第一章
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第六节
第七节
第二章
第一节
第三章
第二节
第三节
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
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PMAC 简介 ..............................................................................................................4
关于本手册.......................................................................................................5
PMAC 简单介绍 ..............................................................................................6
PMAC 型号 ......................................................................................................7
PMAC-PCI........................................................................................................9
1.3.1
1.3.2
PMAC-PCI-Lite ..............................................................................................10
1.3.3 Mini PMAC PCI .............................................................................................11
PMAC2-PCI....................................................................................................12
1.3.4
PMAC2-PCI-Lite ............................................................................................13
1.3.5
PMAC2A-PC104 ............................................................................................14
1.3.6
PMAC(1)连接端子描述............................................................................16
PMAC(2)连接端子描述............................................................................18
PMAC 工作设定 ............................................................................................20
1.6.1 硬件设定.........................................................................................................20
1.6.2 软件设定.........................................................................................................20
PMAC 设定 ....................................................................................................21
1.6.3
PMAC 工作应答 ............................................................................................22
1.7.1 单信号 I/O ......................................................................................................22
1.7.2 换相更新.........................................................................................................23
1.7.3 伺服环更新.....................................................................................................23
1.7.4
-VME Mailbox 处理 ......................................................................................24
1.7.5 实时中断应答.................................................................................................24
1.7.6 后台应答.........................................................................................................25
1.7.7 观察与检测.....................................................................................................25
软件工具.................................................................................................................27
配置 PEWIN32 PRO 组件 .............................................................................28
2.1.1 保存与重置 PMAC 参数................................................................................30
2.1.2 使用 POSITION、TEMINAL 等窗口...........................................................31
2.1.3 察看电机、坐标系、全局状态.....................................................................33
2.1.4 上载、下载程序.............................................................................................33
2.1.5 使用备份功能.................................................................................................34
2.1.6 指导式 I、M、P、Q 变量用法.....................................................................35
快速使用 PMAC Plot PRO ............................................................................36
快速使用 PMAC Tuning PRO 整定 PID ......................................................38
安装与配置 PMAC ................................................................................................42
跳线设定.........................................................................................................43
串口连接.........................................................................................................44
与上位机连接.................................................................................................44
3.3.1 安装驱动与上位机识别.................................................................................45
3.3.2 复位 PMAC ....................................................................................................53
连接端子 8D、8P、8S、8E ..........................................................................54
电源指定.........................................................................................................59
3.5.1 数字量支持.....................................................................................................59
3.5.2 模拟量支持.....................................................................................................59
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3.5.3 标志开关支持.................................................................................................59
行程限位、回零开关.....................................................................................60
3.6.1 关闭行程限位功能.........................................................................................60
3.6.2 行程限位开关形式.........................................................................................60
3.6.3 回零开关.........................................................................................................61
3.6.4 检查标志输入.................................................................................................62
电机控制信号连接.........................................................................................63
3.7.1 编码器信号连接.............................................................................................63
3.7.2 检查编码器输入.............................................................................................63
3.7.3 检查 DAC 输出(1 型卡).................................................................................63
3.7.4 检查 PFM 输出(2 型卡)............................................................................64
3.7.5 电机使能信号(AENAx/DIRx) .......................................................................64
3.7.6 电机报警(FaulTx) .....................................................................................65
3.7.7 通用 I/O ..........................................................................................................65
3.7.8 常用设定.........................................................................................................70
PMAC 指令与应用 ................................................................................................75
在线指令.........................................................................................................76
缓冲区(编程)指令.....................................................................................77
特色.................................................................................................................78
I 变量 ..............................................................................................................78
4.3.1
P 变量 .............................................................................................................78
4.3.2
4.3.3
Q 变量.............................................................................................................78
4.3.4 M 变量 ............................................................................................................79
4.3.5 队列处理.........................................................................................................79
4.3.6 运算方法.........................................................................................................80
4.3.7 功能简介.........................................................................................................80
4.3.8 比较功能.........................................................................................................80
4.3.9 用户自定义伺服算法.....................................................................................80
内存地址表.....................................................................................................81
程序缓冲区.....................................................................................................81
编码器转换表.................................................................................................81
PMAC 位置寄存器 ........................................................................................81
回零运动.........................................................................................................81
Command、Send 等增强指令 .......................................................................82
电机编程.................................................................................................................83
PMAC 运动程序 ............................................................................................84
笛卡儿坐标系.................................................................................................85
5.2.1 轴的定义.........................................................................................................85
5.2.2 轴定义的扩展与描述.....................................................................................85
编写运动程序.................................................................................................87
执行运动程序.................................................................................................89
子程序或者辅助程序.....................................................................................90
5.5.1 子程序/子例程变量交换................................................................................90
G、M、T、D 代码(标准机床代码) ........................................................90
5.5.2
第六节
第七节
第四章
第一节
第二节
第三节
第五章
第四节
第五节
第六节
第七节
第八节
第九节
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
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第六节
第七节
第八节
第九节
第十节
第六章
混合运动/加速度模式:................................................................................92
圆弧查补.........................................................................................................94
Splined 运动...................................................................................................95
PVT-Mode 运动.............................................................................................96
其他扩展特色运动.........................................................................................97
5.10.1 旋转缓冲区.....................................................................................................97
5.10.2 内部时基控制.................................................................................................97
5.10.3 外部时基控制(电子凸轮).........................................................................97
5.10.4 位置跟随(电子齿轮).................................................................................98
5.10.5 刀具半径补偿.................................................................................................98
5.10.6 同步 M 变量调用 ...........................................................................................99
5.10.7 多块 PMAC 同步 .........................................................................................100
5.10.8 轴转置矩阵...................................................................................................100
5.10.9 位置捕捉或者位置比较...............................................................................100
会学习的运动程序...............................................................................100
5.10.10
PLC 编程 ..............................................................................................................101
关于 PLC 程序 .............................................................................................102
PLC 程序结构 ..............................................................................................102
计算功能.......................................................................................................102
有条件的计算...............................................................................................103
While 循环...................................................................................................103
Command、Send 等增强指令 .....................................................................103
计时器...........................................................................................................104
编译 PLC 程序 .............................................................................................104
第七章
注意的问题...........................................................................................................105
附页 1: PMAC 错误代码列表 ...............................................................................................106
附页 2: PMAC I 变量功能列表 .............................................................................................107
附页 3: 在线指令列表............................................................................................................108
附页 4: PMAC 编程指令列表 ...............................................................................................109
附页 5: 电机常用 M 变量定义 ..............................................................................................110
附页 7: 常见电机接线连接.................................................................................................... 111
附页 8: PMAC 附件与选项 ...................................................................................................112
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第六节
第七节
第八节
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第一章
PMAC 简介
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第一节 关于本手册
本手册是为第一次使用 PMAC 运动控制器的客户准备的,PMAC 卡具有易学易用、编
程简单、程序集成化程度高等特点,是许多开发人员的首选开发工具。
在整个 PMAC 的系列产品中包括:PMAC(1)系列、PMAC2 系列、Turbo PMAC(1)系列、
Turbo PMAC2 系列、MACRO 系列和 UMAC 系列等。
为了方便开发人员的编程工作,PMAC 卡提供了手动、编程、插补等大量,极大地提
高了工程人员的开发效率。然而,在使用 PMAC 的过程中,我们发现,如果能对 PMAC 所
提供的体系有一个全面的了解,将会大大缩短开发过程。
本书了
motion control. It is oriented to the PMAC(1) family of motion
controls and it does not cover other PMAC families: PMAC2, Turbo PMAC(1), Turbo PMAC2,
MACRO or UMAC. The
subjects illustrated could be used as a quick informative features description or as a roadmap for a
more advanced learning
through the main documentation. It is strongly recommended to use this quick reference manual in
conjunction with the
following manuals
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第二节
PMAC 简单介绍
PMAC 的全称是 Programmable Multi-Axis Controller 。它是 Deltu Tau Data System 公
司出产的一种系列广泛,支持众多的可编程多轴运动控制卡。
PMAC 作为一个高性能伺服运动控制器,通过数字信号处理器(DSP),以及灵活的高
级语言最多可控制八轴同时运动。
PMAC 给多轴控制器提供前所未有的性价比,采用 Motorola 的 DSP56 系列数字芯
片作为 CPU,处理所有八轴的计算。
PMAC 主要有两大类七种类型的板卡:
PMAC I 型卡:PMAC1-PCI,PMAC1-Lite-PCI,PMAC1-MINI-PCI,PMAC –
VME;
PMAC II 型卡:PMAC2-PCI,PMAC2-Lite-PCI,PMAC2A-PC104;
除以上还有 TURBO PMAC 系列,UMAC 系列,QMAC 系列,MACRO Station
系列,不在本书进行导论。
PMAC 使用专用的 DSPGATE 门阵列 IC,每个 DSPGATE 可连接 4 路电机轴运动
控制通道。每个 PMAC 支持 4 个 DSPGATE,即 PMAC 系统最多可拥有 16 个通道
用于控制。
PMAC DSPGATE 门阵列 IC 主要有两种接口形式:
为 PMAC I 型卡提供的±10V 模拟量接口形式;
为 PMAC I 型卡提供的数字量接口形式:包括 PWM 脉宽调制接口,脉冲方向
组合接口,也可以使用双路±10V 模拟量接口。
每个通道轴接口电路包括:
3 信号 ( A /B /C(Z) ) 积分编码器输入;
4 个标示信号(用于行程限位和零点信号)输入,
2 个标示信号输出;
任意一块 PMAC 卡都具有控制 8 个运动轴的能力。第一个 DSPGATE 提供 1 到 4
号通道(PMAC1-MINI-PCI 只能提供 1-2 通道),第二个 DSPGATE 可以通过
Option1 这个选项(PMAC1-Lite-PCI,PMAC1-MINI-PCI,PMAC2-Lite-PCI 没有这
个选项)提供 5 到 8 号通道,附件 ACC-24 可以提供 9 到 12 号通道,附件 ACC-24
Option1 可以提供 13 到 16 号通道。
PMAC 板卡拥有自己的内存和处理器,因此它完全可以独立进行各种控制,也可
以使用提供平行处理的计算机,通过串口、总线、以太网来联合运行。
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第三节
PMAC 型号
独立特性
Motorola DSP 56 系列数字处理芯片;
4 路输出 digital-to-analog (DAC) 、PWM、PFM(脉冲+方向);
4 路编码器通道;
16 点通用 I/O,可与 OPTO-22 兼容(PMAC I 型卡);
8 点通用 I/O,可与 OPTO-22 兼容,32 点自定义 I/O(PMAC 2 型卡);
可以扩展的千点以上的 I/O;
内置行程极限位,零点,电机报警,电机使能;
PCI 总线,ISA 总线或者 RS-232 通讯方式;
可独立工作;
支持标准 CNC G-代码;
线性和圆弧插补;
1024 个自定义的运动编程;
32 个自定义的 PLC 程序;
为巨大程序使用的旋转缓冲区;
36-位位置范围 (+/- 640 亿的计数)
Cubic Trajectory Calculations 计算,Splines 计算,PVT 计算
电子传动
高级 PID 伺服运动算法
“S-曲线” 间速度和减速度
可选择特性
最多 16 路输出 digital-to-analog (DAC) 、PWM、PFM(脉冲+方向);
最多 16 编码器通道;
8Kx16 双端口 RAM;
带电保存内存;
40,60,80 MHz 或更高的 CPU;
扩展的 (Pole-Placement) 多极点伺服算法;
更高的精确时钟 (<10 ppm);
Voltage-to-frequency (V/F) 伏频转换电路;
12 位,16 位可选模拟量到数字量转化输入;
Sinusoidal 编码器反馈输入;
Yaskawa 绝对编码器输入;
模拟量反馈输入;
MLDTs 反馈输入;
并行二进制反馈或者格雷码反馈;
RS-232 或 RS-422 串口通讯转化;
多达 2048 个串行 I/O ;
最远 100 米的远距离 I/O 选项;
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