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运动控制卡简介

运动控制卡简介
运动控制卡简介

运动控制卡是一种基于PC机及工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。

运动控制卡是基于PC总线,利用高性能微处理器(如DSP)及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡,包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能,它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。脉冲计数可用于编码器的位置反馈,提供机器准确的位置,纠正传动过程中产生的误差。数字输入/输出点可用于限位、原点开关等。库函数包括S型、T型加速,直线插补和圆弧插补,多轴联动函数等。产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的位置控制系统和基于PC的NC控制系统。具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起,使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能,这些功能能通过计算机方便地调用。现国内外运动控制卡公司有美国的GALIL、PAMAC,英国的翠欧,台湾的台达、凌华、研华,国内的雷赛、固高、乐创、众为兴等。

运动控制卡的出现主要是因为:

(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;

(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;

(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结

构:PC 机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。

运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

上位控制:

在一个运动控制系统中“上位控制”和“执行机构”是系统中举足轻重的两个组成部分。“执行机构”部分一般不外乎:步进电机,伺服电机,以及直流电机等。它们作为执行机构,带动刀具或工件动作,我们称之为“四肢”;“上位控制”单元的方案主要有四种:单片机系统,专业运动控制PLC,PC+运动控制卡,专用控制系统。“上位控制”是“指挥”执行机构动作的,我们也称之为“大脑”。

随着PC(Personal Computer)的发展和普及,采用PC+运动控制卡作为上位控制将是运动控制系统的一个主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源,用于运动过程、运动轨迹都比较复杂,且柔性比较强的机器和设备。从用户使用的角度来看,基于PC机的运动控制卡主要是功能上的差别:硬件接口(输入/输出信号的种类、性能)和软件接口(运动控制函数库的功能函数)。按信号类型一般分为:数字卡和模拟卡。数字卡一般用于控制步进电机和伺服电机,模拟卡用于控制模拟式的伺服电机;数字卡可分为步进卡和伺服卡,步进卡的脉冲输出频率一般较低(几百K左右的频率),适用于控制步进电机;伺服卡的脉冲输出频率较高(可达几兆的频率),能够满足对伺服电机的控制。目前随着数字式伺服电机的发展和普及,数字卡逐渐成为运动控制卡的主流。

PC+运动控制卡:

采用PC+运动控制卡作为上位控制可充分利用计算机资源,用于运动过程、运动轨迹都比较复杂,且柔性比较强的机器和设备。从用户使用的角度来看,基

于PC机的运动控制卡主要是硬件接口(输入输出信号的种类、性能)和软件接口(运动控制函数库的功能函数)的差异。运动控制卡是基于PC机各种总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元,总线形式也是多种多样。由于计算机主板的更新换代,ISA插槽都越来越少了,PCI总线的运动控制卡应该是目前的主流。卡上专用CPU与PC机CPU构成主从式双CPU控制模式。PC机CPU可以专注于人机界面、实时监控和发送指令等系统管理工作;卡上专用CPU来处理所有运动控制的细节升降速计算、行程控制、多轴插补等,无需占用PC机资源。同时随卡还提供功能强大的运动控制软件库C语言运动库、WindowsDLL动态链接库等,让用户更快、更有效地解决复杂的运动控制问题。运动控制卡采用了开放式结构,使用简便,功能丰富,可靠性高。若采用PC机的PCI总线方式,卡上无需进行任何跳线设置,所有资源自动配置,并且所有的输入、输出信号均用光电隔离,提高了控制卡的可靠性和抗干扰能力;在软件方面提供了丰富的运动控制函数库,以满足不同的应用要求。用户只需根据控制系统的要求编制人机界面,并调用控制卡运动函数库中的指令函数,就可以开发出既满足要求又成本低廉的多轴运动控制系统。运动函数库为单轴及多轴的步进或伺服控制提供了许多运动函数,如单轴运动、多轴独立运动、多轴插补运动等等。另外,为了配合运动控制系统的开发,还提供了一些辅助函数,如中断处理、编码器反馈、间隙补偿,运动中变速等。正是由于运动控制卡的开放式结构,强大而丰富的软件功能,对于使用者来说进行二次开发的设计周期缩短了,开发手段增多了,针对不同的数控设备,其柔性化、模块化、高性能的优势得以被充分利用。

运动控制卡设计步骤

运动控制卡开发四步曲 1使用黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第一步:实现简单脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 1.1使用Quartus II软件建立SOPC工程,按照上图建立添加所需CPU及外设。 1.2使用Nios II建立UC-OS-II工程。 1.3在UC-OS-II中建立一个任务,用于收发以太网数据,跟上位机通讯。 1.4在Quartus II中加入编码器解析模块,将来自编码器的AB信号转化成位置和速度,并支持总线读写,最高编码器脉冲频率20M。 1.5在Quartus II中加入脉冲输出模块,实现CPU发出的脉冲速度和脉冲数,最高输出脉冲频率8M。 1.6在Nios II中规划速度曲线,周期200us输出一个脉冲速度。 1.7连接驱动器和电机进行调试。 1.8加入缓冲控制。 1.9加入高速捕获功能。 1.10加入回零功能。

2使用DSP开发板+黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第二步:DSP+FPGA脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 电压保护 2.1在第一步的系统中,增加与DSP通信的模块。 2.2Nios II中接收到上位运动指令之后,发出中断信号给DSP,DSP读取运动数据。 2.3DSP读取位置信号,规划出速度曲线输出到FPGA输出脉冲。 3. 连接驱动器和电机进行调试。 3使用DSP开发板+黑金开发板实现速度控制的运动控制卡

运动控制器第三步:DSP+FPGA 速度控制系统 8路模 拟量输出 3.1在第二步的基础上,在DSP 中增加位置环调节算法,输出速度曲线到FPGA ,FPGA 控制DA 输出模拟量。 3.2连接驱动器和电机进行调试。 4实现速度控+脉冲制的运动控制卡 电压保护 运动控制器第四步:DSP+FPGA 速度控制运动控制器 8路模 拟量输出 16方式、占空比可编程脉冲输出 线驱动器

温控器说明书

温湿度控制器 一、产品概述 温湿度控制器,主要应用于需要对被测环境进行自动温湿度调节的场合, 用户可通过按键分别调整温湿度的上、下限值来控制加热或排风实现自动控制, 显示方式为数码管显示。 二、基本功能: 2.1 温度测量范围:-25℃~+80℃±1℃; 2.2 湿度测量范围:相对湿度RH: 0%~99% 精度±3%RH; 2.3 控制方式:温度采用上、下限和回差控制,湿度采用上、下限控制,所有参数均可设置; 2.4 输出控制类型:两组继电器触点,分别为加热和排风,每路最大负载AC250V /3A,均为有源输出。 三、技术指标: 3.1电源:AC 220V±20% 3.2 工作环境:温度:-25℃~+55℃,相对湿度:<95%RH 3.3控制设定范围:温度:0℃~80℃,相对湿度:50%RH~99%RH 3.4 本机功耗:<3W 3.5自检功能:若数码管显示“–––”,则为检测到传感器故障;若加热或排风运行过程中相应指示灯熄灭, 则检测到加热或排风故障。 四、工作原理: 4.1 温度控制: 当被测环境温度低于设定温度下限时,本仪器启动电加热设备开始加温,此时加热指示灯亮,温度升至比下限温度设定值高回差值时,即:W测≥W下限+回差,停止加温。 当被测环境温度高于设定温度上限时,本仪器启动降温设备(如风机或空调)开始降温,此时排风指示灯亮,温度降至比上限温度设定值低回差值时,即:W测≤W上限-回差,停止降温。 4.2 湿度控制: 当被测环境湿度超过设定湿度上限时。如果当前温度较高,即:W测≥W下限+(W上限-W下限)×3÷4,采用降温(或排风,视具体地区采用不同设备)抽湿,此时排风指示灯亮;抽湿过程中,如果温度低于下限温度+2度后,自动转为加热降湿;当降湿过程中温度高于上限温度-2度后,自动转为降温抽湿,直至湿度低于设定下限值为止。 当被测环境湿度超过设定湿度上限时。如果当前温度较低,即:W测<W下限+(W上限-W下限)×3÷4,采用加热降湿,此时加热指示灯亮,降湿过程中,如果温度高于上限温度-2度后,自动转为降温抽湿;当温度低于下限温度+2度后,自动转为加热降湿,直至湿度低于设定下限值为止。 4.3 手动/自动控制: 当按下“手动/自动”按键后,本控制器无条件执行加热操作;再次按下该按键,控制器切入自动控制状态。 4.4 指示灯: 面板上四个指示灯依次为:温度指示灯、湿度指示灯、加热指示灯、排风指示灯;数码管显示哪项值时对应的指示灯会亮起,加热或排风动作时相应的指示灯亮起。 4.5 固定/循环显示: 上电后产品默认显示温度值,按“上键”或“下键”切换到显示湿度值,若要自动循环显示温湿度值,

运动控制卡概述

运动控制卡概述 ? ?主要特点 ?SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器 功能介绍: 高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心,控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动,可脱离PC机独立工作。 ●G代码编程 采用ISO国标标准G代码编程,易学易用。既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码,也可以在PC机上编程,然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。 ●示教编程 可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教,编写简单的轨迹控制程序,不需要学习任何编程语言。 ●USB通讯口和U盘接口 支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数,也可用U盘拷贝程序。

●程序存储功能 程序存储器容量达32M,G代码程序最长可达5000行。 ●直线、圆弧插补及连续插补功能 具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。应用场合: 电子产品自动化加工、装配、测试 半导体、LCD自动加工、检测 激光切割、雕铣、打标设备 机器视觉及测量自动化 生物医学取样和处理设备 工业机器人 专用数控机床 特点: ■不需要PC机就可以独立工作 ■不需要学习VB、VC语言就可以编程 ■32位CPU, 60MHz, Rev1.0 ■脉冲输出速度最大达8MHz ■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲 ■2-4轴直线插补 ■2轴圆弧插补 ■多轴连续插补 ■2种回零方式 ■梯型和S型速度曲线可编程

■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号,有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口 技术规格: 运动控制参数 运动控制I/O 接口信号 通用数字 I/O 通用数字输入口 通用数字输出口 28路,光电隔离 28路,光电隔离,集电极开路输出 通讯接口协议

维宏维鸿四轴真四轴联动雕刻机运动控制卡说明书word版本

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。 NcStuHio.... 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”。 X Nc^tudi^.exe 二 NcStudia.txe.config 话 ” Ncituclio.ini ,INcstudi? 」Ncitudisoooooao 込 Noiijdll Ncuixllljcorifiig O public.dat X WHDJcc 空 2y U S B Ds vAtkr .d 11 2015-S^I 14:21 创建日! S9J KB 36D 云盘 嵯(H) WifilVlerge 康用360im 占用 梔用3讯動删住 隹角北0时本旦云査棗 梅用何勰右歸理 口上传到百度云 雄到任务栏(K) 附刹[幵冏菓鱼(U) 瓯以前旳龄S 盘送對㈣ 蛊切⑴ 复制(0 IW) 创建快捷方式(S) 892 KE Figurdti... 1 KB 1 KB 73 KB 2 KG 4展 1,243 KB Team Viewer 辫 传惑初 Q 压宿izi p p E d)艾彳牟宝 邮件阳牛人 ■ ,DVD RW 3動髓 ?

温控器使用说明书

一周编程电子智能室温控器LOGIC 578001使用指南 引言 感您选择了我们的产品及对我们的信任与支持。本装置是电子式定时恒温器,可设置一星期为周期的运行程序。通过该装置,可对安装环境的温度进行十分精确的调节控制,满足用户对创造一个舒适生活环境的要求。 符合标准:符合欧盟法令: EN 60730-1 标准及其修订容欧盟B.T.73/23/EEC号法令EN 60730-2-7 标准欧盟E.M.C.89/336/EEC号法令及93/68/EEC修改法令 EN 60730-2-9 标准 产品规格: 电源:二节LR6型1.5V碱性电池 温度调节围:10至35℃ 显示屏显示之环境温度:0至40℃(分辩率0.1℃) 温度修正频率:每分钟一次 微分:0.2至0.4K 探针传感器:NTC3% 保护等级:IP20 绝缘等级: 热梯度:1K/15分 输出:转换继电器

触点容量:8(2.5)A250V~ 作用类型:1BU 绝缘条件:正常环境 最大工作温度:50℃ 储存温度:0-60℃ 防冻温度:6℃恒定 运行程序:以一星期为周期设置 软件等级:A 液晶显示屏 夏季/冬季(采暖/空调)切换 程序设置中的最小增减允许时间:1小时 安装:壁式安装 安装及连接: 安全预防措施 在进行定时恒温器的连接之前,请确认受其控制的设备系统(采暖锅炉、泵和空调系统等)电源已断开,并需检查这些设备的使用电压是否与定时恒温器底座上表明的电压相符(最大250V~).(图4) 安装位置 定时恒温器须安装在远离热源(暖气装置、、厨房)和门窗之处,安装高度离地面约1.5米。(图5) 安装

见图6-7-8 电气连接 将受定时恒温器控制的设备系统电线与定时恒温器的1号及2号接线柱连接见接线图10所示U=受定时恒温器控制的设备 1=共用接线柱 2=常开接线柱 3=常闭接线柱 重要事项: 请务必严格遵照相关现行法律的规定及安全规安装定时恒温器。 电池更换: 当在显示屏上闪烁显示“”标志时,定时恒温器还可正常工作约一个月左右,然后将会停止工作并固定显示“”。 更换电池时,请打开恒温器的前板按照前板上的说明进行操作,电池寿命为一年。(图9) 提示:建议在采暖设备开启时更换电池。(一年更换一次)完成电池更换以后,装回电池座的盖子,按RESET键,按照“时钟设置”的说明重新设定时间。

基于DSC和FP GA的运动控制卡设计

2016年1月第44卷第2期机床与液压MACHINETOOL&HYDRAULICSJan 2016Vol 44No 2DOI:10.3969/j issn 1001-3881 2016 02 048 收稿日期:2014-11-03 作者简介:张从鹏(1975 ),男,博士,副教授,研究方向为数字化制造技术与装备三E-mail:soaringroc@ncut edu cn三基于DSC和FPGA的运动控制卡设计 张从鹏,刘同,赵康康 (北方工业大学机电工程学院,北京100144) 摘要:针对四轴运动控制卡进行研究,设计了一种基于数字信号控制器DSC和FPGA双核架构的四轴数字量和模拟量运动控制卡;开发了数字脉冲输出模块二模拟量模块二标志位模块二编码器接收模块及接口电路等硬件;基于开发的硬件系统,实现了运动控制粗精两级插补算法,粗插补采用数据采样算法,精插补采用数字积分法,完成了控制卡软硬件调试三实验结果表明:控制卡实现了步进电机和伺服电机的多轴精确位置控制,性能稳定,可以满足多数工业场合应用三 关键词:四轴运动控制卡;DSC;FPGA;插补算法 中图分类号:TP23一一文献标志码:B一一文章编号:1001-3881(2016)2-156-3 DesignofMotionControllerBasedonDSCandFPGA ZHANGCongpeng,LIUTong,ZHAOKangkang(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100144,China)Abstract:Afour?axisdigitalandanalogmotioncontrollerbasedondigitalsignalcontroller(DSC)andFPGAwasdesigned,in?cludingdigitalpulseoutputmodule,analogmodule,flagmodule,encoderreceivermoduleandinterfacecircuit.Basedonthedevel?opedhardware,coarseandfinetwointerpolationalgorithmwasrealized.Sample?datawaschosenascoarseinterpolation,digitaldiffer?entialanalyzerwaschosenasfineinterpolation.Thecontrolcardhardwareandsoftwaredebuggingwerealsocompleted.Theexperimen?talresultsshowthat:thecontrolcardisusedtorealizemulti?axisprecisepositioncontroltostepper/servomotor,itcanmeetmostin?dustrialapplications. Keywords:Four?axismotioncontroller;Digitalsignalcontroller(DSC);Fieldprogrammablegatearray(FPGA);Interpola?tionalgorithm一一运动控制卡作为运动控制系统中的核心数据处理部件,是高性能运动控制的重要部件,对其性能的要 求也越来越高三目前工业上应用的运动控制卡多采用DSP或x86芯片作为主处理器,依靠其强大的数据处理能力实现系统管理和数据插补,造价高昂,运动控 制的实时性得不到保障[1]三随着微电子技术的发展,以STM32F4为代表的新一代处理器数字信号控制器(DSC)应运而生三DSC是一种集微控制器(MCU)和数字信号处理器(DSP)专长于一身的新型处理 器,既集成了DSP处理器的实时硬件算法,又具有MCU接口丰富的优点,系统功耗低,十分适合电机控制二电源转换和传感器处理等领域[2-3]三作者面向工业应用,基于DSC+FPGA硬件架构,采用DSC处理器STM32F407ZGT6和FPGA芯片EP4CE10F17C8N 设计新型运动控制卡,粗精两级插补实现运动控制, 具有一定的现实意义三 1一运动控制卡结构 运动控制卡采用DSC+FPGA双核心结构,利用 了DSC的控制器接口资源丰富和FPGA硬件可编程 及并行处理特点三DSC负责接口二通信二数控粗插补二系统管理等功能,其上连接RS232接口二以太网接口二USB接口二FLASH二EEPROM等存储芯片等三FPGA负责数控精插补模块二运动控制接口模块,其中包括:脉冲接口,编码器接口,I/O接口,标志位及手轮接口等5个接口功能三运动控制卡硬件结构如图1所示 三 图1一运动控制卡的基本结构

CH402型温度控制器使用说明书

附: CH402型温度控制器使用说明书 一简介: 该温度控制器利用精密的铂电阻来传递温度信号,采用先进的部控制模块,优化了各个控制参数之间的关系,并进一步加强了自适应功能在各种条件的适应调节的功能,使之在温度控制方面表现得更为突出。 CH402的电源输入可选用工频交流电220V,直流24V;输入可以是电阻信号,也可以使用热电偶;继电器输出为24V直流电;另外CH402还具有报警输出端。 二 CH402的面板 1——PV 实际温度显示(绿色显示)。 2——SV 设定温度显示(桔红显示)。 3——AT 自调节功能显示(绿灯)。 OUT1 输出控制显示(绿灯)。 ALM1 报警输出显示(红灯)。 OUT1 ALM1 未扩展。 4——SET 用来选择设定各个参数的键。 5——R/S 用来改变数据位(参数设定时), 控制温控器的开关。 6——用于数字的减少(参数设定时)。 7——用于数字的增加(参数设定时)。

三:CH402显示信息说明 在刚接通电源的时候,CH402会显示: 然后显示: 随后即为正常工作显示,在设定参数时,PV会显示各种功能的代表符号,特列举在下: 各符号功能列表

附:表一 四:参数设定说明: 1、在使用SET键功能时:按一下,即SV温度可设,R/S为选择所要改动的数据位;按定SET键超过2秒钟,既出现表中所列的功能选项,再按SET键,可选择需要设定的参数项,R/S为选择所要改动的数据位。各位数字的调节则由另外两键来调节。 2、在使用R/S的开关功能时,也需要按住R/S超过1秒后。 3、使用自动调节的功能时,外界环境与正常实验时相同,温度的变化必须是一个完整连续的过程,这样才能获得一系列比较满意的自

运动控制卡应用编程技巧

运动控制卡应用编程技巧 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 关于源代码的阅读,需要读者有一定的C++编程基础,至少对以下表示形式不会产生误解:const char *pString; //指定pString邦定的数据不能被修改 char * const pString; //指定pString的地址不能被修改 const char * const pString; //含上面两种指定功能 当然,随便提醒一下,这些源代码若需要加入你的软件工程当中,还需要作一些调整和修改,因此,这些源代码实质上称为伪代码也可以,之所以展现它们,是让程序员们有个可视化的快感,特别是那些认为源代码就是一切的程序员。 同时,为了提高针对性,大部分控制卡调用的函数会明确指出是邦定哪些卡的,实际应用时,程序员可自行选择,以体现一下自己的智商是可以写写软件的。 一、控制卡类的单一实例实现 把控制卡类作一个类来处理,几乎所有C++程序员都为举双手表示赞同,故第一个什么都没有的伪代码就此产生,如下表现: class CCtrlCard { public:

…Function public: …attrib } 于是,用这个CctrlCard可以产生n多个控制卡实例,只要内存足够。然而,针对现实世界,情况并不那么美好。通常情况下,PC机内只插同种类型的控制卡1到2张,在通过调用d1000_board_init或d3000_board_init函数时,它们会负责返回有效卡数nCards,然后从0-nCards*4 - 1自行按排好轴数。初始化函数就是C++的new或malloc的操作,取得系统的资源,但是控制卡的资源与内存不一样,取得资源后必需要释放才可以再次获取,即控制卡资源是唯一的。 既然控制卡资源是唯一的,那么最好Cctrlcard产生的实例也是唯一的,这样,我们可以方便的需要定义一个全局变量即可: CctrlCard g_Dmcard; 在其它需要调用的地方,进行外部呼叫: extern CctrlCard g_DmcCard; 以上方法实在太简单了,很多人都会开心起来。实质上,方法还有很多,即然可以产生n 多对实例,我们的核心是只要保证调用board_init函数一次即可,故也可以单独定义一个InitBoard函数: class CctrlCard {

基于运动控制卡的控制系统的设计与实现 Design and implementation

基金颁发部门:国家自然科学基金委;项目名称:宽谱XCT 的投影数据模拟以及投影数据校正方法的研究;编号:60551003;基金申请人:牟轩沁,邓振生; 备注:本论文是基金项目中仪器设备研究科目:"控制X线机双能量曝光的控制设备"的控制方法研究之一。 基于运动控制卡的控制系统的设计与实现 Design and implementation of motion control system based on motion control card 柳叶青1,*邓振生1,陈真诚1,牟轩沁2 LIU Ye-qing1, DENG Zhen-sheng, CHEN Zhen-cheng, MOU Xuan-qin2 (1.中南大学信息物理工程学院生物医学工程研究所,湖南 长沙 410083; 2.西安交通大学电子与信息工程学院图像处理与模式识别研究所,陕西 西安 710049) (1.Institute of Biomedical Engineering, School of Info-Physic and Geomatic Engineering, Central South University, Changsha, Hunan, 410083, China; 2. Institute of Image Processing and Pattern Recognition, The School of Electronic and Information Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, Shanxi, 710049, China)摘 要:本文介绍了一个基于多轴运动控制卡的运动控制系统。该系统以工控计算机、通用操作系统、PCI-8134多轴运动控制卡及其功能库函数为平台,采用VC++开发的人机界面,实现了三轴(X,Y,Z轴)独立运动、各个轴的连续直线运动以及梯形加减速运动等功能。 关键词:PCI-8134运动控制卡;运动控制;VC++ Abstract: In this article, a motion control system based on control card of multi-axis movement was introduced. It is grounded on the industrial computer, the common operation system; a multi-axis motion control card, PCI-8134, and its movement function library, the interface in VC++ Language can be programmed in order to implement the control. The motion control functions include the movement of three axes separately; continuous linear movement and T-curve acceleration/deceleration movement of each axes, etc. Key words: motion control card PCI-8134, motion control, VC++ 0 引言 运动控制技术的发展是推动新的产业革命的关键技术。传统的数字运动控制装置一般直接采用微机或单片机来实现位置控制,外围电路复杂,计算速度慢。近年来,对运动控制系统的速度和精度的要求愈来愈高,使得传统的运动控制系统难以取得满意的控制效果,因此急需一种运算速度快、可以满足高精度运动控制的。随着技术的成熟稳定,目前市场上出现了种类繁多的运动控制卡。 本研究利用基于PCI总线的PCI-8134多轴运动控制卡及其功能库函数、工控计算机,设计了可控制多轴的步进电机、按照编程预定的运动轨迹及运动参数作定位运动的控制系统。本系统具有通用性,可方便地移植到各种运动控制系统的开发中去,例如机器人、雕刻机及专用数控机床的开发等。 1 基于运动控制卡的运动控制系统实现原理 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC 机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作,例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等;控制卡完成运动控制的所有细节,包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等。 运动控制卡通过板卡接口输出PC机运算结果的运动控制脉冲数和运动方向控制等信号,经过伺服驱动功率放大器放大后,驱动步进电机或交流数字伺服电机转动,再通过滚珠丝杠传动机械,驱动两轴或三轴精密十字工作台运动。对于运动目标位置控制通常有两种模式:一种模式是采用步进电机驱动的开环控制系统模式,另一种是采用交流数字伺服电机驱动闭 * 本文通讯作者:邓振生

运动控制卡C程序示例

2. VC 编程示例 2.1 准备工作 (1) 新建一个项目,保存为“ VCExample.dsw ”; (2) 根据前面讲述的方法,将静态库“ 8840.lib ”加载到项目中; 2.2 运动控制模块 (1) 在项目中添加一个新类,头文件保存为“ CtrlCard.h ”,源文件保存为“ CtrlCard.cpp ”; (2) 在运动控制模块中首先自定义运动控制卡初始化函数,对需要封装到初始化函数中的库函数进行初始化; (3) 继续自定义相关的运动控制函数, 如:速度设定函数,单轴运动函数,差补运动函数等; (4) 头文件“ CtrlCard.h ”代码如下: # ifndef __ADT8840__CARD__ # define __ADT8840__CARD__ 运动控制模块 为了简单、方便、快捷地开发出通用性好、可扩展性强、维护方便的应用系统,我们在控制卡函数库的 基础上将所有库函数进行了分类封装。下面的示例使用一块运动控制卡 ****************************************************** #define MAXAXIS 4 //最大轴数 class CCtrlCard { public: int Setup_HardStop(int value, int logic); int Setup_Stop1Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop1 信号方式) int Setup_Stop0Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop0 信号方式) int Setup_LimitMode(int axis, int value1, int value2, int logic); (设置限位信号方式) int Setup_PulseMode(int axis, int value); (设置脉冲输出方式) int Setup_Pos(int axis, long pos, int mode); (设置位置计数器) int Write_Output(int number, int value); (输出单点函数) int Read_Input(int number, int &value); (读入点) int Get_CurrentInf(int axis, long &LogPos, long &ActPos, long &Speed); (获取运动信息) int Get_Status(int axis, int &value, int mode); (获取轴的驱动状态) int StopRun(int axis, int mode); (停止轴驱动) int Interp_Move4(long value1, long value2, long value3, long value4); (四轴差补函数) int Interp_Move3(int axis1, int axis2, int axis3, long value1, long value2, long value3); (三轴差补函数) int Interp_Move2(int axis1, int axis2, long value1, long value2); (双轴差补函数) int Axis_Pmove(int axis ,long value); (单轴驱动函数) int Axis_Cmove(int axis ,long value); (单轴连续驱动函数) int Setup_Speed(int axis ,long startv ,long speed ,long add ); (设置速度模块) int Init_Board(int dec_num); (函数初始化) (设置速度模块) CCtrlCard(); (定义了一个同名的无参数的构造函数) int Result; // 返回值 }; #endif

基于VC++的运动控制卡软件系统设计

基于VC++的运动控制卡软件系统设计 在自动控制领域,基于PC和运动控制卡的伺服系统正演绎着一场工业自动化的革命。目前,常用的多轴控制系统主要分为3大块:基于PLC的多轴定位控制系统,基于PC_based的多轴控制系统和基于总线的多轴控制系统。由于PC 机在各种工业现场的广泛运动,先进控制理论和DSP技术实现手段的并行发展,各种工业设备的研制和改造中急需一个运动控制模块的硬件平台,以及为了满足新型数控系统的标准化、柔性化、开放性等要求,使得基于PC和运动控制卡的伺服系统备受青睐。本文主要是利用VC++6.0提供的MFC应用程序开发平台探索研究平面2-DOF四分之过驱动并联机构的运动控制系统的软件开发。 平面2-DOF四分之过驱动并联机构的控制系统组成 并联机构的本体如图1,该机构由4个分支链组成,每条支链的一段与驱动电动机相连,而另一端相交于同一点。该并联机构的操作末端有2个自由度(即X 方向和Y方向的平动),驱动输入数目为4,从而组成过驱动并联机构。 控制系统的硬件主要有4部分组成:PC机,四轴运动控制卡,伺服驱动器和直流电动机。系统选用的是普通PC机,固高公司的GT-400-SV-PCI运动控制卡,瑞士Maxon公司的四象限直流伺服驱动器及直流永磁电动机。伺服驱动器型号为4-Q-DCADS50/5,与驱动器适配直流电动机型号为Maxon RE-35。运动控制系统的

构成如图2所示。上位控制单元由PC机和运动控制卡一起组成,板卡插在PC机主板上的PCI插槽内。PC机主要负责信息流和数据流的管理,以及从运动控制卡读取位置数据,并经过计算后将控制指令发给运动控制卡。驱动器控制模式采用编码器速度控制,驱动器接受到运动控制卡发出的模拟电压,通过内部的PWM电路控制直流电动机RE-35的运转,并接受直流电动机RE-35上的编码器反馈信号调整对电动机的控制,如此构成一个半闭环的直流伺服控制系统。 1.1 GT-400-SV控制卡介绍 固高公司生产的GT系列运动控制卡GT-400-SV-PCI可以同步控制4个轴,实现多轴协调运动。其核心由ADSP2181数字信号处理器和FPGA组成,能实现高性能的控制计算。控制卡同时提供了C语言函数库和Windows下的动态链接库,可实现复杂的控制功能。主要功能如下: (1) PCI总线,即插即用; (2)可编程伺服采样周期,4轴最小插补周期为200us,单轴点位运动最小控制周期为25us; (3) 4路16位分辨率模拟电压输出信号或脉冲输出信号模拟量输出范围:-10V-+10V,每路课独立控制,互不影响;

nMotion运动控制卡使用手册2.0

nMotion运动控制卡使用手册 nMotion控制卡特点: 支持Mach3所有版本,包括目前最新版本. 支持所有Windows版本,包括Windows8 USB无需驱动,所有Windows版本即插即用,支持热插。 USB总线采用高档芯片磁耦隔离,真正有价值的隔离,不同于一般控制卡的光耦隔离输入输出,做到了超可靠性,绝对保证电脑USB的安全。同时保证的超强的EMC抗干扰能力。 单芯片,系统更精减,比一般的又芯片处理方式稳定性高出不知多少倍。 双核超高速CPU(单核最高主频204MHz),运算处理能力有极大冗余。并保证实现4轴联动下500KHz的脉冲输出频率,6轴联动的脉冲输出频率最高达300KHz,可接伺服/步进。 运动控制缓冲大小可设,保证最快插补周期也能稳定运行,电脑运行负荷过重时也能平稳运行。 拥有16路输入口,输入接口更简单,端口干湿接点均可,接线更为简单,干接点方法只要外部接一个物理开关到地线即可,所有16路输入口都有信号指示,为低电平时指示灯亮,调试简单明了。 拥有8路输出口,单路输出驱动能力500mA,可直接驱动直流继电器 PWM调速输出端口,可设PWM频率,0~1000连续可调 拥有测速功能,主轴实际转速在Mach3界面中实时显示,测量精准稳定。 电路板由工程师精心打造,设计水平一目了然。 带有256字节NVRAM空间,可保存6个轴的座标值,下次上电无需找零点。

目录 nMotion运动控制卡使用手册 (1) nMotion控制卡特点: (1) 目录 (2) 外观及安装孔机械尺寸: (5) 1 Mach3的软件安装 (6) 1.1安装准备 (6) 1.2 USB电缆的准备 (6) 1.3运动控制卡的软件安装 (7) 2 Mach3的软件配置 (8) 3.运动控制卡的硬件安装 (11) 3.15轴输出信号 (11) 3.2 16个输入端子(Input Port)引脚位置图 (12) 3.3 8路控制输出端子引脚位置图: (13) 4. 引脚功能描述 (14) 4.1 5轴输出端子(Axis Output Port )引脚功能描述 (14) 4.2 16 个输入端子(Input Port)引脚功能描述 (14) 4.3 输出端子(Out Port)引脚功能描述: (15) 5 USB运动控制卡的接线图 (16) 5.1 X、Y、Z、A、B轴输出 (16) 5.2 输入端口 (18) 5.3 各类规格传感器的接线和配置方法 (19) 5.4 输出端口 (20) 6 外部倍率旋钮 (21) 7 主轴调速PWM模拟量输出 (23) 7.2 主轴调速模拟输出接口原理图 (26) 7.3 主轴输出接线图(通用变频器的接线图) (27) 8 主轴测速 (27) 8.1 nmotion控制卡配置对话框 (27) 8.2 主轴转速显示 (28)

伺服-运动控制卡的工作原理及其应用

伺服-运动控制卡的工作原理及其应用 作者:深圳众为兴数控 运动控制卡通常是采用专业的运动控制芯片或高速DSP 来满足一系列运动控制需求的控制单元,其可通过PCI 、PC104等总线接口安装到PC 和工业PC 上,可与步进和伺服驱动器连接,驱动步进和伺服电机完成各种运动(单轴运动、多轴联动、多轴插补等),接收各种输入信号(限位原点信号,sensor),可输出控制继电器、电磁阀、气缸等元件。用户可使用VC 、VB 等开发工具,调用运动控制卡函数库,快速开发出软件。 以一个通用的XYZ 三轴通用控制平台开发为例,此平台加上胶枪、刀具等模块后可用于点胶、切割等用途,运动控制卡采用深圳众为兴数控开发的ADT8940A1,ADT8940A1运动控制卡是一款经济实用型运动控制卡,4轴伺服/步进电机控制,最大脉冲输出频率为2MHz ,每轴均有位置反馈输入;可实现2-4轴直线插补,可实现XYZ 三轴插补,进行整体配合动作;带有40路隔离数字输入,16路隔离数字输出,可控制胶枪、刀具等模块;具有外部信号驱动、硬件缓存等功能,能满足绝大部分的4轴以下工作平台的运动控制需求。

ADT8940A1能驱动绝大多数的伺服驱动器。ADT8940A1运动控制卡采用脉冲的方式驱动伺服,脉冲数量决定伺服电机的转动圈数,脉冲频率决定伺服电机的转动速度,同时ADT8940A1卡能够将伺服电机的位置实时反馈给控制系统软件。可将伺服报警、伺服到位等信号接入ADT8940A1卡,实时反馈伺服状态。用输出可实现伺服的伺服使能和伺服报警清除等功能。我们XYZ轴采用丝杠传动方式的话,XY假如选用5mm间距的丝杠,将伺服的每转脉冲设置为10000,ADT8940A1控制卡控制精度为1个脉冲,机械的精度将可以达到 5mm/10000=0.0005mm;ADT8940A1控制卡的速度可达2000000脉冲/秒,伺服电机的转速可以高达12000转/分钟,XY轴的速度可达1000mm/s。为了使机械运行更平稳,运用ADT8940A1的硬件加减速功能,能在很短时间内从低速加速到高速,同时也在运动中改变速度,实现速度灵活控制,设置也很简单,只需用运动控制函数库中的 set_startv设置低速,set_speed设置高速,set_acc设置加速度即可

RNR精简型USB运动控制卡使用说明

RNR精简型USB运动控制卡 MACH3专用版 V2.0 安装使用说明书 RNR RobotTech, 2010

目录 功能概览 (5) 外观及尺寸 (7) 接口示意图 (7) 安装尺寸图 (8) 初次使用 (8) 脉冲输出 (11) 连接(步进/伺服)电机驱动器 (11) 差分方式 (11) 单端方式 (12) 从属轴设置 (13) 其他说明 (14) 信号输入 (15) 输入信号的接线 (16) 急停按钮 (18) 限位开关 (19) 自动回原点 (21) 从属轴的自动回原点 (25) 自动对刀 (25) 自动刀具清零 (28) 自动寻边 (29)

寻中心 (31) 手轮接口 (32) 手轮接线 (33) Mach3的手轮设置 (34) 手轮接口作为扩展的信号输入 (36) 信号输出 (39) 信号输出的接线 (39) 主轴电机控制 (40) 继电器方式 (41) PWM方式 (42) 其他信号输出 (45)

警告: 由运动控制卡控制的机械设备,具有极强的专业性。对操作人员的知识及素质有特殊要求。若设备设计或使用不当,自动设备会具有一定的危险性和破坏性,请确保设计和使用的安全以及遵守相关法规法则,如果不确定,请咨询相关专家而不要冒险。 首次使用者、对本产品或Mach3软件性能不熟悉者,在试验本产品时,请确保机械设备的电源开关在手边并能迅速切断电源。 强烈建议使用者安装急停按钮并保证按钮功能正常。 本公司以"如其所示"的方式提供其产品和服务,对使用本公司产品造成的任何直接/间接人身伤害和财产损失不承担责任。

功能概览 RNR精简型USB运动控制卡专用于Mach3软件。其功能及特点如下: ●支持最多4轴联动控制。其中第4轴可以设为从动轴 ●输出脉冲100K,采用最小误差插补算法,加工精度高 ●USB接口,适用任何具有USB接口的上网本,笔记本,台式 机以及平板等PC兼容计算机 ●免驱动设计,能够更好地兼容各种软硬件环境(支持WinXP 及WIN7系统) ●支持自动回原点(回零) ●从动轴在回原点时自动调平 ●支持自动对刀 ●支持急停输入 ●支持限位开关接入 ●支持主轴控制(PWM方式及继电器方式) ●提供4路带光耦隔离数字信号输入 ●最多提供12路数字信号输入 ●提供4路带光耦隔离继电器输出 ●支持手轮接口

运动控制

实验一单闭环晶闸管直流调速系统实验 一、实验目的 (1)熟悉DJDK-1型电机控制系统实验装置主控制屏DJK01的结构及调试方法; (2)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理; (3)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程; (4)认识闭环反馈控制系统的基本特性。 二、实验线路及原理 为了提高直流调速系统的动静态性能指标,可以采用闭环系统。图5-7所示的是单闭环直流调速系统。在转速反馈的单闭环直流调速系统中,将反映转速变化情况的测速发电机电压信号经速度变换器后接至速度调节器的输入端,与负给定电压相比较,速度调节器的输出用来控制整流桥的触发装置,从而构成闭环系统。而将电流互感器检测出的电压信号作为反馈信号的系统称为电流反馈的单闭环直流调速系统。 G:给定器 ASR:速度调节器 ACR:电流调节器 GT:触发装置 FBS:速度变换器 FA:过流保护器 FBC:电流变换器 API:I组脉冲放大器 图5-7 单闭环直流调速系统原理图 三、实验内容 (1)主控制屏DJK01的调试; (2)基本控制单元调试; (3)Uct不变时的直流电动机开环特性的测定; (4)Ud不变时的直流电动机开环特性的测定; (5)转速反馈的单闭环直流调速系统; (6)电流反馈的单闭环直流调速系统。 四、实验设备 (1)主控制屏DJK01;(2)直流电动机-直流发电机-测速发电机组; (4)双臂滑线电阻器;(5)双踪慢扫描示波器;(6)万用表.

五、预习要求 (1)复习电机控制(直流调速系统)教材中有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容; (2)掌握调节器的工作原理; (3)根据图5-7,能画出实验系统的详细接线图,并理解各控制单元在调速系统中的作用。 六、思考题 (l)P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同? (2)实验中,如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中?调节什么元件能改变转速反馈的强度? (3)实验时,如何能使电动机的负载从空载(接近空载)连续地调至额定负载? 七、实验方法 1.触发控制电路调试及开关设置 (1)打开总电源开关,观察各指示灯与电压表指示是否正常。 (2)“调速电源选择开关”拨至“直流调速”挡。“触发电路脉冲指示”应显示“窄”;“Ⅱ桥工作状态指示”应显示“其他”,如不满足这个要求,拨动DJK02面板上的钮子开关,使之符合上述要求。 (3)触发电路的调试方法:用示波器观察触发电路双脉冲是否正常,观察三相的锯齿波并调整a、b、c三相的锯齿波斜率调节电位器,使三相锯齿波斜率尽可能一致;观察6个触发脉冲,应使其间隔均匀,相互间隔60°。 (4)将给定器输出Ug直接接至触发电路控制电压Uct处,调节偏移电压U b,使U ct=0时,α=90°。 (5)将面板上的U lf端接地,将I组触发脉冲的六个开关拨至"接通”,观察正桥SCR1~SCR6晶闸管的触发脉冲是否正常。 2.Uct不变时的直流电机开环外特性的测定 (1)控制电压Uct由给定器的输出Ug直接接入,直流发电机接负载电阻R G。 (2)逐渐增加给定电压Ug,使电机启动,升速;调节Ug和RG使电动机电流I d=I ed、转速n=n ed。 (3)改变负载电阻R G即可测出Uct不变时的直流电机开环外特性n = f(I d),记录于下表中。 (1)控制电压U ct由给定器的输出Ug直接接入,直流发电机接负载电阻R G。 (2)逐渐增加给定电压Ug,使电机启动,升速;调节U g和R G,使电动机电流I d=I ed、转速n = n ed。

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