PMAC多轴运动控制卡学习(硬件)Word格式.docx
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3.1板卡安装 7
3.2控制卡供电 7
3.2.1数字电源供电 7
3.2.2DAC(数字/模拟转换)输出电路供电 7
3.2.3标志位供电 8
3.3限位及回零开关 8
3.3.1限位类型 8
3.3.2回零开关 8
3.4电机信号连接 8
3.4.1增量式编码器连接 8
3.4.2DAC输出信号 9
3.4.3脉冲&
方向(步进)驱动 10
3.4.4放大器使能信号(AENAn/DIRn) 10
3.4.5放大器错误信号(FAULT-) 10
3.4.6可选模拟量输入 11
3.4.7位置比较输出 11
3.4.8串行接口(JRS232) 11
3.5设备连接示例 11
3.6接口及指示灯定义 13
3.7跳线定义 15
3.8TurboPMACClipper端口布置及控制结构图 19
附件 21
1.接口各针脚定义 21
2.电路板尺寸及孔位置 30
PMAC控制卡学习(硬件)
第一章PMAC简介
1.1PMAC的含义和特点
1.PMAC的含义:
PMAC是programmultipleaxiscontroller可编程的多轴运动控制卡。
2.PMAC的特点:
PMAC卡是美国DeltaTau公司九十年代推出的多功能运动控制器,能够提供运动轴控制,PLC控制和数据采集等多种功能。
1.2PMAC的分类及区别
1.2.1PMAC的分类
1.PMAC卡按控制电机的控制信号来分:
有1型卡和2型卡。
1型卡控制信号为±
10V模拟量,主要用速度方式控制伺服电。
2型卡输出PWM数字量信号,可直接变为PULSE+DIR信号,来控制步进电机和位置控制方式的伺服电机。
2.PMAC卡按控制轴数来分:
有2轴卡(MINIPMACPCI),4轴卡(PMACPCILite,PMAC2PCILite,PMAC2A-PC/104及Clipper),8轴卡:
(PMAC-PCI,PMAC2-PCI,PMAC2A-PC/104及Clipper),32轴卡:
(TURBOPMAC和TURBOPMAC2)。
3.PMAC卡按通讯总线形式分:
有ISA总线,PCI总线,PCI04总线,网口和VME总线。
PMAC各种轴数的1型和2型卡,都有上述的计算机总线方式供选择。
PMAC除上述板卡形式外,还可以提供集成的系统级产品.有:
UMAC,IMAC400,IMAC800,IMACflexADVANTAGE400,ADVANTAGE900等。
1.2.2PMAC1型卡与2型卡的主要区别
PMAC1
PMAC2
CPU时钟(缺省)
20MHZ
40MHZ
控制信号形式
DAC模拟量
PWM数字量
双端口RAM选项
只有8轴卡不在板
在板
在板I/O点数
16IN16OUT
32IN/OUT+8IN8OUT
常用接线板
ACC8DACCP
ACC8FACC8SACC8E
第二章TurboPMACClipper控制器硬件配置
2.1TurboPMACClipper控制器简介
TurboPMACClipper控制器(TurboPMAC2Eth-Lite)是一款具备全部TurboPMAC特征的,用于对成本极端敏感的应用的多轴运动控制器。
这种功能强大的,但是又同时具备结构紧凑和超高性价比优点的多轴运动控制器,标准版本即带有Ethernet以太网和RS232通讯接口以及内置I/O。
Clipper控制器不仅采用了一颗完整的TurboPMAC2-CPU而且提供了一个四轴伺服或步进控制加32个数字I/O点的最小配置,控制轴数和I/O还可以扩展。
2.2TurboPMACClipper硬件配置
l电路板尺寸是110mm×
220mm;
l80MHzDSP56303TurboPMACCPU(CPU时钟频率为80MHZ);
l256kx24用户SRAM(即静态随机存储器,是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。
存储容量为256K,地址线有24条。
);
l1Mx8flashmermory用于备份及固件存储;
(闪存是一种非易失性存储器,即断电数据也不会丢失。
内存为1M,8条I/O接口。
lRS-232串行接口;
( 计算机上的通讯接口之一,通常RS-232接口以9个引脚
(DB-9)的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232接口,分别称为COM1和COM2。
l100Mbps以太网接口;
(传输速率100Mbps=100/8=12.5MB/s)
l480MbpsUSB2.0接口;
l4通道轴接口电路,每个通道包含:
Ø
在板模拟量±
10V(12位)输出(输出的量为模拟量即为“模拟量输出”。
最常用的地方是电子技术领域,比如DA转换输出的即为模拟电流/电压(连续变化的电流/电压),模拟整流电路输出的也是模拟量。
在板脉冲加方向数字输出;
3通道差分/单端编码器信号输入(差分信号:
差分传输在两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。
差分信号传输的是两根信号之间的电平差。
单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差。
5个标志信号输入(限位,回零,报警等),2个标志信号输出;
lUVWTTL-level霍尔传感器输入(霍尔效应是电磁效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的平行于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。
这个电势差也被称为霍尔电势差。
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,用途有:
检测磁场或磁特性,位移测量,力测量,角速度测量,线速度测量等。
TTL电平信号(TTL-level)是一种采用二进制规定表示的数据信号,TTL的电源工作电压是5V,所以TTL的电平是根据电源电压5V来定的,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
)。
l50针IDC接头的放大器/编码器接口(IDC即InternetDataCenter,即互联网数据中心是基于Internet网络,为集中式收集、存储、处理和发送数据的设备提供运行维护的设施基地并提供相关的服务。
IDC提供的主要业务包括域名注册查询主机托管(机位、机架、机房出租)、资源出租(如虚拟主机业务、数据存储服务)、系统维护(系统配置、数据备份、故障排除服务)、管理服务(如带宽管理、流量分析、负载均衡、入侵检测、系统漏洞诊断),以及其他支撑、运行服务等。
)
IDC接头
l34针IDC接头的标志位接口;
l4针Molex供电接口(5V,±
12V(±
12V仅为模拟量输入或输出时使用),GND);
Molex接头
lPID/陷波/前馈控制算法(PID控制算法是将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成,对被控对象进行控制。
PID控制器(亦称PID调节器)是应用最为广泛的一种自动控制器。
陷波,是电力电子装置在正常工作情况下,交流输入电流从一相切换到另一相时产生的周期性电压扰动。
陷波器是利用压电效应制成的带阻滤波器,它的作用是阻止或滤掉信号中有害分量对电路的影响。
前馈控制指通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势,正确预计未来可能出现的问题,提前采取措施,将可能发生的偏差消除在萌芽状态中,为避免在未来不同发展阶段可能出现的问题而事先采取的措施,是在企业生产经营活动开始之前进行的控制,是一种开环控制。
l32个通用TTL电平I/O点(方向可控):
16位复用端口,支持DeltaTau的I/O附件(系统在复用端口上进行通讯,只对输入的信息进行字符匹配,不对网络数据进行任何拦截、复制类操作,所以对网络数据的传输性能丝毫不受影响。
16位Opto端口,支持Opto-22类型设备(OPTO22是PAC产品之一,由美国opto22公司生产制作,目前全球唯一提供终身保用承诺的工控产品。
l2路手轮端口,每路包含:
正交编码器输入;
脉冲(PFM或PWM)输出(开关电源的控制技术主要有三种:
(1)脉冲宽度调制(PWM);
(2)脉冲频率调制(PFM);
(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)。
脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。
PFM:
(Pulse
frequency
modulation)
脉冲频率调制是一种脉冲调制技术,调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。
由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM)。
2.2.2TurboPMACClipper控制器可选附件
2.2.2.1轴接口板
lACC-1P-4通道轴扩展接口板,反馈和I/O扩展接口板;
lACC-8ES-4通道模拟量输出接口板;
lACC-8FS-4通道数字PWM输出接口板。
(接口板主要用途:
1.通过并口线与电脑并口连接,输出部分电机驱动器连接,即可用电脑直接控制电机的运动,支持MACH、KCAM等软件2.有功率输出接口,且每个功率输出都可以分别用不同的电压控制,最高控制电压100V。
其中主轴并口为PWM调速控制,可在MACH3软件中实现调速控制,继电器控制并口可接MACH3软件中控制开关;
2.有限位和急停接口,简单的连接两根线就可以实现限位和急停功能,并且限位和急停接口都有光耦与并口隔离。
2.2.2.2反馈接口板
lACC-51S-x4096高分辨率正弦编码器细分板;
lACC-8TS-ACC-28B附件的高分辨率模拟量输入扩展接口板。
2.2.2.3数字I/O接口板
第三章TurboPMACClipper设备连接
一般的,用户使用带端接模块的扁平电缆与Clipper进行连接,建议使用下列接线端子:
l34针IDC接头(Phoenix产品编号2281063)DeltaTau产品编号100-FLKM34-000
l50针IDC接头(Phoenix产品编号2281089)DeltaTau产品编号100-FLKM50-000
3.1板卡安装
Clipper一般作为独立板卡控制器使用,在电路板的四个角和板的边缘均有安装孔。
ACC-1P或其他附件卡在Clipper电路板的叠放次序与使用无太大关系。
3.2控制卡供电
3.2.1数字电源供电
Clipper电路板与其他附件卡正常工作
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- PMAC 运动 控制 学习 硬件