基于板卡的两轴运动控制系统.doc

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1、基于板卡的两轴运动控制系统1.概述   两轴运动控制系统在许多自动化设备中都有应用，如X-Y台控制，医疗器械（如X光机）等。常用的上位控制单元有自开发单片机系统、具有运动控制功能的专用PLC（如松下FP0）等。本文介绍一种更具开放性、控制更灵活的上位控制单元——运动控制卡。   两轴运动控制系统的执行电机多采用步进电机或全数字式伺服电机。MPC01运动控制卡是步进机电公司开发的基于PC机ISA总线的步进或数字式伺服电机的上位控制单元。它与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等工作；MPC01卡完成运动控制的细节（包括脉冲和方向信

2、号的输出、自动升降速处理、原点和限位等信号的检测等）。   下图为一个简单的两轴运动控制系统控制电路接线图：2.两轴运动系统的基本运动型式及实现方法1．独立运动   所谓独立运动指各轴的运动之间没有联动关系，可以是单轴运动，也可以是两轴同时按各自的速度运动。点位运动、连续运动都属于独立运动。   （1）点位运动函数   点位运动是指被控轴以各自的速度分别移动指定的距离，在到达目标位置时自动停止。在MPC01函数库中共提供了六个点位运动指令函数：intcon_pmove（intch，longstep）；/*一个轴以常速做点位运动*/intfast_pmove（intc

3、h，longstep）；/*一个轴以快速做点位运动*/intcon_pmove2（intch1，longstep1，intch2，longstep2）；/*两轴以常速做点位运动*/intfast_pmove2（intch1，longstep1，intch2，longstep2）；/*两轴以快速做点位运动*/  （2）连续运动函数   连续运动是指被控轴以各自的速度按给定的方向一直运动，直到碰到限位开关或调用制动函数才会停止。在MPC01函数库中共提供了六个连续运动指令函数：intcon_vmove（intch，intdir）；/*一轴以常速做连续运动*/intfas

4、t_vmove（intch，intdir）；/*一轴以快速连续运动*/intcon_vmove2（intch1，intdir1，intch2，intdir2）；/*两轴以常速连续运动*/intfast_vmove2（intch1，intdir1，intch2，intdir2）；/*两轴以快速连续运动*/  （3）回原点函数   回原点运动是指被控轴以各自的速度按给定的方向一直运动，直到碰到原点信号限位开关或调用制动函数才会停止。在MPC01函数库中共提供了六个回原点运动指令函数：intcon_hmove（intch，intdir）；/*以常速返回原点*/intfas

5、t_hmove（intch，intdir）；/*以快速返回原点*/intcon_hmove2（intch1，intdir1，intch2，intdir2）；/*两轴以常速各自返回原点*/intfast_hmove2（intch1，intdir1，intch2，intdir2）；/*两轴以快速各自返回原点*/2．插补运动   插补运动是指两轴按照一定的算法进行联动，被控轴同时启动，并同时到达目标位置。插补运动以矢量速度运行，矢量速度分为常矢量速度和梯形矢量速度。与插补运动有关的函数有： （1）线性插补函数   线性插补运动是指两个轴以矢量速度（常矢量速度或梯形矢量速度

6、）作线性联动，每个被控轴的运动速度为矢量速度在该轴上的分速度，各个被控轴同时启动，并同时到达目标位置。MPC01函数库中提供四个线性插补函数：intcon_line2（intch1，longpos1，intch2，longpos2）；/*两轴做平面直线运动*/intfast_line2（intch1，longpos1，intch2，longpos3）；/*两轴做快速直线运动*/ （2）园弧插补函数   圆弧插补运动是指两个轴以矢量速度（常矢量速度或梯形矢量速度）沿给定圆弧作联动，每个被控轴的运动速度为矢量速度在该轴上的分速度，由于矢量速度的方向在不断改变，各被控轴的

7、运动分速度也在不断改变。各个被控轴同时启动，并同时到达目标位置，并且两个轴的合成运动轨迹为给定的圆弧。MPC01函数库中提供四个圆弧类插补函数：intarc_certer（intch1，intch2，longcen1，longcen2，floatangle）；/*两轴以常矢量速度做园弧插补运动*/intfast_arc_center（intch1，intch2，longcen1，longcen2，floatangle）；/*两轴以梯形矢量速度做园弧插补运动*/intarc_final（intch1，intch2，intdir，longfx，longfy，long