regelmäßig aktiviert werden (z.b. SmartDrive), so arbeitet die TimeOut-Überwachung nicht mehr korrekt. Sie sollten dann entweder solche Programme desaktivieren oder in den Schnittstellen- Routinen die Befehlszeilen mit der Ticker-Abfrage entfernen. Dasselbe Problem stellt sich auch beim Einsatz unter MS-Windows! N.B.: Die Routinen benutzen NICHT den Ticker-Interrupt, sondern stellen lediglich durch Abfrage des Ticker-Registers eine vergangene Zeitspanne fest! Anmerkung zu den folgenden Routinen: - Kommando bzw. Befehlswort meint eine der in Kap. 4 beschriebenen Konstanten ic... - Auch wenn die Routinen keine direkte Ausgabe liefern wird ggf. eine Fehlernr. erzeugt (s.u. Kap ). PROCEDURE I332Reset; Diese Funktion unterscheidet sich leicht in den Versionen a) und b): Funktion: a) Hardware-Reset der I332-Karte b) Initialisiert die PC-Schnittstelle COM2: - 8Bit, keine Parität, 1 Stopbit, 9600 Baud - Synchronisiert den PC und die I332 - Schreibt den Befehl»icRestart1«Eingabe: keine Ausgabe: keine FUNCTION Read1 (Kommando: WORD) : INTEGER; Funktion: Eingabe: Ausgabe: Übergibt einen Befehl an die I332 und wartet auf das Ergebnis Kommando - Befehlswort mit Kennzeichnung R1 Ergebnis (1 Wort) vom I332 FUNCTION Read2 (Kommando: WORD) : LONGINT; Funktion: Eingabe: Ausgabe: Übergibt einen Befehl an die I332 und wartet auf das Ergebnis Kommando - Befehlswort mit Kennzeichnung R2 Ergebnis (1 Langwort = 2 Worte) vom I332 PROCEDURE Write0 (Kommando: WORD); Funktion: Eingabe: Ausgabe: Übergibt einen Befehl an die I332 und wartet auf die Übernahmebestätigung Kommando - Befehlswort mit Kennzeichnung W0 keine PROCEDURE Write1 (Kommando: WORD; Datum : WORD); Funktion: Eingabe: Ausgabe: Übergibt einen Befehl mit dazugehörigem Datenwort an die I332 Kommando - Befehlswort mit Kennzeichnung W1 Datum - 1 Wort keine PROCEDURE Write2 (Kommando: WORD; Datum : LONGINT); 3-5

33 Programmierung der I332 Funktion: Eingabe: Ausgabe: Übergibt einen Befehl mit 2 dazugehörigen Datenworten (Datum = LONGINT = 2 Worte) an die I332 Kommando - Befehlswort mit Kennzeichnung W2 Datum - 1 Langwort = 2 Worte keine Für die Version b) stehen zusätzlich folgende Funktionen zur Verfügung (nur in den Dateien I332_COM.PRC bzw. I332_SER.PRC): PROCEDURE CloseSer; Funktion: Eingabe: Ausgabe: Schaltet die Interrupts der seriellen Schnittstelle ab und restauriert den Interruptvektor; danach ist KEINE KOMMUNIKATION mit der I332 über die serielle Schnittstelle mehr möglich! Sollte am Ende eines PC-Programms ausgeführt werden. keine keine PROCEDURE SyncI332; Funktion: Arbeitsweise: Eingabe: Ausgabe: Stellt eine verlorengegangene Synchronisation PC<-->I332 wieder her. Nach einem Reset bzw. einem icrestart0-befehl versucht die I332 außerdem die Baudrate zu erkennen. Diese Funktion ist bei seriellem Betrieb nach dem Einschalten sowie nach einem icrestart0-befehl erforderlich, sollte jedoch im normalen Betrieb nicht notwendig ein! Es wird solange byteweise(!) der Befehl $F0F0 gesendet, bis die beiden Worte $6933-$3332 (="i332") korrekt empfangen wurden. keine keine Die weiteren Routinen werden nur für interne Zwecke benötigt und sollten ansonsten nicht verwendet werden. Die in den folgenden Kapiteln beschriebenen Funktionen bauen auf den Grundfunktionen auf und dienen lediglich zur Vereinfachung der Bedienung. Die Unit I332_IFC.TPU faßt die seriellen und die Bus-Routinen zusammen. Die Auswahl erfolgt durch den Aufruf einer Initialisierungs-Procedure mit entsprechendem Parameter: PROCEDURE I332_Init (ifcnr : ShortInt); Funktion: Eingabe: Ausgabe: Initialisierung I332 an der durch ifcnr definierten Schnittstelle ifcnr - Nr. der gewünschten Schnittstelle Für ifcnr sind folgende Werte zulässig: 0 : I332 am PC-Bus 2 : I332 an COM2 keine Fehlermeldungen der Schnittstellen-Routinen Die Schnittstellen-Routinen legen ggf. eine Fehler-Nummer in der Variablen IFCErrNo ab. Die Variable ist global in der unit I332_DEF.TPU verfügbar, die auch Fehlertexte zu den Fehlernummern 3-6

34 Programmierung der I332 enthält und entsprechende Konstanten definiert (s.a. Kap ). Folgende Fehler werden erkannt: TimeOutErr = 1: TimeOut: I332 meldet sich nicht Die zulässige Antwortzeit der I332 ist überschritten (s.o.) SyncErr = 2; Synchronistation nicht möglich Ist die I332-Karte an einer seriellen Schnittstelle angeschlossen, so muß zunächst versucht werden, die Befehls-Übertragung zu synchronisieren. Gelingt dies nicht, kann dies folgende Ursachen haben: - an der seriellen Schnittstelle ist keine I332-Karte angeschlossen... - die I332-Karte wurde vorher (z.b. mit einem anderen Programm) mit einer anderen Baud-Rate betrieben und am Ende nicht zurückgesetzt. IFCErr = 3; Keine Schnittstelle mit dieser Nr. Diese Fehlernr. wird nur von der Routine I332_Init erzeugt, wenn ein unzulässiger Parameter angegeben wird. 3-7

35 Programmierung der I Die Befehlsgruppen Nach außen stellt sich die Interpolator-Karte als sehr komplexer IO-Baustein dar, der mit Hilfe einer Vielzahl von Registern programmierbar ist. Das Blockschaubild in Abb. 3.1 vermittelt einen ersten Überblick und ist gleichzeitig Grundlage für die Beschreibung der Befehle in den folgenden Kapiteln. Abb. 3.1 Funktions-Blockschaubild der I332 (vereinfacht) 3-8

36 Programmierung der I332 Gruppe A: Diese Befehle sprechen Register an, die die Eigenschaften der Maschine und der Achsen sowie die Anfangswerte für bestimmte Register festlegen. Gruppe B: Diese Befehle schreiben und lesen die Register des aktuellen Satzes im Satzpuffer. Das Weiterschalten erfolgt durch einen Interpolationsbefehl. Dabei werden gleichzeitig die Modalen Daten (Gruppe D) in diesen Satz übernommen. Gruppe C: Diese Befehle schreiben und lesen die Register im Puffer für die Sonderfunktionen Gruppe D: Diese Befehle schreiben und lesen modale Register. Die Werte in diesen Registern bleiben erhalten, bis sie überschrieben werden. Beim Weiterschalten des Interpolationssatzes werden sie in den Satzpuffer übernommen. Gruppe E: Gruppe F: Diese Befehle schreiben und lesen die aktuelle Positionen der Achsen Diese Befehle schreiben und lesen interne Zustände Gruppe G: Diese Befehle greifen auf Eingänge und Ausgänge zu und dienen auch zur Programmierung allgemeiner Steuerfunktionen mit Hilfe der IO-Bausteine. Gruppe H: Diese Befehle setzen das System bzw. Teile davon zurück in einen Grundzustand. Anmerkungen: - Der Funktionsblock PID innerhalb des Interpolators befindet sich physikalisch auf der Zusatzkarte I332-DC (ISA-Version) bzw. auf dem AM167-Modul (PCI-Version) - Der Funktionsblock I/O ist physikalisch auf alle Karten im System aufgeteilt (s. a. Kap. 1): Endschalter-Eingänge: I332-ISA bzw. AM167 ADC-Eingänge: I332-ISA bzw. AM167 Referenz-Eingänge: I332-DC bzw. AM167 Freigabe(-Enable)-Ausgänge: I332-DC bzw. AM167 Bereit(-Ready)-Eingänge: I332-DC bzw. AM167 IN01-IN30 / OUT01-OUT30: I332-IO bzw. CAN-IO-Modul 3-9

37 Programmierung der I Befehls-Übersicht Dateien: PASCAL\I332.DEF PASCAL\I332_GER.DEF QC2\I332_DEF.H dto. mit deutschen Kommentaren QuickC-Version von I332.DEF Hier sind alle Befehle für die I332 in Form von Konstanten verfügbar und kommentiert. Andere als die hier definierten Befehle sollten nicht verwendet werden, da sie teilweise internen Zwecken dienen bzw. unvorhersehbare Reaktionen verursachen können! Namenskonventionen - alle Befehle beginnen mit dem Kürzel ic.. - Lese- bzw. Schreib-Befehle heißen icgetxxx bzw. icsetxxx, wenn sie das Register XXX ansprechen. - einige Befehle erfordern zusätzliche Angaben im Befehlswort selbst, d.h. der Befehl stellt nur das Basiswort da, erforderliche weitere Angaben werden dazuaddiert. Die entsprechenden Konstanten sind anschließend an das jeweilige Befehlswort definiert und beschrieben. Diese Konstanten beginnen mit einem Kürzel, das sich am Basisbefehl orientiert; z.b. beginnen alle Bezeichner für die Achsparameter, die mit den Befehlen icsetap/icgetap geschrieben bzw. gelesen werden mit dem Kürzel ap.. - Konstanten, die einzelne Bits bezeichnen, enden mit...b, zusätzlich sind zu allen Bitkonstanten auch Bit-Flags definiert (...F) in denen das entsprechende Bit gesetzt ist. z.b. sterrb = 1; sterrf = 2 sterrb (= $0002: Bit 1 = sterrb ist gesetzt) Auch für die Bitkonstanten gilt eine entsprechende Namenskonvention, z.b. beginnen alle Bezeichner für die Statusbits mit dem Kürzel st.. - die Definitionen basieren auf englischen Bezeichnungen, die Datei I332.DEF ist englisch kommentiert. I332_GER.DEF enthält die gleichen Definitionen, jedoch mit deutschem Kommentar. Sollten Unterschiede auftreten (nobody is perfect), so gilt die Datei I332.DEF. Das gleiche gilt für die QuickC-Version (Datei I332_DEF.H) Befehls-Parameter Die Kennzeichnungen R1/R2 bzw. W0/W1/W2 beziehen sich auf die Größe der zusätzlichen Daten. Langwort-Daten (2 Worte) sind immer in der Reihenfolge Lowword/Highword. R1 / R2: Lese-Befehl - es werden 1 bzw. 2 Worte von der I332 zurückgeliefert W0 / W1 / W2: Schreib-Befehl - die I332 erwartet keine bzw. 1 oder 2 weitere Datenworte Die folgenden Kapitel enthalten eine Beschreibung der implementierten Befehle nach folgendem Schema: ic... <Wert> <Typ> / <Gruppe> Beschreibung des Befehls ic... Name des Befehles <Wert> ist die numerische Darstellung in Hexadezimal-Schreibweise (im Turbo-PASCAL- Format: $XXXX, im C-Format entspräche dies der Schreibweise 0xXXXX, in QBASIC &HXXXX) <Typ > ist der Befehlstyp R1 / R2 / W0 / W1 / W2 wie oben beschrieben <Gruppe> Befehlsgruppe nach Abb. 3.1 In den Befehlen für Register, die gelesen und geschrieben werden können, kennzeichnet das Bit 7 im 3-10