基于ADT850运动控制卡的上位软件开发

　　0　引言

　　ADT850运动控制卡是基于PC机PCI总线的高精度伺服运动控制卡,它作为数控发生装置方便地用于各种运动控制系统中。VC++是在W indows平台下构建32位应用程序的强大而又复杂的开发工具,是目前世界上使用最多的开发工具之一。本系统是以南京工业大学自动化学院运动控制研究所研制的南工大NUT创新型运动控制平台为控制对象,在原先控制系统的基础上,重新开发了四轴运动控制系统的各功能模块和良好的人机界面,可以方便地对平台进行相应的调整。整个运动控制系统硬件采用PC机结合ADT850四轴运动控制卡,软件在基于NT内核的多任务操作系统W indows平台上用VC++编写,调用ADT850动态链接库函数,实现PC机与运动控制卡的实时通讯,具有良好的开放性和可移植性。完成了四轴步进电机单轴和多轴联动控制,实现位置、速度、加速度控制和直线、圆弧插补等功能。

　　1　系统硬件结构设计

　　1·1　硬件总体结构

　　四轴运动控制系统基本配置如下:带有PCI总线的PC机, ADT850运动控制卡,四套两相混合式步进电机及其驱动器,限位开关等。其硬件组成结构图如图1所示。

　　1·2　基于PCI总线的ADT850卡

　　ADT850卡是基于PCI总线的高性能四轴伺服/步进控制卡,支持一个系统中使用多达16块控制卡,可控制64路伺服/步进电机,支持即插即用,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。有多种控制方式,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);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;插补带有连续插补功能;每轴有2个32位比较寄存器,用于产生中断或作为软件限位;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; ADT850运动控制卡作为步进电机的上位单元,与计算机构成主从式控制结构。计算机主要完成人机交互界面的管理、控制系统的检测和控制工作;运动控制卡接收计算机CPU的发出的指令,进行运动轨迹的规划。

　　2　基于ADT850卡的VC开发

　　2·1　人机交互界面

　　用VC++6·0开发编写的控制界面如图2所示。

加工控制界面该控制界面不仅实现了对XYZW各轴电机的手动控制、各轴电机的逻辑位置和驱动速度的读取和显示、XY直线插补、XYZ直线插补、XY圆弧插补、计数器清零、紧急停止、自动回参考点,而且还可以完成对单轴电机S曲线、梯形曲线速度控制等控制方式,由于大部分复杂的加工表面都是有直线和圆弧来组成的,所以复杂的加工曲线可以用直线和圆弧来逼近。整个开发平台可以演示运动控制器的大量运动控制特性,可以满足多种运动控制的开发和测试要求,以及数控系统开发的需要。