PMAC教材 - 图文

1. PMAC控制卡及泰道公司简介

1.1 PMAC控制卡

PMAC是可编程多轴控制器(Programmable Multi-Axis Controller)的简称，是美国泰道(Delta Tau Data Systems, Inc )公司生产的功能强大的运动控制器，PMAC是目前世界上功能最强的运动控制器，同时也是当前开放式数控系统控制器的突出代表

1.2 泰道公司介绍

泰道公司拥有三十多年丰富的运动控制经验，是首屈一指的创新型、高性能机器控制专家，拥有全球数百万轴的惊人控制能力；自从上世纪90年代初推出第一款基于DSP的8轴的PMAC产品，每三年左右便会推出一款新的产品，如今最新的第七代产品Power PMAC(基于Power PC)已达到惊人的256轴的控制能力。

1.3 应用范围

由于其灵活的结构和开放性的编程接口，PMAC有着非常广泛的从最简单的到最复杂的应用，如半导体制造、航空、通用自动化、机器人控制、半导体生产线自动化、各类数控机床、医药设备、各种测量和定位机具、包装生产流水线自动化等等。以下是在一些公司中的典型的应用： Amada 金属处理 American National Can 贴标签 Applied Materials 半导体制造 ATS (Canada) 专用机器制造 Alcon 激光眼睛治疗手术 Hewlett Packard Hughes Aircraft IBM Kodak Lawrence Livermore National Lab Lockheed Meyer Machine Tool M & M / Mars National Institute of Science and Tech Paper Conversion Machinery Co Brooks PRI Rank Taylor Hobson SE Huffman Siemens Scott Paper SIG Tappistron Varian 3M 制造 机器工具 集成电路制造 胶卷处理和包装 检测 制造 沤轮叶片加工 包装 精密机床 纸处理 水处理 镜片打磨 精密打磨机床 PLC 包装/纸处理 包装 针织簇绒机床 晶片处理 胶卷/胶带处理/包装 Blue Print Automation 包装机器OEM Boeing 制造 Bryant Grinder 精密打磨 Coburn Optical Cooper Tire 镜片打磨 轮胎制造 Dover Instruments 制造 / 检测 GE Aerospace 飞行模拟 GE Aircraft 机械 GE Medical 机床 GE Plastics 注射成型，等等 General Dynamics 制造 General Tire 轮胎制造 Gilette 包 装/制造 Grinding Machines 硅晶片打磨 Hormel 食物加工

1.4 PMAC特性

PMAC是一台具有独立内存、独立运算操作能力的计算机，采用泰道独有的实时内核（基于DSP的卡）或实时Linux操作系统(基于Power PC的卡)通过存储在自己内部的程序进行单独的操作；它还是一台实时的、多任务的计算机，能自动对任务进行优先等级判别，先执行优先级高的任务。PMAC既可以独立工作亦可按主机的命令进行工作，它和主机的

通讯可以通过串行口也可以通过总线进行，通过总线通讯时，还可以将中断信号引入主机，从而实现非常灵活有效的控制系统。

PMAC可以通过灵活的类似Basic的高级语言(Power PMAC还可以用C语言)控制多轴运动，提供了运动控制、可编程逻辑控制、同主机交互等基本功能；并具有各种现场总线和多种反馈装置接口。

PMAC的最大特点是开放性。允许用户根据自己的用途使用内部寄存器。PMAC的编码器反馈地址、A/D和I /O与内部寄存器一样是统一编址，可以像使用PMAC其它内存一样来操作编码器反馈、A/D和I/O，使用非常方便。内部寄存器和A/D、I/O的地址既可以使用 PMAC的默认值，也可以由用户重新定义，以满足不同的需要。

以下是一些基本功能： ? 多轴插补联动

? 可同时运行多个运动程序和PLC程序 ? 多种插补方式和Ｓ曲线加减速 ? 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) ? Ｇ、Ｍ、Ｔ、Ｄ代码 ? 电子齿轮和电子凸轮 ? 运动程序旋转缓冲区 ? 时基控制

1.5 PMAC相关资源 1.5.1 官方网址

泰道总部：www.deltatau.com

泰道中国分公司：www.deltatau-china.com

1.5.2 手册及相关资料

所有手册：http://www.deltatau.com/Manuals/default.aspx 技术笔记：

http://www.deltatau.com/common/support/technotes/technotes.asp?connectionStr=release 应用实例：http://www.deltatau.com/common/support/appex.asp?connectionStr=release

1.5.3 技术热线和Email

请访问相关网址。

1.5.4 论坛和群

论坛：http://forums.deltatau.com/

bbs.gongkong.com 里的PMAC讨论区 群：QQ 114989406

2. PMAC分类及型号说明

2.1 按内核功能划分

主要有Non-Turbo PMAC, Turbo PMAC，Turbo PMAC2和Power PMAC。 2.1.1 Turbo PMAC和Non-Turbo PMAC的区别

Non-Turbo PMAC是最早生产的PMAC，在90年代初期生产，其功能相对较弱，已经停产；Turbo PMAC是Non-Turbo PMAC的升级产品，在90年代中后期生产保持了向前兼容的特性，但本身也相对较老。 Turbo PMAC也叫PMAC 1型卡， Turbo PMAC和Non-Turbo PMAC的主要区别如下：

? 32轴 vs. 8轴

? 16坐标系 vs. 8坐标系 ? 具正逆解功能 ? 具前瞻算法

? 32,768个用户变量 vs. 4096个用户变量 ? 支持同时多个接口通讯

2.1.2 Turbo PMAC和Turbo PMAC2的区别

Turbo PMAC2也叫PMAC2型卡，其与Turbo PMAC的主要区别在于伺服接口芯片和一些用于设置相关特性的固件功能。PMAC 2 型伺服芯片可以对驱动控制器软硬件的主时钟信号进行编程配置，PMAC 1型芯片不具有此功能。

这些功能意味着在Turbo PMAC2为核心的控制卡上，用户可以根据需求任意配置伺服环、电流环以及PWM的频率；这一点非常重要，因为不同的控制对象其动态响应特性相差很大。例如，对一个20KW的伺服电机，1KHZ的伺服环比较合适；而对只有5W的特种伺服电机，伺服环频率可能要求在10KHZ以上。

PMAC2型卡目前在市场是主流产品，但逐渐会被Power PMAC取代。

2.1.3 Power PMAC

在Power PMAC以前的PMAC产品都是基于Motorola的DSP，内核采用泰道特有的实时内核，伺服接口芯片为DSPGATE1或DSPGATE2；Power PMAC采用嵌入式Power PC作为处理器并采用实时Linux操作系统，伺服接口芯片采用DSPGATE3。由于采用浮点芯片替代整数芯片，计算能力获得了质的提升。显著的表现是最大轴数由32轴提高到了256轴。 采用Power PMAC为内核的产品保持了向前兼容性，意味着以前采用Turbo PMAC2为内核的产品可以被无缝的替换掉。

2.2 按架构划分及型号说明

主要分为板级产品、系统级产品和现场总线产品。

2.2.1 板级产品

? 总线级插卡产品：

型号：Turbo PMAC PCI, Turbo PMAC Lite PCI, PMAC Mini PCI, Turbo PMAC VME, PMAC2A PC/104,

分别支持PCI、ISA、VME和PC104总线，作为插卡直接插到计算机或其他控制设备的插槽中，由计算机或控制设备供电，离开计算机及相关设备无法独立运行。

VME PC/104 PCI

? 独立板卡产品：

型号：Turbo PMAC Clipper

采用串口、USB或者以太网和上位机进行通讯，需要独立的电源进行供电，可以独立于计算机运行；成本较低，目前是中国市场上销售量最大的产品。

Clipper

2.2.2 系统级产品

? UMAC：

型号：Turbo UMAC、Power UMAC

UMAC是泰道公司系列产品中的旗舰级产品，独立于计算机运行，采用积木式框架结构(3U标准)，支持包括各种编码器、现场总线、驱动器、AD/DA 和 I/O的扩展，能在最高层次上满足用户的要求；

例如：

? 用户因为升级原因，需要用正余弦编码器取代正交编码器，只需要将原来

的接口卡拔出，换成对应的正余弦接口卡即可。 ? 用户需要用Power PMAC控制卡，只需将原来的Turbo PMAC 控制卡直接

替换既可以。

Turbo UMAC

? 智能多轴伺服器

型号：Geo Brick、Geo Brick LV

Geo Brick 是集成了PMAC内核的多轴(4~8)驱动器，独立于计算机运行，可以完全取代原来的控制器+伺服器结构，并提供紧凑(四轴体积：144mm×178mm×391mm,重量：4.4Kg，功率：2KW/轴)的系统级解决方案；是数控机床集成商的理想的选择。

Geo Brick(90~240VAC) Geo Brick LV(12~80VDC)

? 数控系统

型号：Advantage400、Advantage900 泰道的CNC产品，操作界面类似西门子840D；硬件上配合UMAC或者Clipper（需