技术部培训电控的原理

PC端操作介绍
一、远程访问电控机箱的Linux系统
“开始” → “运行” → “cmd” → “telnet 192.168.8.136” → “回车”
Linux系统登录
M3250 login：后输入 “root” 然后回车 Password：后输入“root” 然后回车，即可登录系统了
可能会用到的 一些Linux命令
一些Linux命令
前台运行m32：
cd /opt
./m32
切换目录命令：cd； opt是根目录下文件夹 需在前面加/，故命令 是cd /opt回车；
运行放在这个文件夹
里的可执行文件，输
入命令./m32回车即可 后台运行m32：
，但前台运行程序， 窗口已关闭程序也会
cd /opt
关闭
nohup ./m32 &
电控模块常用命令
序 命令 号
1 :EC,C_ON_x1,,0,%03 2 :EC,C_OFF_x1,,0,%03
结果
打开x1表示的位置量 关闭x1表示的位置量
注释
X1定义：
x1 TLP TLR TLY
定义 塔灯电 塔灯
源
红
塔灯 黄
示例： 打开蜂鸣器： :EC,C_ON_BUZ,,0,%03 关闭蜂鸣器： :EC,C_OFFBUZ,,0,%03
激光器控制模块
使用注意事项：
1、激光器在使用前需要先打开24V电源； 2、激光器在打开后硬件电路会给一个0.35V左右的驱动电压（抗干扰用）， 在标定时这个荧光可能会过亮，需要软件调整到驱动电压为0V，发送 :L0,C_ON,,2,0,0,%03这条命令即可，在标定完成后发送:L0,C_OFF,,0,%03 这条命令，驱动电压会回到0.35V； 3、读取激光器温度时，温度过高时，需要关闭激光器，并检查激光器和水 冷等； 4、如有外因造成激光器保护，需要断开24V电源，等待几秒后重新打开即 可；
其他电气部分
底板：连接各个电源和模块 开关电源：为各个模块提供供电 固态继电器：分别控制外部6个AC220V电源 保护电路：空开等
二、电控机箱的使用及通信协议
PC与电控机箱的通讯：
电控机箱与PC机通过网线可以直连，也可通过路由器连接。 将硬件连接好后，需要修给PC机的网络设置，需要将PC机与 电控机箱连接的网卡设置在一个网段下面： 如设置PC机IP地址为192.168.8.3（最后一位不能是1或136）
FPGA 解析命令 并下发 SPI 命令
温湿度 模块
电控 模块
激光器 模块
聚焦 模块
通讯软件 流程
激光器控制模块
控制激光器工作： ➢ 开启/关断激光器24V电源 ➢ 开启/关断，并调整激光器驱动电压
• 开环、闭环、定时、积分控制等
➢ 激光器能量标定(未用)
注：闭环、积分控制及能量标定需能量探头
激光器控制模块工作原理
电控原理培训
培训内容
一、电控机箱的组成及功能 二、电控机箱的使用及通信协议
一、电控机箱的组成及功能
示意框图 主控机
交换机
电源 模块
通讯
模块
串口
激光器 模块
SPI 总线
聚焦 模块
电控 模块
温湿度 模块
S90 三块
T80 两块
S90 三块楔 形镜控制
模块
T80 两块楔形镜控 制模块、一块阶梯
棱镜控制模块
3代表有三个数据 第一个数据为：
0 开环控制 第二个数据表示激光器1能
3 :L0,C_OFF,,0,%03
是
激光器驱动关闭
量值，单位W（浮点数） 第三个数据表示激光器2能 量值，单位W（浮点数）
现该条命令发送后，激光
器驱动电压为0.35V左右
4 :L0,C_STOP,,0,%03
是
关闭电源，激光器不亮
后台运行程序时，可 以将以上窗口关上， 但程序会继续执行
m32这个进程就在前台运行了，可以通过TCP&UDP测试工 具发送命令进行调试。以下这个窗口可以看到返回的命令。
TCP&UDP测试工具的使用
我们采用第三方 软件作为电控机 箱的测试工具， 测试代码和功能 的正确性。
此工具在服务器 \\192.168.1.3\技 术部\技术即时文 件夹\TCP&UDP 测试工具
谢谢大家!
建本土化企业 创世界级品牌 拥国际化市场
聚焦控制模块
软件调节焦面、对焦的功能：
分类： 楔形镜控制模块（T80和S90r不同，T80不支持广播模式） 阶梯棱镜控制模块 功能： 通过控制步进电机，调整镜片的位置，以此来调节焦面位置
T80楔形镜常用控制命令
序号
命令
1 :F1,C_MOVE_OP,,0,%03
2 :F1,C_MOVE_AV,,1,14,%03
TLG
塔灯 绿
BUZ 蜂鸣器
IMK DON LED VAC
UV 气动门 LED照 真空阀
LED
明
温湿度模块
机台环境监测：
➢ 温度：共计可监测6路温度 ➢ 湿度：共计可监测4路湿度 ➢ 真空度：监测电路板吸附的真空度
温湿度模块常用命令
序 命令 号
1 :ET,C_TEST,,0,%03
结果 自检
注释
电机归位，聚焦电机 返回设定原点
3 :F1,C_MOVE_AV,,1,1.25, 是 %03
聚焦电机跑到焦面位 其中：1.25代表焦面
置为1.25mm处
位 置 为 1.25mm, 精 度
0.01mm
该值范围0~5.2mm
8 :F1,C_CD33OFF,,0, %03 是
9 :F1,C_CD33ON,,0, %03 是
一、电控机箱的组成及功能
电控机箱组成
➢ 通讯模块 ➢ 电源模块 ➢ 电控模块 ➢ 激光器控制模块 ➢ 聚焦控制模块 ➢ 其他电气部分
通讯模块
与PC机通讯：
使用UDP网络协议通讯，并进行数据解析，将有效 指令下发，并将各个子模块执行后反馈的结果上 传给PC机
与各个功能模块通讯：
通过SPI总线或串口向各个功能模块发送控制命令， 并读取各个功能模块的当前状态，读取执行结果
需将红色圆圈内的 对勾去掉，不按 16进制发送
在“你好”处，将 要发送的命令粘贴 过来
点击“创建”
TCP&UDP测试工具的使用
点击“发送”
在接收窗口会显 示当前命令的执 行情况，如左图 红色圆圈处
同时在接收窗口 会看到Linux每 过5S发送的心 跳信息
通讯协议
见《测试用例》
数据格式
帧头,目的址,分隔符,命令符,分隔符,地址,分隔符,数据数,分隔符,[数据0, 分隔符,……]#校验字(现在未使用校验字检测，且结束符#%均可)
安装了探头的返回 如安装了1、3、7路返回: $ET,C_TEST,OK,1T,3T,7H,#校验值
2 :ET,C_RST,,0,%03 3 :ET,C_READ,,0,%03
程序复位
查 询 温 、 湿 如安装了1、3、7路返回
度
$ET,C_READ,OK,22.5T,-1T,23.4T,
1T,25.6H,-1H,-1H,-1H,#校验值
注：-1为未安装探头
-1T,-1T,-
4 :ET,C_VAD,,0,%03
查询真空度
返回码如下
$ET,C_VAD,OK,-45.7KPA, #校验值 (-47.5这个位置的值，>=0是未连接或没有吸上)
电源模块
通过继电器和外部按钮控制整个供电系统 的开启/关断：
延时逐次开启电控机箱和6个AC220V供电接口 （以免一起启动用电设备电流过大，空开跳闸） 注：使用时尽量避免2台以上工控机接到同一个 AC220V供电接口上
11 :F1,C_READ,,0, %03
否
CD33控制关闭 CD33控制打开
CD33 为 长 关 闭 状 态 ，运行其他命令需要 打开时，会自动打开 。
查询聚焦位置（绝对 位 置 ， 单 位 为 mm ） 、CD33读数（绝对位 置，单位为mm）
电控模块
控制外围设备： ➢ IMARK控制 ➢ 塔灯及蜂鸣器控制 ➢ 真空阀控制 ➢ 上下板控制（气动门、真空阀、光电开关） ➢ 一键曝光
3 :F1,C_MOVE_RV,,1,-14,%03
4 :F1,C_CD33OFF,,0, %03
5 :F1,C_CD33ON,,0, %03 6 :F1,C_READ,,0, %03
是否支
结果
注释
持广播
否 电机归位，聚焦电机返
回设定原点
否 相对于电机当前位置移 单位mm，起始位置为当前点，向上
动一段距离。
为正，向下为负（浮点数）。
以绝对坐标作为电机位 例：
置的参考坐标。
电机当前位置为10mm，发送数据位
初始化电机运动到0mm。5/-8mm ， 则 电 机 运 动 后 位 置 为
15/2mm。
否 移动到相对坐标点，相 单位mm，数据上正下负（浮点数）。
对坐标原点可根据聚焦 与电机当前位置无关，仅以相对原点
阶梯棱镜运动，1为1个数 据 ， 14.55 为 移 动 位 置 ， 单 位 是 mm( 移 动 精 度
0.01mm)
3 :FE,C_READ,,0, %03 4 :FE,C_RST,,0, %03
否
查询当前阶梯棱镜位置
否
程序复位
S90r楔形镜常用控制命令
序 命令 号
是 否 支 结果 持广播
注释
2 :F0,C_MOVE_OP,,0,%03 是
是 否 结果
注释
支持
广播
是
打开激光器24V电源，激光器 返回值示例如下：
指示灯亮，为绿色
$ L1,C_OPEN,OK,# 校 验
值
2 :L0,C_ON,,2,0,8,%03 是
打开激光器驱动电压，随着激 :L0,C_ON,,2,0,8,%03
:L0,C_ON,,3,0,8,7.5,%03
光器的功率变化，激光器亮度 2代表有两个数据
例子：
:L0,C_ON,,2,2,8,%03 （或:L0,C_ON,,2,2,8,#03 ） 帧头 “：” 目的址 “L0” L0表示激光器广播码 命令符 “C_ON” 表示打来激光器驱动电源 地址 为空 数据数 “2” 表示之后有两个数据 数据 “2,8” 数据，具体含义见协议
天津芯硕精密机械有限公司
查看当前运行 的进程：ps
电控机箱使用者需 要查看的进程为右 图红色圆框内的： /opt/m32 此时这个进程的进 程号为538
可能会用到的 一些Linux命令
结束一个进程：kill 进程号，如kill 538
如果电控机箱不受 控，可以关闭这个 进程；关闭后，可 运行ps命令，看该 进程是否关闭
可能会用到的
电机原点设定命令设置。运动。
例：
设置电机相对坐标原点为20mm。发
送数据为5/-8mm ，则电机运动后
相对位置为：5/-8mm
绝对位置为：25/12mm
否 CD33控制关闭
CD33 为 长 关 闭 状 态 ， 运 行 其 他 命 令
需要打开时，会自动打开。
否 CD33控制打开 否 查询聚焦位置（绝对位
置 ， 单 位 为 mm ） 、 CD33 读 数 （ 绝 对位 置 ， 单位为mm）
T80阶梯楞镜常用控制命令
序号 命令
是 否 支 结果 持广播
1 :FE,C_TEST,,0,%03
否
阶梯棱镜自检
注释
正常返回 $FE,C_TEST,OK,# 校 验 值
2 :FE,C_MOVE,,1,14.55,%03 否
通讯 模块
SPI 总线
显示 部分
电源 部分
接口 部分
SPI 总线
ARM7 单片机
51 单片机
UART A/D
422 串口
运
放
转电
换 变
流 信 号
成
能 量
电
探
压 信
头
号
422 串口
激光器控制
激光器反馈
24V 电源
驱动电压 电流反馈 温度反馈
激光器控制常用命令
序号 命令 1 :L0,C_OPEN,,0,%03
:L0,C_ON,,4,0,8,7.5,7.8,
变化，激光器指示灯变为橙色 第一个数据为：
%03
0 开环控制
:L0,C_ON,,5,0,8,7.5,7.8,
返回值示例如下：
第二个数据表示激光器能
8,%03
$L1,C_ON,OK,8,20.0,0,0,# 校 量，单位W（浮点数）
验值
:L0,C_ON,,3,0,8,7.5,%03
中可以找到（其 中包含新的测试 用例）
TCP&UDP测试工具的使用
点击“创建连接” 在弹出的对话框中 填入相关信息，点 击“创建”
类型：UDP 目标 IP:192.168.8.136 端口：5000（必 须） 本机端口：指定 4000
TCP&UDP测试工具的使用
新创建出来的连接 可能会如左图所示
通讯模块工作原理
主控机
交换机
电源 部分
ARM9-LINUX 核心板
SPI 通讯
FPGቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 芯片
SPI 总线
其他外 围部件
电控模块 温湿度模块
4 路激光器控制 4 路聚焦控制
软件下发数 据控制流程
主控机
UDP 网络 协议
UDP 通讯线程 接收监听
SPI 通讯线程 发送函数
UART 通讯线程 发送函数