目前市場上出現(xiàn)的運動控制卡種類豐富,國內廠商也在這一領域中占據了一定的市場,例如固高、雷塞、眾為興、凌華等等。而由美國Delta Tau公司開發(fā)的PMAC系列產品則憑借其優(yōu)秀的性能占據了大部分高端市場。本研究為了保證整個三維掃描系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性,選用了高性能的Turbo PMAC2-Eth-Lite控制器。之所以選用這款運動控制器是因為其功能足夠強大,能夠滿足系統(tǒng)的開發(fā)需求,而且性價比很高。它本身配置有32個通用數字I/O點,如果用戶還需要使用更多的I/O端口,可以選用多種軸擴展卡進行擴展。這款控制卡可以滿足對多達4軸的步進和伺服控制。在通訊方面,PMAC卡位客戶提供了RS232串行通訊和工業(yè)以太網通訊等多種通訊方式。上述功能和特性保證了選用的PMAC運動控制卡能夠滿足系統(tǒng)的開發(fā)需求。下面介紹一些PMAC卡的基本功能:
1、執(zhí)行運動程序:在用戶設計的運動程序需要執(zhí)行時,PMAC控制卡會逐個執(zhí)行運動程序中的命令,且每次只執(zhí)行一個。執(zhí)行每個命令時需要進行執(zhí)行相關的計算,在運動部件真正動作之前做好控制準備,并配合將要執(zhí)行的運動動作做出相應的控制,反饋給用戶。
2、執(zhí)行PLC程序:上述PMAC運動控制卡可以完美執(zhí)行運動程序的特點滿足了一部分用戶的需求,但是運動程序并不能解決所有的問題。有些用戶會面臨一些不適合做運動程序的動作,也就是說這些動作不靠運動順序來控制,這時候就需要用到PLC程序。強大的PMAC卡也為用戶提供了編寫PLC程序的功能,讓用戶可以根據自己的需求自由開發(fā)。
3、伺服環(huán)更新:所謂伺服環(huán)更新是指伺服系統(tǒng)中將反饋信號發(fā)送給控制器,讓控制器收到后將其與實際數據進行對比,根據兩者的差值及時做出調整直到差值降到允許的范圍之內的環(huán)節(jié)。PMAC卡當然也擁有伺服環(huán)更新的功能,其通常以2KHz的固定頻率進行。
4、換相更新:換相對于電機來說是一個最基本的問題,也是非常關鍵的問題。其中無刷電機和有刷電機的換相原理不同,無刷電機的換相需要通過控制器完成,而有刷電機是通過換相器和電刷一起完成的。PMAC卡也擁有換相更新的功能,并且是自動定頻進行的。
5、資源管理:為了保證整個控制系統(tǒng)能夠長時間的穩(wěn)定工作,運動控制器需要檢查控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)是否正常。其中就包括在很多應用中必不可少的看門狗計時器的更新,看門狗定時器可以負責在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時為系統(tǒng)實時提供警報,從而確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能性。
6、與主機通信:如何與主機建立良好的通信也是整個系統(tǒng)的關鍵,這對于完成后續(xù)的系統(tǒng)協(xié)同控制和軟件設計都至關重要。PMAC控制卡的優(yōu)勢在于它不僅為用戶提供了多種與主機通信的方式,而且可以在任意一個運動序列中與主機通信。如果其接收到了一個無法識別的錯誤指令,主機將會收到一個錯誤提示。
7、任務優(yōu)先級:只有確定了各種任務的不同優(yōu)先級,才能在處理多個任務時確定各種任務處理響應的先后順序,以及進行對各個任務的資源分配。這種由任務優(yōu)先級決定的任務調度會直接影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
此外,PMAC運動控制器還擁有強大的配套軟件可供用戶使用。PEWin32PRO2作為PMAC的管理軟件是保證PMAC運動控制器能夠正常工作的關鍵所在。PEWIN32PRO2的功能多樣而且十分強大,可以滿足用戶不同的開發(fā)需求。它不僅可以用來配置PMAC卡的各項參數、實時觀測PMAC控制卡的各種狀態(tài)變量,而且可以對各種PMAC程序進行編譯、調試和運行等等。
操作界面上有很多窗口。MotorStatus窗口主要用來查看當前電機的激活狀態(tài)、各個限位開關狀態(tài)等。Position窗口主要用來監(jiān)測當前各個軸的位置,右鍵可以添加對速度、跟隨誤差的監(jiān)控。Terminal窗口主要用來動態(tài)發(fā)送命令、設置參數、查看參數和運行程序等。變量監(jiān)視窗口主要用來監(jiān)視各變量(M變量、Q變量、P變量和I變量)的當前值。JogRibbon窗口主要用來手動控制各軸電機的運動。除了以上功能,PMAC控制卡還憑借其多樣化的開放功能為使用開發(fā)者提供了方便:
1、與各種伺服系統(tǒng)的匹配
2、與各種檢測元件的匹配
3、與PC機的通信方式
4、與硬件平臺的匹配
5、人機界面的對外開放
6、數控功能的對外開放
7、PLC功能的對外開放
8、控制系統(tǒng)定制的對外開放
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