运动控制卡在插件机中的运用

运动控制卡在插件机中的运用

运动控制卡在插件机中作用于控制电机运行以实现插件等机械动作,又称为电机控制卡工作于计算机上,插于PCI或 ISA总线插槽中,用于控制步进电机和伺服电机的板卡。其结构主要由运动控制微处理器、PCI 接口、输入、输出端口等部分组成。以深圳雷塞科技公司的 DMC5200运动控制卡为例,电机控制卡原理结构如图所示。

运动控制卡原理结构图
运动控制卡原理结构图

运动控制卡工作原理

操作员给予PC机指令,通过CPU发送指令到运动控制卡PCI,经有运动控制微处理器,发出脉冲指令,控制电机运转到达指定位置,然后运动控制器将指令结果回传到PC机,显示在显示器上,供操作员查阅,这就是运动控制卡工作原理在插件机中的运用过程。

DMC5200 运动控制卡

DMC5200 系列是基于PC总线的高性能运动控制卡,可控制多达两个步进或伺服电机。此系列具有即插即用、最高5MHZ 脉冲频率、两轴线性插补、两轴圆弧插补、S 曲线减振功能、编码器反馈Z信号精密找零、随时变速等高级功能本产品配有WIN95/98/NT/2000 下的动态链接库,方便客户编写自己的应用软件同时提供MOTION5000 调试示范软件,可演示此卡功能。方便客户测试控制卡以及电机驱动系统。DMC5200 的通用输出口是8个,通用数字输入口一般8个,通过软件设置不用的INP SD PCS LTC CLR 输入口可用作通用数字输入口最多有18个输入口,DMC5200 输入/输出采用一个68 脚SCSI- II型连接器。

运动控制模式

采用脉冲输出模式,由控制卡 DMC5200 发出脉冲,控制步进电机移动一个步距角,实现位置运动的精确控制。DMC5200 卡可以输出两类脉冲信号一种为脉冲+方向形式单脉冲,一种为正脉冲+反脉冲双脉冲形式。

单脉冲模式中信号图如下

单脉冲模式
单脉冲模式

双脉冲模式中信号图如下

双脉冲模式信号图
双脉冲模式信号图

DMC5200卡上 J1~J4跳线开关用来设置脉冲输出方式为差分或开集电极方式:

X1 针脚号针脚名差分输出1和2短路开集电极输出2和3短路
1PUL1+J1J1
3DIR1+J2J2
35PUL2-J3J3
37DIR2-J4J4
脉冲输出方式的设置

本装置选用单脉冲模式,所以跳线开关 J2和 J3短路。

DMC5200运动控制卡接口介绍

本实验只用到 X1接口,X1接口是电机控制 I/O 信号的第一轴和第二轴接口,为 SCSI- 型68 针插座。本实验使用的接口如下图所示:

序号名称I/O说明序号名称I/O说明
1PUL1+O第一轴输出脉冲信号(+)35PUL2+O第二轴输出脉冲信号(+)
2PUL1-O第一轴输出脉冲信号(-)36PUL2-O第二轴输出脉冲信号(-)
3DIR1+O第一轴输出方向信号(+)37DIR2+O第二轴输出方向信号(+)
4DIR1-O第一轴输出方向信号(-)38DIR2-O第二轴输出方向信号(-)
DMC5200卡部分接口说明

电机控制卡的对每一轴都发出两个信号,PUL 用来输出脉冲信号,控制步进电机转动的角度;DIR 用来输出方向信号,控制步进电机正转或者反转。脉冲输出模式有两种:双脉冲模式或脉冲+方向模式,用户可设定 J1-J4 跳线来设定采用哪种控制模式,如表所示:采用双脉冲输出模式,则跳线开关 J1 和J2 短路,每一轴的输出信号可以分成一对正负相反的信号,如 PUL1 可分解为
PUL1+和 PUL1-。 采用单脉冲输出模式,则跳线开关 J2 和 J3 短路。当选择这种模式时,DMC5200 卡的 PUL-和 DIR-接口分别作为脉冲和方向信号的输出端。

以上内容是运动控制卡在插件机中的信号传送控制模式,主要集中以DMC5200运动控制卡为例,说明了信号传送的具体内容。

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