IMAC-FX-A02-4轴运动控制器

第1页
PMAC( 中国 )
外观图
IMAC-FX 运动控制器用户手册
第2页
PMAC( 中国 )
CAD 图
IMAC-FX 运动控制器用户手册
第3页
PMAC( 中国 )
IMAC-FX 运动控制器用户手册
控制器安装
箱体安装： 箱体安装需要三个螺栓对控制器箱体进行固定。 我们建议客户使用 M5 GB/T 5782-2000 螺栓进行固定安装，底部锁紧螺栓建议配合使用 5 GB/T 97.1-85 平垫进行锁紧，如安装环境振动较大，请增加弹簧垫片，防止螺栓松脱。
线缆： ● CATE 5 以太网线或屏蔽网线用于 Ethernet 通信 ● AWG16 导线，并使用带绝缘套管冷压接头用于电源供电 ● RVVP 15×0.12 双绞屏蔽电缆用于反馈及控制指令连接 ● RVVP 26×0.12 屏蔽电缆用于 I/O 及 Flag 标志位信号连接
电源选用
IMAC-FX 控制器需使用 24V@5A 电源供电，电源最小上升电压需小于 5 S，电源纹波系数应小 于 2%，输出最高峰值电压不超过 30V，最低电压不低于 20V。
3
控制器安装
4
电源选用
4
Flag 标志位的连接
4
1. 正限位与负限位标志位连接
5
2. 回零标志位连接
5
3. 用户标志位连接
5
4. 驱动器报警标志位连接
6
5. 驱动器使能标志位连接
6
电机控制信号连接
7
1. 指令信号
7
2. 反馈信号
9
数字 I/O 连接
10
主要功能
■ 基于 Delta Tau Turbo PMAC2 内核 ■ 所有轴都可以独立运行或联动 ■ 可同时运行 16 个运动程序和 64 个 PLC 程序 ■ 简单易用的高级语言编程 ■ 直线、圆弧、样条和 PVT 插补 ■ S 曲线加减速和动态前瞻控制 ■ 2D 和 3D 坐标平移和旋转 ■ 非直角坐标系嵌入式正逆解 ■ 空间任意平面刀具半径补偿 ■ 螺距补偿、反向间隙补偿和力矩补偿 ■ 高速高精度位置捕捉（25ns）和位置比较 (100ns) ■ 共振抑制（高频陷波、中频前置滤波、低频电子惯量） ■ 用户自定义伺服算法 ■ 用户自定义运动学正逆解程序 ■ 龙门双驱交叉耦合自动纠偏 ■ G、M、T、D 代码 ■ 伺服环级联（张力控制、自动调高等） ■ A/B 相正交编码器 1/T 细分 ■ 电子齿轮和电子凸轮 ■ 运动程序旋转缓冲区 ■ 时基控制 （与外部运动轴建立位置关系）
插接端子： ●我们推荐使用菲尼克斯 FK-MCP 1,5/2-ST-3.81 端子用于电源连接 ● RJ-45 接头用于 Etherner 网络通信端口连接 ● D-SUB 9 针公头用于 RS232 端口连接 ● D-SUB 15 针公头用于编码器反馈输入及指令信号输出端口连接 ● D-SUB 26 针公头用于 JTHW 端口连接 ● D-SUB 26 针公头用于 Flag 标志位端口连接 ● D-SUB 26 针公头用于 I/O 端口连接
X4
20
FLAG 标志位信号接口
21
F1（#1~#4）
21
数wk.baidu.com I/O 接口
22
D1
22
模拟 I/O 接口
23
A/D
23
手轮信号接口
24
H1
24
JTHW（多功能接口）接口
25
JTHW
25
RS232 串行通信接口
26
电源接口
27
PMAC( 中国 )
PFM 脉冲信号
当伺服电机工作于位置模式或使用步进电机时，需要使用 PFM 信号控制电机。PFM 信号实际 是由两路信号组成，一路是 PFM 脉冲频率调制信号，一路是方向信号。IMAC-FX 运动控制器产生 的这两路信号均为差分信号，如只需单端信号，可不接反向端信号。
版本 A0 A0.1 A0.2
修改内容 创建 更正 IO 点数量错误 AD 输入数量更正为 4
版本历史
时间 01/08/2014 10/03/2015 10/03/2015
修改人 桑蓦 桑蓦 桑蓦
审核人
PMAC( 中国 )
IMAC-FX 运动控制器用户手册
目录
性能及参数
1
外观图
2
CAD 图
阻过大，造成传输压降过大，从而使控制器工作不稳定。
Flag 标志位的连接
IMAC-FX 控制器的每个轴通道都带有 PLIM、MLIM、USER、Home、Fault，四个输入标志位， 以及一个 AENA 输出标志位。
PLIM 标志位为正行程限位标志位 MLIM 标志位为负行程限位标志位 User 标志位为用户自定义标志（可用于位置捕捉） Home 标志位为回零标志位 Fault 标志位为驱动器报警标志位 AENA 标志位为电机驱动器使能控制标志位
1. 数字输入 I/O
10
2. 数字输出 I/O
10
EQU 连接
11
JTHW 扩展连接
12
手轮通道
14
1. 手轮输出信号
14
2. 手轮输入信号
15
RS232 串口连接
16
ETH 网口连接
16
接口定义
17
电机控制信号接口
17
X1
17
X2
18
X3
19
图 2.1 对于通用伺服驱动器使用差分信号，进行控制时，可按图 2.1 所示进行接线。图中 Xn 中的 n 为第 #n 轴电机。 在使用双绞屏蔽线进行接线时，请务必使屏蔽层与大地连接，确保屏蔽层能正常发挥抗干扰作用。
图 2.2 除差分信号接线，也可使用单端信号接线，接线示例如图 2.2 所示。图中 Cn 中的 n 为第 #n 轴 电机。 单端接线，除连接 DAC+ 以外，还需将驱动器中模拟量参考端与 Xn 接口中的 AGND 相连。
用户标志位接口的内部结构与正负限位接口和回零开关接口一样，在此不再复述。
第5页
PMAC( 中国 ) 4. 驱动器报警标志位连接
IMAC-FX 运动控制器用户手册
图 1.3 回零开关的连接如上图 1.3 所示，Xn 中的 n 为端口号，12 脚为 Fault_COM 脚，Fault_COM 在 每个 DB15 端口上都相互独立，因此接线时每个端口均需连接。上图所示例接线为 #n 轴回零开关接线 位，实际接线中请安情况连接。 驱动器报警标志位（Fault）接口内部为双向光耦，因此正负极性可以颠倒，功能不受影响。 驱动器报警标志位（Fault）输入电压为 DC 12-24V，为确保光耦可靠导通请确保电压在 12V 以上。
1. 使用驱动器使能标志位接线时，需使供电电源负极与控 制器供电电源负极间串联 10Ω 电阻。
第6页
PMAC( 中国 )
IMAC-FX 运动控制器用户手册
电机控制信号连接
电机控制信号主要包含指令信号与反馈信号两大类。 指令信号：
DAC 模拟量信号 PFM 脉冲与方向信号 反馈信号： AB 相正交信号 C 相零位信号 电机控制信号均位于 Xn 端口，布线时尽量使用差分信号减少，控制信号被干扰的几率，同时应是 用双绞屏蔽线，避免靠近或与电机动力线相平行。
1. 为保证光耦可靠导通，建议输入电压为 24V。 2. 回零信号线在布线时，应使用屏蔽信号线，且避免与电
机动力线并行走线，以免干扰引起回零位置误差。 3. 如需精确回零，请在使用回零开关的基础上，同时使用
电机编码器 Z 相信号。
3. 用户标志位连接
用户标志位（User）为客户提供一个由外部触发信号，控制电机运动的接口。用户标志位，可以 提供基于硬件架构的高精度位置捕捉，可以配合控制器中运动直到触发功能使用。
1. 指令信号
DAC 模拟量信号
IMAC-FX 运动控制器为每个轴通道提供一路 DAC 模拟差分信号，可用来控制速度模式或力矩 模式工作下的伺服电机。
DAC+ 输出电压为 0-10V，DAC- 为 -10V-0V。DAC 输出电流为 2ma。 使用模拟量控制可以获得较 PFM（脉冲加方向）方式更好的精度及相应性能，但在使用时需注 意接线及布线方法，以免因噪声干扰而引起电机跟随误差增加。
因工业环境电源环境复杂，在必要时，需在控制器供电电源交流侧增加滤波元件，以保证控制器 对的稳定工作。
控制器供电电源与控制器接线，建议使用 AWG16 或 1.5mm2 的电缆。
1. 请勿将正负极反接，否则将烧毁控制器。 2. 请勿将电源电压超过 30V 的电源与控制器相连。 3. 请勿将任何交流电源与控制器相连接。 4. 接线时请注意线长及接线端子是否已紧固，避免接触电
DELTA TAU
PMAC(中国)
IMAC-FX 运动控制器
基于 Turbo PMAC2 内核
简介
作为全球高性能自动化与机器控制解决方案的领航者，泰道中国为了适应中国 的市场需求，隆重推出 IMAC-FX 高性价比的运动控制器。IMAC-FX 是基于 Turbo PMAC2 内核专门为广大 OEM 自动化设备制造商定制开发的能够广泛适用于各种工 况的高性能、高可靠性的运动控制解决方案。IMAC-FX 控制器可最高支持 2 轴模拟 量与 4 轴脉冲运动控制，最高支持 16 路本地数字 I/O、可扩展串行 2048 数字 I/O、 8 路 ADC 输入、两路手轮通道（脉冲及编码器）。大大提高了控制系统的整体稳定 性和可靠性。与传统板卡级运动控制器相比，不仅降低了接线的复杂性，完全屏蔽 的工业插头和外壳也大大提高系统的抗干扰能力，最大限度地降低维护及维修成本。
1. 为保证光耦可靠导通，建议输入电压为 24V。 2. 驱动器报警信号线在布线时，应使用屏蔽信号线，且避
免与电机动力线并行走线，以免干扰引起误报警。
5. 驱动器使能标志位连接
图 1.4 驱动器使能标志位（AENA）的连接如上图 1.4 所示，内部为一 OC 门结构，使能标志位是用来 控制电机驱动器使能。如果用户设置驱动器上电使能，可不接此针脚。上图所示接线为 #n 轴，OC 门 GND 与控制器 DGND 工地，因此所有 DB15 端口的 AENA 均使用同一参考地。 驱动器使能标志内部 OC 门，最高输入电压为 30V，最大输入电流为 100ma。
第4页
PMAC( 中国 ) 1. 正限位与负限位标志位连接
IMAC-FX 运动控制器用户手册
图 1.1 正限位与负限位的连接如上图 1.1 所示，Fx 中的 x 为端口号，23 脚为 COM 脚。上图所示例接线 为 #1 轴正负行程限位，实际接线中请安情况连接。 PLIM 与 MLIM 接口内部为双向光耦，因此正负极性可以颠倒，功能不受影响。 PLIM 与 MLIM 输入电压为 DC 12-24V，为确保光耦可靠导通请确保电压在 12V 以上。
1. 为保证光耦可靠导通，建议输入电压为 24V。 2. 正负限位信号线在布线时，应使用屏蔽信号线，且避免
与电机动力线并行走线，以免干扰引起控制器响应异常
2. 回零标志位连接
图 1.2 回零开关的连接如上图 1.2 所示，Fx 中的 x 为端口号，23 脚为 COM 脚。上图所示例接线为 #1 轴回零开关接线位，实际接线中请安情况连接。 回零标志位（Home）接口内部为双向光耦，因此正负极性可以颠倒，功能不受影响。 回零标志位（Home）输入电压为 DC 12-24V，为确保光耦可靠导通请确保电压在 12V 以上。
性能及参数
IMAC-FX 运动控制器用户手册
■ 80MHz DSP56303 Turbo PMAC2 CPU ■ 256K x 24 用户静态随机存取存储器 ■ 1M x 8 的闪存为用户做备份或存储固件 ■ 100Mbps 网口通讯 (ETH) ■ 提供 4 通道 PFM 轴通道，每个通道包括：
● A、B、C（或 Z）编码器差分输入信号差分输入信号 ● 5 个输入标志位信号：正负限位、回零标志位、用户自 定义标志位、驱动器报警 ● 1 通道差分脉冲信号输出 ● 1 通道差分方向信号输出 ● 1 个输出标志位信号：电机使能信号 ● 1 个输出标志位信号：比较相等输出（EQU）（可选） ■ 2 路模拟量输出（12 位 /16 位）（PFM 与 DAC 二选一） ■ 4 路模拟量输入（12 位 /16 位）（可选） ■ 8 路数字输入 I/O、8 路数字输出 I/O ■复用口（JTHW）：配合 DTC-32I、DTC-32O 使用，扩展 I/O 点 或 8 路数字输入和 8 路数字输出 ■ 2 通道手轮信号（JHW） 每个通道包括： ● A、B 相正交编码器输入 ● 1 通道差分脉冲信号输出 ● 1 通道差分方向信号输出 ■ DC 24V @ 5A 供电