数控火焰等离子切割机控制系统解决方案

      北京宝伦公司集20余年运动控制经验，现根据中国切割、焊接行业特点及目前切割机控制系统功能单一、缺乏开放性的现状提出新一代PC-Based开放式数控火焰、等离子切割机控制系统解决方案。
         此方案的核心是以美国GALIL公司DMC多轴数字运动控制器为基础，而DMC多轴数字运动控制器依据总线类别、控制轴数、结构形式有20多个系列，近100种规格可供选用。其中DMC1842 PCI总线4轴控制卡、DMC21x2 Ethernet/RS232独立型1～8轴控制器，从性能/价格比及结构特点方面考虑，很适合我国切割机行业的应用。所谓独立型，是指控制卡由外部电源供电，通过Ethernet或RS232接口与主机通信，当用户程序、参数、变量等设置完成并下载后可以脱离主机工作，当需要人机界面（HMI）时，主机（IPC或PLC触摸屏）与控制卡通过Ethernet或RS232接口相连接，用于实时显示程序执行状态、各坐标轴运动数据、监控信息及其它工艺参数。
         对于GALIL公司DMC数字运动控制器来说，无论哪种规格，其内部均有32位高速处理器、Flash、RAM存储器，由此构成各轴的闭环控制、用户程序、参数、变量的存储，实现定位、轮廓、直线/圆弧插补等高速运算处理；电子齿轮同步控制、龙门驱动同步控制功能可以非常方便地满足大型切割机双边驱动同步控制需求，DMC控制器可以在控制的任意坐标轴之间设置主、从或多主、多从同步控制方式，而且支持当前所有版本的Windows、Linux、QNX开发环境。ActiveX控制用于VB开发时极其方便。DMC控制器还配置CAD TO DMC转换软件，可以将AUTO CAD 生成的.DXF格式图形文档直接转换成DMC可识别的运动命令。更为简单的编程方法是直接使用DMC所提供的双字符命令集及宏命令编写零件加工程序，下载后即可运行。
   一．DMC1842的主要性能指标：
▲ 接收12MHz伺服编码器反馈信号，2MHz步进电机命令（脉冲+方向）。
▲ 带速度及加速度前馈、积分限制、Notch及低通滤波器的PID。采样周期62.5μs/轴
▲ 运动方式：JOG，PTP定位，轮廓，直线、圆弧插补，电子齿轮，ECAM
▲ 2M非易失存储器: 存储应用程序，变量, 阵列；2M RAM
▲ 每轴正、反向限位及回零输入
▲ 通用I/O：8/8
▲ 高速位置锁存及比较（0.1μs）
▲ 无刷伺服电机正弦波换向控制
▲ 上电自动程序运行
   二．DMC21x2各项性能指标：
1. 运动控制
● 运动方式：JOG、PTP定位控制、轮廓、直线/圆弧插补、电子齿轮同步控制、ECAM（电子凸轮）
● 伺服回环采样速率: 62.5μs/轴
● 脉冲编码器反馈速率: 12MHz
● 步进电机指令速率: 3MHz
● 软件PID控制算法: 带速度、加速度前馈，偏置补偿，积分限位，凹陷滤波、低通滤波, 超声陶瓷马达控制（选择）
● 防冲击运动平滑处理
● 直线/圆弧插补、椭圆比例缩放, 拐角过渡, 无限线段进给, 进给率修调
● 双坐标系同时执行
   2. 输入/输出 （I/O）
● 8路通用缓存输入 （1～4轴）, 16路通用缓存输入（5～8轴）; 8路TTL输出（1～4轴）, 16路TTL输出 （5～8轴）
● 正/负限位、原点返回输入 （TTL）
● 高速位置锁存, 位置比较
● I/O 扩充: 智能型Ethernet I/O 控制器IOC-7007或DB-14064扩展模块
   3. 编程
● 板上NRAM: 存储应用程序、变量及数组
● 可编程事件触发: 时间、位置、速度、输入
● 上电后程序自动运行
● 200余条易学易懂的双字符命令集,可由控制器直接执行
● 多任务: 可同时执行8个应用程序
● Flash EEPROM: 存储控制程序, 可升级更新
● 软件工具: 伺服性能自动调整、分析软件WSDK; Visual Basic 开发用ActiveX
控件
● 扩展DLLs和C/C++编程用库函数
● 驱动函数支持Linux, QNX, DOS 及当前所有版本的Windows 操作系统
● 通信方式: ASCII或二进制码
   4. 物理参数
● 控制轴数:1～8轴
● 电机种类: 步进电机、伺服电机或二者任意组合
● 板上正弦波换向控制: 用于无刷电机
● 通信接口: Ethernet 10Base-T, RS232 （19.2kb）
● 控制接口：DMC-21x2：100pin 高密度连接器，每4轴使用一个
DMC-21x3：96pin DIN连接器，每4轴使用一个
● 外形尺寸：1～4轴：108mmX178mm 5～8轴：108mmX273mm
● 安装形式：螺栓或DIN滑轨安装座（选件）
● 工作电源：+5V，±12V；DC/DC转换器（单电源18V～36V DC 供电时）（选
件）。
         美国GALIL公司是专业从事数字运动控制器开发、生产的着名公司，在
全世界范围内已有25万套以上的控制器在运行，销量遥遥领先于其它厂家，其产品的最大特点是稳定可靠，使用编程及其简单方便，种类齐全，涉及ISA、PCI、VME、PC/104总线及各种独立型结构共20多个系列、近百种产品。中宝伦自动化公司作为美国GALIL公司在中国的代表机构，为中国用户提供一整套售前、售后服务及技术支持。
   三．相关配套部件：
1．互联模块（PICM-2900）：
       PICM-2900是DMC与外部所有控制信号的互联接口部件，对DMC的所有数字I/O信号进行光电隔离处理，使用户可以很方便地与外部控制信号进行接口，连接形式为Pheonix接线端子，每4轴使用一块PICM-2900。有关PICM-2900详细说明请参阅PICM-2900使用说明书。
2．互联电缆（Cable-100-1M）：
       Cable-100-1M是DMC与互联模块之间的100pin双绞屏蔽互联电缆，用于DMC与互联模块之间的信号连接。标准长度有3种，分别为1M、2M和4M。用户可以根据实际需要选择其适当长度。
3．交流伺服系统：
       宝伦公司代理经营如下两种品牌高性能全数字交流伺服系统：
1. 日本安川电机（YASKAWA）ΣⅡ系列
2. 日本富士电机（Fuji）α、β系列。
4．微细分步进电机及驱动器：
宝伦公司代理美国Parker公司和韩国DAAD公司微细分步进电机及驱动器。分辨率：200～50000 step/rev，相驱动电流：2.5A～8A（峰值）。
5．高精密行星齿轮减速机：
宝伦公司代理德国ALPHA公司高精密行星齿轮减速机。德国ALPHA公司是世界上着名的高精密行星齿轮减速机生产厂家，许多知名的伺服电机生产厂家均指定配套该公司产品，如Siemens、ABB、LENZE、KEB等等，该公司产品有三个系列，分别为：LP系列，经济实用型系列；SP系列，普及型系列；TP系列，高精度、高刚性系列。
       无论哪种系列，均可与世界上任何一家的伺服电机或步进电机的法兰盘相匹配。