運(yùn)動(dòng)控制卡在數(shù)控沖床系統(tǒng)方面的成功應(yīng)用

1、概述

作為基于PC機(jī)的上位控制單元，運(yùn)動(dòng)控制卡在專機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，具有更大的靈活性和開(kāi)放性。使得用戶能在短期內(nèi)開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。正因?yàn)橐陨系奶攸c(diǎn)，專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制卡不僅在機(jī)床行業(yè)得到大量推廣使用，而且在在許多小型專機(jī)系統(tǒng)中也得到廣泛地應(yīng)用。本文將以步進(jìn)機(jī)電公司MPC01系列運(yùn)動(dòng)控制卡為例，介紹單軸運(yùn)動(dòng)控制卡在數(shù)控沖床進(jìn)給系統(tǒng)中應(yīng)用。

2、數(shù)控沖床運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

（1） 系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及上位控制器：

在數(shù)控沖床的單軸送料系統(tǒng)中，要求執(zhí)行電機(jī)的空載響應(yīng)時(shí)間在40—60ms以內(nèi)。而步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間（一般在200ms左右）不能滿足該系統(tǒng)快速響應(yīng)的要求，故本系統(tǒng)選用松下公司交流伺服電機(jī)MSMA750W和DMC301A分別作為執(zhí)行電機(jī)和上位控制器。

下面為該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)電路接線圖：

DMC301A與MINASA系列的接線圖

（2） 系統(tǒng)軟件控制部分

該系統(tǒng)軟件采用VB來(lái)進(jìn)行編程。由于MPC01運(yùn)動(dòng)控制卡配備了功能強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL），用戶可以很快在Windows系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)出自己的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。而且針對(duì)Win的多任務(wù)機(jī)制，MPC01運(yùn)動(dòng)控制卡采用了虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)（VXD）技術(shù)，很好地解決了Win環(huán)境下的控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。在程序進(jìn)行初始化時(shí)，利用聲明模塊（MPC01。BAS），以頭文件的形式將動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)進(jìn)行鏈接后，用戶就可以象調(diào)用Windows內(nèi)部函數(shù)一樣來(lái)調(diào)用板卡的運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)。

在沖床的工作過(guò)程中，要求機(jī)床滑塊升起后，伺服送料機(jī)構(gòu)才能開(kāi)始進(jìn)行送料，而在滑塊落下前，送料機(jī)構(gòu)必須完成定位過(guò)程。所以要求該系統(tǒng)的軟件部分必須使機(jī)床的滑塊與送料機(jī)構(gòu)之間的動(dòng)作協(xié)調(diào)一致。該系統(tǒng)利用MPC01卡的狀態(tài)查詢函數(shù)來(lái)判斷沖床滑塊的位置，來(lái)決定是否發(fā)命令給伺服電機(jī)進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。從而達(dá)到使滑塊和送料機(jī)構(gòu)之間的動(dòng)作協(xié)調(diào)一致。

流程圖

以下為進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制程序。

Private Sub Timer2_Timer（）
Dim ch_status As Long
Dim a, b As Long
ch_status = check_status（1）
/利用check_status函數(shù)讀取沖床原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)/
a = 4
b = a And ch_status 
/判斷原點(diǎn)開(kāi)關(guān)是否閉合/
If b = 4 Then 
/如果原點(diǎn)開(kāi)關(guān)閉合/
set_conspeed 1, 100000
/調(diào)用速度設(shè)置函數(shù)set_conspeed來(lái)設(shè)置伺服電機(jī)的運(yùn)行速度/
con_pmove 1,Mdis＊ 835.8978246155
/調(diào)用點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)函數(shù)con_pmove來(lái)設(shè)置伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向和運(yùn)行距離/
End If
End Sub
    
3、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)在采用了運(yùn)動(dòng)控制卡和伺服進(jìn)給系統(tǒng)后，有效地解決數(shù)控沖床進(jìn)給系統(tǒng)高精度定位要求和高速啟動(dòng)的要求，在非常短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出了功能完善的用戶程序，滿足了沖床應(yīng)用的需要。