柯蒂斯控制器

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1、第1章 概述柯蒂斯1234，1236和1238交流感应电动机控制器不同于以往的车载控制系统，它能够提供稳定平滑的功率输出。他们采用把现场可编程逻辑控制器嵌入到最先进的电动机控制器的方法，实现控制器输出稳定平滑功率的功能。嵌入式逻辑控制器在功能齐全的磁场定向AC感应电动机控制操作系统（OS）上运行。通过修改OS参数，可以满足客户不同的定制要求，详细内容见第3节。OS包含OE-developed软件，简称VCL逻辑语言。使用VCL可以进一步提高控制器性能，详细内容见第6节。VCL是一款由柯蒂斯发展革新的软件编程语言，使用VCL可以编程许多特殊电动汽车功能的程序，并且将更多的功能内置到OE-cont

2、rolled。VCL开辟了用户定制，产品差异化和市场反应能力的新途径。和柯蒂斯其他的很多产品一样，1234/36/38包含了CAN总线传输机制，使AC感应电动机控制器成为高效分布式系统的一部分。输入和输出信息可以通过系统实现最佳化分享，同时可以减少系统的布线，创建集成功能和减少系统损耗。柯蒂斯1234/36/38控制器是满足车辆牵引，起重机，双驱动，其他电机传动和车载控制需要的理想控制器。图1.柯蒂斯1234（左）1236（中）1238（右）AC感应电动机控制器三种模型的标准特性相同和所有的柯蒂斯控制器一样，1234/36/38为电机驱动性能提供了优越的操作控制功能。功能包括：1. 高效，定向

3、运动控制算法；2. 采用先进的PWM技术，实现电源电压高效使用，电机谐波低，能抑制转矩纹波，最大化降低切换损耗；3. 极其宽泛的转矩/速度变化范围，完整的正反馈性能；4. 实现低速平滑控制，包括0速度；5. 采用能适应电机温度变化的控制算法，在不同的条件下都能保持最佳性能；6. 电池电流，电机转矩，功率实时评估功能；7. 功率限制地图允许在电池核电状态变化时，降低电机热量和性能一致性的功能定制；8. 强大的操作系统，允许车载控制任务，电机控制任务的并行处理和用户配置可编程逻辑阵列；9. 宽泛的I/O口，适用最大化分布式系统控制；10. 内置荷电状态电池，小时计，维护计时计；11. 高频无声操作

4、；12. 可用于24v-80V电源系统模式，带有200A-650ARMS2分钟额定电流；13. 使用柯蒂斯1311手持编程器和1314 PC编程站，可编程容易；14. 使用CAN通信实现集成控制系统进入分布式控制系统；15. 场可编程，快速下载主要操作编程代码；16. 带有电动机，控制器热保护，提醒功能和自动停止功能；17. 外壳密封严实，在严峻工况下使用时，与外部的连接符合IP65环境密封标准；18. 绝缘金属忖底的功率底座提供优越的热传输，增加可靠性。熟悉柯蒂斯控制器对你的正确安装和操作工作有帮助。我们鼓励你仔细阅读本说明书，有问题的话，可以联系附近的柯蒂斯公司。使用1311手持编程器，你

5、可以设置控制器完成所有的基本操作，例如加速控制，节流和HPD。在本说明书里，我们首先向你说明在不使用VCL的情况下，如何进行系统布线和性能特性的调整。接下来，在第六节，我们向你介绍如何使用VCL调整系统性能。第2章 安装布线2.1 控制器安装1234控制器略图和安装孔尺寸图如图2a所示，1236/1238如图2b所示。控制器根据IP65对环境保护的要求，防尘防水。话虽如此，为了防止内部腐蚀和接线路径的外露，安装控制器时要认真选择安装地点，安装地点越干净干燥越好。建议把控制器安装在干净平整的金属表面附近。热结合点可以用来改善控制器的导热功能。图2a 柯蒂斯1234电动机控制器安装尺寸图在产品的设

6、计和发展过程中，你需要采取几个行动来保证控制器的EMC性能符合应用规则，在附录B中，我们给出了建议。1234/36/38包含ESD-sensitive组件。在控制器的连接，断开和操作过程中，要采取适当的措施。安装建议见附录B，安装过程中要防止控制器受到ESD损害。图2b.36/38电动机控制器安装尺寸图从事电气系统可能是危险的。你必须保护自己不受失控操作，高电流弧和失气铅酸电池的伤害失控操作-某些情况可能导致电动机运行失控。在尝试电动机电路的所有工作之前，确保断开电动机的连接，抬起车辆，使车轮脱离地面。高电流弧-电池可以提供非常高的功率输出，在短路的情况下就会产生电弧。致力于电动机控制线路之前

7、先打开电池电路。戴上安全镜，使用正确的绝缘工具，防止短路。铅酸电池-电池在充电和不充电的状态下，在电池周围都会产生氢气。遵守电池产商的安全建议。注意戴安全镜。2.2强电流连接控制器上有5个大电流终端，在控制器外壳上用B+,B-,U,V,和W标记出来。2.3 1234接线片组装控制器上有5个铝制的M6终端，接线片需要按以下步骤进行安装，使用M6螺栓正确衔接，安装固定。1.把接线片放在铝制终端上面，垫上高负载安全垫圈，垫圈的型号应该是SCHNORR416320或者等价物；2.如果一个终端表面使用了两个接线片，把他们叠起来；3.束紧TBD组装。2.4 1236/38接线片组装控制器上有5个铝制的M6

8、终端，接线片需要按以下步骤进行安装，使用M6螺栓正确衔接，安装固定。1.把接线片放在铜制终端上面，垫上高负载安全垫圈，垫圈的型号应该是SCHNORR700800或者等价物；2.如果一个终端表面使用了两个接线片，把他们叠起来，上面接线片携带最低电流；3.束紧组装，力矩达到9.60.9Nm。注意：终端表面旋转角度为5。2.5强电流配线建议：所有型号1.电池配线（B+，B-）在电池和控制器之间，电池两条连线彼此接近连接。使用高质量铜制垫片，观察额定转矩比率。为了最大程度的减小噪声，连线不能经过控制器中心部分。从电池B-端引出一个星形地，将所有的强电流控制器连在一起。2.电动机配线在连线经过电池和控制

9、器之间时，电动机三相连线长度要一样，并且捆扎在一起。连线长度尽可能越短越好。使用高质量铜制垫片，观察额定转矩比率。为了最大程度减小噪声，电动机连线不能经过控制器中心部分。在应用中，为了达到排放物最少的效果，可以在电动机连线和控制器B-端放置一个防护罩。电动机连线附近不能连接弱电流信号线路。如果需要，必须以一个适当的角度穿过电动机连线，减少连接器噪音。2.6弱电流配线所有的弱电流连线经过一个有35个引脚的AMPSEAL连接器进行连接。连线插头外壳型号是AMP p/n 776164 连接器引脚型号是AMP p/n770520-3。连接器可以连接带有直径1.7-2.7mm的薄壁绝缘型号为20-16A

10、WG的连线。35个引脚的含义标识见表2.2.6.1弱电流线路配线建议电动机编码器配线（31,32引脚）四个编码器的所有连线在经过电池盒控制器之间时要捆扎在一起，可以和剩下的弱电流线束捆扎在一起。编码器连线不能经过电动机线路。在应用中，如果需要的话，屏蔽导线可以和屏蔽地一起使用连接到控制器一端7引脚。在特殊应用中，可以使用共模滤波器。CAN总线配线（21,23,34,35引脚）建议CAN总线以双绞线的形式进行连接，但是，在125kBaud，大多数成功的应用中，CAN总线不是以双绞线的形式进行连接的。简单的把CAN总线和其他的弱电流连线捆扎在一起。CAN总线必须远离强电流线路，必要的话可以以一定的

11、角度穿过。其他的弱电流配线剩余的弱电流线路需要根据实际规则进行配线。在强电流线路旁配置弱电流线路总是不允许的。 2.7.控制器配线：基本配置基本配线图如图3所示：在图中，油门和刹车用3线电位器表示，其他的油门和刹车输入端很容易布置，在接下来的油门配线中进行了讨论。在图中，主接触器线圈配线根据EEC安全规范直接连接到控制器。控制器可以采用编程的方式，检查接触器的焊接和焊点失踪故障，并且使用主接触器线圈驱动输出，断开电源，处理控制器和电动机的各种故障。如果主接触器线圈不接到6引脚，在发生严重故障时，控制器就不能释放主接触器，这样整个系统就不符合EEC安全规范。注意到基础布线图是为类属应用设计的，可

12、能不适合个人设计的系统要求。控制器的I/O口使用非常灵活，配线方便。你也许会希望联系当地柯蒂斯代理商一起讨论特殊应用。图3.柯蒂斯控制器1234/36/38基本连线图2.7.1选择输入配线当参数设置如下所示时，输出可以实现特殊功能。2.7.2油门配线在本说明书中，油门有两种意思：一是指驱动油门；二是指驱动油门与刹车油门的总称。不管油门是用于刹车还是加速，配线是一样的。1234/36/38控制器可以配套各种各样的油门使用。在1311编程器的编程菜单中根据各自的特点可以分为以下五种类型。油门的两个输入端需要分开独立编程。对电位器，控制器提供了完整的油门故障保护，符合所有应用的EEC安全规范。对电压

13、油门，控制器保护超出范围的滑动片数据，但是不检查布线方面的错误。因此通过在车子上安装电压油门，OEM提供完整的油门故障保护。油门类型1-3使用正反转输入，此外可通过油门输入定义油门指令。油门类型4和5不使用正反转输入。在接下来的章节中介绍最常见的油门布线，布线见插图。如果没有介绍到你将要使用的油门布线，可以联系附近的柯蒂斯公司。1.油门类型1图4向我们展示了一种有两条连线的电阻式电位器。如果在Pot Wiper和Pot Low引脚之间测得的电阻值是0，说明此刻收到全速前进请求。图4.油门类型1接线控制器检测从Pot Wiper（16或17引脚）经电阻式电位器流入Pot Low（18引脚）的电流

14、，提供断丝保护。如果Pot Low引脚输入电流低于0.65mA，会产生油门错误，这时速度请求自动降为0。注意：Pot Low引脚绝对不能接地（B-）。2.油门类型2对于油门，控制器在滑动片输入端获取电压信号。0V与0速度请求相对应，5V与全速请求相对应。很多设备可以使用这种类型的油门输入，包括电压源油门，电流源油门，3端口油门和电子油门。各种油门之间的接线只有一点不同，接线方式如图5所示。并且提供了多种油门故障保护电路。电压源油门由OEM提供油门故障保护。对于使用参考地的0-5V油门，控制器检测滑动片输入端信号，可以提供开路故障保护但是不能提供全速故障保护。电流源油门，在电路中必须增加一个电阻

15、，将电流转换成电压，在电流范围内，电阻必须能将电流转换成0-5V之间可变的电压信号。由OEM提供类似的油门故障保护。图5.油门类型2接线对于3端口电位器油门，根据EEC要求，控制器可以提供所有的故障保护。端口采用分压器模式，由控制器提供电压和回路。Pot High提供电流限制端口电压在5V，Pot Low提供电流回路。这种油门的接线图如图3所示，用于驱动油门和刹车油门。ET-XXX电子油门是仅用于驱动油门的典型油门。ET-XXX没有内置的故障保护，而控制器也只提供开路保护，由OEM提供需要的剩下的油门故障保护。3.油门类型3 2端口电阻式电位器，如图6所示。当在Pot Wiper引脚和Pot

16、Low引脚之间测得5K电阻时表示全速请求。控制器检测从Pot Wiper（16或17引脚）经电阻式电位器流入Pot Low（18引脚）的电流，提供断丝保护。如果Pot Low引脚输入电流低于0.65mA，会产生油门错误，这时速度请求自动降为0。注意：Pot Low引脚绝对不能接地（B-）。4.油门类型4油门类型4以摇摆方式工作，几乎只用于驱动油门。控制器的前进和后退输入不需要信号，由滑动片输入值确定方向。只有0-5V电压源油门和3端口电位器可以用于类型4油门。控制器与油门类型4的交换与油门类型2一样，如图5所示。在Pot Wiper输入口I/O回流地之间，测得电压等于2.5时，表示滑动片处于0

17、点位置。当滑动片输入值增加时，控制器将提供增加的前进速度；当滑动片输入值减少时，控制器将提供增加的后退速度。当使用3端口时，控制器提供所有的故障保护。当使用电压源时，控制器提供滑动片输入端的开路保护，但是不能提供所有的故障保护。5.油门类型5油门类型5采用不同的方式发送油门命令给控制器。这种类型的油门使用VCL确定输入到油门信号链的油门信号。（见图13）通过VCL变量VCL Throttle 和VCL Brake，这种油门类型既可以用于驱动油门也可以用于刹车油门。VCL 可以使用油门端口输入，开关量输入和CAN 通信输入信息作为油门信号的信号来源。关于这种油门类型，如果你有任何问题，可以联系附

18、件的柯蒂斯人员。设置油门类型是类型5，通过VCL工程，可以重新定义油门和刹车端口输入。VCL与油门和刹车端口交互时使用的变量名是Throttle_ Pot Output 和 Brake_ Pot Output。2.8输入输出信号规范连接到35-引脚连接器的输入输出信号可以按以下方式进行分组，并讨论它们的-电气特性。-数字量输入-低功率输入-高功率输入-模拟量输入-模拟量输出-电能输出-KSI和线圈回流输出-油门和刹车输入-通信端口输入/输出-编码器输入2.8.1数字量输入控制线可以作为数字量输入线。通常“on”直接连接到B+端，“off”直接连到B-端。输入口没有连线的话将拉低输入。所有的数字

19、量输入连线都要避免B+和B-短路。其中9条输入线用来形成拉电流保证开关可靠连接，防止电流泄漏，产生错误信号。剩下的数字量输入线与驱动输出线连接，注意它们的输入阻抗很高。两个数字量输出线也可以用在数字量输入线，因此也包含在本组中。24引脚和8引脚引出线也可以用在模拟量输入线，同样的也包括在模拟量输入一组。2.8.2低功率输出1236/38的两条控制线可用作低功率数字量输出线。它们是集电极开路驱动，只能灌电流，但不能成为它的来源，本意是用来驱动LED或驱动连接到5V或12V外部电源端的其他弱电流负载，参见电源输出组规范。当输出口处于接通状态并且输出电压超过15V，故障保护将会切断那些输出口。两条输

20、出线都要避免短路B+和B-。这两条线也可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。2.8.3高功率输出1234有7根控制线，而1236/38有5根控制线用作高功率输出驱动线。其中的一个是放大驱动，可以工作在电流控制模式，驱动比例阀或类似的负载。每一个输出都可以连续或者采用PWM方式调制电源平均电压。这些输出本意是用来驱动感性负载例如接触器和电磁刹车；在没有超过额定峰值电流的情况下也可以用来驱动阻性负载。输出线要避免短路B+和B-。这几根线也可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。2.8.4模拟量输入有两根控制线可用作模拟量输入线，两根输入线都有避免短路B+和B-。这两根线也

21、可以用在数字量输入线，并且包括在数字量输入线一组中。2.8.5模拟量输出有一根线可用作低功率模拟量输出线，本意是用来驱动仪表，例如电池充电指示灯。输出有经过滤波的PWM信号产生，并且有大约1%的纹波。0-5V阶跃的设定时间小于25ms，0-10V阶跃的设定时间小于30ms。输出线要避免短路B+和B-。2.8.6电源输出这两根线用于给低功率电路提供辅助输出电源。例如：电子油门，LED指示灯，显示灯，位置编码器，远程I/O口。I/O地是那些低功率设备的回流线。两根电源输出线都要避免短路B+和B-。2.8.7KSI和线圈返回KSI输入为所有的低功率控制线路，电力电容器预充电，电源输出，和高功率输出驱

22、动提供电能。VCL电池充电功能检测电池电源。Coil Return要接到接触器的电源正极，因此在PWM工作原理下，接触器的开关噪音可以被接触器内部吸收。将KSI和Coil Return连线分开是很重要的，这样可以保证反极性保护。2.8.8油门和刹车输入这两个输入接口独立编程，使用电压源油门，两端口电阻式油门或三端口电阻式油门。电压源油门只需要Pot Wiper输入。电阻式油门需要Pot Wiper 和 Pot Low (两端口)或 Pot High, Pot Wiper, 和 Pot Low（三端口）。所有的油门I/O要避免短路B+和B-。除了作为油门和刹车输入线，这两根线还可以用作模拟量输入

23、线。配置输入和其他信号一起使用需要VCL编程，见第6章。2.8.9通信口独立CAN和串行端口可以提供完整的通信和编程能力为用户提供所有的控制器信息。柯蒂斯1311手持编程器插入连接器连接到别引脚28和29，连同地和+ 12 v电源；见图三所示布线图。柯蒂斯840模型显示可以插进同一个4-引脚连接器。把CAN Term H引脚和CAN Term L引脚连接起来可以提供一个120、0.5W的本地CAN终止。CAN Term H引脚和CAN Term L引脚之间连线要短，并且不能与任何外部连线连接。2.8.10编码器输入两根控制线用于内部配置读取增量式位置编码器的值。编码器的典型电压值是5V或12V

24、，只要符合逻辑阀值要求，也可以使用外部电源。第3章 可编程参数使用柯蒂斯1311手持编程器可以编程1234/36/38控制器的许多参数。为了满足不同的特殊应用，可以修改编程参数。关于编程器的操作信息，见附录C。3.1编程菜单可编程参数分组列表在嵌套层次菜单里，如表3所示：3.1.1.电机响应调优基于不同的应用，可以通过速度控制或转矩控制方法，对电机响应特性进行调优。使用Control Mode Select参数选择你需要使用的调优方式：Speed Mode Express是Speed Mode的简易方式，设置参数相比于Speed Mode要少，但是适用于大多数电机速度控制应用。油门输入和电机速

25、度输出相关联的应用可以采取Speed Mode Express或者Speed Mode。转矩输入和电机转矩输出相关联的应用可以采取Torque Mode。注意：你同时只能使用转矩控制和速度控制中的一种方式实现电机响应特性的调优。例如，你已经选择Speed Mode Express或Speed Mode作为调优模式，此时你再调整转矩控制参数，控制器虽然可以显示新的设定参数，但是对调优没有效果。在调整所有的参数之前，我们强烈建议你阅读第5节内容，初始化设置。尽管你选择保留默认设置参数，我们还是推荐你执行第五节介绍的设置步骤，设置您的应用的基础系统参数。菜单表格中的单个参数按如下方式表示：3.1.2

26、.注意：电动机转速限制在每个控制模式下，电动机的最大速度都是可编程参数。尽管选择的控制模式不同，但是电动机的最大速度都是受以下因素制约：电动机极对数、电动机旋转一周脉动数、固件。其中固件对限制电动机最大速度的影响最大。1.电频率限制控制器输出的最大电频率是300Hz。为了确定电频率约束下电动机的最大旋转速度，可以采用以下等式进行计算：Max Motor RPM=36000/Number of Motor Poles。2.编码器脉动/旋转限制控制器允许编码器的最大频率是10KHz。为了确定在此约束条件下，电动机的最大旋转速度，可用以下等式进行计算：Max Motor RPM=600000/Enc

27、oder Size。3.固件限制最大速度控制器允许电动机的最大旋转速度是8000rpm。采用上面三个约束关系确定电动机的最大旋转速度。图7.响应速率图 HS=70%,LS=30%,Typ Max Spd一5000 rpm图8.空挡制动 （转矩控制模式）图9.齿轮软化参数的影响（转矩控制模式）图10. 制动辊速度参数影响图11.驱动电路限制图图12.再生电路限制图注意：油门调整的四个参数：Deadband， Map，Max，Offset。在油门命令里使用原油门电压，如图13所示。图13.油门参数调整影响示意图（Deadband=O.5V，Max=4.5V，Offset=0）BDI算法KSI不管在

28、什么时候接通，BDI算法持续估计电池充电状态。BDI算法的结果是变量:BDI Percentage，可以在1311显示菜单Battery里看到。KSI关闭的时候，当前的BDI Percentage值将保存在非易失性存储器里。每个单元的标准电压值如下：对于你使用的电池类型，使用那些标准参数设置复位，满状态，空状态单元电压值参数的初始值。克隆编程器一旦将预期设定编程好，那些参数就可以传输到其他的控制器里。只有在同一型号的控制器和同一版本的软件之间才能进行克隆。为了实现克隆功能，把1311编程器插入控制器里，向下滚动到功能菜单，功能菜单里只包含设定这一子项。选择Get settings from c

29、ontroller，即可把设定好的参数复制到编程器里。把编程器插入你想要复制设定的控制器里，选择Write settings to controller即可。第4章 监控菜单（a）控制器信息菜单（b）下面菜单说明了控制器硬件和软件的ID和版本号码。第5章 初始设置柯蒂斯1234/36/38控制器广泛使用于各种各样，不同性能的车载系统。在驱动车载之前，认真按照初始设置步骤进行设置，确保控制器设置与您的应用相兼容是很有必要的。首先，你需要联系柯蒂斯。联系柯蒂斯：在您使用控制器之前，控制器应用和电动机缺省参数设置必须特别匹配您的应用。可以通过以下几个方法实现：1.把电动机发送给我们，由我们进行调整；

30、2.向我们寻求指导后，自己进行鉴定测试；3.向电动机生产商咨询必要信息，再与我们进行商讨。控制器的缺省参数设置好后，你就可以开始执行设置步骤。首先，架起车辆直到车轮离开地面，确保车轮能够自由转动。再一次检查所有的配线是否按照第2章介绍的配线指导进行安装的，确保所有连接点正确。接通控制器并插入1311编程器。5.1电动机编码器（见53页）正确设定编码器的步进参数。5.2电动机温度传感器（见54页）根据先前定义的传感器类型(1-5)设定传感器的类型参数。特别的，当您的温度传感器是热敏式电阻传感器时，它的模拟信号接口2（引脚8）要接地（引脚7），如19页所述。检测参数设置和电动机热敏电阻连接是否满足

31、适当的电机温度变化范围，参考1311的监视器电动机菜单（67页）项的温度值。在电动机运行足够的时间后，确认电动机温度在已知范围内。如果1311不能正确显示电动机温度，向柯蒂斯工程师寻求帮助。在不能正确显示电动机温度或者没有电动机温度传感器的情况下，必须把Sensor Enable 设定为OFF状态才能继续设置步骤。如果1311能正确显示电动机温度，按步骤进行操作，并设置Sensor Enable, Temperature Hot,和 Temperature Max 参数。5.3 限电流保护（见40页）驱动器，再发器，刹车，EMR和互锁设备的参数是按控制器满额定电流的百分比进行设置的。控制器的满

32、额定电流可以在标签上看到，根据您的期望值设定以上5个器件的电流上限参数。5.4 电池（见55页）设置符合您系统标称电池电压的标称电压参数。5.5主接触器（见48页）在主接触器菜单设置相关参数。5.6EM刹车（见46-47页）在EM Brake Menu设置相关参数。5.7油门（见13-17,43-44页）在设置油门之前，必须确认互锁处于关断状态，阅读显示器输入菜单互锁值说明部分。（见64页）如果1311显示互锁处于接通状态，回顾一下，您是怎么设定互锁类型参数的，关断互锁，并确认1311显示互锁状态处于关断状态。在继续设定步骤之前，遇到关于互锁设备的任何问题，您可以联系柯蒂斯工程师寻求帮助。一旦

33、您确定了互锁处于关断状态，您就可以设定油门输入参数。油门类型参数必须依据油门类型1-5和配线方式进行设定。（13-17页）调整Forward Dead band, Forward Max, Reverse Dead band 和 Reverse Max 参数符合您的油门范围。Throttle Pot值参见显示器输入菜单（见64页）。关于正向和反向方向设定,当油门的电压在中间位置时, 查看当前节点显示的油门节点电压并观察恰好在满油门之前该方向上的死区值和最大设定值。根据应用要求，在油门菜单设定其他的相关参数。在油门节点移动的整个范围内，您可以通过检查显示器输入菜单项Mapped Throttle

34、值确认油门参数设定是否正确。（见64页）在油门动作范围的中点，Mapped Throttle=0%；在油门动作范围正向最大值处，Mapped Throttle=100%；在油门动作范围反向最大值处，Mapped Throttle=-100%。在继续设定步骤之前，任何有关于油门设定的问题，你可以联系柯蒂斯应用工程师寻求帮助。5.8刹车（见48页）如果您的应用不使用刹车功能，设定Brake Enable parameter=OFF，Brake Type=5 。在设置刹车之前，必须确认互锁处于关断状态，阅读显示器输入菜单互锁值说明部分。（见64页）如果1311显示互锁处于接通状态，回顾一下，您是怎么

35、设定互锁类型参数的，关断互锁，并确认1311显示互锁状态处于关断状态。在继续设定步骤之前，遇到关于互锁设备的任何问题，您可以联系柯蒂斯工程师寻求帮助。一旦您确定了互锁处于关断状态，您就可以设定刹车输入参数。刹车类型参数必须依据刹车油门类型（1，2，3，5）和配线方式进行设定。（13-17页）调整Brake Dead band, Forward Max 参数符合您的刹车节点。Brake Pot值参见显示器输入菜单（见64页）。当刹车移动中间位置时, 查看当前节点显示的刹车节点电压并观察恰好在满刹车之前该方向上的死区值和最大设定值。根据应用要求，在刹车菜单设定其他的相关参数。在刹车节点移动的整个范

36、围内，您可以通过检查显示器输入菜单项Mapped Brake值确认油门参数设定是否正确。（见64页）在刹车动作范围的中点，Mapped Brake=0%；在刹车动作范围最大处Mapped Brake=100%。在继续设定步骤之前，任何有关于刹车设定的问题，你可以联系柯蒂斯应用工程师寻求帮助。5.9故障（见第7章）先将KSI输入调到关闭状态，然后再接通，使用1311检测控制器的错误信息。在继续设定步骤之前，必须处理掉所有的故障问题。参见第7章故障排除部分内容。在继续设定步骤之前，任何有关于故障处理问题，你可以联系柯蒂斯应用工程师寻求帮助。5.10设定编码器方向和旋转方向(见53页)当车载驱动轮架

37、起，控制器没有显示错误信息，互锁处于关断状态，油门和刹车节点都在动作范围中点时，就可以检查编码器的方向了。使用显示器电动机菜单查看电动机RPM显示。手动调整电动机，观察电动机RPM信号。正向前进，反向后退。在前进反向旋转电动机，得到电动机RPM正值；在后退方向旋转电动机，得到电动机RPM负值，这就说明Swap Encoder Direction参数设置是正确的，不应再改动。在前进反向旋转电动机，得到电动机RPM负值时，就得改动Swap Encoder Direction参数值。周期性的断开，接通KSI电源，直到正确设定Swap Encoder Direction参数值。如果车载使用到紧急后退性

38、能，必须正确选择后退方向，如此，当紧急后退处于激活状态时，电动机能在后退方向转动。在继续设定步骤之前，任何有关于编码器方向和紧急后退反面的问题，您可以联系柯蒂斯应用工程师寻求帮助。正确设定编码器方向后，您就可以测试当按不同的方式将三个相线接到电动机上时，电动机的旋转方向情况。周期性的断开，接通KSI电源，使用1311检测控制器的错误信息。在继续设定步骤之前，必须处理掉所有的故障问题。应用互锁输入，确保互锁处于接通状态。然后，当刹车节点处于动作范围中点时，随意选择一个方向，接通油门。电动机应该开始转动，但转动方向可能不正确。观察电动机的旋转方向，如果旋转反向不正确，将油门节点打到中间位置，然后调

39、整Swap Two Phase参数。周期性的断开，接通电源，接通互锁，调整方向。然后再接通油门，确认电动机的旋转方向和输入方向一致。如果电动机旋转方向不正确，在继续设定步骤之前，任何有关于编码器方向和紧急后退反面的问题，您可以联系柯蒂斯应用工程师寻求帮助。当电动机正确的响应输入方向时，放下车载，车轮着地。5.11紧急后退（见59页）在Emergency Reverse Menu设定参数。注意：只有您正在使用Speed Mode Express或者Speed Mode作为电动机转动模式的情况下，紧急后退才会被激活。5.12连锁制动（见60页）在Interlock Braking Menu设定参数

40、。5.13控制模式选择（见27页）设置Control Mode Select参数=0 （Speed Mode Express），=1（Speed Mode）或者=2（Torque Mode）。周期性的断开和接通KSI电源，使用1311检测控制器的错误信息。然后进行您选择的控制模式的调优步骤。 （见28；39-40页）（见29-35；39-40页）(见35-38；39页)以上调优步骤适用于电动机驱动。如果控制器配合电动机油泵一起使用，参数设置如下：Pump Enable=On（见34页），然后再设置合适的 Driver Menu参数（见50页）第6章 车载控制语言(VCL)柯蒂斯1234/36/

41、38交流感应控制器是在工业环境下使用，带有植入特殊应用功能的可编程逻辑控制器的第一代电动机控制器。VCL是简单的编程语言，有过BASIC,Pascal，C编程经验的人对它感觉都非常熟悉。在PC上安装WinVCL后才能进行VCL编程。通过电脑一系列接口，WinVCL可以编译VCL工程，快速下载软件到控制器。在安装WinVCL的过程中，同时会安装两个重要的操作指南-VCL编程指导和VCL一般功能指南。这两个操作指南是PDF文档，包括了关于VCL的详细信息。本部分指南总结了适用于1234/36/38控制器的VCL特点，并描述了VCL的部分功能。要想对VCL功能和性能有更深入的了解和掌握，请阅读Win

42、VCL使手册，VCL编程指导和VCL一般功能指南。VCL基础概述：1.VCL不区分大小写。例如（ put_pwm(), Put_PWM(), and PUT_PWM()）含义一样；2.VCL中，变量名之间不允许留有空白，要用下划线代替。例如Forward Offset是1311 Forward Offset参数的VCL变量名；3.带有圆括号的代表一种功能。例如Reset_ Controller() 表示一种功能，Reset_ Voltage 表示变量；4.逻辑说明必须包括在圆括号里。例如IF (setpoint 50) ELSE IF (setpoint 100)；5.注释之前用分号间隔。VC

43、L一般功能指南里描述的VCL功能适用于1234/1236/1238控制器。此外，下面控制器有适合于它们自己的功能。VCL一般功能指南没有提到的功能，在本章结尾部分进行讨论。6.1变量类型VCL为自定义变量提供了存储空间，基于不同的存储类型，一共有4个不同类型的变量。基于RAM一种变量类型，EEPROM三种变量类型。1.RAM变量：只能在通电情况下存储，断电时存储信息会丢失。在通电时，它们必须由VCL正确分配存储空间，进行初始化设置。2.NVUserl一15 EEPROM 变量：在掉电时能存储15个变量，在启用NVM NVUser Restore功能后，操作系统可以回忆起那15个变量。因此，在下

44、一个上电周期内，可以回忆那些变量，并保存它们之前的值。关于非易失性存储器的更多信息参见VCL一般功能指南。3.Block EEPROM变量：由38块存储空间组成，每块存储空间在掉电时可以存储15个变量，使用NVM Block Read and NVM Block Write功能在上电时可以回忆存储变量值。38个块的名称是NVM3-NVM40。读功能和写功能必须指向RAM变量，如此，EEPROM块可以读出和写进RAM。例如: NVM_ Block Read(NVM10,O,15,User20)将会读取存储在EEPROM块NVM10里的15个变量值，然后存储到以RAM变量Users20开始的15个

45、变量空间里。关于非易失性存储器的更多信息参见VCL一般功能指南。4.Parameters EEPROM变量：是EEPROM变量的一个特殊类型，意在用来生成OEM定义的1311参数。使用P-User变量，1311参数可以定义成16位变量或者可以使用P-User Bit变量定义成ON/OFF位变量。那些变量可以通过1311编程器接口写进EEPROM里。它们可以使用VCL代码表示，但是用VCL转换一个P-User值只能改变RAM里的变量值而不能改变EEPROM里的变量值。因此，那些变量只能用来生成和定义1311参数。通过对应于1311参数的VCL变量名，VCL可以修改保存在RAM里的1311控制模式

46、参数。例如：将会改变转矩控制模式的Brake Rate在RAM里的值。新的值将被使用在确定Controller Torque Command。然而，保存在EEPROM里的值不会被改变。控制器掉电后，RAM里的值丢失。控制器下一次上电时，将使用EEPROM里存储的Brake Rate。VCL不能将值写进EEPROM里。可以使用1311改变工程菜单里的值来改变在EEPROM里设定的1311参数。6.2 VCL运行率VCL是一种解释语言。每一行VCL代码都可以转换成一组代码并且快速下载到控制器里。系统上电的时候，控制器每次翻译一行语言。下表是各种功能的处理速度。6.3使用VCL进行I/O控制1数字量

47、输入1234控制器有14个数字量输入接口，1236/38有15个。1234/36/38都有8个 （Sw_1 - Sw_8）接口是开关量输入接口，1234还有第九个开关量输入接口Sw-16。所有开关量输入接口都能在标准配线图中找到。（12页，图3）剩余的七个数字接口在图中标识不明显，分别是（Sw_7 - Sw_15）数字量输出接口。这些接口可以用作数字量输入或者作为输出的状态感应接口。使用预期的输入标签（Sw_1 - Sw_16）把开关量输入写到VCL工程里，必须采用ON/OFF来表示开关的状态，使用TRUE/FALSE或者0/1会产生错误结果。VCL系统对每个开关量输入接口都自动进行了去颤抖，

48、这样避免了在VCL代码里因接触器噪声和接触器抖动造成的故障事件。使用以下功能，Setup_ Switches (5)；20 milliseconds，在4ms测试步骤内，去抖动时间可以在0-32ms内变化。如果该行不是在VCL代码里，去抖动时间设定为16ms。2.驱动和数字量输出1234控制器有5个驱动输出接（PWM1-PWM5）口和2个数字量输出接口（DigOut6 和 DigOut7）。输出的电流和频率范围都会发生变化。技术参数参见19页高功率输出和低功率输出。驱动输出有强电流FET输出阶段，可以采用PWM方式进行电流调制，改变平均输出与感性负载匹配，例如接触器和继电器。这种方式在降低电池

49、电压使之与低电压线圈匹配的情况下特别有效。1236/1238控制器里，两个数字量输出接口是弱电流NPN晶体管驱动，接口状态只有ON或者OFF。它们在驱动LEDs和其他一些数字量设备是效果很好。1234控制器里，数字量输出是1-amp驱动，输出接口状态只有ON或者OFF。驱动器使用特殊功能设置PWM电平，PWM电平可以在自动更新信号链里进行设置也可以直接在主回路进行设置。PWM电平用数字量0-32767对应表示0-100%。在2号驱动接口将会输出50%波形。将会使用变量USER1当前值持续更新2号驱动接口输出值。这种自动声明只需要在VCL工程的初始阶段运行一次即可。使用变量PWMx_ Outpu

50、t（x表示驱动器信道数）自动匹配驱动输出的当前值，VCL可以跟踪驱动接口的PWM当前值。比例驱动器5不同于驱动器1-4，可以采取两种方法对它进行控制：使用PID软件或者使用VCL Put PWM()功能。在PD Enable参数设置成OFF的情况下，使用VCL声明Put_ PWM(PWM5, 16383)，在2引脚接口将会得到50%的PWM输出。比例驱动器接口的更多信息参见71页。使用VCL Set Digout() 和 Clear_ Digout()功能实现两组数字量输出（）数字量输出6和7）的控制。将会设置Digital Output 6=ON。VCL可以显示数字量输出驱动器的当前值：位变

51、量Digx Output（x表示6或者7）会自动匹配驱动输出的当前值（ON或者OFF）。必须注意，所有的输出电平都是低电平有效。当输出接口是100%PWM或者处于“ON“状态时，FET或者晶体管很难接地，输出接口ADVM测量值电压接近0V。3.电位器输入1234/36/38控制器有两个电位器输入接口，用于接入油门和刹车。1311编程器具有多项性能，包括制图和加速度。即使如此，有时电位器输入还要用于其它功能，例如转向角度和高度传感，或者作为简单的数据输入接口。输入油门节点（或刹车节点）信息的典型做法是，按13-16页所述油门类型1-4参数近似值设置1311编程器油门类型（或刹车类型）参数。当设置

52、的油门类型为1-4时，在不使用任何VCL的情况下都可以对信号链结果信息进行操作。然而，假如OEM希望使用VCL控制油门（或刹车）信号链或者使用油门（或刹车）输入作为信号输入接口，但不是油门或（或刹车）信号，此时1311编程器的油门类型（或刹车类型）就得设置为类型5，如17页所述。设置油门类型（或刹车类型）值等于5将会改变近似信号链的路由并且允许VCL编程人员使用Throttle Pot (或者Brake Pot)输出变量；见88页图14。当Throttle Type设定值=5时，Throttle_ Pot Output就是一个VCL变量，因此OS就可以更新油门节点输入的当前值。然而，Throt

53、tle_ Pot Output (或者 Brake_ Pot Output)的输入值将会保存，钳位=0直到执行VCL Setup_ Pot()的功能。在VCL的初始阶段执行VCL Setup_ Pot()功能，用于确定电位器输入连接方式是使用THREE WIRE连接方式（Pot High 和Pot Low连接），还是 TWO WIRE连接方式（可变电阻器或者变阻器，使用Pot High 和Pot Low连接）或者ONE WIRE连接方式（电压输入，没有Pot High 或Pot Low连接）进行连接。对于油门类型2（见15页图），THREE WIRE电位器连接方式和三线电位器连接方式是一样的；

54、对于油门类型1（见14页图），TWO WIRE 电位器连接方式和两线电位器连接方式是一样的；对于油门类型2（见15页图），ONE WIRE电位器连接方式和电压源或者电流源连接方式是一样的。注意：油门类型或者刹车类型按类型5进行连接时，Setup_ Pot()功能有效。将会设置油门节点输入连线方式为THREE WIRE连接方式。（15,16,18引脚）使用VCL设置刹车节点输入时，将Setup_ Pot()功能里参数Throttle_ Pot改为Brake_ Pot即可。将会设置刹车节点输入连线方式为TWO WIRE连接方式。（17,18引脚）在VCL里，0-32767与电位器0-100%位置相

55、对应。一旦设置电位器值自动连续下载到变量Throttle_ Pot_ Output 或 Brake_ Pot_ Output，正确设定连接方式是很重要的。(ONE WIRE, TWO WIRE, 或 THREE WIRE)因为配线方式不同，0-100%等级分布不同，相应的数字量大小也不同。例如，自动减去Pot Low引脚电压，在THREE_ WIRE节点重新划定等级。设置油门类型=5的另外一个影响是从不同的来源获取油门输入信号链的值。信号链的输入是一个VCL变量VCL_ Throttle而不是油门节点。类似的，设置刹车类型=5意味着从VCL变量VCL_Brake而不是刹车节点获取刹车信号链的值

56、。 在VCL工程里控制VCL_ Throttle和VCL_Brake。电位器输入的一个独特性能是它们有一个自动监测节点错误功能在电动机控制器OS里运行。使用Setup_ Pot_ Faults()功能，VCL编程人员可以使用节点测量功能。有了这个功能，在产生错误时，VCL就可以设置上限阀值和下限阀值。在产生错误时，这个功能同时可以强制修改节点值，得到正确的值。注意：Setup_ Pot Faults()功能适用于所有的油门类型（1-5）。关于此功能的更多信息参见104页。4.模拟量输入1234/36/38有两个通用的模拟量输入接口，（24和8引脚），同时开关量输入接口1和2也可以作为模拟量输入

57、接口使用。（Sw_1，Sw_ 2）。每隔一秒，可以用VCL变量Analogl_Input 和 Analog2_Input自动更新模拟量输入接口值。等级划分是0-lOV=0-32767。将会把8引脚电压值赋给User2 RAM变量。5.模拟量输出1234/36/38有一个模拟量输出接口。输出方式采用独特的驱动输出。在转换阶段进行滤波输出平滑的平均电压，代替驱动器1-5接口的实际PWM波输出。然而，模拟量输出使用和驱动器一样的变量Put_ PWM() 和 Automate_ PWM()。等级划分是0-lOV=0-32767。表示在模拟量输出接口得到一个2V电压。VCL使用变量Analog0utpu

58、t可以监视输出接口状态。6.4与油门和刹车命令交互从电位器到最后的电动机控制器命令，VCL可以在几个不同的点与油门和刹车信号进行交互，并且纠正油门和刹车信号。VCL可以用来产生完全唯一的命令，调整提供给MultiMode的参数，基于转向角和高度修正油门命令。控制器里油门和刹车信号链复杂而灵活。在使用VCL修正信号链之前，全面了解不同的改变所造成的影响是很重要的。电动机命令图表如图14所示。6.4.1.节流处理图14显示了节流的处理部分。从物理油门节点开始，油门信号链从左向右流动。加速器输入口电压输入到控制器，对应的VCL变量名是Throttle Pot Raw，并显示在1311的监视器菜单里。

59、然后，通过Throttle Type Processing和Throttle Mapping blocks修改油门信号值。Throttle Type Processing块集成了Throttle_Type参数和油门电位器输入，用来16位变量包括生成原始命令量级。原始命令通过Throttle Mapping block。根据各种Throttle Menu参数（见43页）和输入方向，Throttle Mapping block重新生成油门信号量级和方向。Throttle Mapping block有两组开关,其目的是给油门信号一个小值(1前进开关,一1反向开关)表明方向开关是处于接通状态一但前提是

60、从Throttle Mapping block输出的油门信号值等于0。获得的信号接下来通过一个选择开关。此时如果Throttle_ Type参数设置值是5的话，（油门类型=VCL输入值，见43页）将会忽略Throttle Mapping block输出信号并且从VCL变量VCL_Throttle获取命令。VCL工程处理VCL_Throttle得到油门命令。当油门类型设置成1-4时，变量VCL_Throttle不做任何处理，直接通过Throttle Mapping block。经过“Throttle Type=5“开关后，油门信号由乘法和加法节点进行修改。VCL可以通过变量Throttle_ Multiplier 和 Throttle_ Offset对节点进行调整。这是生成功能例如：MultiMode, dual drive algorithms, 和 height vs. speed control的基本输入节点。注意：油门加法器有一个内置的“divide by 128。”图14.电动机命令图这个允许VCL可以乘（Throttle_ Multiplier128）或者除（Throttle_ Multiplier1,电动机控制机输出信号给电动机，使电动机运转。在检查电动机不运转时，可以使用1311检查从起始点到终点的油门信号状