當(dāng)前位置:首頁(yè) > 工業(yè)控制 > 工業(yè)控制
[導(dǎo)讀]本文采用MPC07控制卡來作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái),并利用VC++對(duì)MPC07運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)進(jìn)行二次開發(fā)來編寫面向?qū)ο蟮目刂瞥绦?,從而通過MPC07卡來實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中小車的精確運(yùn)動(dòng)控制。 MPC07控制卡是基于PC機(jī)PCI總線

本文采用MPC07控制卡來作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái),并利用VC++對(duì)MPC07運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)進(jìn)行二次開發(fā)來編寫面向?qū)ο蟮目刂瞥绦?,從而通過MPC07卡來實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中小車的精確運(yùn)動(dòng)控制。

MPC07控制卡是基于PC機(jī)PCI總線的步進(jìn)電機(jī)或數(shù)字式伺服電機(jī)的上位控制單元,它與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu),可插在PC機(jī)PCI擴(kuò)展槽內(nèi)。每塊MPC07卡可控制4軸步進(jìn)電機(jī)或數(shù)字式伺服電機(jī),并支持多卡共用,以實(shí)現(xiàn)多于四個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的控制,且每軸均可輸出脈沖和方向信號(hào),以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn);同時(shí),MPC07可外接原點(diǎn)、減速、限位等開關(guān)信號(hào),以實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)、保護(hù)等功能,這些開關(guān)信號(hào)由MPC07卡自動(dòng)檢測(cè)并作出反應(yīng)。MPC07卡還提供了功能強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù),并可以充分利用PC機(jī)現(xiàn)有的資源來開發(fā)滿足設(shè)計(jì)所要求的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1所示為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。本系統(tǒng)硬件采用MPC07控制卡作為開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的平臺(tái),其PC機(jī)主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作,主要包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等;MPC07卡則通過PCI總線接收到PC機(jī)指令,再經(jīng)內(nèi)部智能芯片處理后將控制信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)器,然后驅(qū)動(dòng)器把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行,以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中小車運(yùn)動(dòng)的精確調(diào)速和定位。



1.1 MPC07的技術(shù)特性

MPC07控制卡具有開放式結(jié)構(gòu)、使用簡(jiǎn)便、功能豐富、可靠性高等特性。在硬件方面MPC07采用PC機(jī)的PCI總線方式,因此適用范圍廣,且卡上無需進(jìn)行任何跳線設(shè)置,所有資源均自動(dòng)配置。另外,在Windows98、Windows2000及Windows XP操作系統(tǒng)中支持即插即用,使用非常方便;MPC07的接線方式采用DB37型插頭,可使用屏蔽線纜,并且所有的輸入、輸出信號(hào)均用光電隔離,因此提高了控制卡的可靠性和抗干擾能力;在軟件方面MPC07還提供了豐富的運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù),以滿足不同的應(yīng)用要求。用戶只需根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制人機(jī)界面,并調(diào)用MPC07運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)中的指令函數(shù),就可以開發(fā)出滿足要求的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。MPC07的技術(shù)指標(biāo)主要有:

◇4軸步進(jìn)或數(shù)字式伺服控制;

◇脈沖輸出速度可達(dá)4.0 Mpps;

◇梯形加減速;
   
◇運(yùn)動(dòng)中可變速;

◇多軸高速線性插補(bǔ);

◇可輸出脈沖/方向或雙脈沖信號(hào);

◇每軸帶有原點(diǎn)、減速和限位開關(guān)等接口;

◇16個(gè)通用輸入開關(guān)信號(hào),24個(gè)通用輸出開關(guān)信號(hào);
   
◇WINDOWS環(huán)境下WDM、DLL庫(kù);

◇演示程序。

1.2 MPC07接口

MPC07控制卡采用DB37接口,外接線可采用屏蔽線纜,以提高控制卡的抗干擾能力。其中開關(guān)量信號(hào)(原點(diǎn)、減速、限位以及I/O信號(hào)等)采用12~24DCV開關(guān)電源;脈沖量信號(hào)(脈沖、方向等)采用5DCV開關(guān)電源。完整的MPC07運(yùn)動(dòng)控制器由三張板卡組成:MPC07主板,轉(zhuǎn)接板和通用IO擴(kuò)展板。其中MPC07主板完成運(yùn)動(dòng)控制功能,它有兩個(gè)接口:DB37和40芯扁平電纜,其中DB37接口主要用于運(yùn)動(dòng)控制,它可通過轉(zhuǎn)接板與驅(qū)動(dòng)器等外部設(shè)備相連;而40芯扁平電纜則用于通用IO,可以通過通用IO擴(kuò)展板與外部設(shè)備相連。實(shí)際上,轉(zhuǎn)接板才是MPC07主板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的連接橋梁,可用來提供脈沖和方向差分輸出。通用IO擴(kuò)展板是通用IO信號(hào)與MPC07主板的連接橋梁,可以利用40扁平電纜將擴(kuò)展板與MPC07主板相連。如果控制系統(tǒng)需要使用通用輸入或輸出信號(hào),則必須使用通用IO擴(kuò)展板,而不能將IO信號(hào)直接與MPC07主板的40芯電纜管腳相連,這樣可能燒壞FPGA。

2 軟件實(shí)現(xiàn)

該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的程序是在Windows系統(tǒng)下,用VC++編寫的面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言程序,MPC07軟件中已經(jīng)將常用的MPC07.dll中DLL函數(shù)封裝成類CLoadDll,并提供該類的源代碼,該類含有與運(yùn)動(dòng)指令庫(kù)函數(shù)名及參數(shù)相同的成員函數(shù)??稍贛PC07卡軟件安裝盤\Develop\VC文件夾下找到源代碼,文件名為L(zhǎng)oadDll.cpp和LoadDll.h,并將其添加進(jìn)工程,在程序適當(dāng)?shù)胤教砑釉擃惖膶?duì)象,通過對(duì)應(yīng)成員函數(shù)來調(diào)用DLL中的函數(shù)。其程序流程圖如圖2所示。


程序執(zhí)行時(shí),首先對(duì)控制卡進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和初始化,在程序界面中可以設(shè)置的參數(shù)包括:小車初始位置、初速度、最高速度、加速度、移動(dòng)距離等,參數(shù)設(shè)置不滿足要求時(shí),還需要重新設(shè)置,只有滿足要求后,才能開始運(yùn)行程序。運(yùn)動(dòng)過程中可進(jìn)行人工干預(yù),人工干預(yù)后小車可立即制動(dòng)也可光滑制動(dòng),如不需要干預(yù),小車按照設(shè)置運(yùn)動(dòng)到指定位置。

(1)初始化控制卡

首先定義DLL運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)變量:CLoadDll m_cDll,初始化函數(shù)為InitBoard (),其執(zhí)行代碼如下:



(2)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

運(yùn)動(dòng)小車在點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)方式下可進(jìn)行常速或快速運(yùn)動(dòng),軟件通過對(duì)設(shè)定的移動(dòng)距離與小車當(dāng)前位置的比較來確定小車的運(yùn)動(dòng)方向,而后系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng),其部分實(shí)現(xiàn)代碼如下:



(3)制動(dòng)

小車在運(yùn)動(dòng)過程中可采取立即制動(dòng)和光滑制動(dòng)兩種制動(dòng)方式,代碼如下:



此外,程序運(yùn)行時(shí)為了提高程序控制的精度,必須補(bǔ)償實(shí)時(shí)顯示用取得cpu的時(shí)間,也就是程序中的誤差補(bǔ)償部分。通過編譯程序顯示小車的運(yùn)動(dòng)控制界面如圖3所示。


3 結(jié)束語(yǔ)

本文以基于PCI總線的MPC07控制卡為開發(fā)平臺(tái),利用VC++結(jié)合MPC07控制卡的運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)編寫了面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)控制程序,通過MPC07卡對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)控制,從而實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中小車的精確調(diào)速和定位,解決了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中控制精度低的問題。應(yīng)用結(jié)果表明,MPC07控制卡具有開發(fā)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)可靠和控制方便等特點(diǎn),能出色的完成運(yùn)動(dòng)控制的各個(gè)細(xì)節(jié)。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉