運(yùn)動(dòng)控制和看門狗卡選型

Motion Control & Watchodg Boards
Contents
5
Motion Control & Watchdog Boards
Motion Control Boards
PISO-PS300 ................................................................................................5-1
PISO-ENC300 / PISO-ENC600 ...................................................................5-3
SERVO-300 .................................................................................................5-4
STEP-200 ................................................................................................... 5-6
ENCODER-300 ...........................................................................................5-7
Watchdog Boards
WDT-01 / WDT-02 .......................................................................................5-8
WDT-03 .......................................................................................................5-9運(yùn)動(dòng)控制卡
PCI
PISO-PS300
3軸高速步進(jìn)/伺服電機(jī)控制卡
5-1
lortnoC
noitoM
特點(diǎn)
■ 32位+5V PCI總線，支持即插即用
■ 3軸脈沖命令型步進(jìn)/伺服電機(jī)控制卡
■ 最大輸出脈沖頻率：1 MHz
■ 編碼/脈沖回讀功能
■ 可編程輸出模式：CW/CCW，DIR/脈沖
■ 3軸線性插補(bǔ)，2軸圓形插補(bǔ)
■ 可編程的梯形速度分布
■ 可編程DDA周期
■ 可編程運(yùn)動(dòng)方向控制
■ 硬件急停，軟件急停
■ 自動(dòng)限位保護(hù)
■ 2500Vrms光電隔離
功能描述
PISO-PS300是3軸高速脈沖命令型步進(jìn)/伺服電機(jī)控制 仿真模式
卡，同時(shí)具有編碼回讀功能。它的嵌入式CPU執(zhí)行通過2K
在仿真模式下，PISO-300可以在不與電機(jī)相連的情況
字節(jié)FIFO接收的由主機(jī)發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)控制命令。同時(shí)，PISO-
5 下，測(cè)試運(yùn)動(dòng)曲線。這個(gè)曲線是由用戶命令產(chǎn)生，并把由
300也通過另一個(gè)2K字節(jié)的FIFO向主機(jī)發(fā)送位置和狀態(tài)信
此產(chǎn)生的相應(yīng)的位置信息回讀到主機(jī)。這個(gè)過程是通過設(shè)
號(hào)，這個(gè)緩沖器提供足夠的數(shù)據(jù)緩沖，很適合Windows操作
置PISO-300的OE=0、EXT=0來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣PISO-300輸
系統(tǒng)。板卡嵌入式CPU解釋主機(jī)命令產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)控制的輪廓，
出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖實(shí)際進(jìn)入了編碼計(jì)數(shù)器。因此，從
同時(shí)也處理自動(dòng)保護(hù)和I/O信息，數(shù)字量I/O部分支持
編碼計(jì)數(shù)器讀出位置信息實(shí)際就是輸出脈沖數(shù)目。這種模
2500Vrms光電隔離。板卡提供有DOS、Windows 95/98、
式在設(shè)計(jì)階段非常有用和高效，用戶可以通過這種離線方
Windows NT、Windows 2000/XP和LabVIEW驅(qū)動(dòng)。
式調(diào)試和開發(fā)軟件，如果用戶還有DB-8R端子板，還可以
操作模式 仿真數(shù)字量輸入和輸出，就像真實(shí)的系統(tǒng)一樣。
為了讓你容易方便的開發(fā)你的系統(tǒng)，PISO-PS300提供 實(shí)模式
兩種操作模式：仿真模式和實(shí)模式。
在實(shí)模式下，PISO-300與實(shí)際外部硬件連接，DDA芯
片可以根據(jù)用戶電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器類型設(shè)置為CW/CCW或DIR/
OE
脈沖模式，同時(shí)設(shè)置OE=1使輸出有效，設(shè)置EXT=1使外部
輸入信號(hào)有效。編碼器的輸入模式可以設(shè)置為如下三種：
DDA Chip
CW
A/B相，CW/CCW，DIR/脈沖。
2 output mode:
CW/CCW
DIR/Pulse CCW
DDA技術(shù)
DDA芯片是PISO-PS300的核心部件之一，PISO-300
可以在一個(gè)DDA周期中產(chǎn)生一定數(shù)量的方波信號(hào)。采用
Encoder counter
A
DDA技術(shù)，用戶可以很容易的完成發(fā)出脈沖和插補(bǔ)運(yùn)算功
3 input mode:
AB phase 能。DDA周期(period)被DDA循環(huán)(cycle)所決定，當(dāng)設(shè)置
CW/CCW B
DIR/Pulse DDA循環(huán)=1，那么DDA周期=(1+1) x 1.024ms=2.048ms，
輸出脈沖個(gè)數(shù)可以設(shè)置為0~2047，因此，可以知道PISO-
EXT 300最大的輸出脈沖頻率為1Mpps。當(dāng)設(shè)置DDA循環(huán)=254，
輸出端 CW，CCW可以通過OE信號(hào)設(shè)置為輸出有效或 那么DDA周期=(254+1) x 1.024ms=261.12ms，因此可以
輸出無(wú)效。編碼計(jì)數(shù)源信號(hào)可以通過EXT信號(hào)連接到外部的
知道PISO-300最小的輸出脈沖頻率為3.8pps。
A/B或內(nèi)部的DDA芯片。運(yùn)動(dòng)控制卡
PCI
PISO-PS300
3軸高速步進(jìn)/伺服電機(jī)控制卡
lortnoC
noitoM
System Block 管腳定義
2K FIFO
Interface Buffer CPU 3 CN 1
Profile Generation DDA
2K FIFO Protection
Interface Buffer 1A+ 1
14 2C
Connector 1A- 2 15 -2C
PCI CPU Status 1B+ 3
BUS Limit Switch enc3 oder 1B- 4 16 +GND
Input Port counter 5V 5 17 5V
Optional 18 2B-
Isolation GND 6 19 2B+
1C+ 7
8 digital input 1C- 8 20 2A-

在電氣行業(yè)中，運(yùn)動(dòng)控制通常指的是應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)以及伺服系統(tǒng)中的控制器，用于精確地控制電機(jī)的速度、位置和力矩，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精準(zhǔn)定位與運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。這類控制系統(tǒng)通常涉及PLC（可編程邏輯控制器）、DCS（集散控制系統(tǒng)）或?qū)Ｓ眠\(yùn)動(dòng)控制卡，如AC/DC調(diào)速器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、伺服驅(qū)動(dòng)器等。 "看門狗卡"（Watchdog Timer Card），是一種電子設(shè)備中常見的輔助電路板，它的主要功能是監(jiān)控主系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并在檢測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)異常（如程序死鎖、硬件故障等情況）時(shí)，自動(dòng)重啟系統(tǒng)，防止整個(gè)設(shè)備因長(zhǎng)時(shí)間無(wú)響應(yīng)而出現(xiàn)不可預(yù)知的后果。在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，選擇看門狗卡時(shí)需要考慮以下幾個(gè)因素： 1. **系統(tǒng)穩(wěn)定性要求**：根據(jù)實(shí)際工況對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性的需求，選擇具有足夠長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間和高精度中斷觸發(fā)能力的看門狗模塊。 2. **通信兼容性**：確?？撮T狗卡能夠無(wú)縫集成到現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，支持所需的數(shù)據(jù)交換協(xié)議（如CAN、Ethernet、Profinet等）。 3. **資源占用**：考慮到系統(tǒng)內(nèi)的處理器、內(nèi)存和其他資源分配情況，選擇不會(huì)帶來(lái)過多負(fù)擔(dān)的看門狗卡型號(hào)。 4. **定制化需求**：某些特殊的應(yīng)用可能需要特定功能，比如自定義中斷處理程序、額外的輸入/輸出接口等，這時(shí)就需要針對(duì)性地選擇具備這些特性的看門狗卡。 綜上所述，在為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)選擇看門狗卡時(shí)，需結(jié)合具體項(xiàng)目的性能指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)及安全可靠性要求來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)估和選型。