开放式数控系统的核心—开放式控制器

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　　开放式数控的核心是具有开放性的运动控制器。PMAC(Programmable multiple-axis controller)就是美国Delta Tau公司遵循开放式系统体系结构标准开发的开放式可编程多轴运动控制器。在运动控制领域经过二十几年的探索，Delta Tau成功地将Motorola的DSP56001用于PMAC，加上专用的用户门阵列芯片，结合PC机的柔性，使得PMAC对系统的控制非常成熟、可靠。
　　目前Delta Tau不仅有Advantage®系列PMAC-NC机床控制器，控制4～8轴运动，而且有TURBO PMAC、PMAC2(第二代PMAC)、MACRO(光缆控制环路)、UMAC(3U结构)等采用最新技术的控制器。最多可以实现128轴的运动控制。
3 U% e6 b$ F$ G% K7 e　　1 PMAC控制器的全面开放性
& |- \+ P2 F% D2 Z* W& _　　PMAC是20世纪90年代初推出的，主要提供了机床功能、机器人特性、计时检测及通用自动化的性能，可处理运动控制、逻辑控制、资源管理及主机的交互工作。全球已有16万块PMAC在稳定运行。PMAC最大的优点就是站在用户的立场，方便、快捷、稳定、可靠，全面开放，使用户在使用PMAC组建自己的系统时犹如一个建筑师设计房屋、桥梁，尽显自己的才华，而一切又都那么容易。
$ \+ B  ~9 C+ k　　硬件结构的开放性
　　PMAC适应多种硬件操作平台，可在IBM及其兼容机上运行，在Win95、98、2000及WinNT及Linux下运行及开发，具有PC、STD、VME、PCI、104总线及串口脱机运行的功能，方便用户选用适合自己的主机。同时，底层的控制程序只针对PMAC，所以同一控制软件可以在不同的硬件平台上运行。
' {- w: R$ d3 O6 t　　PMAC适用于所有电动机，包括普通的交流电动机、直流电动机、交、直流伺服电动机、步进电动机、直线电动机、陶瓷电动机等，也适用于液压马达，控制精度可达到5nm。对不同电动机，PMAC可提供相应的PWM、PFM、DAC、Pulse+Dir等控制信号。
　　PMAC可接收各种检测元件的反馈，包括测速发电机、旋转变压器、激光干涉仪、并行数据、光电编码器、磁致伸缩位移传感器、光栅尺等。
( i1 R' Z" N7 \8 e0 d　　PMAC的绝大部分地址向用户开放，包括电动机的所有信息、坐标系的所有信息及各种保护信息等。因此，系统的设计和选型灵活自如，不受局限，可将各种先进的设计理念融入系统，而且同一系统可选用不同的电动机，接收不同的反馈信息。
- q  S. _) ~5 d: x　　软件结构的开放性
　　支持各种高级语言PMAC控制器提供16位、32位的DLL，还有ActiveX控件PTALK，用户可使用C++、VB、VC、Delphi在NT、Win95、Win98、Win2000下开发自己的人机界面接口。
　　机床语言的真正开放PMAC控制器不但在硬件上具备开放的机床特性，而且支持用户调用现成的直线、圆弧、样条、PVT三次曲线等插补模式，同时支持标准的RS274代码，另外用户还可以自定义G代码、M代码、T代码、D代码、S代码，实现以往的机床语言所不能完成的功能。
　　PLC功能的全部开放PMAC内置了PLC功能，一般可将I/O扩展到1024入和1024出，可以编写64个异步PLC程序，对I/O的操作几乎是纯软件的工作，通过类似于汇编语言的指针变量，可以让用户按位、字节进行控制。
$ c7 l& V3 f2 W+ C" y$ f　　可同其他相关软件接口PMAC控制器虽然插在PC的扩展槽中，但其对轴的控制，对I/O的控制是控制器自身完成的，所以PC可共享目前相当成熟的Auto CAD等绘图软件，方便工艺编程。
3 m, ]: ^6 Q  v# ?8 a" Y　　2 PMAC控制器的独特性能
　　仿真运行通过对PMAC控制器有关地址的改动，就可实现对程序的仿真运行，而传统的数据系统需要在上位机上开发仿真软件。
　　中断功能PMAC控制器上具有PLC，可向主机请求中断，以实现更为严密的实时性控制。
　　位置捕捉功能PMAC的位置捕捉是由硬件电路完成的，只耗时二十几纳秒，捕捉精度很高。这一性能广泛应用于测量行业。
7 K  m/ Z) h) @$ H, E! ?　　位置随动功能PMAC控制器的位置随动非常简便，全部过程仅与两个变量有关，同时可作一对多的随动并实时修改跟随比。
　　高分辨率的控制信号一般的PMAC控制器具有16位DAC输出，PMAC2控制器提供18位DAC的能力。
　　数据采集及分析功能PMAC利用自身的开发工具可完成对有关电动机和坐标系的许多信息进行采集、图形分析，同时还提供24个采集源供用户使用。
　　多次开发功能对同一块PMAC，用户可以多次开发，以逐步完善其工艺，而且在同一卡上开发的程序是兼容的，可缩短下一次开发的周期。
　　3开发真正的开放式数控系统
　　目前，PMAC控制在国内正大规模地推广和应用，主要用于数控机床、各类机器人、三坐标测量、在线检测及加工、卫星的定位跟踪、弯管机、全电动注塑机及各种机床的改造等，都已取得相当不错的成绩。这些将在今后的相关专栏中逐步地介绍。
　　另外，PMAC控制器可以很方便地建立坐标系，建立闭环及双闭环和三闭环控制系统。相信我们的产品将成为您成功的选择，相信您的选择将迎来您事业的辉煌。【MechNet】
文章关键词： 数控系统