iMC2800 PCI八轴运动控制卡 点击:878 | 回复:0



gzyanwei

    
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发表于:2013-03-21 11:01:53
楼主

iMC2800P运动控制卡是基于第Ⅱ代iMC运动控制ASIC设计的PCI接口8轴运动控制卡。


(一)主要指标

(1) 控制周期:0.25 mS;

(2) 8轴独立或同步控制;

(3)脉冲输出最高频率:10Mhz;

(4) 编码器最高输入频率10MHz(禁止数字滤波时),或1.5MHz(使能数字滤波时);

(5) 32位的指令和反馈位置范围(PULSE):

 线性轴:-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647,即[-2^31,2^31);

 环形轴:0 ~ 2,147,483,647,即[0,2^31);

(6) 位置误差:≤ 1 PULSE;

(7)速度范围(受限于隔离器件):-10000000 PULSE/S ~ 10000000 PULSE/S

 例如,对于分辨率为10000 PULSE/转的电机,转速范围为:+- 60000 RPM(转/分);

(8)指令速度分辨率(误差):小于0.003%   

 例如,对于分辨率为10000 PULSE/转的电机,指令速度分辨率(误差)小于:  1.7 * 10^-6 RPM(转/分);

(9)48位精度电子齿轮传动比;

(10)内部48位的计算处理;

(11)事件指令处理时间< 0.1uS;

(12)高度集成的单芯片核心ASIC控制,高可靠性;

(13)所有输入输出信号均经过隔离,高速信号:rms 2.5KV,I/O:rms 4KV,高抗干扰能力;

(14)所有输入输出均直接以EIA/TIA-422差分对或高电平(24V)进出控制卡,减少信号在传输过程中受到干扰;

(15)用户可自设密码对系统进行加密,保护知识产权利益。
 (16) 固件可更新。

(二)主要硬件特性

(1)脉冲+方向或正向脉冲+负向脉冲输出模式可选,差分/单端(集电极开路)输出可选;

(2)每轴均有正交编码器接口,用于位置反馈;

(3)一个辅助编码器接口,可用于电子手轮等外设输入;

(4)每轴7个,共56个开关量输入,可以使能为原点开关、正负极限开关、伺服报警等输入,也可以作为普通输入使用;

(5)1个全局停止开关输入;

(6)24个开关量输出。其中8个可以设置开关的通断逻辑,另16个的通断逻辑固定不可设置。最大容许电流为500mA,内部预接反向续流二极管,可直接驱动小电流的继电器、电磁阀等。

此外每轴还有3个输出,其中1个专用于驱动器使能。另2个可以用于伺服驱动器的复位、指令脉冲禁止等输出开关,或用于普通输出开关,最大容许电流为50mA,连接大功率外设时需加驱动。

(三)主要控制功能

1. 每个轴支持线性轴和环形轴。
线性轴是指轴位置的范围从负最大到正最大,即-2^32~2^32-1,例如直角坐标工作台的轴。环形轴是指轴的位置在一个指定的范围内循环。

2. 每个轴支持双坐标系下的规划运动:主坐标系统MCS和辅坐标系统PCS。
在主坐标系下的运动过程中,可同时执行辅坐标系下的点到点或连续速度运动,得到叠加的运动效果。

3. 连续(速度)运动。

(1)支持同时存在主、辅两个坐标系下的连续速度运动;

(2)先进的智能S速度曲线控制,加减速过程更平滑;

(3)速度斜升并到达目标速度的过程可以与其它变量同步,如与位移同步或与时间同步等;

4. 点到点运动

(1)支持双坐标系下同时执行点到点运动,实现叠加运动;

(2)双坐标系均支持以绝对位置和相对距离的方式给出运动目标;

(3)双坐标系均支持普通模式和跟踪模式。

(4)先进的智能S曲线加减速规划算法,支持非对称的加速和减速过程,允许在运动过程中的任意时刻改变目标位置或移动速度。

(5)可以临时暂停运动过程。

5. 电子齿轮运动模式。

(1)传动比率为48位,实现超高精度的齿轮传动,误差小于一个最小位移单位。

(2)从动轴可以跟随主动轴的各种指令位置值,或编码器反馈值。

(3)支持自由的接合过程和同步的接合过程,接合时主动轴可以处于加速或匀速运动。

自由接合过程是指从动轴以加速度或减速度改变其速度,逐渐达到传动速度;

同步接合过程是指当指定的位移或时间(同步源)变化指定的值时,从动轴达到传动速度。

(4)可以在主动轴的任何状态改变传动比率。传动比率改变后,也可以自由地或同步地进行速度斜升过程,逐渐达到新的传动速度。

(5)脱离啮合后的运行模式有两种:按原传动速度或指定速度运行(或减速停止)。

(6)支持自由的脱离啮合过程和同步的脱离啮合过程。

(7)可与事件指令结合,实现灵活、精准的同步运动。

(8)执行电子齿轮运动的同时可以叠加辅坐标系下的点到点运动。例如,执行机构跟随传输带作电子齿轮运动,二者处于相对静止状态,此时执行机构可在电子齿轮运动上再叠加点到点运动,以对工件执行如打标、贴标签等工艺动作。

6. 多轴线性同步运动。

即任意多个轴同时起动,同步到达目标位置,运动的过程是严格线性同步的。在运动过程中,可以改变线性运动的速度。

7. 电子手轮运动模式。

 响应速度快,运动平滑,所有轴都可以指定由同一个手轮控制。

8. 时间/位移非线性同步运动。

iMC提供一些不同于电子齿轮的非线性同步运动,以满足某些应用需求:

“时间-位移”同步运动(T-P):历经指定的时间,移动到指定的位移(可以是相对位移,也可以是绝对位置);

“位移-位移”同步运动(P-P):参考轴移动指定的位移时,指定轴移动到指定的位移(可以是相对位移,也可以是绝对位置);

“时间-速度”(T-V):历经指定的时间,指定轴达到指定的目标速度(连续速度运动模式下);

“位移-速度”(P-V):参考轴移动指定的位移时,指定轴达到指定的目标速度(连续速度运动模式下)。

9. 轮廓运动。

 轮廓运动是指多个轴联动,使执行机构沿轮廓曲线的轨迹移动,可应用于加工、切割、雕刻、围字、仿形等。

(1)具有专用于轮廓运动的缓冲器(CFIFO);

(2)运动点位数据必须由上位计算机计算产生,借助计算机的强大计算能力可以处理复杂的平面或空间曲线;

(3)iMC2内部具有高精度样条插补模块,能对于上位机送入的运动点位数据(或微小线段)进行光滑拟合,使轮廓运动的轨迹更平滑;

(4)参与轮廓运动的轴数不限。

10. 直线/圆弧插补(软插补)。

  直线/圆弧插补功能由计算机计算而产生点位数据,通过轮廓运动模式实现。

(1)支持二维平面和三维空间的直线和圆弧;

(2)支持连续路径插补,每段直线/圆弧都可以指定运行速度和终点速度;

(3)直线或圆弧段缓存在队列中,在插补运动过程中可以追加直线或圆弧段(需要计算机的多线程支持)。

11.多轴线性连续插补(硬件插补)
    多轴线性连续插补运动属于连续路径运动,线段与线段之间的衔接可以是连续、不间断的,常用于多轴线性同步运动,如弹簧机等。通过专有FIFO的缓冲处理,iMC可以不间断处理大量微小线段,因此也可以用于路径加工、切割、围字等。iMC2的连续插补具有强大且实用的功能,主要特点有:
(1)支持单个轴~全部轴连续插补,控制卡内部硬件插补运算,高速高精度(误差<1脉冲单位);
(2)段与段之间的衔接过渡采用三阶融合技术,路径运动更平滑;
(3)独有技术,可以在段之间插入等待指令、写参数指令、事件指令,复杂的同步运动一气呵成;
(4)可以指定每段的运行速度和段末速度;
(5)路径的规划速度可以是合成速度,或某指定轴的速度;
(6)可以实时改变速度比率。

12. 点动(JOG)。

点动实际上是连续速度运动模式的一种应用,若点动按钮是指主机应用程序上的软件按钮,可由主机编程实现。也可以通过事件指令实现硬件按钮控制的点动运动模式。

13. 搜寻及设置机械原点(回零)。

(1)可以向指定的方向自动搜寻原点,支持三类机械硬件:A. 仅有原点开关;B. 原点开关+编码器索引信号(Z相); C. 仅有编码器索引信号。根据捕捉原点信号的方式不同共有七种方案供选择。

(2)自动搜寻过程可以设置高速和低速两个搜寻速度。

(3)可向任何一个方向出发搜寻原点,遇到限位自动返回。

(4)可以设置搜寻到原点位置后,自动移动到指定的位置(homestpos)。

(5)可以设置原点位置的偏移值(homepos)。

(6)可以指定检测原点开关的上升沿或下降沿

(7)可以直接使用探针信号或主编码器的索引信号来设置原点,且可以是仅设置一次,或每次检测到信号都设置原点。

(8)主机在任何时候(包括运动中)都可以通过指令直接设置当前点为原点。

(9)可以通过事件指令灵活实现用户自定义的设置原点方式。

14. 基于事件触发的同步运动

iMCⅡ芯片内部具有独创的事件处理机,通过一种实时事件处理机制(Event-Driven Motion,EDM)来实现高速高精同步运动。

15. 其它辅助功能

如暂停、位置断点、位置捕获、计时等。

16. 运动平滑

先进的智能平滑算法,使速度的导数(加速度)连续,平滑加减速过程,平滑因子可设。

17. 位置误差补偿。

iMC2800具有静止误差补偿功能,即在规划运动完成时进行误差补偿,保证误差始终处于一个可设定的“窗口”范围内,既保证定位精度,又避免振动的产生,可轻易实现全闭环控制。补偿的速度可设置。

18. 错误与安全

iMC2800提供多级错误检测及安全防护功能:

(1)加速度限制;

(2)速度限制;

(3)外部设备错误监测(如伺服报警等);

(4)硬件限位开关;

(5)软件位置限位;

(6)指令位置异常监测;

(7)严重位置误差(如电机受堵等);

(8)位置误差超限;

(9)急停。

19. 运动状态标识

运动状态标识用于标识规划运动是否完成或电机是否静止,主要有:主(辅)坐标系规划运动完成标识、是否完成所有运动、电机是否静止、同步是否结束,是否正处于速度斜升过程等。

20. 动态跟随窗口

实时监测误差是否超出指定的“窗口”范围,可用于对系统的动态跟随性能是否恶化进行预警。

21. 位置反馈

每个轴都有正交编码器接口,可以连接旋转型编码器或线性光栅尺等正交编码传感器,用于位置反馈,实现半闭环或全闭环控制。得益于静止误差补偿功能,步进电机系统也可以添加编码器位置传感器实现闭环控制。

(四)其它提供的辅助应用开发资源
1、iMCSOFT:运动控制系统开发调试平台
   iMCSOFT是本公司针对iMC系列运动控制卡开发的应用开发调试软件,用于辅助用户加快运动控制应用的开发过程。注:iMCSOFT软件下的编程采用一种类似于BASIC的语言,语法简单、易用。
如:
for a=0 to 4 do  ;循环执行5次
  wr mcsdist 40400 1 ;轴1主坐标系移动40400的相对距离
  wr mcsgo -1 1 ;主坐标系的点到点运动开始
  wz moving 1  ;等待运动结束
next
2、动态链接函数库。
   用户可调用函数库用C、C++、VC++、VB、.Net等高级语言编写Windows下的应用软件。在iMCSOFT下使用的指令,绝大多数都能在动态链接函数库中找到对应的函数,且格式相似,因此,只要在iMCSOFT平台下编程调试了的控制功能,都可以用高级语言调用相应的函数编程实现,从而可以快速地开发出用户的应用软件。
3、iMCSOFT的例子程序以及VC、VB下的例子程序,通过这些例子程序,用户可以快速地了解控制卡的编程方法。

(五)操作环境
操作温度:0 ~ 60 ℃
储存温度:-20 ~ 80 ℃
湿度:5% ~ 90% 无凝结.

网站:www.gzyanwei.com    
电话:020-39337878
邮箱:info@gzyanwei.com
咨询QQ :1603208988

 



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