EtherCAT总线式多轴运动控制器开发 运动控制器是数控系统实现精密运动控制的核心,是数控机床的关键设备。随着电子技术和网络通信技术的快速进步,具有开源性、开放性和快速性的运动控制系统将成为未来的发展趋势。因此,传统的运动控制器已不能满足现代化制造的发展需求。 基于实时以太网的多轴运动控制系统是当前工业应用技术领域的主要研究方向之一。本文针对工业以太网技术进行了研究,以EtherCAT通信技术为基础,设计了一种基于ARM和FPGA双核的EtherCAT总线式多轴运动控制器,并提出了总体设计方案,重点设计运动控制器的硬件和软件。在硬件设计上,本文选用了ST公司推出的ARM芯片-STM32F407ZGT作为核心处理器,以Altera公司的CycloneⅣ系列FPGA芯片-EP4CE10E22C8为协处理器。 采用倍福公司的ET1200芯片作为从站EtherCAT总线通信链路层,实现PC 机主站与从站运动控制器的通信功能。此外,本文详细分析和设计了各个主芯片的外围接口电路、运动控制模块和电源模块等电路。基于本系统的硬件架构,设计了运动控制器的控制程序软件结构。 采用C语言,在ARM芯片中嵌入了μ/OS-Ⅱ操作系统,开发了EtherCAT从站驱动,并设计了相应的指令解析程序。在QuartusⅡ开发环境下,使用Verilog HDL 编程语言,对位置控制模块、S型速度规划模块和插补模块等运动控制技术进行了研究和开发。在硬件设计基础上,完成了PCB板的绘制和加工,制作了控制器样机。 搭建多轴运动控制实验仿真平台,开发上位机硬件调试软件并验证了硬件各个模块功能。设计了PC机主站,完成了EtherCAT通信、点到点运动控制、多轴
目录
PMAC控制卡学习（硬件） 第一章PMAC简介 PMAC的含义和特点 1．PMAC的含义： PMAC是program multiple axis controller 可编程的多轴运动控制卡。 的特点： PMAC卡是美国Delta Tau公司九十年代推出的多功能运动控制器，能够提供运动轴控制，PLC控制和数据采集等多种功能。 PMAC的分类及区别 PMAC的分类 1. PMAC卡按控制电机的来分：有1型卡和2型卡。1型卡控制信号为±10V 模拟量，主要用速度方式控制伺服电。2型卡输出PWM数字量信号，可直接变为PULSE+DIR信号，来控制步进电机和位置控制方式的伺服电机。 2. PMAC卡按控制轴数来分：有2轴卡(MINI PMAC PCI)，4轴卡(PMAC PCI Lite，PMAC2 PCI Lite，PMAC2A-PC/104及Clipper)，8轴卡：（PMAC-PCI，PMAC2-PCI，PMAC2A-PC/104及Clipper），32轴卡：（TURBO PMAC和TURBO PMAC2）。 3. PMAC卡按通讯总线形式分：有ISA总线，PCI总线，PCI04总线，网口和VME总线。PMAC各种轴数的1型和2型卡，都有上述的计算机总线方式供选择。PMAC除上述形式外，还可以提供集成的系统级产品．有：UMAC，IMAC400，IMAC800 ，IMAC flexADVANTAGE400 ，ADVANTAGE900等。 PMAC 1型卡与2型卡的主要区别 PMAC 1 PMAC2 CPU时钟（缺省）20MHZ 40MHZ
控制信号形式DAC模拟量PWM数字量 双端口RAM选项只有8轴卡不在板在板 在板I/O点数16IN 16OUT 32IN/OUT +8IN 8 OUT 常用接线板ACC8D ACCP ACC8F ACC8S ACC8E 第二章Turbo PMAC Clipper控制器硬件配置Turbo PMAC Clipper控制器简介 Turbo PMAC Clipper控制器(Turbo PMAC2 Eth-Lite) 是一款具备全部Turbo PMAC 特征的，用于对成本极端敏感的应用的多轴运动控制器。这种功能强大的，但是又同时具备结构紧凑和超高性价比优点的多轴运动控制器，标准版本即带有Ethernet 以太网和 RS232 通讯接口以及内置 I/O。 Clipper 控制器不仅采用了一颗完整的Turbo PMAC2-CPU 而且提供了一个四轴伺服或步进控制加32个数字I/O 点的最小配置，控制轴数和I/O还可以扩展。 Turbo PMAC Clipper硬件配置 Turbo PMAC Clipper硬件标准配置为： ●电路板尺寸是110mm×220mm； ●80 MHz DSP56303 Turbo PMAC CPU（CPU时钟频率为80MHZ）； ●256k x 24用户SRAM(即静态随机存储器,是一种具有静止存取功能的，不需 要刷新电路即能保存它内部存储的数据。存储容量为256K,地址线有24条。)； ●1M x 8 flash mermory用于备份及固件存储；(闪存是一种非易失性，即断 电数据也不会丢失。内存为1M，8条I/O接口。)； ●RS-232串行接口；（上的之一，通常 RS-232 接口以9个(DB-9)的型态出现， 一般个人上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。）； ●100 Mbps以太网接口；（传输速率100Mbps=100/8=s） ●480 Mbps USB 接口；
OpenHW12项目申请 基于ZYNQ SoC的多轴运动控制系统 安富利特别题目 基于Zynq平台的伺服控制或运动控制系统 项目成员：顾强牛盼情孙佳将马浩 华中科技大学 二〇一二年十一月
目录 1项目概述 (1) 1.1工业应用 (1) 1.2系统方案 (3) 2工作原理介绍 (6) 3项目系统框架图 (8) 3.1ZYNQ硬件系统框架图 (8) 3.2软件系统框架图 (9) 3.3多轴控制器实现 (10) 4项目设计预计效果 (11) 5附录一：项目技术基础 (13) 5.1软硬件协同设计架构 (13) 5.2软件设计 (14) 5.3总结 (16) 6附录二：ZYNQ基础 (16)
1项目概述 1.1 工业应用 运动控制系统广泛应用于工业自动化领域，包括机器人手臂、装配生产线、起重设备、数控加工机床等等。并且随着高性能永磁材料的发展、电力电子技术的发展以及大规模集成电路和计算机技术的发展使得永磁同步电机（PMSM，Permanent Magnet Synchronous Motor）控制系统的设计开发难度降低、成本降低，同时PMSM在运动控制系统中作为执行器件的应用也越来越广泛。大量运动控制器的设计与实现都是基于通用嵌入式处理器。在此基础上，很多学者和研究人员对运动控制系统进行了大量的研究。 多轴控制的发展是为了满足工业机器人、工业传动等应用需求。其主要包括两大方面，多轴串联控制和多轴同步控制。当系统负载较大、传动精度要求很高、运行环境比较复杂的情况下，经常使用多轴串联的方式来解决，如图1.1所示。 （1）双电机齿条传动（2）NASA 70-m天线设备 图1.1 多轴串联控制系统应用
目录 PMAC控制卡学习（硬件） (3) 第一章 PMAC简介 (3) 1.1 PMAC的含义和特点 (3) 1.2 PMAC的分类及区别 (4) 1.2.1 PMAC的分类 (4) 1.2.2 PMAC 1型卡与2型卡的主要区别 (4) 第二章Turbo PMAC Clipper控制器硬件配置 (5) 2.1 Turbo PMAC Clipper控制器简介 (5) 2.2 Turbo PMAC Clipper硬件配置 (5) 2.2.1 Turbo PMAC Clipper硬件标准配置为： (5) 2.2.2 Turbo PMAC Clipper控制器可选附件 (8) 2.2.2.1 轴接口板 (8) 2.2.2.2 反馈接口板 (9) 2.2.2.3 数字I/O接口板 (9)
第三章 Turbo PMAC Clipper设备连接 (9) 3.1 板卡安装 (9) 3.2 控制卡供电 (10) 3.2.1 数字电源供电 (10) 3.2.2 DAC（数字/模拟转换）输出电路供电 (10) 3.2.3 标志位供电 (10) 3.3 限位及回零开关 (10) 3.3.1 限位类型 (11) 3.3.2 回零开关 (11) 3.4电机信号连接 (11) 3.4.1增量式编码器连接 (11) 3.4.2 DAC 输出信号 (12) 3.4.3 脉冲&方向（步进）驱动 (12) 3.4.4 放大器使能信号(AENAn/DIRn) (13) 3.4.5 放大器错误信号(FAULT-) (13)
3.4.6 可选模拟量输入 (13) 3.4.7 位置比较输出 (14) 3.4.8 串行接口(JRS232) (14) 3.5 设备连接示例 (14) 3.6 接口及指示灯定义 (16) 3.7 跳线定义 (19) 3.8 Turbo PMAC Clipper端口布置及控制结构图 (23) 附件 (26) 1.接口各针脚定义 (26) 2. 电路板尺寸及孔位置 (35) PMAC控制卡学习（硬件） 第一章 PMAC简介 1.1 PMAC的含义和特点 1．PMAC的含义：
通用运动控制器目前主要分类浅谈 目前，我国是世界上经济发展最快的国家，市场上新设备的控制需求、 传统设备技术升级、换代对运动控制器的市场需求越来越大。另外由于市场日 益竞争的压力，系统集成商和设备制造商要求运动控制系统向开放式方向发展。同时，经济型数控市场占有率正在逐渐减小。在这样的形势下，我国可以抓住 这一机遇，研制出具有自主知识产权，具有高水平、高质量、高可靠性的开放 式运动控制器产品。 （1）基于计算机标准总线的运动控制器，它是把具有开放体系结构，独立 于计算机的运动控制器与计算机相结合构成。这种运动控制器大都采用DSP 或微机芯片作为CPU，可完成运动规划、高速实时插补、伺服滤波控制和伺服驱动、外部I/O 之间的标准化通用接口功能，它开放的函数库可供用户根据不同的需求，在DOS 或WINDOWS 等平台下自行开发应用软件，组成各种控制系统。如美国Deltatau 公司的PMAC 多轴运动控制器和固高科技（深圳）有限公司的GT 系列运动控制器产品等。目前这种运动控制器是市场上的主流产品。 （2）Soft 型开放式运动控制器，它提供给用户最大的灵活性，它的运动控制软件全部装在计算机中，而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O 之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡、CDROM 和相应的驱动程序一样。用户可以在WINDOWS 平台和其他操作系统的支持下，利用开放的运动控制内核，开发所需的控制功能，构成各种类型的高性能运动控 制系统，从而提供给用户更多的选择和灵活性。基于Soft 型开放式运动控制器开发的典型产品有美国MDSI 公司的Open CNC、德国PA（Power Automation）公司的PA8000NT。美国Soft SERVO 公司的基于网络的运动控制
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 多轴运动控制器文献综述 摘要：运动控制是20世纪90年代在国际上兴起的结合现代电力电子技术、计算机 技术、传感器技术等进行控制系统设计的一门多学科交叉的技术，在数控机床、 汽车、轻工、纺织和军事等领域应用广泛，其中的数控技术、机器人技术更是一个 国家运动控制技术发展水平的重要标志。 Abstract:Motion control is a interdisciplinary technology in the nineteen nineties，as the combination of modern power electronics technology, computer Technology, sensor technology, control system design . In the NC machine tool,Auto, light industry, textile and military and other fields are widely used, in which the numerical control technology, robotic technology are the symbol of a state's level of development of motion control technology. 1.运动控制器的概念： 运动控制起源于早期的伺服控制。简单地说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无需另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计，往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能，用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件，然后传输到控制器，控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议，用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统2.运动控制需求：
四轴控制器使用说明书
目录 版权申明 .................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章概述 .. (5) 1.1 产品简介 (4) 1.2应用领域 (4) 1.3图片展示 (4) 第二章PCB结构及功能 (6) 2.1 MCU简述 (5) 2.2 PCD4641简述 (6) 2.2.1PCD4641概要 (6) 2.2.2特长 (6) 2.2.3主要功能介绍 (6) 2.3 MCU控制芯片方式说明 (8) 2.4 调试接口接线线序说明 (10) 2.5 BOOT接头说明 (11) 2.6启动开关 (11) 2.7电气接口 (12) 2.7.1驱动器接头 (12) 2.7.2运动反馈信号接头 (14) 2.7.3励磁时序信号和通用IO口接头 (13) 第三章FSMC简介及接线说明 (15) 3.1 FSMC简述 (15) 3.1.1 FSMC概要 (15) 3.1.2 FSMC映射地址空间 (17) 3.1.3 技术优势 (16) 3.2 MCU访问PCD4641线序说明 (17) 第四章MCU使用FSMC访问PCD4641的具体实现 (18) 4.1 PCD4641A并行接口方法 (20) 4.2 命令 (19) 4.2.1 启动方式命令 (19) 4.2.2 控制方式命令 (20)
4.2.3 寄存器选择命令 (23) 4.2.4 输出模式命令 (24) 4.2.5状态寄存器 (26) 4.3 具体的C语言实现 (24) 第五章上位机通信 (28) 5.1 上位机与四轴控制器的硬件连接 (28) 5.2 上位机与四轴控制器的通信连接 (29) 5.3 如何控制四轴控制器 (30) 第六章四轴控制器开发环境使用说明 (36) 6.1 与PCB板的硬件连接 (36) 6.2 驱动的安装 (32) 6.3 IAR开发环境的安装 (34) 6.4 IDE相关设置 (35) 6.5 程序的开发设计 (42) 第七章下载程序 (43) 7.1 用USB串口线连接四轴控制器 (39) 7.2 下载程序 (44) 第八章使用安全注意事项 (43)
ACS多轴运动控制系统应用 为了满足当今半导体产业的最高的多轴自动化应用的需求，工程师们转而朝向把最好的集成和基于网络的控制属性的运动控制平台方向。许多先进机器的控制平台，即基于网络和集中控制开始看到从自动化领域里广泛的实践，因为它们需要大量的处理能力和通信带宽，这在几年前微处理器和网络技术是无法实现的。在高端多轴自动化行业很多人知道，从20 世纪90 年代以来的集中式多轴控制器的好处。使用中央高速处理器，处理协调多轴运动控制已被证明为确定性数字伺服控制的有效架构，使最快的更新率和精密的同步。 另外，网络结构，如CANopen 网络的，已经成功地实践在了太阳能电池板划线，半导体制造和通用自动化应用中等需要可扩展性，开放的多厂商和设备，对成本控制敏感的系统设计中的运动控制领域。网络标准也一直在不断发展，并且不断提高的带宽和可靠性。现在，随着基于以太网的实时工业网络，如EtherCAT 技术–决定性的实时工业网络具有足够的带宽以支持高性能协调很多个运动控制轴和I / O，是有可能的实现机器控制控制解决方案，他具有集中式和基于网络控制的最佳品质。下面是三个最近需要高度的协调和精确的多轴运动控制案例，每一个展现着对控制系统的独特的挑战和极限。1。太阳能电池板划线和光学检测设备扁平面板和薄片的激光划线经常需要用到极其高性能的运动控制，包括高的速度和加速度，高度协调的多轴激光路径，晶圆检查和及其最小的运动误差最大化光伏（PV）的晶圆密度或解决最小的缺陷。大尺寸面板占用面积超过一平方米以上;而且，由于面板增加的尺寸的规模，导致的机器设备的复杂性和多轴数和运动的性能和功率的需求。最近，太阳能面板板划线设备和检测设备的制造商在设计一条15 轴的生产线的控制系统是遇到了很多挑战。有些版本的机器还使用了其他辅助轴和I / O 设备。一个集中
数控插补多轴运动控制系统解剖实验 实验学时：8 实验类型：独立授课实验 实验要求：必修 一、实验目的 1、通过本实验使学生掌握数控插补多轴控制装置的基本工作原理； 2、根据常用低压电器原理分析各运动控制电气元件的应用原理，分析数控插补运 动实现的控制原理； 3、根据机电一体化产品的设计要求和设计流程进行运动控制系统的功能分析、机 械结构分析、控制系统分析以及相关传感器选型等方面的设计内容。 本实验以数控插补多轴运动控制系统为具体对象，使学生掌握机电一体化产品设计和开发的技术流程和主要内容，通过运动控制系统的实现过程掌握常用电气元件识别和原理、数控插补原理、位置伺服控制系统等的设计和实现方式。 二、实验内容 1、通过数控插补多轴控制装置及其相关系统的测试和观察，分析数控插补的工作 原理； 2、分析系统的功能、机械结构分析、运动关系以及相关传感器等，分析其相关的 机械结构、电机及其驱动模块和传感反馈环节等； 3、根据常用低压电器原理，分析系统各运动控制电气元件的应用原理，分析数控 插补运动过程实现的控制原理，并绘制相关的控制原理图和系统连接图。 三、实验设备 1、多轴运动控制系统一套（含电控箱） 2、PC机一台 3、GT-400-SG-PCI 卡一块（插在 PC机内部） 四、实验原理
该数控插补多轴运动控制系统是依据开放式数控系统原理构建的，其以通用计算机（PC）的硬件和软件为基础，采用模块化、层次化的体系结构，能通过各种形式向外提供统一应用程序接口的系统。开放式数控系统可分为 3类：（1）CNC 在 PC 中；（2）PC作为前端，CNC作为后端；（3）单 PC，双 CPU平台。 本实验采用第一类，把顾高公司的 GT-400-SG-PCI 多轴运动控制卡插入PC机的插槽中，实现电机的运动控制，完成多轴运动控制系统的控制。其优点如下：（1）成本低，采用标准 PC机；（2）开放性好，用户可自定义软件；（3）界面比传统的 CNC 友好。 图1为该系统的硬件构成图，运动平台机械本体采用模块化拼装，主要由普通PC机、电控箱、运动控制卡、伺服（步进）电机及相关软件组成。其主体由两个直线运动单元（GX系列）组成。每个GX系列直线运动单元主要包括：工作台面、滚珠丝杆、导轨、轴承座、基座等部分，其结构见图2。伺服型电控箱内装有交流伺服驱动器，开关电源，断路器，接触器，运动控制器端子板，按钮开关等。步进型电控箱则装有步进电机驱动器，开关电源，运动控制器端子板，船形开关等。 图1 数控插补多轴控制系统硬件构成
DSP+FPGA四轴运动控制器设计方案 引言 运动控制技术是制造自动化的关键基础，其水平高低是衡量一个工业现代化的重要标志，研究和开发具有开放式结构的运动控制器是当前运动控制领域的一个重要发展方向。设计了一种基于DSP与FPGA的运动控制器。该控制器以DSP和FPGA为核心器件，针对运动控制中的实时控制、高精度等具体问题，规划了DSP的功能扩展，并在FPGA上扩展了功能相互独立的四轴运动控制电路。该电路实现了四路控制信号输出，四路编码信号的接收和处理，以及原点信号，正负限位信号等数字量的接收和处理。具有结构简单、开放性、模块化等特点，能够较好的满足运动控制器的实时性和精确性。 1 系统概述 该四轴运动控制器系统以TI公司C2000系列DSP芯片TMS320F2812和ALTERA公司CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C8F256C6为核心，DSP通过网口接收上位机的控制参数，完成系统位置、速度控制及运动轨迹规划;FPGA完成运动控制器的精确插补功能和外围电路的扩展，系统总体框图如图1所示。 运动控制器的主要功能包括：4路模拟电压输出，电压围为-10～+10V，分辨率为16b;4路脉冲量信号输出;4路脉冲方向信号输出;4路驱动复位信号输出;4路驱动使能信号输出;4路差分编码信号输入;4路驱动报警信号输入;8路正负限位信号输入;4路原点信号输入;16路通用数字量。I/O。 2 DSP模块设计 DSP根据从上位机接收的运动模式和运动参数实时计算规划位置和规划速度，生成所需的速度曲线，实时的输出规划位置。TMS320F2812是TI推出的一款专门用于电机控制的32位定点DSP芯片，采用高性能静态CMOS技术，主频高达150MHz（指令周期6.67ns），低功耗，核心电压为1.8V，I/O电压3.3V，支持JTAG边界扫描，128K×16b的片FLASH。有两个事件管理器（EVA和EVB），它们都是特定的外围设备，为多轴运动控制器而设计的。可通过外部存储器接口XINTF扩展外部存储器。DSP外围模块设计如图2所示。
适用于任何机器人的Elmo终极多轴运动控制解决方案 中科新松有限公司在第一代协作机器人的设计和研发中整合了Elmo的终极多轴运动控制解决方案 中国的机器人公司“新松”全面采用Elmo终极的运动控制解决方案作为第一代协作机器人的最新设计，该设计解决了新一代产品研发中遇到的诸多挑战。 想象一下一个机器人完美地模拟一位太极拳大师的动作，动作精准、平滑、充满力感。 考虑一下在真实的工厂里面一个集成协作机器人与人类员工合作的重要意义，这种协作还要满足严苛和强制的安全约束条件。 采用了Elmo独一无二的、高级的伺服驱动技术，这家在中国机器人和自动化领域领先的公司刚刚完成第一代人机协作的工厂自动化机器人的自主研发。 Elmo提供了超小型、功能强大的基于网络型的伺服驱动器，这些驱动器直接安装在关节上。 这一应用体现了Elmo驱动器在诸多方面的独有优势，如效率、坚固程度、省空间、最少电缆用量、低EMI指数和整个系统可靠性的提升。在设计制造复杂的7轴协作机器人的时候，使用双闭环控制和采用高分辨率绝对值编码器获得最优伺服性能只是众多挑战中的一部分。Elmo在高端机器人领域里的应用实例可以作为客户在研发过程中追求最高多轴运动控制性能时的指导性参考。 摘要协作机器人被设计用来与人在工厂生产线上紧密协同工作，这一趋势正变得越来越普遍。 在人机协作的环境中，这些机器人被用来去完成高速、高精度的任务。使用相机、力传感器和其他感知元件，这些机器人可以感知人的存在并做出相应动作避免对人的伤害，有的时候机器人的动作会完全停下来。 设计协作机器人通常是用来灵活地处理小的零件，进行一些辅助性工作如安装消费类电子器件，而不是用来完成重载任务如搬运重物，焊接或者喷漆等。
维宏维鸿四轴真四轴联动雕刻机运动控制卡说明书 1.1 维鸿系统的安装 在安装新的维鸿前～请删除旧版本的维鸿。删除的方法请参考程序卸载一节。维鸿系统包括软件和运动控制卡两部分。所以～系统的安装也分为两个阶段: 软件安装和运动控制卡的安装。 总体上～请您在安装完软件之后再安装运动控制卡～这样运动控制卡的驱动程序就不需要单独安装。所以简单以说～可以分为这样几个步骤: (1) 安装维鸿软件～待安装程序提示关闭计算机后～关闭计算机。 (2) 关闭计算机后～安装运动控制卡。 (3) 重新启动计算机～进入Windows操作系统后～略微等待一会～待Windows 自动完成配置～整个安装工作就算完成了。 (4) 运行维鸿系统。 下面详细介绍其中的关键步骤。 维鸿软件安装 请按照下面的步骤安装软件: (1) 打开计算机电源～启动计算机～系统自动运行进入Windows操作系统。 如果你还没有安装Windows操作系统～请首先安装该操作系统。 (2) Windows 操作系统启动后～注意请关闭其他正在运行的程序。 (3) 解压维鸿V2.0免安装包,打开里面的dotNetFrameWork文件夹～安装 dotNetFx40_Full_x86_x64.exe (4) 打开维鸿V2.0文件夹～右键创建桌面快 捷方式
(5) 双击打开桌面快捷键方式～运行维鸿。 维鸿软件驱动安装 USB设备驱动支持XP、win7或win8等32位操作系统～任何一个小的错误都有可能安装驱动失败。 1. 将USB数据线连接到电脑任意USB接口～若出现新硬件向导信息提示中选“是～仅这一次,I,”选项～点击“下一步”。在出现新硬件向导信息提示中选“从列表或指定位置安装,高级,”选项～点击“下一步”。 2. 选择“在搜索中包括这个位置,O,”选项～点击“浏览”。
运动控制芯片 目录 运动控制芯片 (1) 1、两轴运动控制芯片MCX302 (2) 2、四轴运动控制芯片MCX304 (3) 3、两轴运动控制芯片MCX312 (3) 4、四轴运动控制芯片MCX314As (4) 5、四轴运动控制芯片3.3V低功耗MCX314AL (4)
2、四轴运动控制芯片MCX304 *同时4轴控制 *运转时不占用CPU时间 *包括编码器回授介面 *最高输出频率4MP PS *封装：QFP、100pin（14.0×20.0mm）、脚距：0.65mm 无铅 *最外形：23.8x17.8x3.05mm （内尺寸14.0mm×20.0mm×2.7mm） ●4轴独立控制 ●驱动速度：1PPS～4MPPS ●温度范围:0-83度工作电压:+5±5% ●速度曲线：定速、台形、抛物线、S形 ●自动原点输出（新功能）。原点输出动作在IC内部实现自动化，节省了原点输出动作的程序花费的时间。 ●内藏输入信号用积分型噪音过滤器。以前，超载限制、EMG、通用输入信号等，为了除去噪音，IC外必须有另外的CR过滤电路，但因为此机能不须外带部件，且减低消耗，另外也实现了搭载基板的小型化。 ●非对称加减速台形的自动减速机能。 ●即使是加速度与减速度的值不同的台形驱动也可自动减速，最适合垂直上下动作 3、两轴运动控制芯片MCX312 MCX312是一款能够同时控制2个伺服马达或步进马达的运动控制芯片。它以脉冲串形式输出，能对伺服马达或步进马达进行位置控制、插补驱动、速度控制等。在对第一个节点运动实行插补时, 可对第二节点运动连续写入数据。在这个过程中插补动作是连续运行, 而不需要中间作任何停顿 ◆控制轴独立2轴 ◆CPU数据总线长度可选8位/16位 ◆2轴直线插补 插补范围各个轴-8388607～+8388607 插补速度 1~4MPPS 插补位置精密度±0.5LSB以下（在全插补范围内） ◆圆弧插补 插补范围各个轴-8388607~+8388607 插补速度 1~4MPPS 插补位置精密度±1LSB以下（在全插补范围内） ◆2轴位模式插补 插补速度 1~4MPPS（但依靠CPU数据设定时间） ◆其他插补功能 ◆电气的特性 动作温度范围 0~85℃ 动作电源电压+5V±5% （标准28mA,50mA max）
摘要 步进电机是将电脉冲信号转变成角位移的执行机构，其转速、停止位置只与脉 冲信号的频率和脉冲数有关，具有误差小，易控制等特点，广泛应用于机械、电子、 纺织、化工、石油等行业。尤其是在医疗行业中，比如在X 光扫描方面，都会用到 电机，步进电机的优点使其成为医疗行业里最为适用的电机。本设计中的多轴控制 系统可以运用在X 光扫描仪等多种仪器上。 本设计选用STC89C55RD+型单片机作为核心控制单元，实现M35SP-7 型步进电机的多轴运动控制，并通过RS232 串口实现与上位PC 机通讯功能。设计中运用单 片机软件编程方式实现步进电机环形分配器功能，用P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口和 P1.3 口分别控制四相步进电机的A 相、B 相、C 相和D 相绕组的通电顺序，软件上采用查表方法实现单双八拍工作方式环形脉冲分配。步进电机驱动部分采用 ULN2003A 驱动芯片，实现功率放大，驱动步进电机。最后使用Proteus 软件绘制 了单片机控制步进电机多轴运动的原理图。上述设计经实验验证是有效可行的。 关键词单片机，步进电机，多轴运动，串口通讯
Abstract Stepper motor is an implementing mechanism that convert the electronic pulse into angle displacement.Its speed and the stop position only about the frequency and pulse several of the pulse signal,its characteristics are minor error,easy to control and so on,it is widely applied to mechanical, electronic, textile, chemical, oil, etc. Especially in the medical industry,such as an x-ray scanning,need motors.Stepper motor's advantages make it become the most suitable medical industry machine.The multi-axis control system in the design can be used on a variety of instruments such as an x-ray scanning. This design choose STC89C55RD + SCM as the core of the control unit,to realize M35SP-7 type stepper motor's multi-axis control,and use RS232 serial to realize PC communication function.This design use SCM software programming realize stepper motor circular distribution function,P1.0, P1.1, P1.2 and P1.3 respectively controlling A, B, C and D phases' electricity order on the four phase step motor's.Software is used on look-up table method teak eight single working way circular pulse distribution.This design use ULN2003A realize power amplifier to drive stepper motor.Finally using Proteus to draw the principle diagram of the SCM control stepper motor multi-axis motion.The above design experiments showed is effective and feasible. Keywords：SCM, Stepper Motor, Multi-axis motion, serial communication
KeMotion控制系统及开发 KeMotion r5000系列控制器是一套完整的面向多轴运动控制系统软硬件模块化控制器。硬件包括由Keba公司设计的KeMotion控制器，以及各种外围模块组成，它们通过以太网或总线的形式与控制器连接，实现面向各种应用的搭配。软件方面，Keba公司也提供了一套完整的用户操作、诊断、开发工具等软件工具集。Keba公司提供的机器人控制系统解决方案的架构可以如下图0-1所示。 图0-1 系统架构 一、KeMotion系统硬件结构 Keba公司的KeMotion控制器是一套包含了完整软硬件的运动控制系统，如下图1-1所示。
图1-1 KeMotion控制器结构 焊接机器人所使用的几个主要的模块如下所述： 图1-2 CPU模块 CPU：CPU部分是系统的核心目前焊接机器人使用的是KeMotion r5000系列的CP252/X CPU 模块（如图1-2，使用的是定制的基于Intel x86嵌入式微处理器），其上运行的是VxWorks实时操作系统。控制器带有CF卡，OS和应用软件以及系统的数据都存在里面。系统中同时安装了RC机器人控制系统和软PLC控制系统两套软件。它们同时运行，通过共享内存块的方式进行
通信。RC部分负责运动控制，软PLC部分负责电气逻辑和实时外部信号采样处理工作，通过与RC通信，还可以扩展成为系统的主控部分，对运动控制过程进行控制。 KeDrive D2 伺服驱动器：通过SERCOS III总线与控制器连接，系统采用的I/O模块是FX271/A SERCOS III 接口模块。每个单元都可以独立控制伺服，包括位置、速度、加速度和电流的控制。 Ketop示教器 手持终端（KeTop示教器，图1-4）：其上运行的是基于WinCE的嵌入式系统，通过以太网与控制器连接通信，在局域网内有自己的IP，相当于一个独立的终端，由于是基于OS的所以可以使用路由连接，提供对TCP等协议的支持。可以通过手持终端连接至控制器控制系统的运动，作为机器人操作手持设备，可以编写终端用户程序，对机器人示教操作、手动操作，监视运动状态。 系统扩展 扩展I/O模块：由于KeMotion控制系统采用的是模块化的方式构建，所以可以方便的外扩I/O模块进行功能扩展，提供插槽式的K-BUS连接。其中可以扩展支持各种总线（CAN、Sercos、Profibus）的模块，以及模拟量或者数字量的输入输出模块，如图1-5所示。 现在的Kemotion r5000控制系统的扩展I/O配置如下： CP252/X CPU module； DM272/A Digital Input / Output Module； DO272/A Digital Output Module； FX271/A SERCOS III Interface Module； AM280/A Analog Input/Output； PC：通过以太网和控制器连接在同一局域网内，可以登录到控制器系统内部修改系统文件；可以模拟手持终端控制控制系统，但在同一时刻只有一个人具有修改终端用户程序的权限；通过编辑程序的应用程序连接正在运行的控制器，调试、仿真程序；通过PC机上编写的OPC客户端连接控制器提供的OPC服务器，读写数据，实现控制。可见，控制调试方法多样，满足各种需求，方便扩展。
1.1维鸿系统的安装 在安装新的维鸿前，请删除旧版本的维鸿。删除的方法请参考程序卸载一节。 维鸿系统包括软件和运动控制卡两部分。所以，系统的安装也分为两个阶段：软件安装和运动控制卡的安装。 总体上，请您在安装完软件之后再安装运动控制卡，这样运动控制卡的驱动程序就不需要单独安装。所以简单以说，可以分为这样几个步骤： (1)安装维鸿软件，待安装程序提示关闭计算机后，关闭计算机。 (2)关闭计算机后，安装运动控制卡。 (3)重新启动计算机，进入Windows操作系统后，略微等待一会，待Windows 自动完成配置，整个安装工作就算完成了。 (4)运行维鸿系统。 下面详细介绍其中的关键步骤。 维鸿软件安装 请按照下面的步骤安装软件： (1)打开计算机电源，启动计算机，系统自动运行进入Windows操作系统。 如果你还没有安装Windows操作系统，请首先安装该操作系统。 (2)Windows操作系统启动后，注意请关闭其他正在运行的程序。 (3)解压维鸿V2.0免安装包,打开里面的dotNetFrameWork文件夹，安装 dotNetFx40_Full_x86_x64.exe (4)打开维鸿V2.0文件夹，右键创建桌面快捷方式
(5)双击打开桌面快捷键方式，运行维鸿。 维鸿软件驱动安装 USB设备驱动支持XP、win7或win8等32位操作系统，任何一个小的错误都有可能安装驱动失败。 1. 将USB数据线连接到电脑任意USB接口，若出现新硬件向导信息提示中选“是，仅这一次（I）”选项，点击“下一步”。在出现新硬件向导信息提示中选“从列表或指定位置安装（高级）”选项，点击“下一步”。 2. 选择“在搜索中包括这个位置（O）”选项，点击“浏览”。
MCX314As型四轴运动控制器的原理及 应用 摘要：MCX314As可以同时控制4个伺服系统或步进电机系统，可以进行各轴独立的定位控制、速度控制，亦可在4轴中的任意2轴或3轴中进行圆弧、直线、位模式插补。能独立地设置为恒速、线性、非对称S曲线加/减控制、非对称梯形加/减速控制方式。MCX314As增加了自动搜寻原位、输入信号滤波器、同步动作、圆弧/直线插补脉冲范围32位、完全S曲线加/减速的非对称等功能。在应用上，MCX314As运动控制器和MCS-51单片机相结合，可以用于实现凹版 摘要：MCX314As可以同时控制4个伺服系统或步进电机系统，可以进行各轴独立的定位控制、速度控制，亦可在4轴中的任意2轴或3轴中进行圆弧、直线、位模式插补。能独立地设置为恒速、线性、非对称S曲线加/减控制、非对称梯形加/减速控制方式。MCX314As增加了自动搜寻原位、输入信号滤波器、同步动作、圆弧/直线插补脉冲范围32位、完全S曲线加/减速的非对称等功能。在应用上，MCX314As运动控制器和MCS-51单片机相结合，可以用于实现凹版印刷机的收放卷的张力控制，以提高产品的质量。 关键词：运动控制；MCX314As；单片机；张力控制 1 引言 MCX系列运动控制器是日本NOVA公司设计的专用电路，其中的 MCX314As是NOVA公司最新推出的4轴运动控制器，是对MCX314功能的改进和增强。 MCX314As以单个电路同时控制4个伺服系统或步进电机系统，可进行各轴独立的定位控制、速度控制，亦可在任意2轴或3轴中进行圆弧、直线、位模式插补。MCX314As能与8/16位数据总线接口，通过命令、数据和状态等寄存器实现4轴3联动的位置、速度、加速度等的运动控制和实时监控，实现圆弧、直线、位模式3种模式的轨迹插补，输出脉冲频率达到4 MHz。每轴都有伺服反馈输入端、4个输入点和8个输出点，能独立地设置为恒速、线性、非对称S曲线加/减控制、非对称梯形加/减速控制方式，并有2个32位的逻辑、实际位置计数器和状态比较寄存器，实现位置的闭环控制。另外，较MCX314增加了自动搜寻原位、输入信号滤波器、同步动作、输出脉冲32位、圆弧/直线插补脉冲范围32位、完全S曲线加/减速的非对称、手动设定模式、位置计算器的可变环形、Z相输入的实位计数器的清除、实位计算器的增减反转等功能。同时，MCX314As对连续插补最终写入、圆弧插补终点指定、输入UP/DOWN脉冲的计算出错等做了相应的改善。 2 内部结构和主要功能 图l为MCX314As的功能框图。由相同功能的X、Y、Z和U轴的控制部分和插补计数部分组成。主要功能如下：
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920540705.0 (22)申请日 2019.04.19 (73)专利权人 南通苏尼康自动化技术有限公司 地址 226000 江苏省南通市崇川区紫琅路 30号狼山工业园2号楼5楼 (72)发明人 黄桢懿 冯程 (51)Int.Cl. G05B 19/04(2006.01) (54)实用新型名称多轴运动控制器(57)摘要本实用新型公开了多轴运动控制器，它包括触摸屏、铝面板、液晶屏、多块线路板和后盖，铝面板的中间开有放置触摸屏的窗口，触摸屏从铝面板的后侧往前侧方向安装在铝面板内，铝面板的后侧固定有后盖固定框，后盖固定框包括边框和底边，边框与底边垂直连接，底边固定在铝面板后侧，后盖固定框嵌于后盖内，液晶屏放置在后盖固定框内，液晶屏外设置有压板，所述压板将液晶屏固定在后盖固定框内，压板与后盖之间设置多块线路板,后盖的侧面设置有用于固定紧固件的锁耳，后盖通过紧固件与铝面板固定。在后盖和后盖固定框围成的空间内合理安排液晶屏和线路板的空间，各线路板之间通过铜支柱连接，上下之间有空间可以布置各元器件，触摸屏和液晶屏从铝面板的后侧安装进入，并且被后盖固定框围住，结构紧凑， 固定稳固。权利要求书1页 说明书2页 附图3页CN 209433206 U 2019.09.24 C N 209433206 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209433206 U 1.多轴运动控制器，其特征在于：它包括触摸屏、铝面板、液晶屏、多块线路板和后盖，所述铝面板的中间开有放置触摸屏的窗口，所述触摸屏从铝面板的后侧往前侧方向安装在铝面板内，所述铝面板的后侧固定有后盖固定框，所述后盖固定框包括边框和底边，所述边框与底边垂直连接，所述底边固定在铝面板后侧，所述后盖固定框嵌于后盖内，所述液晶屏放置在后盖固定框内，所述液晶屏外设置有压板，所述压板将液晶屏固定在后盖固定框内，所述压板与后盖之间设置多块线路板,所述后盖的侧面设置有用于固定紧固件的锁耳，所述后盖通过紧固件与铝面板固定。 2.根据权利要求1所述的多轴运动控制器，其特征在于：所述液晶屏置于后盖固定框内并紧贴在铝面板后侧。 3.根据权利要求2所述的多轴运动控制器，其特征在于：各块线路板之间通过铜支柱连接固定，第一线路板与压板之间通过铜支柱连接，第二线路板与第一线路板之间通过铜支柱连接，第三线路板与第二线路板之间通过铜支柱连接。 4.根据权利要求3所述的多轴运动控制器，其特征在于：第三线路板上设置有多个通信端口。 2