DMC110A单轴运动控制器在送料系统中的应用

摘要：利用科瑞特自动化DMC110A运动控制器对步进电机控制的高效加速、高速运行、高精准的定位功能，实现送料系统的定位需求；利用DMC110A运动控制器的寄存器器指令、运算指令及可视参数输入模式，实现了送料系统灵活更改参数的需求；利用DMC110A运动控制器灵活的IO口指令，实现了送料系统自动化加工的输入检测、输出控制的需求；利用DMC110A控制器开放的显示指令，实现了设备运行时状态信息的显示需求。

1. 引言

　　实际的工业自动化生产过程中，随处可见大量的涉及定长送料并加工的设备：早期的设备主要以机械定位为主，例如利用控制汽缸的有效行程实现定位，特点是：原理简单、设备成本及维护成本低，但最大的缺点就是精度不高、一致性差，目前以逐步淘汰；当前用的比较多的是以PLC或自制单板系统，控制步进电机实现，基本可以解决定位精度问题，但以PLC实现时，长度参数或动作延时等参数改变及调整时，几乎很难在现场实现，如果在系统中再加入“文本显示”，一方面增加了太多的成本，另一方面，开发难度也加大；以单板系统实现时，参数修改等人机交互固然可以设计进去，但开发费用大、开发周期长，并且系统的稳定性、可靠性也需要经过长时间的考验；并且由于都不是专业的运动控制系统，当需要提升送料效率时，也会遇到诸多难题；因此，选择一个专业的运动控制系统，对于中小规模的设备厂商来讲，将是最合适的选择。

2. DMC110A控制器简介

　　科瑞特自动化DMC110A运动控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控，系统资源丰富、功能强大、使用简单：
24K存储空间：支持1024个参数，
IO接口充足：16个输入、8个输出，逻辑关系在程序中确定，功能可完全自定义；
高速高性能：支持100KHz脉冲频率，标准的梯形加速曲线；
人机交互便捷：内嵌键盘模块、128×64点阵液晶显示，提供显示指令，用户可灵活控制显示；
高性能内核模块：系统提供一套完整的指令系统，支持用户进行便捷的二次编程，对于非标数控系统，完全优越于G代码编程；
编程方便：可在PC机编程下载用户程序，或在键盘上直接编程；

3. 应用DMC110A的系统分析

　　相比较PLC编程或其他非专业的运动控制系统，如何控制步进电机快速高效的实现定长启停，将始终是软件开发的难点，并且经常被开发人员所忽视。往往是系统功能基本实现时，才发现控制步进电机运转只能保证以较低的速度运行，速度提高，步进电机就会出现丢步的现象：而把这种现象的原因都归咎与电机力距不够，或驱动器性能不好。再加上需要在电机运转精度上反复验证、更改算法，结果很自然的延长了项目开发周期，或误了产品订单、或丧失了市场良机。

　　相反，作为专业型的DMC系列运动控制器，科瑞特自动化集数年的运动控制经验，专注与运动控制理论与实践，解决以上问题就显得易如反掌：简单的速度指令可以灵活、精确的控制步进电机的起始速度、加速时间、最高速度（算法就勿劳控制器使用者费心）；简单的运动指令，可以可靠、精准地控制步进电机旋转的角度（送料长度与电机旋转角度成正比）；简单方便的显示指令、及几种参数设置模式，可以便捷的实现人机交互：例如各种参数设置、显示运行状态及产品加工信息。

　　首先根据整机系统特性，计算出系统的脉冲系数，即：对应于步进电机设定好的细分、丝杆螺距，控制器发多少脉冲，系统运行单位长度（mm）。脉冲系数可以为小数。规定寄存器S1为脉冲系数。规定设备要求的定长数值为寄存器S2;(长度单位，例如毫米，可以为小数)；
规定速度参数为：起始速度（S10），加速时间（S11）,最高速度（S12）
规定动作参数为：汽缸延时（S13）

4. 设定长度控制功能的实现

速度指令：SPEEDM／0201

变量值格式速度参数设置

说明：1.该指令对其后的运动有效；
2.速度曲线为标准梯形加速；
3.参数单位为脉冲频率，最低速度>1,最高速度<100000，加速时间越小(参见加速时间设置指令)，其速度曲线越陡峭；

运动指令：DRVIM /0115 相对地址/变量值单轴运动

说明：指令执行时，受控目标将沿单轴方向，移动#data（S#1）个脉冲数。
相关指令实现：“
FMOVM F0,S2
FMULM F0,S1
FMOVM M0,F0
SPEEDM S10,S11,S12
DRVIM M0
PAUSE