運(yùn)動控制卡
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時間：2011/8/11 10:01:21
運(yùn)動控制卡作為數(shù)控沖床開放式數(shù)控系統(tǒng)中的一個重要模塊近年來得到迅速的發(fā)展。運(yùn)動控制卡是以微處理器為核心，以傳感器為輸入控制信號，輸出脈沖或電壓信號控制電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動控制的一種控制裝置。與傳統(tǒng)的數(shù)控裝置相比，運(yùn)動控制卡主要有以下特點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)形式模塊化，可以方便的相互組合，建立適用不同場合、不同功能需求的控制系統(tǒng)。
(2)操作簡單，在PC機(jī)上經(jīng)簡單編程即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制，而不一定需要專數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床數(shù)控系統(tǒng)及其它關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與研究門的數(shù)控軟件。
(3)可以較大程度上縮短新產(chǎn)品的研制開發(fā)周期，有利于使用者開發(fā)自己的品牌產(chǎn)品。
1、運(yùn)動控制卡的結(jié)構(gòu)原理
當(dāng)前我國的運(yùn)動控制卡技術(shù)發(fā)展迅速，有不少廠家都推出了運(yùn)動控制卡產(chǎn)品。其中固高科技是起步較早、技術(shù)較成熟的一家運(yùn)動控制卡生產(chǎn)廠家。我們采用的是基于PCI插槽的GT系列四軸運(yùn)動控制卡。
圖2-7 GT-400SV運(yùn)動控制卡原理圖
下面以固高的一款PCI運(yùn)動控制卡GT-400SV為例介紹其原理。結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-7所示；DSP（數(shù)字信號處理器）是一種微處理器，也是此運(yùn)動控制卡的運(yùn)算核心。FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）是一種可編程邏輯器件，可以以開發(fā)軟件的形式開發(fā)硬件，實(shí)時改變器件功能。PCI橋是專門用于PCI接口板和PC通訊的器件。CNI和CN2是運(yùn)動控制卡控制端的輸入輸出口。其中CN1為62管腳，控制四個軸及編碼器；CN2也為62管腳，控制通用輸入輸出。
2、運(yùn)動控制卡的連接
運(yùn)動控制卡是數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床整個控制系統(tǒng)的核心，是整個控制電路連接的樞紐，主要控制單元均與它相連接，如圖2-8所示。
運(yùn)動控制卡的PCI接口接在PC機(jī)的PCI插槽上，兩個輸入輸出端口CN1、CN2通過引線連接到端子板的對應(yīng)接口上。端子板是一塊用來和其他控制單元連接的接口電路。CN3為端子板的電源接口。CN4為串行通訊接口，運(yùn)動控制卡還提供了串行通訊方式與主機(jī)交換信息的方法，采用RS-232接口通訊。CN5、CN6、CN7、CN8為伺服電機(jī)驅(qū)動器接口，每個接口均包括一個伺服電機(jī)的脈沖控制信號、驅(qū)動報(bào)警、驅(qū)動允許、驅(qū)動報(bào)警復(fù)位以及編碼器信號。CN9、CN10為輔助編碼器輸入接口，用于控制其他需要位置控制的單元。CN11為可選的模擬量輸入接口。CN12為四個軸的限位信號及安全信號接口，連接四個軸的限位傳感器和安全傳感器。CN13為通用輸入接口，可直接連接16個輸入，CN14為通用輸出接口，可直接連接16個輸出。
