PMAC性能综述

硬件手册

PMAC性能综述

2007年10月31日

描述：

PMAC 的全称是Programmable Multi-Axis Controller 。它是Deltu Tau Data System公司出产的一种系列广泛，支持众多的可编程多轴运动控制卡。最多可以支持32轴同时高效的运行。

z PMAC 板卡拥有不同的硬件版本，在工厂生产时就会拥有不同的特性，例如：不同的借口形式，不同的I/O端子等。

z作为PMAC的核心元件CPU，采用了Motorola 数字信号处理器（DSP）DSP56k。强大的DSP56k和Delta Tau发布的精巧细密的固件组成了性能卓越的PMAC控制器。

z PMAC CPU使用DSPGATE ICs（门阵列电路）与各个轴通道进行连接。每个DSPGATE可以构成四个连续的轴通道。DSPGATE的通道接口形式共有两种，

PMAC(1)型和PMAC(2)型。这两种接口形式的主要不同是：PMAC(1)型只能提供±10V模拟量（DAC）输出，PMAC(2)型则能提供±10V模拟量（DAC）形式、脉冲+方向（Step）形式、PWM脉宽调制形式的任意一种。

z每个PMAC (1)型的DSPGATE在每一个通道上提供一个DAC输出，一个增量编码器反馈，和四个专用的标志信号输入：包括两个行程限为标志，一个零点输入，一个报警输入。通常，一个电机需要一个通道控制。但也有需要两个通道的情况，例如：电机拥有两个反馈量，或者是需要双驱动的电机。

z每个PMAC (2)型的DSPGATE在每一个通道上提供可选择的控制信号输出，一个增量编码器反馈，和四个专用的标志信号输入：包括两个行程限为标志，一个零点输入，一个报警输入。通常，一个电机需要一个通道控制。但也有需要两个通道的情况，例如：电机拥有两个反馈量。

z Non Turbo PMAC系列的板卡提供充足的通道，用来控制8个电机或者轴。任意的PMAC都拥有一个DSPGATE，可以提供通道1至4（PMAC-Mini 只用2个通道）。如果option1选项是被订购的（这个选项在PMAC-Lite 和 PMAC-Mini上是不可激活的），那么第2块DSPGATE可以提供通道5至8。如果ACC24附件是被订购的，那么第3块DSPGATE可以提供通道9至12。如果ACC24附件option1的选项是被订购的，那么第4块DSPGATE可以提供通道13至16。

z Turbo PMAC系列的板卡用来控制32个电机或者轴。如果option1选项是被订购的，

那么在板的第2块DSPGATE可以提供通道5至8。当最多的4块ACC24附件被同时订购，那么Turbo PMAC上总和将达到40个通道。ACC24附件通过JEXP端子与PMAC 卡连接。

z PMAC 板卡拥有自己的内存和处理器，因此它完全可以独立进行各种控制；也可以使用提供平行处理的计算机，通过串口、总线、以太网来联合运行。

z PMAC 板卡拥有自己的通用数字输入输出（I/O），联合PMAC内置的PLC处理功能，这样，PMAC就不只是一个运动控制器，还包含了灵活的PLC处理器。

z专用的I/O端子可以用来扩展PMAC板卡的功能，包括I/O扩展，ADC输入，还可以连接LCD显示装置。

TURBO PMAC:

Turbo PMAC系列板卡主要包括下列特色：

z最多32个轴，最多16个笛卡儿坐标系（电机组），最多可用40个通道。Turbo PMAC 可以是PMAC(1)形式的，也可使PMAC(2)形式的。

z内置高级Lookahead (紧凑型加速度/速度控制)技术和反向运动学（机器人技术）技术。

z编写精良的固件支持了更好的矩阵数据运算；可以支持更多的多路实时模拟量输入；

在一个固件里，允许标准PID伺服算法和扩展伺服算法同时存在；完全独立的通讯端子和可选的第二个串口。

PMAC2:

PMAC2系列板卡主要包括下列特色：

z PMAC2可以选择直接控制放大器的PWM调整信号，但是最多的情况下，它是被使用在脉冲+方向的控制信号下。

z PMAC2每个通道都拥用2个DAC（模拟量±10V）控制量输出，这样PMAC2就可以直接控制正弦换相的放大器了。

z PMAC2可以直接识别MLDT的位置识别装置的反馈信号。

z编写精良的固件支持了更好的矩阵数据运算；可以支持更多的多路实时模拟量输入；

在一个固件里，允许标准PID伺服算法和扩展伺服算法同时存在；完全独立的通讯端子和可选的第二个串口。

z改良后的PMAC2的位置捕捉和比较功能，在应用于专用的数字设备上时，要比PMAC1拥有更高的同步精度。

z任意的PMAC2都可以通过Handwheel端子，拥有扩展的编码器反馈输入；同样，单并行反馈装置也可以直接连接到PMAC2。

z PMAC2 Ultralite在板没有DSPGATE，通常情况下，PMAC2 Ultralite都是通过光纤或者对绞线连接UMAC MACRO上的DSPGATE，这样与电机的距离就可以达到很

长（使用光纤的话可以从10英尺到2英里），这样就可以减少放大器和I/O设备接线的复杂性和电磁干扰。

下面是PMAC2形式的DSPGATE连接控制的特色：

z3个PWM控制的成对信号；（这属于数字信号应用）

z2个带时钟和滤波的18位DAC输出；（这属于模拟信号应用）

z1个脉冲＋方向的成对信号输出；（这属于Stepper信号应用）

z1个带捕捉和比较功能的3路编码器信号（A，Ｂ，Ｃ）输入；

z4路标志信号输入；（零点，正限位，负限位，放大器报警）

z5个追加的输入标志信号，为了霍尔换向原件，计算数据或者错误代码。

PMAC(1):

PMAC(1)系列是最早的PMAC系列板卡，主要包括下列特色：

z为放大器提供一路经济的模拟量控制±10V；

z在板拥有5-24VDC的通用数字I/O；（PMAC2只有5V）

z在PMAC固件里通过专用端子提供常用功能支持。（在PMAC-Mini 上不提供）

PMAC Lite:

PMAC Lite推荐使用在3到4轴，基于PC或者独立运行的应用下。由于Lite在板只有1个DSPGATE，所以在板只有4个通道。PMAC Lite可选择是PMAC(1)形式接口，也可以是PMAC(2)形式接口的；既可以是Turbo系列，也可以是Non Turbo系列。也可以使用ACC24P或者ACC24P2进行通道的扩展。

PMAC Mini:

PMAC Mini推荐使用在1到1轴，基于PC或者独立运行的应用下。由于Mini在板只有1个DSPGATE，所以在板只有2个通道。PMAC Mini 只可选择是PMAC(1)形式接口。也可以使用ACC24P或者ACC24P2进行通道的扩展。

PMAC2 Ultralite:

PMAC2 Ultralite是在板没有DSPGATE的特殊的PMAC2型卡。这时ASICs电路是通过远端的UMAC MACRO系统与PMAC2 Ultralite来构成完整的控制的。这样PMAC2 Ultralite构成的系统就可以分为两大部分：一部分是完成DSP运算和轨迹规划的处理器部分，另一部分是放大器，I/O等执行部分。

PMAC2 Ultralite和UMAC MACRO通过光纤或者双绞线构成了环状系统。这样的灵活连接可以带来下列好处：

z极大量的减小了配线的复杂性；

z排除了在长距离传输的过程中产生的电磁干扰。（使用光纤，最远3Km-2英里）