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PCIMC-63A/62A
运动控制卡
厂商手册
二○一○年二月 第15版
上海维宏电子科技有限公司
上海维宏电子科技有限公司
Shanghai Weihong Electronic Technology Co., Ltd.
序言
感谢你购买了本公司的PCIMC-63A/62A运动控制卡，我们向你保证该运动控制卡具有十分可靠的稳定性。
PCIMC-63A/62A控制卡是由上海维宏电子科技有限公司自主开发的运动控制卡，它与NcStudio TM运动控制软件配套使用，可完成各种雕刻机、雕铣机、钻孔机、切割机等
的运动控制，功能强大，使用方便。
当您购买PCIMC-63A/62A板卡和配套NcStudio TM控制软件后，请仔细阅读本说明书。
这将有助于您更好地使用它。
为了方便您使用，在此列出公司地址、联系电话和网址，欢迎垂询。
公司名称： 上海维宏电子科技有限公司
上海总部：
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传 真： 021-********
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手 机： 158******** 158********
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手 机： 137******** 136********
Shanghai Weihong Electronic Technology Co., Ltd.
目 录
1 控制卡简介 (1)
2 安装步骤 (2)
3 端口说明 (2)
4 接线方法 (5)
4.1信号类型 (5)
4.1.1 开关量输入信号 (5)
4.1.2 继电器输出信号 (6)
4.1.3 差动输出信号 (7)
4.2端子说明 (7)
4.2.1 外部电源 (7)
4.2.2 伺服驱动器接口 (7)
4.2.3 操作接口 (8)
4.2.4 原点信号 (9)
4.2.5 限位信号 (9)
4.2.6 主轴控制 (9)
4.2.7 Z轴制动 (9)
4.2.8 信号灯 (10)
4.2.9 其它信号 (10)
4.3接线图 (10)
4.3.1 6A-EX2端子板接线图 (10)
4.3.2 6A-EX4端子板接线图 (13)
4.3.3 6A-EX5端子板接线图 (15)
4.3.4 6A-EX6B1端子板接线图 (18)
4.3.5 6A-EX7A4端子板接线图 (21)
4.3.6 6A-EX6B2端子板接线图 (24)
4.3.7 6A-EX8A2端子板接线图 (27)
5 整机调试 (30)
6 厂商参数 (34)
6.1操作参数 (34)
6.2进给轴参数 (44)
6.3主轴参数 (47)
6.4手轮参数 (48)
6.5补偿参数 (51)
6.6刀具参数 (55)
6.7其他参数 (58)
7 附录 (61)
7.1电子齿轮比设定 (61)
7.2安川Σ-Ⅱ系列伺服参数设定 (62)
7.3松下MINAS A系列伺服驱动器参数设定 (64)
7.4三菱MR-E系列伺服驱动器参数设定 (65)
7.5台达ASD-A系列伺服参数设定 (67)
7.6台达ASDA-B系列驱动器参数 (68)
7.7三洋PY系列伺服驱动器参数设定 (70)
7.8三洋R系列伺服驱动器参数设定 (72)
7.9开通270系列伺服驱动器参数设定 (73)
7.10富士FALDIC-Β系列伺服参数设定。 (74)
7.11四通GS系列伺服驱动器参数设置 (75)
7.12东元TSDA系列伺服驱动器参数设置 (77)
7.13安川交流伺服接线图 (79)
7.14松下交流伺服接线图 (80)
7.15三菱MR-E型伺服接线图 (81)
7.16台达伺服接线图 (82)
7.17富士伺服接线图 (84)
7.18日立伺服接线图 (85)
7.19三洋PY系列伺服接线图 (86)
7.20三洋R系列伺服接线图 (87)
7.21开通KT270系列伺服接线图 (88)
7.22四通GS系列伺服接线图 (88)
7.23东元TSDA系列伺服接线图 (90)
7.24东元ESDA系列伺服接线图 (91)
1 控制卡简介
PCIMC-63A/62A控制卡是由上海维宏电子科技有限公司自主开发的运动控制卡，它与NcStudio TM运动控制软件配套使用，可完成各种雕刻机、雕铣机、钻孔机、切割机等的运动控制，功能强大，使用方便。
当您购买PCIMC-63A/62A伺服板卡和配套NcStudio TM控制软件后，请仔细阅读本说明书。
PCIMC-63A/62A控制系统包括：
1)PCIMC-63A/62A伺服型控制卡一张；
2)NcStudio TM运动控制软件光盘一张（厂家已定制过则不需要）；
3)6A-EX2转接板或其它类型转接板一块；
4)DB37M/F连接电缆（1.5m或3m）一根；
5)DB50-CONNECT转接板一块；
6)FC50-FC50(25cm)扁平排线一根；
7)HD50F-CN50连接电缆（1.5m或3m）一根；
8)FC16-DB15F手轮线（35mm、50mm或80mm，带挡铁）一根，用于扩展手轮；
9)NK-MPG-05或NK-MPG-06手轮（选配，订货时需说明）。
图 1 PCIMC-63A/62A 控制卡结构图
PCIMC-63A/62A控制卡采用PCI接口，外形尺寸为236mm×122mm。控制卡上带有一
个红色指示灯D1用于指示控制卡的工作状态，当应用软件正常运行时，该指示灯熄灭；当应用软件未运行时，该指示灯亮。控制卡带有三个插座，JP1是一个DB37M插座，连接时先采用配套的DB37M/F电缆连接到端子板；JP2是手摇脉冲发生器（简称手脉或手轮）扩展插座，如果您购买时选用了此功能，则用FC16—DB15F转接线(带挡铁)连接到电脑机箱后部；JP3是外部扩展插座，用FC50—FC50扁平排线连接DB50-CONNECT转接板(带挡铁)，再固定安装到电脑机箱后部，并用HD50F-CN50电缆连接到端子板上。
2 安装步骤
1)先将软件光盘插入计算机光驱，然后运行setup安装好软件；
2)关闭计算机电源，打开计算机主机箱，将控制卡插入PCI槽（白色），并固
定好挡铁螺丝，如果有扩展扁平电缆也要固定好它们的挡铁，盖好计算机
主机机箱；
3)打开计算机电源，计算机会找到设备并自动安装好驱动程序；
4)运行计算机桌面上的NcStudio，如果正常则安装完毕。（若不能正常运行请
检查板卡是否插好、金手指是否干净。）
3 端口说明
PCIMC-63A/62A伺服版标配6A-EX2端子板。端子板示意图如图 2 6A-EX2端子板结构示意图所示：
图 2 6A-EX2端子板结构示意图
6A-EX2端子板采用导轨安装，外形尺寸212mm*72mm，两端分别为DB37孔和DB50针，与PCIMC-63A/62A控制卡的JP1和JP3相对应。用DB37M/F电缆把端子板和控制卡
后部的JP1端口连接起来。JP3接口用DB50-CONNECT转接板(带挡铁)引出用螺栓固定在计算机后部安装架上，再用HD50F-CN50电缆和端子板上的DB50（针）插座连接起来。
JP2插座用于连接手轮，经FC16--DB15F转接后引出DB15接头，用于连接手轮，手轮为可选配件。
手轮DB15F插头引脚定义如表格1：
表格 1手轮接口定义
引脚号 功能 描述
1 +5V 手轮5V直流电压
2 HB 编码器B相信号负端
3 HA 编码器A相信号负端
4 不连接
5 不连接
6 X1 选择X1倍率
7 X10 选择X10倍率
8 X100 选择X100倍率
9 不连接
10 不连接
11 GND 数字地
12 4 不连接
13 Z 选择Z轴
14 Y 选择Y轴
15 X 选择X轴
当Y轴为工作台和旋转台双配时，可选用6A-EX4端子板或6A-EX7A4端子板，6A-EX4可以采用导轨安装，也可以采用固定安装的形式。外形尺寸280mm*107mm，两端分别为DB37孔（左侧）插座和DB50针（右侧）插座，与PCIMC-63A/62A控制卡的JP1和JP3相对应。
图3 6A-EX4端子板示意图
当PCIMC-63A/62A控制卡用作水切割系统时，可选用6A-EX5端子板，6A-EX5端子板采用导轨安装的形式。外形尺寸280mm*72mm，两端分别为DB37孔（左侧）插座和DB50针（右侧）插座，与PCIMC-63A/62A控制卡的JP1和JP3相对应。
图 4 6A-EX5表面布局示意图
当PCIMC-63A/62A控制卡用作双Z轴控制时，可选用6A-EX6B1端子板，6A-EX6B1端子板采用导轨安装的形式。外形尺寸330mm×107mm，两端分别为DB37孔（左侧）插座和DB50针（右侧）插座，与PCIMC-63A/62A控制卡的JP1和JP3相对应。
图 5 6A-EX6B1表面布局示意图
当客户需要增加更多的功能，比如需要外接波段开关，用于主轴转速和进给速度波段调速等，可选用6A-EX7A4端子板，6A-EX7A4端子板可以采用导轨安装，也可以采用固定安装的形式。外形尺寸340mm*107mm，两端分别为DB37孔（左侧）插座和DB50针（右侧）插座，与PCIMC-63A/62A控制卡的JP1和JP3相对应。
图 6 6A-EX7A4表面布局示意图
4 接线方法
4.1 信号类型
4.1.1 开关量输入信号
开关量输入信号为低电平有效；支持常开、常闭输入信号（通过修改软件中输入端口极性）。接常开时，与GND导通意味着拿到信号；接常闭时，与GND断开意味着拿到信号。
开关量输入信号与机械开关连接，机械开关一端接开关量输入端口，另一端接地。连接方式如图 7 输入开关量连接机械开关所示：
I/O
图 7 输入开关量连接机械开关
开关量输入信号可以与NPN型常开（NO）或常闭（NC）型的光电开关或接近开关连接，连接方式见图 8 输入开关量连接光电开关或接近开关所示：
+24V
图 8 输入开关量连接光电开关或接近开关
4.1.2 继电器输出信号
端子板上继电器输出触点带负载能力：10A/250VAC、10A/30VDC。可控制小功率的220V交流负载。如果要接大功率负载，请连接接触器：
图 9 继电器输出与接触器的连接
4.1.3 差动输出信号
控制驱动器运动的脉冲指令形式为“脉冲+方向，负逻辑”。最高脉冲频率：160KHZ。脉冲方式如下图所示：
图 10 脉冲指令输出类型
差动信号输出方式如下图所示：
VCC
图 11 脉冲指令输出电路
4.2 端子说明
4.2.1 外部电源
端子板须由外部供给直流24V电源。
+24V、GND：接机床上开关电源相应端。
4.2.2 伺服驱动器接口
伺服驱动器接头插座为DB15三排孔，引脚定义如下图所示:
图 12 伺服驱动器接口引脚定义
+24V、GND：为伺服驱动器供24VDC电源；
SON：伺服ON，输出伺服驱动使能信号；
ALM：报警，接收伺服驱动器报警信号；
P+、P-：脉冲（PULS），差动输出信号；
D+、D-：方向（DIR），差动输出信号；
A+、A-、B+、B-、C+、C-：编码器三相，输入信号，用于检测编码器零点。
与安川、松下、三菱、台达、富士、日立、三洋、开通伺服驱动器的接线图请参看附录。连接其它品牌驱动器时注意以下事项：
1)请首先确定您选择的伺服驱动器SON信号的类型，是否是低电平有效（即与24V
电源的GND导通时为ON）；
2)确定伺服驱动器报警输出端在没有报警时的电平，若正常时为低，软件中“硬
件信息画面”中的驱动器报警输入端口极性应设为P，若报警时才为低，极性应设为N；（极性设定方法参看调试一节）
3)确定伺服驱动器的参数设定为：接收的脉冲信号类型是“脉冲加方向”；
4)确定伺服驱动器输入端子中有无外部紧停信号输入，及该信号的逻辑；
5)驱动器试运转前，必须先给端子板供24V电源，因为伺服器所需24V电源是通
过端子板转供的；
6)如果驱动器还不能运转，确定驱动器参数设定为不使用“正反转输入禁止”。
4.2.3 操作接口
ESTOP：紧停，开关量输入信号，通常接常闭按纽，与GND断开即系统紧停；
CUT：对刀，开关量输入信号；
START：程序启动，用于外接操作按钮，与GND导通后自动加工；
STOP：程序停止，用于外接操作按钮，与GND导通后停止加工；
COM：地，数字开关量信号公共端。
4.2.4 原点信号
X0：X原点，开关量输入，低电平有效；
Y0：Y原点，开关量输入，低电平有效；
Z0：Z原点，开关量输入，低电平有效；
COM：地，以上三信号的公共端。
4.2.5 限位信号
XLM+：X轴正向限位，开关量输入，低电平有效；
XLM-：X轴负向限位，开关量输入，低电平有效；
YLM+：Y轴正向限位，开关量输入，低电平有效；
YLM-：Y轴负向限位，开关量输入，低电平有效；
ZLM+：Z轴正向限位，开关量输入，低电平有效；
ZLM-：Z轴负向限位，开关量输入，低电平有效；
COM：地，数字开关量信号公共端。
4.2.6 主轴控制
SVC：模拟电压（0-10V）信号输出，控制主轴电机转速。外接变频器的模拟电压频率指令输入端（通常为AVI/VI）。通过改变电压来改变变频器的频率，从而控制主轴转速；
GND：模拟电压的地，接变频器的模拟地（通常为ACM）；
SPIN：主轴启停，继电器输出，两个端子一个接变频器的数字地（DCM），另一个接变频器正转输入端（常为FOR）；
4.2.7 Z轴制动
BRAKE：抱闸控制，根据端子板型号不同，抱闸输出方式不同。在EX2端子板中，代表继电器输出信号，BREAK两端之间无电压输出，两个端子内部等效一个刀闸，您可以把这两个端子串联在制动回路中。机床正常伺服ON以后，BRAKE两端子间导通，打开Z轴抱闸；在EX4\EX5\EX6B1\EX6B2\EX7A4及EX8A2端子板中，BREAK两端有DC24V电压输出，可将Z轴的抱闸拖线直接接入。
BKJ+、BKJ-：抱闸继电器的线圈两端。它们与接线图中BK+和BK-没有对应关系。线圈工作时，电流是从BKJ+端子流入，从BKJ-端子中流出。如果使用本公司提供的电缆线，则Z轴电缆还有两根拖线，红色线为伺服输出的抱闸信号（集电极开路输出），黑色线为地线，此时应将红色线接到BKJ-，黑色线接到端子板上的GND，BKJ+接24V电源；如果您自己制作伺服控制电缆或使用其他品牌的伺服驱动器，则接线方法参考伺服
驱动器说明书中的制动电路。
4.2.8 信号灯
RED：红色报警灯，系统紧停时红色指示灯亮。也可以用于加工结束时的通知功能。
GREEN：绿色工作灯，机床正常工作状态灯亮。
4.2.9 其它信号
OIL：润滑油开，控制自动加油，继电器触点输出，加油时LED灯亮，停止加油LED 灯灭；
COOL：冷却，继电器触点输出，两个端子间相当一个开关。
4.3 接线图
4.3.1 6A-EX2端子板接线图
EX2端子板尺寸为：长216mm，宽85mm，高55mm；详细接线信号如下图所示：
图 13用6A-EX2端子板接线图 EX2端子板引脚信号详细介绍如下表所示：
表2 EX2端子板引脚信号一览表
端子板上的名称 EX2端子板上信号 备注
24V 24直流电源 直流24V电源，电流在3A以上；端子板上所有24V均导通
COM 公共端 端子板内所有COM均导通 ESTOP 紧停 可外接紧停开关
CUT 对刀信号 直接将对刀仪的对刀信号接入 START 开始加工 可外接复位开关
STOP 停止加工 可外接复位开关
X0 X轴机械原点 外接机械、光电、接近等开关 Y0 Y轴机械原点 外接机械、光电、接近等开关 Z0 Z轴机械原点 外接机械、光电、接近等开关 SVC 主轴模拟电压（正） 控制主轴转速
GND 主轴模拟电压（负） 控制主轴转速
SPIN 主轴启动 直接接变频器
SPCOOL 主轴冷却（水冷、风冷）与主轴启动同步
OIL 油泵 给机床、丝杆定期注油
BRAKE Z轴抱闸信号 该端口需要串入24V电源后接Z轴电机的抱闸线圈
RED 红灯 开关量，无电压输出 GREEN 绿灯 开关量，无电压输出
COOL 工件冷却（注水、注油）开关量，无电压输出
BKJ- 抱闸输入负端 接伺服驱动器抱闸线圈
BKJ+ 抱闸输入正端 接伺服驱动器抱闸线圈
XLM- X负向限位 外接机械、光电、接近等开关 XLM+ X正向限位 外接机械、光电、接近等开关 YLM- Y负向限位 外接机械、光电、接近等开关 YLM+ Y正向限位 外接机械、光电、接近等开关 ZLM- Z负向限位 外接机械、光电、接近等开关 ZLM+ Z正向限位 外接机械、光电、接近等开关
4.3.2 6A-EX4端子板接线图
机床需配转台时，可选用6A-EX4（端子板尺寸：长285mm，宽120mm，高55mm）或6A-EX7A4（端子板尺寸：长345mm，宽120mm，高55mm）端子板，增加了一个接转台伺服驱动器的接口，当软件切换到转台配置时，系统会自动将Y轴脉冲等信号切换到转台接口，同时转台的原点信号也切换过来。当再切换回标准配置时，相关信号会自动切换回去。
图 14 用6A-EX4端子板接线图
6A-EX4端子板增加的信号：
BK+（上侧中间稍偏右）：如果使用本公司提供的电缆线，则Z轴电缆还有两根拖线，红色线为伺服输出的抱闸信号（集电极开路输出），黑色线为地线，此时应将红色线接到BK+，黑色线接到端子板上的COM；如果您自己制作伺服控制电缆或使用其他品牌的伺服驱动器，则接线方法参考伺服驱动器说明书中的制动电路。
SWITCH（中部偏左上）：转台切换指示灯，内部使用，不与外部相接线。当转台轴W 启用时，该灯亮；使用标准配置时，该灯不亮；
SPARE1：如为绝缘工作台，将对刀仪的CUT信号线接到SPARE1的NC端口，SPARE1的CON公共端接端子板的CUT端口，CUT的COM端口接至开关电源的COM。
SPARE2、SPARE3：备用继电器。CON为必须接线的公共端，NC常闭接线端，NO常开接线端。
EX4端子板引脚信号祥表如下：
表3 EX4端子板引脚信号一览表
端子板上名称 EX4端子板上信号 备注
24V 24V直流电源 直流24V电源，电流在3A以上；端子板上所有24V均导通
COM 公共端 端子板内COM均导通 OILALARM 油位报警 开关量输入
STOP 停止加工 可外接复位开关
START 开始加工 可外接复位开关
CUT 对刀 直接将对刀仪的对刀信号接入 ESTOP 紧停 可外接紧停开关
SALM 主轴报警 主轴异常报警反馈给系统
SVC 主轴模拟电压（正） 控制主轴转速
GND 主轴模拟电压（负） 控制主轴转速
SPIN 主轴启动 直接接变频器
OIL 油泵 给机床、丝杆定期注油
RED 红灯 开关量，无电压输出 GREEN 绿灯 开关量，无电压输出
COOL 工件冷却（注水、注油）开关量，无电压输出
BRAKE 抱闸输出信号（正） 直接接电机抱闸线圈
COM 抱闸输出信号（负） 直接接电机抱闸线圈
SPARE1 备用输出 暂不接
SPARE2 备用输出 暂不接
SPARE3 备用输出 暂不接
BK+ 抱闸输入信号 接伺服驱动器抱闸线圈
COM 抱闸输入公共端 接伺服驱动器抱闸线圈
X- X轴负向限位 外接机械、光电、接近等开关
X0 X原点 外接机械、光电、接近等开关
X+ X轴正向限位 外接机械、光电、接近等开关
Y- Y轴负向限位 外接机械、光电、接近等开关
Y0 Y原点 外接机械、光电、接近等开关
Y+ Y轴正向限位 外接机械、光电、接近等开关
W0 W旋转轴原点 外接机械、光电、接近等开关
Z- Z轴负向限位 外接机械、光电、接近等开关
Z0 Z原点 外接机械、光电、接近等开关
Z+ Z轴正向限位 外接机械、光电、接近等开关
4.3.3 6A-EX5端子板接线图
PCIMC-63A/62A运动控制卡伺服版如果用在水切割系统中，则为其专门配置6A-EX5端子板，端子板尺寸为：长285mm，宽85mm，高65mm；其基本接线如下图所示：