iMC2800 PCI八軸運動控制卡
iMC2800P運動控制卡是基于第Ⅱ代iMC運動控制ASIC設(shè)計的PCI接口8軸運動控制卡。
(一)主要指標
(1) 控制周期:0.25 mS;
(2) 8軸獨立或同步控制;
(3)脈沖輸出最高頻率:10Mhz;
(4) 編碼器最高輸入頻率10MHz(禁止數(shù)字濾波時),或1.5MHz(使能數(shù)字濾波時);
(5) 32位的指令和反饋位置范圍(PULSE):
線性軸:-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647,即[-2^31,2^31);
環(huán)形軸:0 ~ 2,147,483,647,即[0,2^31);
(6) 位置誤差:≤ 1 PULSE;
(7)速度范圍(受限于隔離器件):-10000000 PULSE/S ~ 10000000 PULSE/S
例如,對于分辨率為10000 PULSE/轉(zhuǎn)的電機,轉(zhuǎn)速范圍為:+- 60000 RPM(轉(zhuǎn)/分);
(8)指令速度分辨率(誤差):小于0.003%
例如,對于分辨率為10000 PULSE/轉(zhuǎn)的電機,指令速度分辨率(誤差)小于: 1.7 * 10^-6 RPM(轉(zhuǎn)/分);
(9)48位精度電子齒輪傳動比;
(10)內(nèi)部48位的計算處理;
(11)事件指令處理時間< 0.1uS;
(12)高度集成的單芯片核心控制,高可靠性;
(13)所有輸入輸出信號均經(jīng)過隔離,高速信號:rms 2.5KV,I/O:rms 4KV,高抗干擾能力;
(14)所有輸入輸出均直接以EIA/TIA-422差分對或高電平(24V)進出控制卡,減少信號在傳輸過程中受到干擾;
(15)用戶可自設(shè)密碼對系統(tǒng)進行加密,保護知識產(chǎn)權(quán)利益。
(二)主要硬件特性
(1)脈沖+方向或正向脈沖+負向脈沖輸出模式可選,差分/單端(集電極開路)輸出可選;
(2)每軸均有正交編碼器接口,用于位置反饋;
(3)一個輔助編碼器接口,可用于電子手輪等外設(shè)輸入;
(4)每軸7個,共56個開關(guān)量輸入,可以使能為原點開關(guān)、正負極限開關(guān)、伺服報警等輸入,也可以作為普通輸入使用;
(5)1個全局停止開關(guān)輸入;
(6)24個開關(guān)量輸出。其中8個可以設(shè)置開關(guān)的通斷邏輯,另16個的通斷邏輯固定不可設(shè)置。最大容許電流為500mA,內(nèi)部預(yù)接反向續(xù)流二極管,可直接驅(qū)動小電流的繼電器、電磁閥等。
此外每軸還有3個輸出,其中1個專用于驅(qū)動器使能。另2個可以用于伺服驅(qū)動器的復(fù)位、指令脈沖禁止等輸出開關(guān),或用于普通輸出開關(guān),最大容許電流為50mA,連接大功率外設(shè)時需加驅(qū)動。
(三)主要控制功能
1. 每個軸支持線性軸和環(huán)形軸。
線性軸是指軸位置的范圍從負最大到正最大,即-2^32~2^32-1,例如直角坐標工作臺的軸。環(huán)形軸是指軸的位置在一個指定的范圍內(nèi)循環(huán),這在飛剪、傳輸帶等應(yīng)用場合非常有用。
2. 每個軸支持雙坐標系下的規(guī)劃運動:主坐標系統(tǒng)MCS和輔坐標系統(tǒng)PCS。
在主坐標系下的運動過程中,可同時執(zhí)行輔坐標系下的點到點或連續(xù)速度運動,得到疊加的運動效果。
3. 連續(xù)(速度)運動。
(1)支持同時存在主、輔兩個坐標系下的連續(xù)速度運動;
(2)先進的智能S速度曲線控制,加減速過程更平滑;
(3)速度斜升并到達目標速度的過程可以與其它變量同步,如與位移同步或與時間同步等;
4. 點到點運動
(1)支持雙坐標系下同時執(zhí)行點到點運動,實現(xiàn)復(fù)雜的疊加運動;
(2)雙坐標系均支持以絕對位置和相對距離的方式給出運動目標;
(3)雙坐標系均支持普通模式和跟蹤模式。
(4)先進的智能S曲線加減速規(guī)劃算法,支持非對稱的加速和減速過程,允許在運動過程中的任意時刻改變目標位置或移動速度。
(5)可以臨時暫停運動過程。
5. 電子齒輪運動模式。
(1)傳動比率為48位,實現(xiàn)超高精度的齒輪傳動,誤差小于一個最小位移單位。
(2)從動軸可以跟隨主動軸的各種指令位置值,或編碼器反饋值。
(3)支持自由的接合過程和同步的接合過程,接合時主動軸可以處于加速或勻速運動。
自由接合過程是指從動軸以加速度或減速度改變其速度,逐漸達到傳動速度;
同步接合過程是指當指定的位移或時間(同步源)變化指定的值時,從動軸達到傳動速度。
(4)可以在主動軸的任何狀態(tài)改變傳動比率。傳動比率改變后,也可以自由地或同步地進行速度斜升過程,逐漸達到新的傳動速度。
(5)脫離嚙合后的運行模式有兩種:按原傳動速度或指定速度運行(或減速停止)。
(6)支持自由的脫離嚙合過程和同步的脫離嚙合過程。
(7)可與事件指令結(jié)合,實現(xiàn)靈活、精準的同步運動。
(8)執(zhí)行電子齒輪運動的同時可以疊加輔坐標系下的點到點運動。例如,執(zhí)行機構(gòu)跟隨傳輸帶作電子齒輪運動,二者處于相對靜止狀態(tài),此時執(zhí)行機構(gòu)可在電子齒輪運動上再疊加點到點運動,以對工件執(zhí)行如打標、貼標簽等工藝動作。
6. 多軸線性同步運動。
即任意多個軸同時起動,同步到達目標位置,運動的過程是嚴格線性同步的。在運動過程中,可以改變線性運動的速度。
7. 電子手輪運動模式。
響應(yīng)速度快,運動平滑,所有軸都可以指定由同一個手輪控制。
8. 時間/位移非線性同步運動。
iMC提供一些不同于電子齒輪的非線性同步運動,以滿足某些應(yīng)用需求:
“時間-位移”同步運動(T-P):歷經(jīng)指定的時間,移動到指定的位移(可以是相對位移,也可以是絕對位置);
“位移-位移”同步運動(P-P):參考軸移動指定的位移時,指定軸移動到指定的位移(可以是相對位移,也可以是絕對位置);
“時間-速度”(T-V):歷經(jīng)指定的時間,指定軸達到指定的目標速度(連續(xù)速度運動模式下);
“位移-速度”(P-V):參考軸移動指定的位移時,指定軸達到指定的目標速度(連續(xù)速度運動模式下)。
9. 輪廓運動。
輪廓運動是指多個軸聯(lián)動,使執(zhí)行機構(gòu)沿輪廓曲線的軌跡移動,廣泛應(yīng)用于加工、紡織、雕刻、圍字、仿形等。
(1)具有專用于輪廓運動的緩沖器(CFIFO);
(2)運動點位數(shù)據(jù)由上位計算機計算產(chǎn)生,借助計算機的強大計算能力可以處理復(fù)雜的平面或空間曲線;
(3)iMC2內(nèi)部具有高精度樣條插補模塊,能對于上位機送入的運動點位數(shù)據(jù)(或微小線段)進行擬合,使輪廓運動的軌跡更平滑;
(4)參與輪廓運動的軸數(shù)不限。
10. 直線/圓弧插補。
iMC2800的直線/圓弧插補功能由上位機軟件模塊計算而產(chǎn)生點位數(shù)據(jù),通過輪廓運動模式實現(xiàn)。
(1)支持二維平面和三維空間的直線和圓弧;
(2)支持連續(xù)路徑插補,每段直線/圓弧都可以指定運行速度和終點速度;
(3)直線或圓弧段緩存在隊列中,在插補運動過程中可以追加直線或圓弧段(需要主機的多線程支持)。
11. 點動(JOG)。
點動實際上是連續(xù)速度運動模式的一種應(yīng)用,若點動按鈕是指主機應(yīng)用程序上的軟件按鈕,可由主機編程實現(xiàn)。也可以通過事件指令實現(xiàn)硬件按鈕控制的點動運動模式。
12. 搜尋及設(shè)置機械原點(回零)。
(1)可以向指定的方向自動搜尋原點,支持三類機械硬件:A. 僅有原點開關(guān);B. 原點開關(guān)+編碼器索引信號(Z相); C. 僅有編碼器索引信號。根據(jù)捕捉原點信號的方式不同共有七種方案供選擇。
(2)自動搜尋過程可以設(shè)置高速和低速兩個搜尋速度。
(3)可向任何一個方向出發(fā)搜尋原點,遇到限位自動返回。
(4)可以設(shè)置搜尋到原點位置后,自動移動到指定的位置(homestpos)。
(5)可以設(shè)置原點位置的偏移值(homepos)。
(6)可以指定檢測原點開關(guān)的上升沿或下降沿
(7)可以直接使用探針信號或主編碼器的索引信號來設(shè)置原點,且可以是僅設(shè)置一次,或每次檢測到信號都設(shè)置原點。
(8)主機在任何時候(包括運動中)都可以通過指令直接設(shè)置當前點為原點。
(9)可以通過事件指令靈活實現(xiàn)用戶自定義的設(shè)置原點方式。
13. 基于事件觸發(fā)的同步運動
iMCⅡ芯片內(nèi)部具有獨創(chuàng)的事件處理機,通過一種實時事件處理機制(Event-Driven Motion,EDM)來實現(xiàn)高速高精同步運動。
14. 其它輔助功能
如暫停、位置斷點、位置捕獲、計時等。
15. 運動平滑
先進的智能平滑算法,使速度的導(dǎo)數(shù)(加速度)連續(xù),平滑加減速過程,平滑因子可設(shè)。
16. 位置誤差補償。
iMC2800具有靜止誤差補償功能,即在規(guī)劃運動完成時進行誤差補償,保證誤差始終處于一個可設(shè)定的“窗口”范圍內(nèi),既保證定位精度,又避免振動的產(chǎn)生,可輕易實現(xiàn)全閉環(huán)控制。補償?shù)乃俣瓤稍O(shè)置。
17. 錯誤與安全
iMC2800提供多級錯誤檢測及安全防護功能:
(1)加速度限制;
(2)速度限制;
(3)外部設(shè)備錯誤監(jiān)測(如伺服報警等);
(4)硬件限位開關(guān);
(5)軟件位置限位;
(6)指令位置異常監(jiān)測;
(7)嚴重位置誤差(如電機受堵等);
(8)位置誤差超限;
(9)急停。
18. 運動狀態(tài)標識
運動狀態(tài)標識用于標識規(guī)劃運動是否完成或電機是否靜止,主要有:主(輔)坐標系規(guī)劃運動完成標識、是否完成所有運動、電機是否靜止、同步是否結(jié)束,是否正處于速度斜升過程等。
19. 動態(tài)跟隨窗口
iMC2800實時監(jiān)測誤差是否超出指定的“窗口”范圍,可用于對系統(tǒng)的動態(tài)跟隨性能是否惡化進行預(yù)警。
20. 位置反饋
每個軸都有正交編碼器接口,可以連接旋轉(zhuǎn)型編碼器或線性光柵尺等正交編碼傳感器,用于位置反饋,實現(xiàn)半閉環(huán)或全閉環(huán)控制。得益于靜止誤差補償功能,步進電機系統(tǒng)也可以添加編碼器位置傳感器實現(xiàn)閉環(huán)控制。
(四)其它提供的輔助應(yīng)用開發(fā)資源
1、iMCSOFT:運動控制系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試平臺
iMCSOFT是本公司針對iMC系列運動控制卡開發(fā)的應(yīng)用開發(fā)調(diào)試軟件,用于輔助用戶加快運動控制應(yīng)用的開發(fā)過程。注:iMCSOFT軟件下的編程采用一種類似于BASIC的語言,語法簡單、易用。
如:
for a=0 to 4 do ;循環(huán)執(zhí)行5次
wr mcsdist 40400 1 ;軸1主坐標系移動40400的相對距離
wr mcsgo -1 1 ;主坐標系的點到點運動開始
wz moving 1 ;等待運動結(jié)束
next
2、動態(tài)鏈接函數(shù)庫。
用戶可調(diào)用函數(shù)庫用C、C++、VC++、VB、.Net等高級語言編寫Windows下的應(yīng)用軟件。在iMCSOFT下使用的指令,絕大多數(shù)都能在動態(tài)鏈接函數(shù)庫中找到對應(yīng)的函數(shù),且格式相似,因此,只要在iMCSOFT平臺下編程調(diào)試了的控制功能,都可以用高級語言調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)編程實現(xiàn),從而可以快速地開發(fā)出用戶的應(yīng)用軟件。
3、iMCSOFT的例子程序以及VC、VB下的例子程序,通過這些例子程序,用戶可以快速地了解控制卡的編程方法。
(五)操作環(huán)境
操作溫度:0 ~ 60 ℃
儲存溫度:-20 ~ 80 ℃
濕度:5% ~ 90% 無凝結(jié).
(六)聯(lián)系我們:
電話:020-39337878
網(wǎng)址:http://www.gzyanwei.com/
(1)iMC2800P PCI八軸運動控制卡 X 1塊;
(2)SCSI68 接線卡 X 3塊 ;
(3)1.5~1.8米 SCSI68P 公-公連接線纜 X 3條;
(4)SCSI68壓線公-壓線母&擋板 連接排線 X 2條
(5)光盤。
說明: 該卡為八軸,所有信號由3個SCSI-68 的插座(AP1、AP2、IOP)引出,其中AP1直接固定安裝在PCI擋板上,AP2和IOP可直接通過SCSI68P連接線纜與接線板連接,也可通過 “SCSI68壓線公-壓線母&擋板” 引出,擋板可固定在機箱上,再通過SCSI68P公-公的連接線纜與接線板連接,非常靈魂可靠。如下圖所示: