运动控制卡资料
运动控制卡说明书
第一章概述1.1 PCI_SERVO4四轴运控卡的软硬件简介PCI_SERVO4四轴运控卡是基于PC机PCI总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元，它与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；该卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。
每块该卡可控制4轴步进电机或数字式伺服电机，并支持多卡共用，以实现多于四个运动轴的控制；每轴均可输出脉冲和方向信号，以控制电机的运转；同时，可外接原点、减速、限位等开关信号，以实现回原点、保护等功能，这些开关信号由该卡自动检测并作出反应。
另外，该卡还提供了适用于伺服系统的伺服使能和偏差清零信号接口，以及供用户使用的通用I/O接口。
该卡采用先进的专用控制芯片，具有梯形及S形升降速曲线，最高输出频率可达4MHz，带有编码器反馈端口，主要适用于数字式交流伺服系统或闭环的步进电机控制系统。
该卡配备了功能强大、内容丰富的运动控制驱动软件工具。
该卡在插补算法和运动函数的执行效率方面采用了更有效的方法，提高了插补精度、插补速度和实时性。
这些软件工具主要分为示范软件和运动函数库两大类。
利用PCI_SERVO4的示范软件既可以很快地熟悉该卡的软、硬件功能，又可以方便快捷地测试执行电机及驱动系统在完成各种运动时的性能特性。
该卡运动函数库用于二次开发，用户只要用VC＋＋或Visual Basic等支持DLL调用的开发工具编制所需的用户界面程序，并把它与该卡运动库链接起来，就可以开发出自己的控制系统，例如：数控系统、检测设备、自动生产线等。
该卡的运动函数库能够完成与运动控制有关的复杂细节（比如：升降速、直线插补、圆弧插补等），这样就可以大大缩短控制系统的开发周期。
1.2PCI_SERVO4的结构PCI_SERVO4控制卡作为开发运动控制系统的平台，其结构是开放式的。
运动控制卡
运动控制卡
在工业自动化领域中，运动控制卡扮演着至关重要的角色。
运动控制卡是一种
专门用于控制机器人、机床、自动生产线等设备的硬件设备，它能够实现运动控制、位置控制、速度控制等功能。
本文将介绍运动控制卡的基本原理、工作方式和应用领域。
运动控制卡的基本原理
运动控制卡是一种集成了运动控制器、输入输出模块、控制算法等功能的硬件
设备。
其基本原理是通过接收外部传感器的反馈信号，不断比较设定值和实际值之间的差异，然后采取相应的控制措施来调节执行器的运动状态，以实现特定的运动控制任务。
运动控制卡的工作方式
运动控制卡通常由运动控制芯片、控制接口、输入输出接口等组成。
当外部传
感器检测到物体位置或速度发生变化时，传感器会向运动控制卡发送信号。
运动控制卡根据接收到的信号计算出执行器需要调整的位置或速度，然后通过输出接口向执行器发送控制信号，控制执行器的运动状态。
运动控制卡的应用领域
运动控制卡广泛应用于工业机器人、数控机床、自动化生产线等领域。
在工业
机器人中，运动控制卡可以实现机器人的精准定位、路径规划和运动控制，从而提高生产效率和产品质量。
在数控机床中，运动控制卡能够控制机床的进给运动、主轴转速等参数，实现加工工件的精准加工。
在自动化生产线中，运动控制卡可以实现生产线设备的协调运动、同步运行，提高生产效率并减少人力成本。
综上所述，运动控制卡在工业自动化领域中扮演着非常重要的角色，它不仅可
以提高生产效率和产品质量，还可以降低人力成本，推动工业自动化的发展进程。
期待未来运动控制卡在更多领域展现出更广阔的应用前景。
运动控制卡的工作原理是
运动控制卡的工作原理是运动控制卡是一种专门用于控制机器人及其他类似设备的电子控制系统。
它主要由控制器、输入输出模块、执行器、编码器等组成。
运动控制卡能够通过对执行器的控制来实现运动控制，从而完成特定的动作。
控制器是运动控制卡的核心部分，它通过控制执行器的转速、转向以及位置等参数，来实现精准的运动控制。
控制器一般采用现场可编程门阵列或数字信号处理器的技术，以实现对控制程序的灵活调整和改变。
输入输出模块负责将外部的信号输入到控制器中，并将控制器产生的信号输出到执行器中。
输入输出模块一般包括数字输入输出模块和模拟输入输出模块两种，数字输入输出模块主要负责传输二进制数据，而模拟输入输出模块则可以传输连续的模拟数据。
执行器是运动控制卡的输出端，它们可以是电机、液压或气动系统等。
执行器接受来自控制器的信号，并将其转化为相应的转速或力度等物理信号，从而实现运动控制。
编码器则是对执行器运作过程中的位置信息进行反馈的重要组成部分。
编码器会将执行器的位置信息转化为数字信号，并将其传递给控制器。
控制器与编码器进行数据比对和同步，以确保执行器在设定的位置和速度下运动。
在运动控制卡中，还需要进行运动规划和路径规划，以减少运动过程中的能量浪费，提高设备的运动效率和工作稳定性。
运动规划会根据设备的运行状态以及任务要求，对设备的运动轨迹进行优化。
路径规划需要对设备的移动路径进行设计和规划，来实现高效的运动控制。
总之，运动控制卡通过将控制器、输入输出模块、执行器和编码器等多种组件相互协调，实现对机器人和运动设备的精细控制和管理。
它具有灵活、高效、精密等优点，是现代工业和服务设备中不可或缺的核心部分。
运动控制卡原理
运动控制卡原理运动控制卡是一种用于控制运动设备的电子设备，它负责接收来自计算机或其他控制装置的指令，并将其转化为电压或电流信号，以驱动电动机或执行器进行相应的运动。
运动控制卡通常由控制芯片、接口电路、输入输出电路、时钟电路等组成。
运动控制卡的主要原理是通过接口电路与计算机或其他控制装置进行通信。
接口电路将计算机或控制装置发送的指令解析成控制信号，并将其传送给控制芯片。
其中，控制芯片是运动控制卡的核心部件，它负责解码控制信号并生成相应的电压或电流输出信号。
输出信号通过接口电路传送给电动机或执行器，从而实现运动设备的控制。
在具体实现中，运动控制卡可以通过不同的控制方式实现不同的运动控制功能。
一种常见的方式是脉冲方向控制。
在这种控制方式下，控制芯片生成脉冲信号，脉冲信号的频率和方向决定了电动机或执行器的运动速度和方向。
通过改变脉冲信号的频率和方向，可以实现运动设备的加速、减速和定位运动。
另一种常见的控制方式是模拟控制。
在这种控制方式下，控制芯片生成模拟信号，模拟信号的大小表示电动机或执行器的运动速度或位置。
通过改变模拟信号的大小，可以实现运动设备的连续运动和定位运动。
模拟控制通常使用PID控制算法来实现，可以根据实际运动状态和目标运动状态的差异，自动调整模拟信号的大小，使运动设备达到期望的运动效果。
除了脉冲方向控制和模拟控制，运动控制卡还可以支持其他的运动控制方式，如步进电机控制、伺服电机控制、位置同步控制等。
这些控制方式需要运动控制卡具备相应的硬件和软件支持。
运动控制卡的性能主要由其控制芯片的性能决定。
控制芯片通常具备较高的计算能力和多路输入输出接口，能够实现复杂的运动控制算法和高精度的运动控制。
同时，控制芯片还需要具备较强的稳定性和抗干扰能力，以保证运动设备能够稳定运行。
总结起来，运动控制卡是一种用于控制运动设备的电子设备，通过与计算机或其他控制装置的通信，将控制指令转化为电压或电流信号，实现对电动机或执行器的驱动和控制。
运动控制卡概述
运动控制卡概述∙∙主要特点∙SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器功能介绍:高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心，控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动，可脱离PC机独立工作。
●G代码编程采用ISO国标标准G代码编程，易学易用。
既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码，也可以在PC机上编程，然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。
●示教编程可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教，编写简单的轨迹控制程序，不需要学习任何编程语言。
●USB通讯口和U盘接口支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。
可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数，也可用U盘拷贝程序。
●程序存储功能程序存储器容量达32M，G代码程序最长可达5000行。
●直线、圆弧插补及连续插补功能具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。
应用场合:电子产品自动化加工、装配、测试半导体、LCD自动加工、检测激光切割、雕铣、打标设备机器视觉及测量自动化生物医学取样和处理设备工业机器人专用数控机床特点:■不需要PC机就可以独立工作■不需要学习VB、VC语言就可以编程■32位CPU, 60MHz, Rev1.0■脉冲输出速度最大达8MHz■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲■2-4轴直线插补■2轴圆弧插补■多轴连续插补■2种回零方式■梯型和S型速度曲线可编程■多轴同步启动/停止■每轴提供限位、回零信号■每轴提供标准伺服电机控制信号■通用16位数字输入信号，有光电隔离■通用24位数字输出信号■提供文本显示器、触摸屏接口技术规格:运动控制参数运动控制I/O 接口信号通用数字 I/O通用数字输入口通用数字输出口28路，光电隔离 28路，光电隔离，集电极开路输出 通讯接口协议。
运动控制卡概述
运动控制卡概述∙∙主要特点∙SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器功能介绍:高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心，控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动，可脱离PC机独立工作。
●G代码编程采用ISO国标标准G代码编程，易学易用。
既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码，也可以在PC机上编程，然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。
●示教编程可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教，编写简单的轨迹控制程序，不需要学习任何编程语言。
●USB通讯口和U盘接口支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。
可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数，也可用U盘拷贝程序。
●程序存储功能程序存储器容量达32M，G代码程序最长可达5000行。
●直线、圆弧插补及连续插补功能具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。
应用场合:电子产品自动化加工、装配、测试半导体、LCD自动加工、检测激光切割、雕铣、打标设备机器视觉及测量自动化生物医学取样和处理设备工业机器人专用数控机床特点:■不需要PC机就可以独立工作■不需要学习VB、VC语言就可以编程■32位CPU, 60MHz, Rev1.0■脉冲输出速度最大达8MHz■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲■2-4轴直线插补■2轴圆弧插补■多轴连续插补■2种回零方式■梯型和S型速度曲线可编程■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号，有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口技术规格: 运动控制参数运动控制I/O 接口信号通用数字 I/O通用数字输入口 通用数字输出口28路，光电隔离28路，光电隔离，集电极开路输出通讯接口协议控制器电源与尺寸主要接口插座定义：2 3 4 5 6 7 8 9 10EGNDINPUT9INPUT10INPUT11INPUT12INPUT13INPUT14INPUT15INPUT16121314151617181920OUT15OUT14OUT13OUT12OUT11OUT10OUT9COMEGND2345OUT23OUT22OUT21OUT2078910OUT18OUT17EGND软件:提供PC模拟触摸屏软件；PC G 代码编译软件。
运动控制卡
运动控制卡组件：控制卡，接线盒，连接电缆，扩展电缆端口介绍：3个端口端口介绍：连线板与外部连线脉冲及方向控制信号差分及单端跳线差分输出跳线设置单端输出跳线设置控制卡拨码设置拨码开关示意图控制产品与驱动器脉冲模式知识 使用运动控制产品前，需要匹配控制单元(如雷赛控制卡)，与被控制单元(步进驱动器或伺服驱动器)之间的脉冲模式。
雷赛运动控制卡的脉冲模式需要用软件调用函数进行设置。
下图是雷赛控制卡测试软件的脉冲模式设置界面，脉冲模式分2大类别，共6种。
1.、单脉冲模式或PUL+DIR模式2、双脉冲模式或CW/CCW模式另外，为了正确匹配控制卡与驱动器，它们之间的硬件电路连接也需要进行配置。
雷赛的控制卡产品兼容2种方式，电路简图如下，配置细节请参见“安装接线”板块下与各产品相关的内容。
方式1 ：差分方式，此方式抗干扰能力强，几乎所有的伺服驱动器都采用该模式。
方式2：单端方式，此方式抗干扰能力弱，传统的步进驱动器都采用该模式。
1、控制产品输出给外部的电源控制产品能输出给外部的电源，是唯一提供给外部编码器或光栅尺的电源，该电源是5VDC电源，并非全部的雷赛控制产品能提供该5VDC电源，具体需要参考雷赛产品手册。
控制卡5VDC电源来自→ PC主机电源。
独立式控制器5VDC电源来自→内部DC-DC转换电路2、控制产品需要外部提供的电源控制卡芯片及内部电路需要的电源来至PC主机电源，通过PC机主板PCI硬件接口提供。
控制卡/器的外部I/O需要的24VDC电源由外部独立电源提供，如明纬，衡浮的24VDC 开关电源。
1、默认的输入Input与输出Output都使用外部24VDC电源。
2、对于外部24VDC电源，要求用户提供单独24VDC开关电源，避免与步进驱动器共用。
电源的输出功率根据实际设备使用的输入、输出的总功率来定，通常开关电源总功率不小于实际需求总功率的1.2倍。
3、关于输出口的驱动能力解释手册上注明采用光耦合隔离输出的，其驱动能力在24VDC电源时为50mA，约1.5W。
运动控制卡简介
运动控制卡是一种基于PC机及工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。
运动控制卡是基于PC总线，利用高性能微处理器（如DSP）及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡，包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能，它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。
脉冲计数可用于编码器的位置反馈，提供机器准确的位置，纠正传动过程中产生的误差。
数字输入/输出点可用于限位、原点开关等。
库函数包括S型、T型加速，直线插补和圆弧插补，多轴联动函数等。
产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的位置控制系统和基于PC的NC控制系统。
具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起，使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能,这些功能能通过计算机方便地调用。
现国内外运动控制卡公司有美国的GALIL、PAMAC，英国的翠欧，台湾的台达、凌华、研华，国内的雷赛、固高、乐创、众为兴等。
运动控制卡的出现主要是因为：（1）为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。
运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。
一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC 机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。
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运动控制卡
开放式运动控制器PMAC
1.PMAC简介
PMAC（programmable multi－axes controller）是美国Delta Tau公司九十年代推出的开放式多轴运动控制器，它提供运动控制、离散控制、内务处理、同主机的交互等数控的基本功能。
PMAC内部使用了一片Motorola DSP 56003数字信号处理芯片，它
的速度、分辨率、带宽等指标远优于一般的控
制器。
伺服控制包括PID加Notch和速度、加
速度前馈控制，其伺服周期单轴可达60μs，二
轴联动为110μs。
产品的种类可从二轴联动到
三十二轴联动。
甚至连接MACRO现场总线的高
速环网，直接进行生产线的联动控制。
与同类
产品相比，PMAC的特性给系统集成者和最终用
户提供了更大的柔性。
它允许同一控制软件在三种不同总线（PC－XT和AT，VME，STD）上运行，由此提供了多平台的支持特性。
并且每轴可以分别配置成不同的伺服类型和多种反馈类型。
2.PMAC的分类
PMAC卡按控制电机的控制信号来分，有1型卡和2型卡，1型卡输出±10V模拟量。
主要用速度方式控制伺服电机.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。
PMAC卡按控制轴数来分,有
2轴卡： MINI PMAC PCI
4轴卡：PMAC PCI Lite，PMAC2 PCI Lite，
PMAC2A-PC/104及Clipper
8轴卡：PMAC-PCI，PMAC2-PCI和
PMAC2A-PC/104及Clipper
32轴卡：TURBO PMAC和TURBO PMAC2
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。
目前,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 ADVANTAGE400 、ADVANTAGE900等，具体分类可以参考北京泰诺德公司网站。
3.与各种产品的匹配
（1）与不同伺服系统的连接：伺服接口有模拟式和数字式两种，能连接模拟、数字伺服驱动器，交、直流、直流无刷伺服电机伺服驱动器及步进电机驱动器。
（2）与不同检测元件的连接：测速发电机、光电编码器、光栅、旋转变压器等。
（3）PLC功能的实现：内装式软件化的PLC，使用类似basic的程序，可扩展到2048点I/O。
（4）界面功能的实现：按用户的需求定制。
（5）与IPC的通讯：PMAC提供了三种通讯手段——串行方式、并行方式和双口RAM方式。
采用双口RAM方式可使PMAC与IPC进行高速通信，串行方式能使PMAC脱机运行。
（6）CNC系统的配置：PMAC以计算机标准插卡的形式与计算机系统共同构成CNC系统，它可以用PC－XT&AT，VME，STD32或者PCI总线形式与计算机相连。