基于MPC07运动控制卡的步进电机控制系羊毛衫吉安吹塑机太阳灶堆焊焊条

基于MPC07运动控制卡的步进电机控制系统研究

随着机电一体化的不断发展,现代工业中运动控制系统也随之更新换代,从PLC、单片机、运动控制卡到专业的运动控制单元,控制方法越来越先进,控制策略越来越多,并不断诞生出一代复杂而柔性的设备和机器。

MPC07运动控制卡是基于PC机PCI总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元,它与PC机构成主从式控制结构, PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作,MPC07卡完成运动控制的各种细节,譬如每个轴的运动依靠输出脉冲和方向信号、在运动过程中能够自动升降速的处理、以及实现回原点起保护作用的限位开关信号等。每块MPC07卡可控制4轴步进电机或数字式伺服电机,并支持多卡共用以实现多于4个运动轴的控制。该卡是基于FPGA设计,能够提供各种运动控制功能。

用户可根据控制系统的要求编制人机界面,并调用MPC07运动函数库中的指令函数,就可以开发出满足要求而且成本低廉的多轴运动控制系统。

1 MPC07运动控制卡的原理

MPC07配备了功能强大、内容在保证塑料包装材料无毒、卫生、环保的条件下丰富的Windows驱动程序、DLL函数库。MPC07在插补算法和运动函数的执行效率方面采用了更有效的方法,提高了插补精度、插补速度和实时性。MPC07运动函数库用于二次开发,用户用VisualBasic或VC + +支持Windows标准32位动态链接库目前利用的磨擦磨损实验机已实现的闭环自动化控制（DLL）调用的开发工具编制所需的用户界面程序,并把它与MPC07运动库链接起来,就可以开发出自己的多轴运动控制系统,例如:数控系统、检测设备、自动生产线等。MPC07的运动函数库能够完成与运动控制有关的复杂细节:升降速计算、行程控制、多轴插补等,这样就可以大大缩短控制系统的开发周期。

MPC07控制卡的运动控制功能主要取决于运动函数库。运动函数库为单轴及多轴的步进或伺服控制提供了许多运动函数:单轴运动、多轴独立运动、多轴插补运动等等。

另外,为了配合运动控制系统的开发,还提供了间隙补偿功能。图1为MPC07控制卡在三轴步进控制系统中的应用。

2 运动控制系统工作过程

利用MPC07的动态链接库（DLL ） ,开发者可以很快开发出Windows平台下的运动控制系统。MPC07动态链接库是标准的Windows 32位动态链接实现互利双赢库,选用的开发工具应支持Windows标准的32位DLL调用。

首先进行程序初始化,设置运动参数以及板卡参数,运动参数有各种运动速度、加/减速、升降速类型等,板卡参数有卡的数量、各卡上的轴数等。如果硬件设置错误,软件在运行时发生错误,则调用失败,需重新设置。

步进电机的直线运动:独立运动和插补运动。

独立运动指各控制轴的运动之间没有联动关系,可以是单轴运动,也可以是多轴同时按各自的速度运动。点位运动、连续运动和回原点运动都属于独立运动。

插补运动是指两轴或三轴按照一定的算法进行联动,被控轴同时启动,并同时到达目标位置。插补运动以矢量速度运行,矢量速度分为常矢量速度和梯形矢量速度。多轴插补运动（图2）只有线性运动,它们的运动速度由矢量速度决定,各轴的速度为矢量速度在各轴上的分量。

下面一段代码是使两轴以常速度作直线插补:

set_vector conspeed （2000） 设置矢量常速度为2000个脉冲;

con2line2 （1, 2000, 2, 2500） 轴l移动2000个脉冲,轴2移动2500个脉冲。

下面一段代码是使两轴以梯形速度作直线插补:

set_vector p rofile （500, 2000, l000）设置矢量梯形速度:低速为500个脉冲,高速为2000个脉冲,加速度为1000个脉冲;

fast_line2 （1, 2000, 2, 4000）轴I移动2000个脉冲,轴2移动4000个脉冲。

3 程序设计

下面利用VB编制图1三轴电机的运动,运动参数包括轴号、初速度、最高速度、加速度和移动距离等,使得三轴能够连续运动、回原点,并能够读取当前轴号、位置和速度。图3为用VB编制的三轴运动功能框图。

部分程序如下:

Op tion Exp licit

Dim AxesNum As Long轴号

Dim lowspeed AsDouble初速度

Dim highspeed A锌合金sDouble最高速度

Dim Accel AsDouble加速度

Dim DisAs Long移动距离

＊

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

该函数对板卡进行设置,可在窗体加载时调用:

Private Function SetBoard （ ） As Integer

Dim Rtn As Integer

Rtn = auto_set（ ） 对板卡进行自动设置

If Rtn = 0 Then 若自动设置错误则返回0

SetBoard = - 1

Exit Function

End If

Rtn = init_board

If Rtn 0 Then

SetBoard = - 2

Exit Function

End If

SetBoard = 0

End Function

＊

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

读取用户设置的运动参数:

Private Sub GetParam （ ）

AxesNum =Val（ txtAxesNum. Text）

lowspeed =Val（ txtLowSpeed. Text）

highspeed =Val（ txtHighSpeed. Text）雷蒙磨

Accel =Val（ txtAccel. Text）

Dis =Val （ txtDis. Text）

set_maxspeed AxesNum, highspeed

set_conspeed AxesNum, lowspeed 设置常速运动参数

set_p rofile AxesNum, lowspeed, highspeed, Accel 设置梯形速度运动参数

End Sub

读取并显示状态（当前的位置和速度）

Private Sub timGetdata_Timer（ ）

Dim posAs Long

Dim speed AsDouble

get_abs_posAxesNum, pos 读取位置

labPos. Cap tion = pos 显示位置

speed = get_rate （AxesNum） 读取速度

labSpeed. Cap tion = speed 显示速度

End Sub

4 结束语

介绍了MPC羊毛袜07运动控制卡的工作原理及其应用,在VB环境下三轴步进电机的运动,当然,运动控制卡的运动函数库还能够完成与运动控制有关的复杂细节,比如升降速直线插补,梯形速度直线插补等,这样就能够实现更完善的运动控制系统。

参考文献:

[ 1 ] 彭韬,周学才. 基于国产MCT8000运动控制卡的开放式结构机器人控制系统[ J ]. 制造业自动化, 2001, 71 （7） : 65267.

[ 2 ] 王振华,朱国力,郭长旺,等. 基于DSP和CNC多轴运动控制器研究[ J ]. 制造业自动化, 2000, 22 （3） : 10213.

六盘水工作服
凯里市工作服
衡水工服
内江工作服