第1部分 产品介绍
MKS SERVO 28D/35D/42D/57D 系列闭环步进电机是创客基地为满足市场需求而自主研发的一款产品。具备脉冲接口和RS485/CAN串行接口,支持MODBUS-RTU通讯协议,内置高效FOC矢量算法,采用高精度编码器,通过位置反馈,有效防止电机丢步。适合小型机械臂,3D打印机,雕刻机,写字机,自动化产品以及电子竞赛等应用。
硬件开源,性价比高!
第2部分 MODBUS-RTU指令说明
注1:需要开启MODBUS-RTU通讯协议
屏幕菜单 -> Mb_RTU -> Enable
或使用串行指令“8E”设置
注2:从站地址默认为01H
注3:默认串行数据格式为“38400,8N1”
2.1 读取参数指令
1. 读取进位制多圈编码器值
注:编码器单圈值范围 0~0x4000
记录上电后(使能或不使能),编码器记录的电机转动范围。
value记录当前编码器值,范围为00x4000,表示0360°。
carry记录编码器进位值,即圈数。
进位规则:
当value大于0x4000,carry加1
当value小于0,carry减1
例如:
当前编码器值为0x3FF0,正转一圈后(+0x4000),carry=1,value= 3FF0H
当前编码器值为0x3FF0,反转一圈后(-0x4000),carry=-1,value= 3FF0H
示例见“00_F4(30)读取编码器值(进位制).mbp”
2. 读取累加制多圈编码器值
注:编码器单圈值范围 0~0x4000
记录上电后(使能或不使能),编码器记录的电机转动范围。
累加规则: 正转一圈,多圈编码器值 +0x4000;
反转一圈,多圈编码器值 -0x4000;
例如:
当前编码器值为0x3FF0,正转一圈后(+0x4000),多圈编码器值为0x000000007FF0。
当前编码器值为0x3FF0,反转一圈后(-0x4000),多圈编码器值为0xFFFFFFFFFFF0。
注:按坐标值相对/绝对运动时,使用该编码器值作为坐标。
示例见“01_F4(31)读取编码器值(累加制).mbp”
3. 读取电机实时转速
注:转速单位为RPM, 正转时转速大于0,反转时转速小于0。
示例见“02_F4(32)读取实时转速.mbp”
4. 读取输入累计脉冲数
示例见“03_F4(33)读取输入脉冲数.mbp”
5. 读取IO端口状态
6. 读取位置角度误差
控制的位置角度减去电机的实时角度位置得到的差值,单位:0 ~ 65536表示0~360°,比如误差为1°时,数值为65536/360°= 182.444,以此类推。
示例见“04_F4(39)读取角度误差.mbp”
7. 读取使能状态
enable =1 使能
enable =0 未使能
示例见“05_F4(3A)读取使能状态.mbp”
8. 读取单圈上电自动回零状态
status =0 正在单圈回零.
status =1 单圈回零成功.
status =2 单圈回零失败.
示例见“06_F4(3B)读取回零状态.mbp”
9. 读取堵转状态
status =0 未堵转.
status =1 已堵转.
示例见“07_F4(3E)读取堵转状态.mbp”
10. 读取版本信息
示例见“08_F4(40)读取版本信息.mbp”
11. 读取电机状态
status = 0 查询失败
status = 1 电机停止运行
status = 2 电机加速运行
status = 3 电机减速运行
status = 4 电机全速运行
status = 5 电机归零运行
示例见“09_F4(F1)读取电机状态.mbp”
2.2 配置参数指令
1. 解除堵转保护
当电机发生堵转时,发送该命令可以解除当前堵转状态。
解除堵转后,如果再次发生堵转,仍然会触发堵转保护。
示例见“10_F6(3D)解除堵转保护.mbp”
2. 恢复默认参数 (对应屏幕上的“Restore”选项)
注1:恢复默认参数后,驱动板自动重启,需重新校准电机。
注2:先按住“Next”键,再上电,待LED灯亮,也可恢复默认参数。
示例见“11_F6(3F)恢复默认参数.mbp”
3. 校准电机 (对应屏幕上的“Cal”选项)
校准电机前,请确保电机没带负载!!!建议校准好以后再装进机器。
注:校准完成后,驱动板会自动复位重启。
示例见“12_F6(80)校准电机.mbp”
4. 设置工作模式 (对应屏幕上的“Mode”选项)
mode = 00 CR_OPEN (脉冲接口开环模式)
mode = 01 CR_CLOSE (脉冲接口闭环模式)
mode = 02 CR_vFOC (脉冲接口FOC模式)
mode = 03 SR_OPEN (串行接口开环模式)
mode = 04 SR_CLOSE (串行接口闭环模式)
mode = 05 SR_vFOC (串行接口FOC模式)
示例见“13_F6(82)设置工作模式.mbp”
5. 设置工作电流 (对应屏幕上的“Ma”选项)
SERVO42D 最大工作电流 3000mA
SERVO57D 最大工作电流 5200mA
注:
开环模式 工作电流不变,恒定为Currnet
闭环模式 工作电流不变,恒定为Currnet
FOC模式 工作电流可变,最大值为Currnet
示例见“14_F6(83)设置工作电流.mbp”
6. 设置细分 (对应屏幕上的“MStep”选项)
示例见“15_F6(84)设置细分.mbp”
7. 设置使能 (对应屏幕上的“En”选项)
enable = 00 对应低电平使能(L)
enable = 01 对应高电平使能(H)
enable = 02 对应一直使能(Hold)
示例见“16_F6(85)设置使能.mbp”
8. 设置方向 (对应屏幕上的“Dir”选项)
dir = 00 对应顺时针旋转
dir = 01 对应逆时针旋转
示例见“17_F6(86)设置方向.mbp”
9. 设置自动熄屏 (对应屏幕上的“AutoSDD”选项)
enable = 00 关闭自动熄屏功能
enable = 01 使能自动熄屏功能
示例见“18_F6(87)设置自动息屏.mbp”
10. 设置堵转保护 (对应屏幕上的“Protect”选项)
enable = 00 关闭堵转保护功能
enable = 01 使能堵转保护功能
示例见“19_F6(88)设置堵转保护.mbp”
注:堵转保护后,可以通过Enter按键或串口指令解除堵转保护状态。
11. 设置细分插补功能 (对应屏幕上的“MPlyer”选项)
enable = 00关闭内部的 256 细分插补功能
enable = 01使能内部的 256 细分插补功能
示例见“20_F6(89)设置细分插补.mbp”
12. 设置波特率 (对应屏幕上的“UartBaud”选项)
baud = 01 9600
baud = 02 19200
baud = 03 25000
baud = 04 38400
baud = 05 57600
baud = 06 115200
baud = 07 256000
示例见“21_F6(8A)设置波特率.mbp”
13. 设置从站地址 (对应屏幕上的“UartAddr”选项)
示例见“22_F6(8B)设置地址.mbp”
注1:地址范围00~0xFF,00为广播地址,01为默认地址。
注2:设置大于10的地址,也会在UartAddr选项末尾显示。
14. 设置MODBUS-RTU通讯协议 (对应屏幕上的“MB_RTU”选项)
enable = 00关闭MODBUS-RTU通讯协议
enable = 01使能MODBUS-RTU通讯协议
示例见“23_F6(8E)设置MODBUS.mbp”
15. 设置按键锁定功能
enable = 00关闭按键锁定功能
enable = 01使能按键锁定功能
16. 设置直接回零点
示例见“25_F6(92) 直接设置回零点.mbp”
17. 设置串行模式电机使能
enable = 0,关闭驱动板;
enable = 1,使能驱动板
在串行控制模式下,驱动板的使能状态不再受En引脚的电平控制,而是利用该命令进行控制。
示例见“26_F6(F3)设置串行模式电机使能.mbp”
注意:本指令只在“SR_OPEN/SR_CLOSE/SR_vFOC”模式下有效。
18. 设置限位回零参数
(对应屏幕“HmTrig、HmDir、HmSpeed”选项)
示例见“28_F16(90)设置限位回零参数.mbp”
19. 设置单圈回零参数
(对应屏幕“0_Mode、Set 0、0_Speed、0_Dir”选项)
2.3 电机运行指令
2.3.1 执行限位归零
(对应屏幕上的“GoHome”选项)
注意:如果限位开关已经处于闭合状态,电机会往homeDir反方向转动,直到限位开关断开,然后再归零。
2.3.2 速度模式指令
注意:本指令只在“SR_OPEN/SR_CLOSE/SR_vFOC”串行模式下有效。
速度控制模式下,可以控制电机以设定的加速度和速度一直运行。
1. 速度控制模式运行指令
示例见“29_F16(F6) 电机运行_速度模式.mbp”
2. 速度控制模式停止指令
停止指令可以控制电机减速缓慢停止,也可以控制电机立即停止。
当设定acc ≠ 0 时,电机减速缓慢停止
当设定acc = 0 时,电机立即停止
注意:电机转速超过1000RPM,不建议使用立即停止指令!
示例见“29_F16(F6) 电机运行_速度模式.mbp”
3. 速度控制模式“保存/清除”指令
flag = C8H 保存速度模式参数
flag = CAH 清除速度模式参数
示例见“27_F6(FF) 保存或清除 速度模式参数.mbp”
注:可以让电机每次上电都直接按照保存的方向,速度和加速度一直转动。
也就是说,如果你想要电机一上电就以一定的速度/加速度运行,你可以先发送速度控制模式运行指令,让电机按想要的方向/速度/加速度运行,接着利用该命令保存参数,重新上电后,电机就会按照保存的参数运行了。
如果不想上电自动运行了,发送清除指令即可。
2.3.3 位置控制模式1 按脉冲数相对运动
注意:本指令只在“SR_OPEN/SR_CLOSE/SR_vFOC”串行模式下有效。
位置控制模式1,可以控制电机以设定的加速度和速度,根据脉冲数相对运行到指定的位置。
1. 位置控制模式1 运行指令
示例见“30_F16(FD) 电机运行_位置模式1_按脉冲数相对运动.mbp”
2. 位置控制模式1 停止指令
停止指令可以控制电机减速缓慢停止,也可以控制电机立即停止。
当设定acc ≠ 0 时,电机减速缓慢停止
当设定acc = 0 时,电机立即停止
示例见“30_F16(FD) 电机运行_位置模式1_按脉冲数相对运动.mbp”
注意:电机转速超过1000RPM,不建议使用立即停止指令!
2.3.4 位置控制模式2 按坐标值相对运动
注1:本指令只在“SR_OPEN/SR_CLOSE/SR_vFOC”串行模式下有效。
注2:坐标值即为累加制多圈编码器值(16384/圈),以指令“31”读取。
注3:该控制模式下,坐标值会有+15左右误差!建议以 “64细分”运行,以减小误差。
位置控制模式2,可以控制电机以设定的加速度和速度,根据坐标值相对运行到指定的位置。
1. 位置控制模式2 运行指令
示例见“31_F16(F4) 电机运行_位置模式2_按坐标值相对运动.mbp”
2. 位置控制模式2 停止指令
停止指令可以控制电机减速缓慢停止,也可以控制电机立即停止。
当设定acc ≠ 0 时,电机减速缓慢停止
当设定acc = 0 时,电机立即停止
注意:电机转速超过1000RPM,不建议使用立即停止指令!
示例见“31_F16(F4) 电机运行_位置模式2_按坐标值相对运动.mbp”
2.3.5 位置控制模式3 按坐标值绝对运动
注1:本指令只在“SR_OPEN/SR_CLOSE/SR_vFOC”串行模式下有效。
注2:坐标值即为累加制多圈编码器值(16384/圈),以指令“31”读取。
注3:该控制模式下,坐标值会有+15左右误差!建议以 “64细分”运行,以减小误差。
位置控制模式3,可以控制电机以设定的加速度和速度,根据坐标值绝对运行到指定的位置。
1. 位置控制模式3 运行指令
示例见“32_F16(F5) 电机运行_位置模式3_按坐标值绝对运动.mbp”
2. 位置控制模式3 停止指令
停止指令可以控制电机减速缓慢停止,也可以控制电机立即停止。
当设定acc ≠ 0 时,电机减速缓慢停止
当设定acc = 0 时,电机立即停止
注意:电机转速超过1000RPM,不建议使用立即停止指令!
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注2:本文同样适合后续产品MKS SERVO28D/35D闭环步进电机
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