PMAC技术培训(初级).ppt
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1、,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡 (初级培训),编写:章 文 贾慧鹏 周宁宁,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC的含义: PMAC是program multiple axis controller 可编程的多轴运动控制卡。 PMAC的特点: PMAC卡是美国deltatau公司的产品,是集运动轴控制,和PLC控制以及数据采集的多功能的运动控制产品。,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,4,指令8轴同时运动 使用功能强大的数字信号处理芯片 (DSP) PMAC的 CPU 使用 Motorola DSP56001 或 DSP56002 他可以 处理所有8轴的计算 T
2、urbo PMAC 使用 Motorola DSP5630x 处理所有32轴的计算,DSP 56001 20MHz 电池 RAM DSP 56002 20-80 MHz 闪存 RAM DSP 5630x 80-120 MHz 闪存 RAM 对于 TURBO PMAC,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,每个PMAC固件有8轴的能力. 这8轴可以:,PMAC 关于特定的应用,可如下配置:,编写运动程序和PLC程序 选择硬件设定 (通过选项和附件),完全联动于一个坐标系下 可以独立的运行于各自的坐标系下 可以几个组合,实现某个功能 可以与其他的 15块PMAC级联,实现128轴的完全同步运动
3、,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMACs CPU 与轴的通讯 通过特殊设计的用户门阵列 ICs (DSPGATES). 每个门阵列:,4 路输出通道 4 路编码器输入通道 通过附件具有4路模拟量输入通道 I 型 PMAC 可以使用 1 to 4 门阵列.,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC 可以做的工作,执行运动程序 PMAC 在某一时间执行一个运动, 并执行有关运动的所有计算 PMAC 总是提前混合即将执行的运动,执行PLC程序 以处理器允许的时间尽可能快的扫描PLC程序 PLC适用于某些异步于运动程序的运动过程,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMA
4、C 可以做的工作(续),伺服环更新 伺服环更新对于PMAC的用户是看不到的,是由PMAC卡自动执行的任务 伺服环根据运动的设计者编写程序公式,从当前的实际位置和指令位置增加指令的数值.,换向更新 PMAC 以9KHZ的频率自动进行换向计算和控制 PMAC 测量并估算 转子的磁场定向,然后处理电机的相之间的指令,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC 可以做的工作(续),常规管理 跟随误差限制 硬件超程限制 软件超程限制 放大器报警 在每个PLC扫描之间, PMAC 执行上述任务保证自身的正常更新,如果这些功能不能在最小的频率内检测,卡上的看门狗将报警.,同上位机通讯 PMAC 可以
5、与上位机实时通讯 如果指令是违法的, 他将报告给上位机,任务优先级 任务优先级保证卡的工作效率和安全 优先级是固定的,但是他们的频率时可以由用户控制的,PMAC 反馈性能,不带附件: 正交编码器带 1/T 插补细分 脉冲加方向带 1/T 插补细分 ACC- 8D option 8 以及 ACC-51: 模拟量正玄输出信号,采用ACC-8D opt.8 可达到256倍频,采用ACC-51附件可达到4096倍频 ACC-14D/V: 接收并行绝对编码器反馈 接收并行激光干涉仪反馈 其他的并行字反馈 ACC-8D option 7: 接收4路旋变反馈,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,ACC
6、- 8D option 9 接收安川绝对编码器反馈 ACC-28A, ACC-28B , ACC-36, or PMAC2 Option12 接收线性电压信号, 电位机反馈信号 接收其他类型的电压传感器信号 ACC- 29 (PMAC2内置): 磁制伸缩位移传感器 相当的传感器 ACC-49: 三洋并行绝对编码器反馈 SSI Interface (ACC-xxE) 接收同步串行编码器,适用于MACRO 或TURBO的装置,PMAC 反馈性能,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC卡的种类: 。PMAC 1型卡包括: MINI PMAC 控制
7、轴数 :2 UNIVERSAL PMAC 控制轴数: 4 PMAC-PC 控制轴数: 8 TURBO PMAC 控制轴数:最多32轴 。PMAC 2型卡包括: MINI PMAC2 控制轴数 :2 UNIVERSAL PMAC2 控制轴数: 4 PMAC2-PC 控制轴数: 8 TURBO PMAC 2 控制轴数:最多32轴 PMAC2- PC104 控制轴数:48轴(可选),机器接口 2,光隔I/O,机器接口 1,扩展,编码器接收,光隔 16-bit DACs,标志信号隔离,SRAM 128 k x 24 Active Memory,CPU 24-Bit 20/40/60/80 MHz DS
8、P 56002,Watchdog 定时器,“DSPGATE” 4-Channel 伺服电路,光隔 16-bit DACs,Bus Comm. Interface,ADC Port,Bus 总线接口,Standard CPU only,Option 16,标志信号隔离,“DSPGATE” 4-Channel 伺服电路,ADC Port,编码器接收,Option 4A, 5A, 5B, 5C,Option 2,Standard CPU only,Option 1,FLASH 512k x 8 Firmware & User Backup,DPRAM 8 k x 16 Interface,EPROM
9、 128 k x 8 固件,扩充 SRAM 16 k x 24 参数存储,EAROM 2 k x 8 Setup Storage,显示端口,面板端口,多路复用口,I/O 控制 ICs,比较端口,PMAC1 结构框图,PMAC2 结构框图,FLASH,512Kx8,FIRMWARE &,USER BACKUP,SRAM,128Kx24,ACTIVE,MEMORY,8/16,12-BIT,ADCs,DPRAM,8Kx16,INTERFACE,CPU,24-BIT,40/60/80 MHz,DSP56002,EXTRA SRAM,16Kx24,PARAMETER,STORAGE,BUS,COMMUN
10、ICATIONS,INTERFACE,WATCHDOG,TIMER,BUS PORT,EXPANSION,模拟量,多路复用端口,I/O 缓存,Option 12/12A,Option 16,Data & Address Busses,Option 2,Option 1,I/O,I/O 缓存,MACRO光缆口,串行口,显示端口,I/O 缓存,手轮接口,I/O 缓存,比较输出口,DRIVERS,I/O,ASIC,INPUT/,OUTPUT,BUFFERS,INPUT/,OUTPUT,BUFFERS,4-Channel,SERVO,ASIC,4-Channel,SERVO,ASIC,SERIAL,C
11、OMMUNICATIONS,INTERFACE,MACHINE PORT 4,MACHINE PORT 2,MACHINE PORT 3,MACHINE PORT 1,DSP GATE 2,DSP GATE1,DSP GATE1,DSP GATE1,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC 1型卡与2型卡的主要区别:,直接 PWM 输出 在板 MACRO 接口 更完善的正弦波信号输出控制 更完善的模拟量编码器信号分频能力 更强大的脉冲加方向信号输出控制 更出众的 磁致伸缩 MLDT 接口 增强的位置比较输出功能 更高的 DAC 信号输出分辨率(18-bit vs. 16-bit) 更
12、多的在板功能选项: DPRAM, ADCs, MLDT 接口, 追加编码器通道, 步进信号接口,E-MOTION,PMAC2 相对 PMAC(1),原先的 PMAC 用户习惯应用 更加方便直接的传统模拟量信号控制接口: 速度方式控制驱动 转矩方式控制驱动 在板具有 24V I/O (JOPTO port) 直接控制面板接口(JPAN),E-MOTION,PMAC(1) 相对于 PMAC2,硬件安装,接口及接线,连结检查,E跳线,软件设置和定义,1、PMAC与上位机通讯 2、各变量的设置、定义,系统编程,1、坐标系定义 2、设计程序结构(运动,PLCs),编写和调试用户程序,PID参数设定、系统
13、调试,上位软件开发,链接库、控件、HMI开发,PMAC 系统应用,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC I型卡的接口: . MINI PMAC/ UNI PMAC/ PMAC-PC 相同的接口,JEXP : PMAC卡的并行接口,可连接的附件有 ACC14 并行I/O或反馈输入板 ACC39 三洋绝对编码器输入口 DPRAM 双端口RAM J1(JDISP): PMAC 1型卡的显示接口。可连接的附件有 ACC12 系列的LCD 显示 J2(JPAN) :操作控制面板接口,可连接的附件有ACC18, I2=1 时, 该接口的输入及输出 可作为通用I/O点使用。,E-MOTION,
14、PMAC多轴运动控制卡,. J3(JTHUMB): 多路I/O点的扩展接口, 该接口本身可提供8 点输入及 8点输出,还可与下属附件连接: ACC34 I/O 扩展板,可提供32IN 32OUT 输入及输出 ACC16 BCD 拨码开关接口板 ACC27 专用8in/8out 接口板 ACC8D opt 7 旋转变压器反馈接口板 ACC8D opt 9 安川绝对编码器反馈接口板 ACC33 NC 操作面板接口板 . J4(JRS422 or JRS232): PMAC卡的串行接口 PMAC-PC 卡,在板为RS422口 MINI PMAC Universal PMAC 在板为RS232口,E-
15、MOTION,PMAC多轴运动控制卡,J5(JOPTO): 8IN/8OUT 通用I/O接口 JMACH: 60芯接口,包括信号: 模拟量输出 编码其反馈 正负限位及回零信号 伺服使能和报警 卡的看门狗报警 卡的电源供给,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC I型卡的接口: . MINI PMAC 的特殊接口 1. J7 MINI PMAC 专门与附件 ACC23 ACC28A/B 连接接 口 2. J8 MINI PMAC 为JAUX口,提供辅助信号接口,其中包括:模拟量输入 位置比较 脉冲/方向输出 标志信号等 3. MINI PMAC 在板具有4路编码器输入信号 4. MI
16、NI PMAC在板具有2路V/F输出信号,可用于控制步进电机 5. MINI PMAC 无J2(JPAN)接口,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,UNIVERSAL PMAC 的特殊接口 1. J7 UNI- PMAC 专门与附件 ACC23 ACC28A/B 连接接口 2. J8 Universal PMAC 为JEQU接口, 可提供4路伺服使能和4路 位置比较相等信号 PMAC-PC 的特殊接口 1. J6(JXIO) 为多卡应用时的接口,JDISP ACC12 402 LCD Display,JPAN ACC18 ACC39,JTHUMB ACC34x 32in/32 out m
17、ultiplexed IO ACC16 Thumbwheel ACC27 8in/8out dedicated IO ACC8Dopt7 Resolver Input ACC8Dopt9 Yaskawa Input ACC35 Driver for ACC 34x ACC33 Control Panel for NC,JRS422 ACC26 Opto Isolated RS422 Daisy Chain PMACs,JOPTO ACC21S OPTO22 Racks Greyhill Racks 8 inputs 8 outputs,JXIO Extension Inputs,JMACH1
18、and JMACH2 4 DACs 4 Encoders 4 LIM 4 Home Flag 4 Amp Fault 4 Amp Enable 5V and Digital GND 15V and AGND ACC8D,JANA ACC28A 16 Bit A/D,JEXP ACC-24 PMAC Extension Card ACC-29 MLDT ACC-14 Parallel I/O Option 2 DP RAM ACC-49 Sanyo Absolute Encoder,JEQU Outputs from position compare,PMAC1 LAYOUT,E-MOTION,
19、PMAC多轴运动控制卡,PMAC I 型卡的电源: +5V DC 电源 :供给PMAC卡的数字电路工作 . BUS 总线提供 . TB1 端子提供 . JMACH端子提供 +-1215V DC 电源:供给PMAC卡模拟信号工作 . BUS 总线提供 与相关跳线设置有关 . TB1 端子提供 . JMACH端子提供 注:PMAC-PC卡无TB1端子,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC I 型卡的跳线设置: E3E6: 伺服时钟频率 与I10变量有关,缺省为E5 E6为ON E29E33: 相时钟频率,缺省为9.04KHZ,E31设为ON. E34E38 :编码器采样时钟频率,缺省
20、为:9.8304KHZ E34设为ON. E17A-E17D: 1-4电机的伺服使能的极性控制 E24E27: 1-4 编码器的输入形式控制,是单端/差分输入。 E40E43 :PMAC卡号的设置,缺省为E40E43都设为ON,相当于是 0号卡。 E44E47 :设置川口通讯的波特率。缺省为9600波特率,E66设为ON. E51: PMAC卡从新初始化的设置,此跳线在PMAC卡正常工作时,应为OFF, 卡由于故障或其他原因需要初始化时,才需将此跳线设为ON,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC I 型卡的跳线设置: E85 E87 E88 :设置PMAC卡模拟量电源,缺省设置为
21、都设为OFF状态,表示PMAC卡的模拟量电源+-12+-15V是通过外部供给,而如果都设为ON,表示模拟量+-12+-15电源是从PC机总线得到。 E89 E90 :设置+-LIMn 和FLAG 的电源供给,这两个跳线需要随着E85 E88 E89的设置变化而变化。 E91 E92 E66E71 :PMAC卡占用计算机的总线地址设定。缺省地址为:$210(528),E66 E71设为OFF. 设“OFF”=1 “ON”=0 例: BUS ADD=$10*E66+$20*E67+$40*E68+$80*E69+$100*E70+$200*E71 +$400*E91+$800*E92 对应$210
22、地址,E66 E71设为OFF.,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,. MINI PMAC 卡V/F转换跳线设置: E110E115: V/F转换的频率设置 E116E119: V/F转换信号PULSE 和DIR 信号设置,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,PMAC JMACH 接口示意图,PMAC 1型卡接线,PMAC1型卡可配接以下转接板: 1、控制信号输出及信号反馈接口 JMACH ( 64PIN ) ACC-8P : 直接10V的DAC输出(4路) ACC-8D+OPT2 : V/F转换(脉冲方向)输出 ACC-8D+OPT4(4A) : PWM小功率驱动器(20W/1
23、50W)驱动液压伺服(比例阀控制)或小功率DC直流伺服,E-MOTION,PMAC多轴运动控制卡,2、I/O点连接 在板I/O J5(JOPTO): 8IN/8OUT 通用I/O接口,24V输出电平,带光隔。 J3(JTHUMB): 8IN/8OUT 5V TTL电平,不带光隔。(可选OPT-27光隔电路提供缓冲) 扩展I/O ACC-34AA: (串行I/O) 32IN/32OUT, 24V电平带光隔.可多块级联(最多32块),与PMAC J3口相连。 ACC-14D:(并行I/O) 48 IN/OUT点(响应速度快),接PMAC J2口。,PMAC 1型卡接线,E-MOTION,PMAC多
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