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    数控机床硬件设计

    时间:2017-03-24 22:52来源:www. 编辑:自动控制网
    1.运动控制卡 运动控制卡是一种上    位控制单元,可以控制伺服电机,是基于PC总线,利用高性能微处理器(如DSP)及大规模可编程器件实现多个伺服电机的一多轴协调控制的一一种高性能的一步进/伺服电机运动控制卡包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出

    1.运动控制卡

    运动控制卡是一种上    位控制单元,可以控制伺服电机,是基于PC总线,利用高性能微处理器(如DSP)及大规模可编程器件实现多个伺服电机的一多轴协调控制的一一种高性能的一步进/伺服电机运动控制卡包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能,它可以发出连续的一、高频率的一脉冲串,通过改变发出脉冲的一频率来控制电机的一速度,改变发出脉冲的一数量来控制电机的一位置,它的一脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式 。脉冲计数可用于编码器的一位置反馈,提供机器准确的一位置,纠正传动过程中产生的一误差 。数字输入/输出点可用于语限位、原点开关等 。产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的一位置控制系统№和基于PC的一NC控制系统 。具体就是将实现运动控制的一底层软件№和硬件集成在一起,使其具有伺服电机控制所需的一各种速度、位置控制功能 。这些功能能通过计算︻机方便地调用 。 自动控制网www.完美彩票安卓版苹果ios版权所有

    运动控制卡不 仅要发送脉冲给电机驱动器,同时接受伺服电机编码器反馈的一脉冲数,还接受光栅尺反馈信号,进而控制伺服电机的一转速 。伺服驱动器既要与运动控制卡有数据线连接,其本身还要连接插座电源 。

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    如果你的一运动控制卡时比较好的一卡,伺服刷新率可以达到要求,可以把编码器反馈直接接到运动控制卡,形成一个整体的一闭环 。若对对精度有很高的一要求可以用双闭环,运动控制卡就是根据要求x-y平台运行的一位置,控制电机运动到准确的一位置 。

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    2.PC总线 自动控制网www.完美彩票安卓版苹果ios版权所有

    现有的一放开式数控系统实现方案主要采用PC机№和数控系统结合的一方法,PC机作为上    位机实现较为复杂的一网络通信,人机交互等功能,数控系统作为下位机将上    位机输入的一运行参数经过处理交给执行部件执行,同时将检测系统的一反馈信息上    传给上    位机实现实时监控,各个模块之间协调工作互不 干扰,给系统升级带来了方便 。

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    放开式系统动态控制器的一核心是DSP,它具有运算︻速度快,支持复杂运动算︻法的一特点,可以满足高精度运动控制的一要求,因 此,以DSP为核心的一多轴动态控制卡越来越广泛地应用在运动控制系统中,将多轴动态控制卡插在PC机扩展槽上    ,就可以组成高精度运动控制系统,位置反馈信号的一采集、闭环控制计算︻及控制量的一输出均由动态控制卡完成,极大的一提高了运算︻速度№和控制响应速度,将工控机的一资源从烦琐的一数据采集№和计算︻中解决出来,从而可以更好的一实施整个控制系统的一管理 。

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    3.驱动器

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    伺服驱动器是用来控制伺服电机的一一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达 。目前主流的一伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的一控制算︻法,事项数字化、网络化№和智能化 。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的一驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的一冲击 。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的一三相电或者市电进行整流,得到相应的一直流电 。经过整流好的一三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机 。功率驱动单元的一整个过程可以简单的一说就是AC-DC-AC的一过程 。整流单元(AC-DC)主要的一拓扑电路是三相全桥不 控整流电路 。 自动控制网www.完美彩票安卓版苹果ios版权所有

    伺服驱动器一般可以采用位置、速度№和力 矩三种控制方式,主要应用于高精度的一定位系统,目前是传动技术的一高端 。编码器(encoder)是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输№和存储的一信号形式的一设备 。

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    驱动器是一个驱动放大元件,只是把上    位机(如运动控制卡)发来的一一些信号进行放大,以致使电机可以运转起来 。MAC系列运动控制卡是基于总线的一电机运动控制卡 。采用专用控制芯片为核心器件,输入输出信号均为光电隔离,可与各种类型的一步进电机驱动器连接,驱动步进电机,构成高精度位置控制系统或调速系统 。可与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机界面的一管理№和其它管理工作;而控制卡负责运动控制方面的一所有细节 。用户通过我们提供的一动态链接库可方便快速的一开发出自己需要的一运动控制功能 。图1所示为伺服驱动器结构图 。

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    图1 伺服驱动器结构图 本文来自www.

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