基于PMAC的高效运动控制系统

随着机器人、数控机床等技术的发展，人们对于控制系统的体系结构的需求也相应开始变化，从初期的封闭、专用型控制器逐渐向开放、模块化、标准化、可定制控制器的需求方向发展，于是各种各样新型的控制器被开发了出来。这些新型的控制器硬件上支持各种标准总线结构和各种I/O接口，不依赖于专用的计算机开发平台（如Windows、Linux、DOS等），可以用常规语言（如C、Visual C++、Visual Basic、Delphi等）进行自主开发，进而实现对外部驱动系统、传感器系统和其他设备的通信与控制。其中，以DSP为核心的多轴运动控制器发展势头强劲，为机器人及数控机床的运动控制提供了强有力的技术支持。PMAC即为一款以DSP为核心的多轴运动控制器，本课题开发了基于PMAC的运动控制系统，系统结构框图如图4-21所示。

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图4-21　基于PMAC的运动控制系统

文中所用运动控制卡PMAC2A-PC/104是由美国Delta Tau Data System公司开发的一款可编程多轴运动控制器，其主控芯片为Motorola公司的频率为40 MHz的DSP563xx系列，具有512 k×8的Flash可用于固件和用户备份，2 k×8的EEPROM可用于参数备份。该运动控制器具有丰富的总线通信接口，既可以通过PC/104总线，也可以通过双端口RAM与上位机相连通信，或者通过RS-232、RS-422、USB、以太网等；控制器具有4轴通道接口电路，每个通道具有3路标准编码器输入，具有±10V和±5V的模拟量输出功能，能够进行速度和位置方式控制等，且厂家还提供丰富的DLL控制接口，可以方便用户编程对电机进行控制。鉴于PMAC可以大大简化控制系统的设计，因而PMAC从机器人、数控机床到食品机械、装配线、材料处理、激光切割等行业都有广泛的应用。