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1、基于MPC07运动控制卡的步进电机控制系统研究zouzl导语：阐述了MPC07运动控制卡的工作原理和使用方法;分析了利用VisualBasic语言编程实现步进电机的多轴运动控制,具有控制方便、运动可靠和开发简单的特点摘要:阐述了MPC07运动控制卡的工作原理和使用方法;分析了利用VisualBasic语言编程实现步进电机的多轴,具有控制方便、运动可靠和开发简单的特点。关键词:MPC07;步进电机;控制系统;VBbalign=centerTheResearchofStepMotorControllingSystemBasedonMPC07ZHANGWei-xing,WANGChun-sheng,
2、SHENXiao-qiang/align/b随着机电一体化的不断开展,当代工业中运动控制系统也随之更新换代,从PLC、单片机、运动控制卡到专业的运动控制单元,控制方法越来越先进,控制策略越来越多,并不断诞生出一代复杂而柔性的设备和机器。MPC07运动控制卡是基于PC机PCI总线的步进电机或者数字式电机的上位控制单元,它与PC机构成主从式控制构造,PC机负责人机交互界面的治理和控制系统的实时监控等方面的工作,MPC07卡完成的各种细节,譬如每个轴的运动依靠输出脉冲和方向信号、在运动经过中可以自动升降速的处理、以及实现回原点起保护作用的限位开关信号等。每块MPC07卡可控制4轴步进电机或者数字式伺
3、服电机,并支持多卡共用以实现多于4个运动轴的控制。该卡是基于FPGA设计,可以提供各种运动控制功能。用户可根据控制系统的要求编制人机界面,并调用MPC07运动函数库中的指令函数,就可以开发出知足要求而且本钱低廉的多轴运动控制系统。1MPC07运动控制卡的原理MPC07装备了功能强大、内容丰富的Windows驱动程序、DLL函数库。MPC07在插补算法和运动函数的执行效率方面采用了更有效的方法,进步了插补精度、插补速度和实时性。MPC07运动函数库用于二次开发,用户用VisualBasic或者VC+支持Windows标准32位动态链接库DLL调用的开发工具编制所需的用户界面程序,并把它与MPC0
4、7运动库链接起来,就可以开发出自己的多轴运动控制系统,例如:数控系统、检测设备、自动消费线等。MPC07的运动函数库可以完成与运动控制有关的复杂细节:升降速计算、行程控制、多轴插补等,这样就可以大大缩短控制系统的开发周期。MPC07控制卡的运动控制功能主要取决于运动函数库。运动函数库为单轴及多轴的步进或者伺服控制提供了很多运动函数:单轴运动、多轴独立运动、多轴插补运动等等。另外,为了配合运动控制系统的开发,还提供了间隙补偿功能。图1为MPC07控制卡在三轴步进控制系统中的应用。2运动控制系统工作经过利用MPC07的动态链接库DLL,开发者可以很快开发出Windows平台下的运动控制系统。MPC
5、07动态链接库是标准的Windows32位动态链接库,选用的开发工具应支持Windows标准的32位DLL调用。首先进展程序初始化,设置运动参数以及板卡参数,运动参数有各种运动速度、加/减速、升降速类型等,板卡参数有卡的数目、各卡上的轴数等。假如硬件设置错误,软件在运行时发生错误,那么调用失败,需重新设置。步进电机的直线运动:独立运动和插补运动。独立运动指各控制轴的运动之间没有联动关系,可以是单轴运动,也可以是多轴同时按各自的速度运动。点位运动、连续运动和回原点运动都属于独立运动。插补运动是指两轴或者三轴按照一定的算法进展联动,被控轴同时启动,并同时到达目的位置。插补运动以矢量速度运行,矢量速
6、度分为常矢量速度和梯形矢量速度。多轴插补运动图2只有线性运动,它们的运动速度由矢量速度决定,各轴的速度为矢量速度在各轴上的分量。下面一段代码是使两轴以常速度作直线插补:set_vectorconspeed2000设置矢量常速度为2000个脉冲;con2line21,2000,2,2500轴l挪动2000个脉冲,轴2挪动2500个脉冲。下面一段代码是使两轴以梯形速度作直线插补:set_vectorprofile500,2000,l000设置矢量梯形速度:低速为500个脉冲,高速为2000个脉冲,加速度为1000个脉冲;fast_line21,2000,2,4000轴I挪动2000个脉冲,轴2挪动
7、4000个脉冲。3程序设计下面利用VB编制图1三轴电机的运动,运动参数包括轴号、初速度、最高速度、加速度和挪动间隔等,使得三轴可以连续运动、回原点,并可以读取当前轴号、位置和速度。图3为用VB编制的三轴运动功能框图。局部程序如下:OptionExplicitDimAxesNumAsLong轴号DimlowspeedAsDouble初速度DimhighspeedAsDouble最高速度DimAccelAsDouble加速度DimDisAsLong挪动间隔该函数对板卡进展设置,可在窗体加载时调用:PrivateFunctionSetBoardAsIntegerDimRtnAsIntegerRtn=auto_set对板卡进展自动设置IfRtn4完毕语介绍了MPC07运动卡的工作原理及其应用,在VB环境下三轴步进电机的运动,当然,运动控制卡的运动函数库还可以完成与运动控制有关的复杂细节,比方升降速直线插补,梯形速度直线插补等,这样就可以实现更完善的运动控制系统。参考文献:1彭韬,周学才.基于国产MCT8000运动控制卡的开放式构造机器人控制系统J.制造业自动化,2001,717:65267.2王振华,朱国力,郭长旺,等.基于DSP和CNC多轴运动控制器研究J.制造业自动化,2000,223:10213.0