基于MPC2810运动控制卡的数控系统研究

基于PC和运动控制卡的数控雕铣教学实验系统开发
袁红兵;谭鑫;赵动动
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2015(43)19
【摘要】制造系统的自动化、智能化要求对传统的加工设备进行数控化改造升级.PC+运动控制卡的结构型式已成为普遍采用的结构.开发了一个基于PC和运动控制卡的数控雕铣教学实验系统,具有运动控制卡参数设定、雕铣系统相关参数设定、坐标映射、译码、词法和语法检查、刀具轨迹动态显示等功能,系统具有较高的通用性、易操作性和可靠性.
【总页数】4页(P155-158)
【作者】袁红兵;谭鑫;赵动动
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TP314;TP29
【相关文献】
1.基于PC的高精度三维数控雕铣机 [J], 杨进民
2.基于Windows CE的高速数控雕铣机系统开发 [J], 康榜联;文怀兴
3.基于PC和DSP的高速雕铣机开放式数控系统研究 [J], 窦凯
4.基于运动控制卡的PCB钻、铣、雕一体机数控系统 [J], 丁伟;丁黎光;耿雪霄
5.基于PC的雕铣机数控系统的研究 [J], 康榜联;文怀兴
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MPC2810运动控制器用户手册（1.0版）版权申明乐创自动化技术有限公司保留所有权利乐创自动化技术有限公司（以下简称乐创自动化公司）保留在不事先通知的情况下，修改本手册中的产品和产品规格等文件的权利。

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前言感谢购买MPC2810运动控制器！MPC2810是从本公司研制的一款高性能通用控制器。

本手册介绍了关于MPC2810的规格、使用方法，使用前请充分理解MPC2810的使用功能。

安全警告注意以下警告，以免伤害操作人员及其他人员，防止机器损坏。

下面的“危险”和“警告”符号是按照其事故危险的程度来标出的。

下列符号指示哪些是禁止的，或哪些是必须遵守的。

常规安全概要请查看下列安全防范措施以避免受伤害并防止对本产品或任何与其相指示一个潜在的危险情况，如果不避免，将导致死亡或严重伤害。

危 险指示一个潜在的危险情况，如果不避免，将导致轻度或中度伤害，或物质损坏。

这个符号表示禁止操作。

这个符号表示须注意的操作。

警 告连接的产品造成损伤。

为避免潜在的危险，请仅按详细说明来使用本产品。

使用正确的电源线。

请使用满足国家标准的电源线。

正确地连接和断开。

先将控制卡输出连接至转接板，再将电机、驱动器连接到转接板，最后开启电源。

断开时先关闭外部电源，再断开电机、驱动器与转接板的连接，最后断开控制卡与转接板的连接。

当有可疑的故障时不要进行操作。

如果您怀疑本产品有损伤，请让有资格的服务人员进行检查。

不要在的湿的/潮湿环境下操作。

不要在爆炸性的空气中操作。

保持产品表面清洁和干燥。

防止静电损伤。

静电释放（ESD）可能会对运动控制卡及其附件中的元件造成损伤。

为了防止ESD，请小心处理控制卡元件，不要触摸控制卡上元器件。

＊来稿日期：２００７－１０－２２"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#"""""""""""""""""$%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$"""""""""""""""""$【摘要】通过对开放式数控系统的发展及定义的分析，提出了一种基于ＰＣ机和运动控制卡的开放式数控系统的设计方案，并分析了以ＰＣ机和运动控制卡为基础搭建开放式数控系统硬件平台和软件平台的理论依据及实现方法。

关键词：开放式数控系统；运动控制卡；实现【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＡｄｅｓｉｇｎｏｆＯｐｅｎ－ＣＮＣｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＣａｎｄｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆＯｐｅｎ－ＣＮＣａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｅｔｈｏｄｔｏｓｅｔｕｐｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｐｅｎ－ＣＮＣ；Ｍｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｄ；Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｏｄｉｏｎ中图分类号：ＴＨ１６，ＴＰ２７文献标识码：Ａ基于ＰＣ＋运动控制卡的开放式数控系统的研究张宏李富平（北京工业大学，北京１０００２１）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｐｅｎ－ＣＮＣＢａｓｅｄｏｎＰＣａｎｄｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｄＺＨＡＮＧＨｏｎｇ，ＬＩＦｕ－ｐｉｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２１，Ｃｈｉｎａ）１引言数控机床的拥有量及其年产量是衡量一个国家制造能力的重要指标，数控系统的发展是促进数控机床不断发展的技术因素。

基于TMS320F2810的小型无人机控制器的设计
孙毅;向锦武
【期刊名称】《机械工程与自动化》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】简要介绍了小型无人机的应用和其控制器的特点和组成,分析了小型无人机控制器的功能和接口需求.根据小型无人机控制器的功能和接口需求,以
TMS320F2810为主控芯片提出了一种硬件设计方案,详细说明了如何使用F2810的各个部件完成所需的功能;然后介绍了该控制器层次化、模块化的软件设计方法,说明了系统软件的主要设计思想,并给出了软件层次结构图和流程图;最后分析了使用F2810作为小型无人机控制器主控芯片的优点.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】孙毅;向锦武
【作者单位】北京航空航天大学,航空科学与工程学院,北京,100083;北京航空航天大学,航空科学与工程学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】V249
【相关文献】
1.基于ARM11+CPLD的小型无人机飞行控制器设计 [J], 郑积仕;蒋新华;陈兴武
2.基于H2最优控制的小型无人机飞行姿态控制器设计 [J], 冀晓萌;董朝轶;李健;闫放
3.基于ARM的小型无人机飞行控制器设计 [J], 李硕;李小民
4.基于运动补偿的小型无人机云台控制器设计方法 [J], 李湘清;孙秀霞;彭建亮;周新立
5.基于TMS320F2810的假手控制器设计 [J], 陈波;戎蒙恬;魏然
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兰州交通大学毕业设计（论文）摘要数控系统的开放性是当今数控系统发展的主流,开放式数控系统研究的目地是开发一种模块化的、可重构的、可扩充的控制系统的结构,以增强数控系统的柔性,在体系结构上给用户二次开发留有更多的余地,从而可以快速的响应新的加工需求。

概述了数控系统的发展现状,介绍了开放式数控系统的结构,在此基础上提出了一套NC嵌入PC型的开放式数控系统,并对其软硬件进行了研究。

数控系统是一种以PC为硬件平台的控制系统，PC以其良好的开放性成为数控系统的基础。

开放式数控系统按其结构可以分为：NC嵌入PC型、PC嵌入NC型以及全软件型，在分析了这几种数控系统的优缺点后，重点研究了NC嵌入PC型的开放式数控系统，对其软硬件进行分析，设计出了数控系统的总控制框图，并使用VB做出了数控系统的控制界面。

关键字：数控系统；NC嵌入PC型；运动控制卡；硬件；软件1兰州交通大学毕业设计（论文）AbstractNowadays the characteristic of openness of the CNC systems is becoming one of the most important directions of CNC development. The research of openness into the CNC systems aims to build a modular, reconfigurable and expandable architecture of CNC systems to improve the system’s flexibility and to enable the re-development of the systems. As a result, the CNC systems can respond to the market quickly and economically.Based on the general situation about NC system development, it presents the architecture of opening NC-embedded PC system. It introduces the hardware and software in this system. The CNC system, which is a kind of control system based on PC hardware platform, is categorized according to the different functions of PC in the system. The opening style computerized numerical control system can be divided into three forms according to their structure: NC embedded PC structure, PC embedded NC structure and the whole software model. After the analysis of the advantages and disadvantages of these types of CNC systems, the study focuses on the opening NC embedded PC system’s hardware and software. By analyzing the overall control of the CNC, the author designs the general system block diagram and develops the control interface of the NC system by VBKey words: Computerized numerical control (CNC) system; Opening; NC embedded PC; Motion control card; Hardware; Software2兰州交通大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

基于TMS320F2810的假手控制器设计
陈波;戎蒙恬;魏然
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2006(23)4
【摘要】应用TI(TexasInstruments)公司的最新TMS320F2810DSP,结合可编程步进电机控制器与可细分步进电机驱动器,设计了一个低功耗、小体积、具有丰富外设功能的假手控制器。

针对TMS320F2810的特点,给出了与DSP接口的电路与程序的设计方法。

该控制器结构紧凑,运行平稳,已成功应用于机器人仿人灵巧手系统。

【总页数】3页(P42-44)
【关键词】TMS320F2810;假手控制器;RS-232接口;低功耗设计
【作者】陈波;戎蒙恬;魏然
【作者单位】上海交通大学电子工程系;哈尔滨工业大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.基于TMS320F2810的小型无人机控制器的设计 [J], 孙毅;向锦武
2.基于TMS320F2810的异步电机直接转矩控制系统的设计 [J], 李岩;袁爱进;陈汝义
3.假手电机控制器及其控制软件的设计 [J], 赵京东;姜力;金明河;刘宏;蔡鹤皋
4.基于TMS320F2810的FF MCPA监控系统 [J], 黄健安
5.基于TMS320F2810的直流电机半桥驱动电路的设计 [J], 陈晓争;
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重庆理工大学机电一体化课程设计X-Y水平十字滑台说明书班级：学号：专业：机械设计制造及其自动化姓名：教师：时间：2015年6月22日-7月10日目录一、设计目的 (2)二、设计任务 (2)三、总体方案的确定 (3)1、机械传动部件的选择 (3)2、控制系统的设计 (4)四、机械传动部件的计算与选型 (4)1、导轨上移动部件的重量估算 (4)2、铣削力的计算 (4)3、直线滚动导轨副的计算与选型 (7)4、滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)5、步进电动机减速箱的选用 (13)6、步进电动机的计算与选型 (13)7、增量式旋转编码器的选用 (19)8、步进电机驱动器的选择 (19)9、联轴器的选择 (21)五、工作台机械装配图的绘制 (22)六、工作台控制系统的设计 (22)七、十字滑台运动控制程序的编制 (22)八、结语 (25)参考文献 (26)一、设计目的课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行设计训练，主要目的：1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其思想知识，学习总体的方案拟定，分析与比较的方法。

2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3、培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想4、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力二、设计任务1、设计题目X-Y数控工作台机电系统设计2、任务设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台。

要求可以设定工作台的运动速度，实现正向/反向点动、正向/反向连续运动、启动、停止、急停、软硬限位等功能。

3、主要设计参数1.立铣刀最大直径d=16mm2.立铣刀齿数Z=33.最大铣削宽度a c=10mm4.最大铣削深度a p=8mm5.加工材料为碳素钢6.X，Y方向的脉冲当量都为0.01mm/脉冲7.X，Y方向的定位精度都为±0.02mm8.工作台面尺寸为350mm×350mm,加工范围为450mm×450mm9.X,Y方向工作台空载最快移动速度都为2500mm/min10. X，Y方向工作台进给速度都为400mm/min三、总体方案的确定 1、机械传动部件的选择（1）导轨副的选用要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承载的载荷不大，但脉冲当量小(pmm y x /01.0==δδ)，定位精度高（max max 400/minx f y f v v mm ==），因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。

基于PMAC运动控制卡的数控系统的研究的开题报告一、研究背景随着机械加工技术的不断发展，数控技术作为该领域的代表性技术之一，得到了广泛的应用。

数控技术不仅提高了机械加工精度和效率，而且可以提高产品质量和加工的灵活性。

因此，数控系统的研究和开发对于促进机械加工技术进步和推动产业发展具有重要的意义。

针对数控系统的研究，目前主要采用的是基于PC的控制台或嵌入式系统。

然而，这些系统在运行速度和实时性方面受到限制，尤其是在高速运动或复杂运动控制时，常常无法满足要求。

因此，寻求一种高速、高性能的控制系统极为必要。

二、研究内容本研究将采用基于PMAC（Programmable Multi-Axis Controller）运动控制卡的数控系统。

该卡采用先进的DSP技术和FPGA技术进行高速计算，并具有快速的数据交换接口，可以实现高速、高精度的运动控制。

具体研究内容包括：1. 研究PMAC运动控制卡的原理和特点，分析其在数控系统中的应用优势。

2. 设计数控系统的硬件结构，包括运动控制卡、PC机、伺服电机及传感器等。

3. 开发数控系统的软件控制程序，实现运动控制和操作界面的设计。

4. 针对高速、高精度运动控制的需求，对系统进行性能测试和实验验证。

三、研究意义本研究以PMAC运动控制卡为核心，旨在探索一种高速、高精度的数控系统，具有以下意义：1. 提高数控系统的运行效率和精度，满足高速、多轴、复杂曲线等运动控制需求。

2. 推广PMAC运动控制卡的应用，为数控系统的开发提供新的技术手段。

3. 拓展数控技术的应用领域，促进机械加工技术的进步和发展。

四、研究方法本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体步骤为：1. 研究PMAC运动控制卡的原理和特点，分析其在数控系统中的应用优势，建立数学模型。

2. 设计数控系统的硬件结构，包括运动控制卡、PC机、伺服电机及传感器等，并进行连接测试和功能验证。

3. 开发数控系统的软件控制程序，实现运动控制和操作界面的设计，进行性能测试和参数优化。

目录一、实验目的、器材 (2)二、实验要求及技术参数要求 (2)三、X、Y轴滚珠丝杠螺母副的选择与计算 (3)四、X、Y轴步进电机的计算与选型 (4)4-1计算折算到X、Y轴电动机轴上的负载惯量 (5)4-2计算折算到X、Y轴电动机轴上的负载力矩 (5)4-3选择X、Y轴电机及驱动器 (5)五、X、Y轴联轴器的选择 (8)六、系统控制电路原理图及机械部分的结构示意图 (10)七、操作界面的设计及程序的编制 (11)八、自我总结 (16)九、参考文献 (17)一、实验目的、器材（1）实验目的1、能熟悉运动控制卡的二次开发流程。

利用MPC2810运动控制卡所提供的函数，能熟练使用VB平台，设计出能完成圆弧加工等加工工应用程序。

2、熟练掌握数控圆弧插补的算法。

3、掌握步进电机的基本原理及控制方法、选用计算方法、定位控制方法。

4、掌握步进电机机械传动系统的设计方法。

（2）实验器材计算机、MPC2810运动控制卡、步进电机驱动器、步进电机、二维工作台二、实验要求及技术参数要求（1）实验要求1、熟悉MPC2810运动控制卡、步进电机驱动器、步进电机及控制器的硬件接口，完成控制系统的电路连线的设计、驱动器的参数设定及电路连接。

2、机械系统设计要求：根据工作台的最大移动速度、定位精度、最大载荷等设计参数计算机械传动系统对电机的转动惯量及负载转矩的要求，选择电机、滚珠丝杆等零部件的型号及进给控制系统原件并进行验算。

3、编程实现电机的调速位置控制，包括：正、反转、加减速、启停、单步、连续运动、限位等，绘出程序框图。

4、MPC2810：要求完成圆弧及直线插补加工程序。

5、完成机械传动系统的设计，会出机械部分的结构示意图。

6、需要加工的零件图（2）技术参数要求1、两坐标分辨率，即脉冲当量δ=0.001mm/step；2、最大轴向载荷Fxmax=600N，Fymax=500N；3、工作台进给最快移动速度Vxmax=Vymax=5mm/s，三、X、Y轴滚珠丝杠螺母副的选择与计算表16-30，知与联轴器相连的轴端直径为Φ12，查P1336表16-39，精度等级选为3级精度，根据此精度查P1371表16-53，取丝杠长度为400mm。