JMC2410多功能四轴运动控制卡用户手册

JMC2410多功能四轴运动控制卡用户手册
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目录
版权声明 (1)
1概述 (1)
1.1简介 (1)
1.2技术规格 (1)
2安装 (1)
2.1检查配件 (1)
2.2JMC2410结构布局 (2)
2.3硬件安装 (2)
2.4软件安装 (3)
3接口信号定义 (3)
3.1CN7连接器 (3)
3.2CN3连接器 (4)
3.3CN4连接器 (4)
3.4CN5连接器 (4)
3.5CN6连接器 (5)
3.6S1拨码开关 (5)
3.7S2拨码开关 (6)
4信号连接 (6)
4.1脉冲信号和方向信号输出 (6)
4.2编码器输入信号EA、EB和EZ (7)
4.3原点开关信号 (8)
4.4正反向限位信号PEL/MEL (8)
4.5减速信号SD (9)
4.6到位信号INP (9)
4.7伺服报警信号ALM (10)
4.8误差清除信号ERC (10)
4.9伺服使能信号SVON (11)
4.10RDY信号 (11)
4.11手轮输入信号PA和PB (12)
4.12位置锁存输入信号LTC (12)
4.13位置比较输出信号CMP (12)
4.14通用数字输入信号DI (13)
4.15通用数字输出信号DO (13)
5修订记录 (14)
1概述
1.1 简介
JMC2410是一款基于PCI接口4轴运动控制卡，控制步进电机或接收脉冲命令的伺服电机；
JMC2410使用了专用的运动控制ASIC芯片，支持硬件直线插补；参数计算、加/减速处理、多轴直线插补由硬件完成，可以有效减小计算机的系统负担；
JMC2410可接受编码器信号，并提供位置锁存函数。

当锁存信号被触发，编码器当前位置就立即被捕获，并可产生中断。

捕获当前位置信号过程由硬件高速完成；支持位置比较（大于、等于、小于）功能，比较条件满足时可产生比较输出信号，并且可产生中断；
JMC2410提供了板号设置功能，用户将板号设定后，该卡上四个轴的轴号被确定下来；避免了使用BIOS自动查找控制卡时，PCI接口接触不良导致各轴被重新编号的问题；
JMC2410还具有许多其它高级功能，如飞行加速、减速，动态修改目标位置；支持非对称加减速；使用软件或外部输入信号可以控制JMC2410 的各个轴或多块卡上的轴同时开始运动或同时停止运动。

提供了MotionPannel程序，供用户在开发阶段来调试运动控制系统；此外提供了DLL动态链接库供用户进行二次开发，用户可以使用C/C++, Visual Basic进行运动控制程序开发。

1.2 技术规格
单卡可控制4轴；
最大脉冲输出频率5Mpps,支持T型速度曲线、S型速度曲线加速/减速；
支持运行中改变速度（飞行加/减速）；
支持非对称加速、减速；
28bit位置计数器，计数范围：-134,217,728 to +134,217,727；
内置位置比较器，条件满足可产生中断，并支持比较输出；
支持位置锁存，可产生中断；
支持任意两轴间直线插补；
支持编码器输入；
支持手轮输入；
支持板号设置，同一系统最大可支持16张JMC2410；
20路隔离数字输入（DI）;
20路开集电极（Open collector）非隔离数字输出（DO）；
32MHz 3/5.0V PCI接口；
68针SCSI II接口。

2安装
2.1 检查配件
打开包装前，请先查看外包装标明的产品型号是否与订购的产品一致。

打开包装后，请首先检查运动控制器的表面是否有机械损坏，然后核对配件是否齐备。

如果运动控制器表面有损坏，或产品内容不符合，请不要使用，立即与我司联系。

JMC2410运动控制器产品清单：
●JMC2410运动控制卡一张；
●68pin SCSI-II电缆一根；
●68pin端子板一张；
●配套光盘一张；
2.2 JMC2410结构布局
CN3: 手轮信号输入连接器
CN4: 同时启动/停止连接器；
CN5: 脉冲编码器输入连接器
CN6: DI/DO连接器
CN7: 电机输入/输出信号连接器
S1：限位开关类型选择；
S2：卡号选择
2.3 硬件安装
安装之前，按照计算机上要安装的JMC2410数目，为每个卡设置一个单独的值（出厂默认设置为0）；然后按照驱动器的要求，设置脉冲输出为差分输出或者单端驱动，之后的操作步骤如下：1．关闭计算机，并切断电源；
2．打开机箱，选择未用的PCI槽，插入JMC2410控制卡；
3．固定JMC2410控制卡，然后安装机箱盖子；
4．连接JMC2410与电机驱动器等；
5．接上电源，并启动计算机。

2.4 软件安装
1 将光盘放入光盘驱动器；
2 点击安装光盘里面的JMC2410 SETUP.EXE程序，安装之后，JMC2410的库文件、头文件、说明书都被安装在用户指定的安装目录下；
2 如果设备管理出现发现新硬件对话框，选择自动查找驱动程序。

3 驱动程序安装之后，用户可以从开始\HFC Technology\JMC2410里面启动MotionPannel程序，对JMC2410进行配置和测试电机。

3接口信号定义
3.1 CN7连接器
接口CN7是电机控制及I/O 信号，使用SCSI-Ⅱ型68 针插座，其引脚号和信号对应如下表所
注：JMC2410内部对上表中的输入信号进行隔离；输出信号没有隔离。

3.2 CN3连接器
3.3 CN4连接器
接口CN4用于多卡同时启动停止信号的连接。

3.4 CN5 连接器
接口CN5 是脉冲编码器输入接口，没有隔离，为40 针IDC 插座，其引脚号和信号对应如下
3.5 CN6连接器
3.6 S1拨码开关
S1开关用来设置限位开关的类型：常开、常闭。

拨码开关的OFF 对应于常开类型； ON 对应常闭类型。

出厂默认设置为常开，如下图：
341
2
3.7 S2拨码开关
S2拨码开关用来设置JMC2410卡的卡号。

在系统中有多个JMC2410时，将该拨码开关设置为不同的值。

S2出厂默认设置为0，如下图：
1
234
的计算方法：
X 轴轴号： CardNo*4
Y 轴轴号： CardNo*4 + 1
Z 轴轴号： CardNo*4 + 2
U 轴轴号： CardNo*4 + 3
4 信号连接
4.1 脉冲信号和方向信号输出
各轴的OUT 和 DIR 输出口是用于输出脉冲和方向信号，其输出格式可以由程序设定成 CW/CCW 双脉冲模式或脉冲+方向模式，用户可通过设定 J1-J8 跳线来设定脉冲为差分输出或 集电极开路输出两种方式，下表为接口 CN7 的脉冲输出信号表：
如果脉冲输出为单端输出模式，则OUT-和DIR-作为脉冲和方向信号的输出端。

OUT 和DIR 端的电流由PCI接口的5V 提供。

4.2 编码器输入信号EA、EB 和EZ
编码器输入信号包括EA、EB 和EZ，每个轴都有三对差分的A 相、B 相和Z 索引信号，EA 和EB 用来进行位置计数，EZ 可用作原点信号。

每对差分输入信号将被转化成EA、EB、EZ 的TTL 电平信号。

下表为编码器输入信号引脚号和说明：
编码器输入信号接线方法如下：
1. 差分输入模式：
在此模式下，输入信号的正端接EA+/EB+/EZ+端，负端接EA-/EB-/EZ-端。

2. 单端输入模式
在此模式下，输入信号接到差分输入的EA+/EB+/EZ+端，EA-/EB-/EZ-端悬空。

注：需要将输入设备和控制卡的GND 连接
4.3 原点开关信号
原点信号输入用于检测该轴的原点，可通过用户软件设定回原点模式。

其内部电路滤波
电路，可以过滤小于噪声，以提高系统的可靠性。

原点信号的引脚号和轴号，如下表所示：
原点信号输入原理图如下图所示：
4.4 正反向限位信号PEL/MEL
每一轴都有两个限位信号PEL(正限位)和MEL(限位),用户可通过软件里面设置限位信号的有效电平来选择原点开关为常闭方式或者常开方式。

限位信号、引脚号和轴号对照表，如下表所示：
EL 信号输入原理图如下图所示：
4.5 减速信号 SD
每一轴都有减速信号 SD ，在检测到减速信号后，电机减速至起始速度运行。

其内部电路加 有滤波器可以过滤噪声，以提高系统的可靠性。

本功能禁止时， 可用作通用数字输入口。

减速信号引脚名和轴号对照如下：
SD
4.6 到位信号 INP
到位信号来自伺服电机驱动器,指示位置误差为零，INP 信号（到位信号）主要时用于伺服接口的专用输入信号，此信号被设置为有效时，如果正在输出脉冲的过程中，在脉冲输出完成后， 还必须等到INP 信号出现，才能进入停止状态。

INP 信号输入原理图如下所示：
4.7 伺服报警信号ALM
此信号来自伺服电机驱动器的报警输出信号。

信号有效时，JMC2410 将停止输出脉冲。

伺服报警信号、引脚号和轴号对照，如下表：
伺服报警信号输入原理如下图所示
4.8 误差清除信号ERC
误差清除信号用于向伺服电机驱动器发出清除内部误差计数器命令；
在下面情况下，JMC2410输出有效的ERC信号：
1 查找原点完成；
2 极限开关有效；
3 告警ALARM信号使运动轴停止；
4 紧急停止。

其中，查找原点完成是否输出ERC信号，可以通过软件配置。

ERC信号、引脚号和轴号对照如下表：
ERC信号原理如下图所示：
ERC
4.9 伺服使能信号 SVON
该信号用于控制伺服驱动器的使能端，低电平有效。

SVON 信号输出原理图如下图：
SVON
SVON
4.10 RDY 信号
RDY 信号用于连接伺服电机驱动器的READY 信号，或者作为通用输入信号。

RDY 信号输入原理如下图：
RDY
4.11 手轮输入信号PA 和PB
JMC2410 卡允许用户使用外部手轮控制电机运动：用户通过接口CN3 输入脉冲信
号，运动控制卡根据输入的脉冲数和脉冲频率控制电机的运动距离和转速。

PA 和PB 信号、引脚号和轴号对照如下表所示：
CN3 引脚号信号轴号CN3 引脚号信号轴号
11 PA115PA33
10PB114PB33
9PA223PA44
8PB222PB44
4.12 位置锁存输入信号LTC
JMC2410 卡每一轴都提供一个位置锁存输入信号LTC；5V 的LTC 信号会触发位置锁存器，捕获当前编码器位置或当前指令位置。

LTC 信号、引脚号和轴号对照如下表所示：
CN5 引脚号信号轴号CN6 引脚信号轴号
34LTC1+119LTC3+3
9LTC1-120LTC3-3
27LTC2+217LTC4+4
28LTC2-218LTC4-4 LTC 信号输入原理图如下图所示
4.13 位置比较输出信号CMP
JMC2410 卡每个轴均配有1个位置比较输出接口。

通过软件使能后，可分别设置触发条件，当某个轴的命令寄存器内的数值或编码器寄存器内数值满足触发条件时，硬件自动在CMP1-CMP4输出电平信号。

CMP信号、引脚号和轴号对照如下表所示：
CN7 引脚号信号名
15CMP 1
16CMP 2
49CMP 3
50CMP 4
CMP
GND
CMP
36V@50mA
Inside PCI-9024
4.14 通用数字输入信号DI
JMC2410提供了20路隔离数字输入接口，供用户使用。

通用数字输入信号输入原理图如下图所示：
4.15 通用数字输出信号DO
JMC2410提供了20路非隔离的开集电极输出。

DO[20..1]
5修订记录。