高速系列DMC-18x6 PCI总线运动控制器

概述

美国galil 公司新近开发了第五代高速系列dmc-18x6 pci总线运动控制器，该控制器采用32位risc结构高速dsp作为*处理器，实现1～8个坐标轴的ptp定位、位置跟踪、jog、直线/圆弧插补、螺旋线插补、切线跟踪、多主/多从电子齿轮同步控制、龙门同步控制、电子凸轮、轮廓控制、示教/录返、椭圆缩放、拐角过渡、无限线段进给、倍率控制及多任务同时执行等功能；用户可以很方便地进行参数配置以便与伺服电机或步进电机驱动器接口。控制器具有正/反向限位、原点返回功能，同时还有8路模拟输入通道，带光隔的i/o及第二编码器反馈接口。

在设定为伺服控制模式时，采用带有速度前馈、加速度前馈、凹陷滤波、低通滤波、积分限制等高级控制算法的pid调节器。

同dmc-18x0/18x2系列的控制器相比，该控制器由于采用高速risc结构dsp作为核心处理器，处理速度得到大大提升。采样速率高达24μs/轴（快速模式），命令执行周期由400μs/每条命令提高到40μs/每条命令，反馈速率由12mhz提升到22mhz，步进输出脉冲速率由3 mhz提升到6mhz；用户程序存储空间由1000行*80字符扩大到2000行*80字符，可存储510个用户变量和16000个数组元素；总线宽度为32位且与64位相兼容。从而*限度地满足了高速高精密加工领域对运动控制器提出的新要求，即使微小线段高速插补或半导体器件引线邦定也不成问题。具体性能对比见表1。

就编程而言，galil公司提供了功能强大的2字符命令集及终端编程调试工具软件包，用户可以非常方便地进行应用编程；同时还提供有支持当前所有windows版本、.net、dos、linux等操作系统的通信驱动库，用户可以很方便地进行二次开发，打造具有自己特色的控制器。

一、产品主要规格：

系统处理器

●  32-bit 基于risc结构的dsp高速*处理器

通讯接口

●  带双向fifo和双ram的pci总线

●  32-bit的pci总线接口。64-bit可兼容。

命令以ascii码传送，二进制通信方式也可作为标准性能

运动方式

●  点-点定位控制

●  位置跟踪

●  jog

●  带有进给倍率的2d直线/圆弧插补

●  多轴直线插补

●  刀角跟踪

●  螺旋模式

●  多组主控装置电子齿轮

●  龙门同步模式

●  电子凸轮

●  轮廓控制

●  示教和录返模式

存储功能

●  应用程序存储空间：2000行x 80字符

●  510个变量

●  30个数组中16000个数组元素

控制算法

●  带有速度、加速度前馈的pid控制算法

●  陷波滤波器和低通滤波器

●  双闭环控制下的间隙补偿

●  消减冲击的速度平滑处理算法

●  积分限制

●  转矩限制

●  偏置调整

运动参数：

●  位移：32bit（每次运动可达±21.5 亿个计数单位;自动更新; jog或速度模式无限制）

●  速度：对于伺服电机，可高达22000,000个计数/秒

●  加速度：10 亿个计数/秒²

通用i/o：

           光隔输入           光隔输出          模拟量输入

1-4轴        8                 8                  8

5-8轴        24                16                 16

高速位置锁存：

● 通用输入1-4为四路锁存输入，用于a,b,c,d轴；9-12四路锁存输入用于e,f,g,h轴。（经过光隔处理后的锁存输入，其响应速度< 40µsec）

输入：

● 主编码器输入：a,a-,b,b-,i,i-（+/-12v或ttl）

● 辅助编码器输入：a, a-, b, b-

● 正、反限位输入----带光隔

● 回零输入----带光隔

● 高速位置锁存输入----带光隔

● 急停输入----带光隔

输出：

● 16位的dac模拟量输出

● 脉冲+方向输出

● pwm输出，同样适用于伺服放大器

● 放大器使能输出

● 报警输出

● 高速位置比较输出

zui小伺服更新速率：

                    标准                 快速

● 1-2轴        62 µsec               31 µsec

● 3-4轴        125 µsec              62 µsec

● 5-6轴        156 µsec              94 µsec

● 7-8轴        187 µsec              125 µsec

zui大编码器反馈速率：

● 22mhz

zui大步进电机指令速率：

● 6mhz

电源规格：

● dmc-18x6： +5v    700ma

               +3.3v   600 ma

               +12v    150ma

-12v    40ma

环境要求：

● 操作环境：0-70℃

● 湿度： 20-95%rh，无凝结

尺寸：

● 1-4轴：7.850” x 4.2”

● 5-8轴：12.28” x 4.2”

表1：dmc-18x6和dmc-18x0性能对比表