1.概述 兩軸運動控制系統(tǒng)在許多自動化設(shè)備中都有應(yīng)用，如X-Y臺控制，醫(yī)療器械（如X光機）等。常用的上位控制單元有自開發(fā)單片機系統(tǒng)、具有運動控制功能的專用PLC（如松下FP0）等。本文介紹一種更具開放性、控制更靈活的上位控制單元——運動控制卡。 兩軸運動控制系統(tǒng)的執(zhí)行電機多采用步進電機或全數(shù)字式伺服電機。MPC01運動控制卡是步進機電公司開發(fā)的基于PC機ISA總線的步進或數(shù)字式伺服電機的上位控制單元。它與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負(fù)責(zé)人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等工作；MPC01卡完成運動控制的細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速處理、原點和限位等信號的檢測等）。 下圖為一個簡單的兩軸運動控制系統(tǒng)控制電路接線圖： 2.兩軸運動系統(tǒng)的基本運動型式及實現(xiàn)方法 1． 獨立運動 所謂獨立運動指各軸的運動之間沒有聯(lián)動關(guān)系，可以是單軸運動，也可以是兩軸同時按各自的速度運動。點位運動、連續(xù)運動都屬于獨立運動。 （1）點位運動函數(shù) 點位運動是指被控軸以各自的速度分別移動指定的距離，在到達(dá)目標(biāo)位置時自動停止。在MPC01函數(shù)庫中共提供了六個點位運動指令函數(shù)： int con_pmove（int ch，long step）；/*一個軸以常速做點位運動*/ int fast_pmove（int ch，long step）；/*一個軸以快速做點位運動*/ int con_pmove2（int ch1，long step1，int ch2，long step2）；/*兩軸以常速做點位運動*/ int fast_pmove2（int ch1，long step1，int ch2，long step2）；/*兩軸以快速做點位運動*/ （2）連續(xù)運動函數(shù) 連續(xù)運動是指被控軸以各自的速度按給定的方向一直運動，直到碰到限位開關(guān)或調(diào)用制動函數(shù)才會停止。在MPC01函數(shù)庫中共提供了六個連續(xù)運動指令函數(shù)： int con_vmove（int ch，int dir）；/*一軸以常速做連續(xù)運動*/ int fast_vmove（int ch，int dir）；/*一軸以快速連續(xù)運動*/ int con_vmove2（int ch1，int dir1，int ch2，int dir2）；/*兩軸以常速連續(xù)運動*/ int fast_vmove2（int ch1，int dir1，int ch2，int dir2）；/*兩軸以快速連續(xù)運動*/ （3）回原點函數(shù) 回原點運動是指被控軸以各自的速度按給定的方向一直運動，直到碰到原點信號限位開關(guān)或調(diào)用制動函數(shù)才會停止。在MPC01函數(shù)庫中共提供了六個回原點運動指令函數(shù)： int con_hmove（int ch，int dir）；/*以常速返回原點*/ int fast_hmove（int ch，int dir）；/*以快速返回原點*/ int con_hmove2（int ch1，int dir1，int ch2，int dir2）；/*兩軸以常速各自返回原點*/ int fast_hmove2（int ch1，int dir1，int ch2，int dir2）；/*兩軸以快速各自返回原點*/ 2．插補運動 插補運動是指兩軸按照一定的算法進行聯(lián)動，被控軸同時啟動，并同時到達(dá)目標(biāo)位置。插補運動以矢量速度運行，矢量速度分為常矢量速度和梯形矢量速度。與插補運動有關(guān)的函數(shù)有： （1）線性插補函數(shù) 線性插補運動是指兩個軸以矢量速度（常矢量速度或梯形矢量速度）作線性聯(lián)動，每個被控軸的運動速度為矢量速度在該軸上的分速度，各個被控軸同時啟動，并同時到達(dá)目標(biāo)位置。MPC01函數(shù)庫中提供四個線性插補函數(shù)： int con_line2（int ch1，long pos1，int ch2，long pos2）； /*兩軸做平面直線運動*/ int fast_line2（int ch1，long pos1，int ch2，long pos3）； /*兩軸做快速直線運動*/ （2）園弧插補函數(shù) 圓弧插補運動是指兩個軸以矢量速度（常矢量速度或梯形矢量速度）沿給定圓弧作聯(lián)動，每個被控軸的運動速度為矢量速度在該軸上的分速度，由于矢量速度的方向在不斷改變，各被控軸的運動分速度也在不斷改變。各個被控軸同時啟動，并同時到達(dá)目標(biāo)位置，并且兩個軸的合成運動軌跡為給定的圓弧。MPC01函數(shù)庫中提供四個圓弧類插補函數(shù)： int arc_certer（int ch1，int ch2，long cen1，long cen2，float angle）； /*兩軸以常矢量速度做園弧插補運動*/ int fast_arc_center（int ch1，int ch2，long cen1，long cen2，float angle）； /*兩軸以梯形矢量速度做園弧插補運動*/ int arc_final（int ch1，int ch2，int dir，long fx，long fy，long radius）； /*以常矢量速度沿園弧運動到指定位置*/ int helical_move（int CHX，int CHY，int CHZ，long cen1，long cen2，float angle，long pitch）； /*在CHX、CHY作圓弧插補運動的同時，CHZ軸作直線運動*/ 3.結(jié)束語 通過調(diào)用MPC01運動控制卡的運動函數(shù)庫，可以快速、方便地開發(fā)出兩軸運動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制功能的修改或增、刪可通過修改控制程序?qū)崿F(xiàn)，具有較大柔性。