PC104总线运动控制卡的性能要点与应用案例

PC/104(pc104)是一种嵌入式的总线规范，是ISA(IEEE-996)标准的延伸。后PC时代，嵌入式系统的发展风起云涌，波澜壮阔。PC/104凭借紧凑的外形、成熟的标准体系结构、专业设计、专业生产带来的高可靠性，将广大硬件工程师引入了一个更高的层次，标准的PC兼容体系结构大大减少了软件工程师的工作量。模块化、通用化的系统更易于维护、易于扩展、易于系列化、易于升级。大大减少了重复学习、重复开发的成本。

众为兴数控技术有限公司推出的ADT-834卡正是基于PC104总线的高性能四轴伺服/步进控制卡。ADT-834运动控制卡具有位置可变环形，可在运动中随时改变速度，可使用连续插补等先进功能。脉冲输出方式可用单脉冲（脉冲+方向）或双脉冲（脉冲+脉冲）方式，最大脉冲频率4MHz，采用先进技术使输出频率在很高的时候也能使频率误差小于0.1%。位置管理采用两个加/减计数器，一个用于内部管理驱动脉冲输出的逻辑位置计数器，一个用于接收外部的输入，输入信号可以是A/B相输入的编码器或光栅尺，也可以是上/下脉冲的输入信号，作为实际位置计数器，计数器位数高达32位。外部输入也可用于手轮输入，作为普通的计数。提供伺服接口信号，如编码器信号，到位信号（INPOS），报警信号（ALARM），伺服开启（SERVO ON）等。

多种控制方式，如定量运动，连续运动，回零运动，多轴插补，圆弧插补等。插补一般用定速运动，也可用直线/S曲线加减速，（S曲线加减速不能用于圆弧插补）。插补带有连续插补功能，即在插补过程中输入下一点的插补数据，以保证脉冲的连续，使插补达到更快更好的性能。最大插补速度可达2Mhz。

速度控制可用定速和直线/S曲线加减速，可做非对称直线加减速，可用自动/手动减速，在定量驱动时可防止速度曲线产生三角波形。

每轴有2个32位比较寄存器，可用于软件限位。每轴有8个输入信号，包括2个正负限位信号，3个停止信号，1个伺服到位信号，1个伺服报警信号和1个通用输入信号，除限位信号外，其余信号可通过设置成无效来作为通用输入信号，3个停止信号可作为原点信号、减速信号、编码器Z相搜寻使用，所有数字输入信号均有积分型的滤波器，可选8种滤波时间常数，以防止干扰。

提供DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP、WINCE开发库，可用VC++、VB、BC++、C++builder、LabVIEW、Delphi等进行软件开发。

基于PC/104总线的ADT-834运动控制卡主要性能：

·4轴伺服/步进电机控制，每轴可独立控制，互不影响；
·脉冲输出的频率误差小于0.1%；
·最大脉冲输出频率为4MHz；
·脉冲输出可用单脉冲（脉冲+方向）或双脉冲（脉冲+脉冲）方式；
·4轴 均有位置反馈输入，32位计数，最大计数范围 -2,147,483,648~+2,147,483,647 ；
·直线或S曲线进行加/减速；
·非对称直线加/减速运动；
·2-4轴直线插补；
·CW、CCW圆弧插补；
·可用连续插补功能，最大驱动速度2MHz；
·每轴都有2 个32位比较寄存器用于逻辑位置计数器或者实际位置计数器的位置大小比较，可用于软件限位；
·可接收伺服马达驱动器的各种信号，如编码器信Z相号、到位信号、报警信号等；
·每轴有3个STOP信号，可用于原点搜寻、编码器Z相搜寻；
·运动中可实时改变速度；
·位置计数器具有可变环形功能，逻辑位置计数器和实际位置计数器是32位长的上/下环形计数器；
·运动中可以实时读出逻辑位置、实际位置、驱动速度、加速度、驱动状态；
·每轴有8入8出数字I/O，除2限位信号外均可作为通用I/O使用，数字输出可用于伺服开启，伺服报警复位等信号；
·每一个输入信号的输入端都装备积分型的滤波器，可以设定哪一个输入信号的滤波器功能变为有效或无效，滤波器的时间常数从8个种类里可以选择1个；
·支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP、WINCE等操作系统。

ADT-834运动卡控制卡可应用在多轴雕铣系统，机器人系统，空间坐标测量系统，基于PC的数控系统等多种系统中。

PC/104具有非常灵活的模块化配置功能。开发者可以根据自己的需求，准确选择他们所需要的功能模块，用于构建自己的系统，还可以为系统配备极其坚固的外壳。用PC/104模块构建的系统体积非常小巧，但功能却十分强大。PC/104模块板的功能十分丰富，包括CPU、I/O、DSP、无线网络以及GPS等等。用户在桌面PC系统中能够找到的每一种功能，都可以在PC/104系统中实现，并且软件也易于配置。PC/104系统可以运行DOS、Windows以及众多的实时操作系统，这些特点使得PC/104系统的软硬件配置实现起来非常容易。

PC/104 的发展前景非常看好，“堆栈型PC”的前途无限光明。利用成熟的桌面PC技术，利用丰富的PC软件资源，使得PC/104技术如虎添翼。不断谨慎增加一些成熟的PC技术，比如增加对PCI总线控制的支持，实现超过4块PCI附加模块板的堆栈；增加对未来PC技术的支持，比如支持PCI Express等。这些将使得PC/104能够紧跟PC技术前进的脚步，同时不断满足广大客户的新需求。我们期待国际PC/104协会为PC/104描绘更加美好的蓝图。(end)