PCI1020運(yùn)動(dòng)控制卡（獨(dú)立四軸運(yùn)動(dòng)）

一．特點(diǎn)
? 32位PCI總線接口，即插即用
? 4軸伺服/步進(jìn)電機(jī)控制，每軸可獨(dú)立控制，互不影響
? 脈沖輸出的頻率誤差小于0.1%
? 脈沖輸出速度zui高可達(dá)到 4 MHz
? 可選擇脈沖輸出模式： CP/DIR, CW/CCW
? 非對(duì)稱直線加/減速驅(qū)動(dòng)、S曲線加/減速驅(qū)動(dòng)
? 梯形與S曲線速度輪廓
? 任意2軸或3軸直線插補(bǔ)、任意2軸圓弧插補(bǔ)、任意2軸或3軸位模式插補(bǔ)、連續(xù)插補(bǔ)
? 固定線速度控制
? 多軸同步啟動(dòng)/停止
? 可編程控制加速與減速時(shí)間
? 在運(yùn)動(dòng)中改變輸出脈沖數(shù)或驅(qū)動(dòng)速度
? 運(yùn)動(dòng)中可以實(shí)時(shí)讀出邏輯位置、實(shí)際位置、驅(qū)動(dòng)速度、加速度、加/減速狀態(tài)（加速中、定速中、減速中）
? 每軸都有2 個(gè)32位比較寄存器用于邏輯位置計(jì)數(shù)器或者實(shí)際位置計(jì)數(shù)器的位置大小比較，可用于軟件限位。
? 可接收伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的各種信號(hào)，如硬件限位信號(hào)、到位信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等
? 32位遞增/遞減計(jì)數(shù)器用于附加編碼器 
? 可方便地與任意步進(jìn)電機(jī)、AC或DC伺服電機(jī)相連接
? 所有數(shù)字量輸入/輸出信號(hào)均有2500Vrms隔離 

二、規(guī)格
? 控制軸       4軸
? CPU數(shù)據(jù)總線長(zhǎng)度    16位
插補(bǔ)功能
? 任意2軸或3軸直線插補(bǔ)
●   插補(bǔ)范圍   各個(gè)軸-8,388,607~+8,388,607
●  插補(bǔ)速度   1~4MPPS
●   插補(bǔ)位置精度  ±0.5LSB以下（在全插補(bǔ)范圍內(nèi)）
? 任意2軸圓弧插補(bǔ)
●   插補(bǔ)范圍   各個(gè)軸-8,388,607~+8,388,607
●  插補(bǔ)速度   1~4MPPS
●   插補(bǔ)位置精度  ±1LSB以下（在全插補(bǔ)范圍內(nèi)）
? 任意2軸或3軸位模式插補(bǔ)
●  插補(bǔ)速度   1~4MPPS（但依靠CPU數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)間）
? 其他插補(bǔ)功能
● 線速常數(shù)  ●連續(xù)插補(bǔ)  ● 步進(jìn)插補(bǔ)
各軸通用規(guī)格
? 驅(qū)動(dòng)輸出脈沖（CLK=16MHz時(shí)）
●   輸出脈沖范圍  1 ~ 4MPPS
●  輸出速度精密度  ±0.1％以下（對(duì)設(shè)定數(shù)值）
●   速度倍率    1~500
●   S曲線加速度變化率 954 ~ 31250×106PPS/SEC2
●  加/減速度   125 ~ 500×106PPS/SEC
●  初始速度   1 ~ 8000PPS     （倍率=1的時(shí)候）
       500 ~ 4×106PPS    （倍率=500的時(shí)候）
●  驅(qū)動(dòng)速度   1 ~ 8000PPS     （倍率=1的時(shí)候）
       500 ~ 4×106PPS    （倍率=500的時(shí)候）
●  輸出脈沖數(shù)   0 ~ 268,435,455    （定量驅(qū)動(dòng)）
●  速度曲線   定速/直線加減速/拋物線S曲線加減速驅(qū)動(dòng)
●  定量驅(qū)動(dòng)的減速模式 自動(dòng)減速（非對(duì)稱臺(tái)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，也可以）/手動(dòng)減速   
● 可以在驅(qū)動(dòng)中改變輸出脈沖數(shù)、驅(qū)動(dòng)速度
● 可以選擇獨(dú)立2脈沖/1脈沖方向方式
? 編碼器輸入脈沖
● 可以選擇2相脈沖/上下脈沖輸入
? 位置計(jì)數(shù)器
● 邏輯位置計(jì)數(shù)器（輸出脈沖用）計(jì)數(shù)范圍-2,147,438,648~+2,147,483,647
● 實(shí)位計(jì)數(shù)器（輸入脈沖用）計(jì)數(shù)范圍-2,147,438,648~+2,147,483,647
可以一直寫入讀出
? 比較寄存器
● COMP+寄存器位置比較范圍 -2,147,438,648~+2,147,483,647
● COMP-寄存器位置比較范圍 -2,147,438,648~+2,147,483,647
● 把和位置計(jì)數(shù)器的大小比較狀態(tài)輸出，放在讀寄存器中
● 可以作為軟件限位
? 根據(jù)外部信號(hào)的驅(qū)動(dòng)操作
● 根據(jù)EXPP、EXPM信號(hào)，可以運(yùn)行+/-方向的定量/連續(xù)驅(qū)動(dòng)
? 外部減速停止/立即停止信號(hào)
● IN0~3每一個(gè)軸4個(gè)外部停止信號(hào)
任何信號(hào)都可以選擇有效無(wú)效?？梢宰鳛橥ㄓ幂斎胧褂谩?br />? 伺服馬達(dá)輸入信號(hào)
● ALARM（警報(bào)），INPOS（定位完畢）
任何信號(hào)都可以選擇有效/無(wú)效。
? 通用輸出/輸入信號(hào)
● IN0~3   每一個(gè)軸4個(gè)
● OUT0~7   每一個(gè)軸8個(gè)
? 超越限制信號(hào)輸入
● +方向，-方向每軸一個(gè)
有效時(shí)，可選立即停止/減速停止。
? 緊急停止信號(hào)輸入
● 全軸只有一個(gè)EMGN，在低電平時(shí)立即停止全軸的驅(qū)動(dòng)脈沖。

? 電氣特性
● 工作溫度： 0 ~ +50℃
● 電源：  24V（外接）
● 時(shí)鐘：  16.000MHz

三、概述
PCI1020是PCI總線四軸伺服/步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡，它以高頻率脈沖串形式輸出，控制伺服/步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。該卡能精確地控制所發(fā)出的脈沖頻率（電機(jī)速度）、脈沖個(gè)數(shù)（電機(jī)轉(zhuǎn)角）及脈沖頻率變化率（電機(jī)加速度），它能滿足步進(jìn)電機(jī)的各種復(fù)雜的控制要求?？蓪?duì)電機(jī)進(jìn)行位置控制、插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)、加速/減速等控制。具有圓弧、直線插補(bǔ)功能。它含有豐富的，功能齊全的軟件庫(kù)函數(shù)資源。在Windows9X/2000/XP環(huán)境下，用戶可直接使用我們?yōu)槟峁┑脑O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)接口；以zui大方便地使您在Visual C++、Visual Basic及各種其他軟件環(huán)境中使用本設(shè)備。以下是它的功能特點(diǎn)。
■  獨(dú)立4軸驅(qū)動(dòng)
PCI1020可以分別控制4個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)。每個(gè)軸都可以進(jìn)行定速驅(qū)動(dòng)，直線加/減速驅(qū)動(dòng)，S曲線加/減速驅(qū)動(dòng)等。4軸性能相同。
■  速度控制
輸出的驅(qū)動(dòng)速度范圍是從1PPS到4MPPS（pulses per second脈沖/秒）?？梢赃\(yùn)行固定速度驅(qū)動(dòng)，直線加/減速驅(qū)動(dòng)，S曲線加/減速驅(qū)動(dòng)。加/減速驅(qū)動(dòng)可以使用自動(dòng)和手動(dòng)2種操作方法。脈沖輸出的頻率zui大誤差±0.1％（在CLK=16MHZ時(shí)），驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的速度可以在驅(qū)動(dòng)中自由變更。
■  非對(duì)稱直線加/減速驅(qū)動(dòng)
運(yùn)行梯形加減速驅(qū)動(dòng)時(shí)，加速度和減速度可以設(shè)定不同。
■  非對(duì)稱S曲線加/減速驅(qū)動(dòng)
每個(gè)軸可以用S曲線加/減速設(shè)定，可以運(yùn)行對(duì)稱S曲線和非對(duì)稱S曲線。還可以設(shè)定為定長(zhǎng)輸出。加速變化率和減速變化率也可以設(shè)定不同，當(dāng)希望運(yùn)行對(duì)稱S曲線時(shí)，用自動(dòng)減速功能，當(dāng)希望運(yùn)行非對(duì)稱S曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，要自己設(shè)手動(dòng)減速點(diǎn)。此外，對(duì)于定量驅(qū)動(dòng)，我們使用*的方法避免在S曲線加/減速中發(fā)生三角波形。
■  任意選擇2軸或3軸進(jìn)行直線插補(bǔ)
可以任意選擇2軸或3軸進(jìn)行直線插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)。插補(bǔ)坐標(biāo)是從當(dāng)前位置到-8,388,607~+8,388,607之間。在整個(gè)的直線插補(bǔ)范圍內(nèi)，插補(bǔ)精度是±0.5LSB。插補(bǔ)速度范圍從1PPS到4MPPS。
■  任意2軸圓弧插補(bǔ)
可以任意選擇2軸進(jìn)行圓弧插補(bǔ)。插補(bǔ)坐標(biāo)范圍是從當(dāng)前位置到-8,388,607~+8,388,607之間。在整個(gè)的圓弧曲線插補(bǔ)范圍內(nèi)，插補(bǔ)精度是±0.5LSB。插補(bǔ)速度范圍從1PPS到4MPPS。
■  任意2軸或3軸位模式插補(bǔ)
可以任意選擇2軸或3軸進(jìn)行位模式插補(bǔ)。收到在高位CPU上計(jì)算的位模式插補(bǔ)數(shù)據(jù)后，可以用的驅(qū)動(dòng)速度連續(xù)輸出插補(bǔ)脈沖，用這種方式可以產(chǎn)生任何插補(bǔ)曲線。
■  連續(xù)插補(bǔ)
直線插補(bǔ) ,圓弧插補(bǔ) ,直線插補(bǔ) 等等。這樣可以不停地運(yùn)行每個(gè)插補(bǔ)接點(diǎn)的插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)，連續(xù)插補(bǔ)的zui大驅(qū)動(dòng)速度是2MHz.
■  步進(jìn)插補(bǔ)
步進(jìn)插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)是以逐個(gè)脈沖輸出的方式執(zhí)行的。有根據(jù)命令和根據(jù)外部信號(hào)2種方法。
■  固定線速度控制
這是一種在插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)中保持插補(bǔ)軸合成速度的功能。
■  位置控制
每個(gè)軸都有2個(gè)32位位置寄存器，一個(gè)是在芯片內(nèi)部管理驅(qū)動(dòng)脈沖輸出的邏輯位置計(jì)數(shù)器。另一個(gè)是管理從外部編碼器來(lái)的脈沖的實(shí)際位置計(jì)數(shù)器。
■  比較寄存器和軟件限制功能
每個(gè)軸都有2個(gè)32位比較寄存器（COMP+,COMP-），用于跟邏輯位置計(jì)數(shù)器或者實(shí)際位置計(jì)數(shù)器的大小比較。在驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以從狀態(tài)寄存器讀出比較寄存器和邏輯/實(shí)際位置計(jì)數(shù)器之間的大小關(guān)系。大小關(guān)系有變化時(shí)，可以產(chǎn)生中斷（但要設(shè)定中斷有效）。
■  輸入信號(hào)濾波器
PCI1020內(nèi)部的每一個(gè)輸入信號(hào)的輸入端都裝備積分型的濾波器?？梢栽O(shè)定哪一個(gè)輸入信號(hào)的濾波器功能變?yōu)橛行Щ驘o(wú)效。濾波器的時(shí)間常數(shù)從8個(gè)種類里選擇1個(gè)。
■  由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)
 每個(gè)軸都可以用外部信號(hào)（nEXPP,nEXPM）進(jìn)行+/-方向運(yùn)行的定量驅(qū)動(dòng)和連續(xù)驅(qū)動(dòng)。這個(gè)功能在手動(dòng)操作時(shí)，可以減輕CPU的負(fù)擔(dān)。
■  伺服馬達(dá)的各種信號(hào)
 PCI1020接受來(lái)自伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)。如2相編碼器信號(hào)，定位信號(hào)，報(bào)警信號(hào)等。
■ 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能
 在驅(qū)動(dòng)中，可以實(shí)時(shí)讀出邏輯位置計(jì)數(shù)器、實(shí)際位置計(jì)數(shù)器、加速度、加/減速狀態(tài)（加速中、定速中、減速中）。