淺談我國工業(yè)運動控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,推動著工業(yè)運動控制技術(shù)不斷進(jìn)步,出現(xiàn)了諸如全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)、可編程計算機(jī)控制器、運動控制卡等許多先進(jìn)的實用技術(shù),為開發(fā)和制造工業(yè)自動化設(shè)備提供了高效率的手段。這也必將促使我國的機(jī)電一體化技術(shù)水平不斷提高。
運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為:(1)為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求;(2)在各種工業(yè)設(shè)備(如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等)、國防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中,急需一個運動控制模塊的硬件平臺;(3)PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用,也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。
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運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心,大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地 , 運動控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu):PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作 ( 例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等);控制卡完成運動控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運動控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動化的各個領(lǐng)域。
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這種運動控制模式在國外自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行,運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業(yè),具有代表性的產(chǎn)品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn),如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設(shè)備上。