运动控制卡
发布者：卓东机械 发布时间：2011/8/11 10:01:21
运动控制卡作为数控冲床开放式数控系统中的一个重要模块近年来得到迅速的发展。运动控制卡是以微处理器为核心，以传感器为输入控制信号，输出脉冲或电压信号控制电机和执行机构实现精确运动控制的一种控制装置。与传统的数控装置相比，运动控制卡主要有以下特点：
(1)结构形式模块化，可以方便的相互组合，建立适用不同场合、不同功能需求的控制系统。
(2)操作简单，在PC机上经简单编程即可实现运动控制，而不一定需要专数控转塔冲床数控系统及其它关键技术的设计与研究门的数控软件。
(3)可以较大程度上缩短新产品的研制开发周期，有利于使用者开发自己的品牌产品。
1、运动控制卡的结构原理
当前我国的运动控制卡技术发展迅速，有不少厂家都推出了运动控制卡产品。其中固高科技是起步较早、技术较成熟的一家运动控制卡生产厂家。我们采用的是基于PCI插槽的GT系列四轴运动控制卡。
图2-7 GT-400SV运动控制卡原理图
下面以固高的一款PCI运动控制卡GT-400SV为例介绍其原理。结构原理图如图2-7所示；DSP（数字信号处理器）是一种微处理器，也是此运动控制卡的运算核心。FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，可以以开发软件的形式开发硬件，实时改变器件功能。PCI桥是专门用于PCI接口板和PC通讯的器件。CNI和CN2是运动控制卡控制端的输入输出口。其中CN1为62管脚，控制四个轴及编码器；CN2也为62管脚，控制通用输入输出。
2、运动控制卡的连接
运动控制卡是数控转塔冲床整个控制系统的核心，是整个控制电路连接的枢纽，主要控制单元均与它相连接，如图2-8所示。
运动控制卡的PCI接口接在PC机的PCI插槽上，两个输入输出端口CN1、CN2通过引线连接到端子板的对应接口上。端子板是一块用来和其他控制单元连接的接口电路。CN3为端子板的电源接口。CN4为串行通讯接口，运动控制卡还提供了串行通讯方式与主机交换信息的方法，采用RS-232接口通讯。CN5、CN6、CN7、CN8为伺服电机驱动器接口，每个接口均包括一个伺服电机的脉冲控制信号、驱动报警、驱动允许、驱动报警复位以及编码器信号。CN9、CN10为辅助编码器输入接口，用于控制其他需要位置控制的单元。CN11为可选的模拟量输入接口。CN12为四个轴的限位信号及安全信号接口，连接四个轴的限位传感器和安全传感器。CN13为通用输入接口，可直接连接16个输入，CN14为通用输出接口，可直接连接16个输出。
