北京宝伦公司集20余年运动控制经验,现根据中国切割、焊接行业特点及目前切割机控制系统功能单一、缺乏开放性的现状提出新一代PC-Based开放式数控火焰、等离子切割机控制系统解决方案。
此方案的核心是以美国GALIL公司DMC多轴数字运动控制器为基础,而DMC多轴数字运动控制器依据总线类别、控制轴数、结构形式有20多个系列,近100种规格可供选用。其中DMC1842 PCI总线4轴控制卡、DMC21x2 Ethernet/RS232独立型1~8轴控制器,从性能/价格比及结构特点方面考虑,很适合我国切割机行业的应用。所谓独立型,是指控制卡由外部电源供电,通过Ethernet或RS232接口与主机通信,当用户程序、参数、变量等设置完成并下载后可以脱离主机工作,当需要人机界面(HMI)时,主机(IPC或PLC触摸屏)与控制卡通过Ethernet或RS232接口相连接,用于实时显示程序执行状态、各坐标轴运动数据、监控信息及其它工艺参数。
对于GALIL公司DMC数字运动控制器来说,无论哪种规格,其内部均有32位高速处理器、Flash、RAM存储器,由此构成各轴的闭环控制、用户程序、参数、变量的存储,实现定位、轮廓、直线/圆弧插补等高速运算处理;电子齿轮同步控制、龙门驱动同步控制功能可以非常方便地满足大型切割机双边驱动同步控制需求,DMC控制器可以在控制的任意坐标轴之间设置主、从或多主、多从同步控制方式,而且支持当前所有版本的Windows、Linux、QNX开发环境。ActiveX控制用于VB开发时极其方便。DMC控制器还配置CAD TO DMC转换软件,可以将AUTO CAD 生成的.DXF格式图形文档直接转换成DMC可识别的运动命令。更为简单的编程方法是直接使用DMC所提供的双字符命令集及宏命令编写零件加工程序,下载后即可运行。
一.DMC1842的主要性能指标:
▲ 接收12MHz伺服编码器反馈信号,2MHz步进电机命令(脉冲+方向)。
▲ 带速度及加速度前馈、积分限制、Notch及低通滤波器的PID。采样周期62.5μs/轴
▲ 运动方式:JOG,PTP定位,轮廓,直线、圆弧插补,电子齿轮,ECAM
▲ 2M非易失存储器: 存储应用程序,变量, 阵列;2M RAM
▲ 每轴正、反向限位及回零输入
▲ 通用I/O:8/8
▲ 高速位置锁存及比较(0.1μs)
▲ 无刷伺服电机正弦波换向控制
▲ 上电自动程序运行
二.DMC21x2各项性能指标:
1. 运动控制
● 运动方式:JOG、PTP定位控制、轮廓、直线/圆弧插补、电子齿轮同步控制、ECAM(电子凸轮)
● 伺服回环采样速率: 62.5μs/轴
● 脉冲编码器反馈速率: 12MHz
● 步进电机指令速率: 3MHz
● 软件PID控制算法: 带速度、加速度前馈,偏置补偿,积分限位,凹陷滤波、低通滤波, 超声陶瓷马达控制(选择)
● 防冲击运动平滑处理
● 直线/圆弧插补、椭圆比例缩放, 拐角过渡, 无限线段进给, 进给率修调
● 双坐标系同时执行
2. 输入/输出 (I/O)
● 8路通用缓存输入 (1~4轴), 16路通用缓存输入(5~8轴); 8路TTL输出(1~4轴), 16路TTL输出 (5~8轴)
● 正/负限位、原点返回输入 (TTL)
● 高速位置锁存, 位置比较
● I/O 扩充: 智能型Ethernet I/O 控制器IOC-7007或DB-14064扩展模块
3. 编程
● 板上NRAM: 存储应用程序、变量及数组