雷賽數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制卡DMC2410在全自動(dòng)測(cè)量?jī)x上的應(yīng)用

1) 點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制：

下面以0號(hào)軸為例，給出了DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制的相關(guān)代碼。其中函數(shù)的第1個(gè)參數(shù)都是軸號(hào)，為0。

d2410_set_pulse_outmode (0,0)；       //設(shè)置脈沖輸出模式：第2位為0，為單脈沖模式，PUL0-信號(hào)上升沿有效，DIR0-正向?yàn)榈碗娖健?/span>

d2410_set_profile(0,500,6000,0.02,0.01)；//設(shè)定梯形速度曲線：起始速度為500脈沖/秒、運(yùn)行速度為6000脈沖/秒、加速時(shí)間為0.02秒、減速時(shí)間為0.01秒。

d2410_ex_t_pmove(0,50000,0)； //讓指定軸以梯形速度曲線做定長(zhǎng)位移運(yùn)動(dòng)：第2個(gè)參數(shù)為運(yùn)動(dòng)距離，50000個(gè)脈沖；第3個(gè)參數(shù)為0，為相對(duì)位移

2）回原點(diǎn)動(dòng)作控制：

下面以0號(hào)軸為例，給出了DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡用光柵尺的EZ信號(hào)為原點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行回原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)代碼。其中函數(shù)的第1個(gè)參數(shù)都是軸號(hào)，為0。

d2410_set_HOME_pin_logic(0,0,1)；//設(shè)置原點(diǎn)信號(hào)的有效電平：第2位為0，ORG低電平有效；第3位為1，允許濾波功能

d2410_config_EZ_PIN(0,0,3)；//設(shè)置EZ信號(hào)的有效電平及其作用：第2位為0，EZ信號(hào)低電平有效；第3位為3，設(shè)EZ是原點(diǎn)信號(hào)，且復(fù)位位置計(jì)數(shù)器

d2410_set_profile(0,500,6000,0.02,0.01)；

d2410_config_home_mode(0,0,1)；//設(shè)置回原點(diǎn)方式：第2位為0，只計(jì)home；第3位為1，在回原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)找到原點(diǎn)信號(hào)后，該軸的EZ信號(hào)出現(xiàn)了1次后，電機(jī)停止。

d2410_home_move(0,1,1)；//回原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：第2位為1，正方向回原點(diǎn)；第3位為1，高速回原點(diǎn)，遇原點(diǎn)信號(hào)，減速后停止

4.  DMC2410的位置鎖存及探針運(yùn)動(dòng)速度控制功能

全自動(dòng)影像/探針測(cè)量?jī)x在使用接觸式探針對(duì)被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程如圖3所示：首先，探針以速度V靠近測(cè)量點(diǎn)，如圖3a所示；探針紅寶石球接觸到被測(cè)物體后，產(chǎn)生位置鎖存觸發(fā)信號(hào)，DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡立即將光柵尺當(dāng)前位置記錄下來(lái)，如圖3b所示；DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡鎖存了該位置數(shù)據(jù)后，立即控制探針減速、停止，如圖3所示；然后退回，進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)的測(cè)量。

 

1) 探針觸發(fā)位置鎖存控制：

DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡的位置鎖存方式可以選擇對(duì)每個(gè)編碼器信號(hào)獨(dú)立鎖存，也可以通過(guò)一個(gè)軸的鎖存觸發(fā)信號(hào)LTC對(duì)全部編碼器計(jì)數(shù)值同時(shí)鎖存。探針觸發(fā)位置鎖存例程如下：

 

 

 

2）探針?biāo)俣瓤刂疲?/span>

一般探針在測(cè)量過(guò)程中最大運(yùn)動(dòng)速度V

一般探針測(cè)頭觸發(fā)后停止有兩種方式實(shí)現(xiàn)：一是采用PC軟件查詢測(cè)頭狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)探針觸發(fā)后發(fā)出停止指令，使機(jī)臺(tái)停止；另一種方式是硬件控制自動(dòng)停止，即通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡內(nèi)部的固件程序（firmware）檢測(cè)探針觸發(fā)事件并自動(dòng)停止。

由于WINDOWS是非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，外部事件查詢實(shí)時(shí)性不好，尤其是系統(tǒng)進(jìn)程中有CPU資源利用率高的軟件占用資源時(shí)，以及操作系統(tǒng)處理某些后臺(tái)任務(wù)時(shí)，計(jì)算機(jī)響應(yīng)速度很慢，故第一種方法用PC機(jī)軟件查詢探針測(cè)頭觸發(fā)信號(hào)有風(fēng)險(xiǎn)，可能造成探針未及時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致探針撞壞。

第二種方法是使用DMC2410的減速停止控制功能，由運(yùn)動(dòng)控制卡上的運(yùn)動(dòng)控制芯片完成探針的觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)及減速、停止的動(dòng)作；因?yàn)橛布幚硭俣瓤?，所以探針的安全得到了保證。其過(guò)程如圖4所示。

為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了一個(gè)由探針觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生減速信號(hào)的處理電路，如圖5

 

 

以0號(hào)軸為例，對(duì)減速控制的函數(shù)設(shè)置如下：

d2410_config_SD_PIN(0，1，1，3)；

該函數(shù)第1個(gè)參數(shù)是設(shè)置軸號(hào)；第2個(gè)參數(shù)是設(shè)置減速信號(hào)SD有效；第3個(gè)參數(shù)是設(shè)置SD信號(hào)的有效邏輯電平為高電平有效；第4個(gè)參數(shù)是設(shè)置SD信號(hào)的控制方式，即鎖存SD信號(hào)，并減速到起始速度后停止。

如此設(shè)置后，當(dāng)探針未觸發(fā)時(shí)，探針可按運(yùn)動(dòng)卡的指令正常運(yùn)動(dòng)；當(dāng)探針觸發(fā)時(shí)，DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡將自動(dòng)地控制0號(hào)軸的運(yùn)動(dòng)減速、停止。當(dāng)探針停止后，SD信號(hào)才復(fù)位，只有當(dāng)SD信號(hào)復(fù)位后，運(yùn)動(dòng)控制卡才可執(zhí)行其它運(yùn)動(dòng)指令。SD信號(hào)狀態(tài)可通過(guò)d2410_get_rsts函數(shù)讀取。

5.  DMC2410的手動(dòng)操作搖桿控制功能

全自動(dòng)影像/探針測(cè)量?jī)x在使用接觸式探針對(duì)被測(cè)物進(jìn)行批量測(cè)試前，需要先用手動(dòng)操作搖桿控制探針對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量示教，測(cè)量?jī)x系統(tǒng)軟件將記錄測(cè)量動(dòng)作過(guò)程，之后可自動(dòng)對(duì)該種被測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量。

手動(dòng)操作搖桿有3個(gè)自由度，可以控制三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)。其每個(gè)自由度根據(jù)其搖桿位置輸出0～255的數(shù)值，其中間位置（即平衡位置）對(duì)應(yīng)的是127，最大負(fù)方向位置對(duì)應(yīng)于0，最大正方向位置對(duì)應(yīng)于255。搖桿輸出的數(shù)值對(duì)應(yīng)于探針的運(yùn)動(dòng)速度。

PC機(jī)從USB端口讀取到手動(dòng)操作搖桿的位置值后，通過(guò)DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡的速度控制指令來(lái)改變探針的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度。下面是手動(dòng)操作搖桿控制函數(shù)代碼：

 

 

6.  結(jié)論

目前，已有多家影像/探針測(cè)量?jī)x制造商使用DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡，其優(yōu)良的性能深受用戶的好評(píng)。同樣，DMC2410運(yùn)動(dòng)控制卡在其它自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域也得到大量的應(yīng)用。

 

 

 

所示。圖中R1C1構(gòu)成微分電路，可去除抖動(dòng)信號(hào)；在探針信號(hào)LTC由高變低時(shí)，在開關(guān)管Q1的基極產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，關(guān)斷光耦發(fā)光二極管的電流，使得SD信號(hào)輸入腳產(chǎn)生一個(gè)正脈沖；圖中電路參數(shù)將產(chǎn)生脈沖寬度約為20ms的正脈沖。圖中SD1、SD2、SD3信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于0號(hào)軸、1號(hào)軸、2號(hào)軸的減速信號(hào)。 為20mm/s；探針最大允許偏轉(zhuǎn)角q為15度。若探針長(zhǎng)30mm，則留給運(yùn)動(dòng)控制卡減速、停止的最大運(yùn)動(dòng)距離L為8mm；如圖3c所示。