MCT116 同步控制器 使用说明书
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300KHz 计数频率,内部 4 倍频后可达 1.2MHz FPGA+高性能处理器架构,快速动态响应(约 90us) 位置同步和比例控制 电平,脉冲两种相位修整模式 13 位 D/A 输出(1bit 方向位+12bit 数据位) 编码器输入 5V 差分或 24V 推挽式信号源可选 编码器输出信号源主从轴可选,级联方便 RS232/RS485 串口通讯,内嵌 MODBUS 从机通讯协议 装配,设置简便,高性价比
厦门微控科技有限公司 www.xmmct.com Tel:0592-2577718 Fax:0592-2577715
1.
介绍
MCT116 是采用 FPGA 和高性能处理器架构设计的高性能同步控制器,用于实现两个 独立的电机间的控制, 可以配合多种电机使用 (直流, 变频, 伺服等) 通过输出- 10～+10V , 的电压进行速度和位置控制.300KHz(内部 4 倍频后可到 1.2MHz)的响应频率可以实现高 精度和高速的运行,不到 90us 的响应时间,使用伺服驱动可在动态过程中实现精准的同步 控制. 完全比例控制和其它功能如电平,脉冲两种远程相位修整控制都作为标准功能集成, 使得应用范围更加广泛和方便. 所有的设置都是数字式的,不须电位调节;具有 RS-232 及 RS-485 通讯功能,采用 MODBUS 通讯协议,非常方便与其它控制器及标准触摸屏联机,进行调试和二次开发. 外壳采用铝合金做成,所有的连接端子及显示都在前面板;外壳侧面底座式安装, 安 装使用方便. MCT116 使用 24V 直流供电(实际支持 18V～30VDC).
2.
操作原理
所有的操作首先都是基于驱动器之间的模拟同步.给驱动器一个速度参考电压,调 整 驱动器的速度使其大致同步.可以给定从动的比例配合,这样预先同步可以使两个速度 误 差在 1%以内.
如上图所示,数字同步用来补偿模拟速度的误差以实现绝对的角度和位置同步,消 除 电机漂移和累计位移的影响.这需要驱动器角度位置的数字回馈信号.通常使用增量旋 转 编码器或类似的信号. 同步控制器连续检查两轴的位置,当出现角度误差时发出模拟修整信号,这个模拟修 整,加到从动轮的参考电压上,保持两轴位置的协调.每个编码器脉冲同步响应时间只 有 数微秒,从动轮几乎没有变化.
MCT116V97
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3.
输入脉冲
2
为了适应同步操作和实际的条件(传动比,编码器分辨率,滚轴直径等),主,从输入 脉冲可以分别换算. "Factor 1"是主动脉冲的换算系数, "Factor 2 是从动脉冲的换算系数. 两个系数都是五位数,设置范围是 0.1000～10.0000.当 Factor1 和 Factor2 都设置为 1.0000 时(相当于 LCD 或串口输入 10000),实现 1:1 的速度和相位同步;这个参数可以用 RS232 或 RS485 连接,通过串行口连接进行设定. 参数设定好后,从动电机会来改变位置,保持和主电机的一致.根据下面的公式 Factor1 Sslave = * Smater Factor 2 注释: 当要求位置和角度同步时, 我们将Smaterr和Sslave设为两个驱动器移动特定的同步距离编 码器的脉冲数或者旋转一周的脉冲数.当只需要速度同步时(速度误差允许 10-5 之 内 ) , Smaterr和Sslave也可设置为同步控制下编码器的频率. 正常情况下,比例模式,考虑到机器的所有几何数据,可以尽量将Factor 2的值固定, 将Factor 1 作为"用户参数"(Factor 1 在生产过程中随时可以改变,而Factor 2是机器 恒量,一般不改变) 3 4 下面的例子说明进料系统Factor 1和Factor 2的计算,这里从速度会改变材料的拉力.
D
d=200
d=100
i =5
i =3
2500p/r
2000p/r
C
主动轮转一圈,从主编码器收到5×2500=12500个脉冲,从动轮需要在相同时间内 转二圈,那么我们从从编码器收到2×3×2000=12000个脉冲,这意味着,每12500个主 动脉冲我们需要12000个从动脉冲来保持同步. 随后,我们设置Factor1和Factor2,关系如下: 12500 Factor1 12000 Factor2 12500×Factor1 12000×Factor2 Factor1=12000 简单的方法,根据输入脉冲数来准确的设置Factor参数,但是这里需要操作员有一点 B 需要理解,需要在终端上设置一个值(不考虑拉力).如果设置成1.0000,则更易于理解 . 那么,我们需要用到不同数据的公式: 12500 1.000 12000 Factor2 12500×1.000 12000×Factor2 1.000=12000 结果,我们发现 Factor2=12500/12000=1.0417,这个设置校准了 Factor1 成为易于理 解的 "用户参数"(1.0000=没有拉力, 1.0375=3.75%的拉力) 当由操作终端设置参数 . "Factor 1"可得到同样的结果. 提示 1:最好,保持 Factor1 和 Factor2 在范围 0.1～2.0000.这样允许 MCT 所有 D/A 转换器使用 12 位分辨率;例如, Factor 计算结果为 4.5000 和 7.8000,这样比例设成 0.4500 Titl e A 和 0.7800(或 0.9000 和 1.5600)更好. Size Number Revision 提示 2 :当需要位置同步,适当的 factor 设置可以消除累积误差(factors 只能设置 4 A4

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