伺服-运动控制卡的工作原理及其应用

伺服-运动控制卡的工作原理及其应用作者：深圳众为兴数控运动控制卡通常是采用专业的运动控制芯片或高速DSP来满足一系列运动控制需求的控制单元，其可通过PCI、PC104等总线接口安装到PC和工业PC上，可与步进和伺服驱动器连接，驱动步进和伺服电机完成各种运动(单轴运动、多轴联动、多轴插补等)，接收各种输入信号(限位原点信号，sensor)，可输出控制继电器、电磁阀、气缸等元件。用户可使用VC、VB等开发工具，调用运动控制卡函数库，快速开发出软件。以一个通用的XYZ三轴通用控制平台开发为例，此平台加上胶枪、刀具等模块后可用于点胶、切割等用途，运动控制卡采用深圳众为兴数控开发的ADT8940A1，ADT8940A1运动控制卡是一款经济实用型运动控制卡，4轴伺服/步进电机控制，最大脉冲输出频率为2MHz，每轴均有位置反馈输入；可实现2-4轴直线插补，可实现XYZ三轴插补，进行整体配合动作；带有40路隔离数字输入，16路隔离数字输出，可控制胶枪、刀具等模块；具有外部信号驱动、硬件缓存等功能，能满足绝大部分的4轴以下工作平台的运动控制需求。ADT8940A1能驱动绝大多数的伺服驱动器。ADT8940A1运动控制卡采用脉冲的方式驱动伺服，脉冲数量决定伺服电机的转动圈数，脉冲频率决定伺服电机的转动速度，同时ADT8940A1卡能够将伺服电机的位置实时反馈给控制系统软件。可将伺服报警、伺服到位等信号接入ADT8940A1卡，实时反馈伺服状态。用输出可实现伺服的伺服使能和伺服报警清除等功能。我们XYZ轴采用丝杠传动方式的话，XY假如选用5mm间距的丝杠，将伺服的每转脉冲设置为10000,ADT8940A1控制卡控制精度为1个脉冲，机械的精度将可以达到5mm/10000=0.0005mm；ADT8940A1控制卡的速度可达2000000脉冲/秒，伺服电机的转速可以高达12000转/分钟，XY轴的速度可达1000mm/s。为了使机械运行更平稳，运用ADT8940A1的硬件加减速功能，能在很短时间内从低速加速到高速，同时也在运动中改变速度，实现速度灵活控制，设置也很简单，只需用运动控制函数库中的set_startv设置低速，set_speed设置高速，set_acc设置加速度即可将整个运动过程中速度交给运动控制卡处理来实现一个梯形加减速。为了消除软件发送指令之间的间隙而造成的伺服电机速度突变，ADT8940A1运动控制卡提供了硬件缓存功能，用户可以将大容量的运动指令提前放入到运动控制卡中，ADT8940A1运动控制卡自动将一条一条指令顺序执行，实现伺服电机运行间隙完美的衔接，使整台机器运行平稳无抖动。运动控制卡因其性价比好、功能强大、开发便利等优势已经广泛运用切割机、点胶机、激光打标机电路板钻/铣机、超声波焊机、丝印机、AOI检测机、飞针测试机、激光焊接机、雕刻机、喷绘机、快速成型机等测量与自动化设备领域。