激光数控加工专用PCI总线运动控制卡研究

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1、摘要在激光数控加工领域运动控制卡得到了大量应用但是现有的通用运动控制卡并不能很好的满足激光数控加工中对激光光束输出方式的的控制要求在一般情况下采用运动控制卡的I/O端口来控制激光的出光和停光这种方法效率不高而且难于保证实时性在某些情况下甚至难于满足加工要求同时使用者只能使用这种卡附带的运动控制函数库不利于实现特殊的控制要求以及对控制系统的改进升级根据这种情况本文提出了一种自行设计的运动控制卡在通用的运动控制卡功能基础上加入了激光出光控制模块这种具有激光控制功能的运动控制卡对激光光束的输出方式的控制更加灵活更加适合在激光数控加工中使用本文首先简要介绍了运动控制技术

2、和国内外该领域的研究情况然后详细论述了一种适合在激光数控加工中使用的PCI总线运动控制卡的软硬件的实现方法它采用PCI总线从模式接口芯片PCI9052实现PCI总线协议从PCI总线转换到局部总线使用MCX312专用运动控制芯片实现各种复杂的运动控制功能用数字电路方法实现了PWM激光控制模块使运动控制与激光的控制结合在一起编制了Windows98下的VxD驱动程序使该卡可以在Windows98平台上使用最后编写了功能测试函数并在硬件平台上进行了简单的功能验证本课题开发的运动控制卡具有较好的性能和较高的效率在一定程度上能满足激光数控加工的要求它可以作为通用运动控制卡

3、使用也可以根据它自身的特点在有特殊要求的控制场合中使用关键词运动控制卡PCI9052MCX312IABSTRACTIncontrolsystem,motioncontrolcardisusedtoanalyzedatafromPCandtransmitpulsesignaltomotordriverwhichthendrivesthemotor.Nowadaysmanykindsofgeneralmotioncontrolcardscannotmeettheneedsforspeciallaserprocessing.Meanwhile,thosekindsof

4、motioncontrolcardshavetousethemotioncontrolfunctionlibraryprovidedbythevenders,it`sdifficultfortheusertoaddsomespecialapplicationsorupgradethesystem.Thisthesisintroducesthemotioncontroltechnologyanditsnewestfruitinbrief,providesthehardwareandsoftwarerealizationmethodofakindofmotionco

5、ntrolcard.ThecardisdesignedusingPCIbusslavemodeinterfacedevice(PCI9052)motioncontroldevice(MCX312)andalasercontrolmodule(PWM)realizedbydigitialcircuit.ThePCI9052isdesignedtorealizethePCIBusSpecificationandcanbeconnecteddirectlytothelocaltarget.TheMCX312hasallkindofcomplexmotioncontro

6、lfunction.Allthosefeaturesmakeforhighperformanceandefficiency.BasedonWindows98OS,aVxDdriverprogramisprovidedaswellasagroupoffunctiontestprogram,whichcanbeusedtodosomefunctionverificationonacertainhardwareplatform.Thismotioncontrolcardmeetstherequestoflaserprocessingtosomeextent,which

7、hasbeenconfirmedinourlaseretchingsystem.Atthesametime,itcanbeusedasgeneralmotioncontrolcard.Keywords:motioncontrolcardPCI9052MCX312II1绪论1.1运动控制技术的基本概念运动控制MotionControl是在电机驱动的基础上随着相关学科技术发展而形成的一门多学科交叉技术它指在复杂条件下将预定的控制方案指令转变成期望的机械运动实现机械运动精确的位置控制速度控制或转矩控制随着微电子技术电力电子技术及微处理器技术的不断发展运动控制的高性能的

8、要求才得以实现运动控制系