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Descriptif

La carte de contrôle DCX-PCI300 combine les technologies les plus modernes de systèmes de contrôle avec la conception modulaire dont la flexibilité et l'architecture multiprocesseurs ont été éprouvées depuis plus de 10 ans dans nos ensembles de pilotage.

  • Technologies avancées DSP, RISC et FPGA
  • 1 à 16 axes de contrôle sur une seule carte
  • Un seul DSP par module garantit un fonctionnement fiable et déterministe
  • Echantillonnage de la boucle d'asservissement à 8 KHz pour chaque axe
  • Sortie d'impulsions jusqu'à 5 MHz pour s'adapter à tous les découpages micro-pas
  • Entrées codeur jusqu'à 10 millions d'impulsions par seconde
  • Profils de vitesse trapézoïdaux, paraboliques ou sinusoïdal pour des déplacements doux et sans à-coups
  • Modification des paramètres de trajectoire et d'asservissement pendant le déplacement
  • Commutation sinusoïdale pour un contrôle précis des moteurs sans balais et moteurs linéaires
  • Contrôle de moteurs pas à pas en boucle ouverte ou en boucle fermée
  • Fonctionnement en mode multi-tâches jusqu'à 10 taches de fond simultanées
  • Connecteurs VHDC (en option) pour une diminution du câblage
  • Jusqu'à 128 entrées/sorties numériques et 64 entrées/sorties analogiques
  • Communication rapide sur bus PCI avec gestion des interruptions
  • Exécution rapide des commandes
  • Totalement programmable en C/C++, Visual Basic, Delphi, ou en langage machine
  • Support complet pour Windows 98/NT/2000/XP/Win 7/Win 8.

La carte DCX-PCI300 a été conçue pour fournir un ensemble de haute performance à un prix économique pour les clients ayant besoin d'un système de contrôle de déplacement en temps réel basé sur une architecture PC. Elle bénéficie d'une architecture modulaire et mutiprocesseur éprouvée.

Fiabilité et Performance Déterministe: Contrairement aux cartes de contrôle dont l'architecture est figée, les modules de contrôle de la carte DCX-PCI300 ne partagent pas un processeur commun. En adjonction d'un processeur central RISC, chaque module utilise un DSP à 40MHz. Cette architecture modulaire garantit des performances robustes et prédictibles quels que soit le nombre d'axes que l'on veut contrôler.

Réduction du temps de développement: Le contrôleur DCX-PCI300 peut être reconfiguré en quelques minutes par l'ajout de simples modules pour s'adapter à toutes les applications.

Maintenance réduite, et remise en état rapide: Dans le cas d'une panne, l'architecture modulaire facilite la recherche des défauts, et si un module est endommagé, lui seul doit être remplacé.

Chaque carte de contrôle DCX-PCI300 consiste en une carte mère intelligente, équipée de n'importe quelle combinaison de modules enfichables de fonction intelligente permettant de contrôler jusqu'à 16 axes avec une seule carte. Il est possible d'utiliser simultanément 16 cartes et de contrôler jusqu'à 256 axes. Les modules de fonction sont disponibles pour le contrôle de moteurs sans balais, servomoteurs à courant continu, moteurs pas à pas, ainsi que l'ajout d'entrées/sorties numériques ou analogiques.

 

Spécifications Générales

Processeur 

Carte mère: Processeur MIPS RISC avec co-processeur 64 bits à virgule flottante
Modules: DSP 40 MHz et FPGA 10.000 portes sur chaque module

Communications
Bus PCI à travers mémoire double port
Communication à haut débit en mode binaire
Gestion des interruptions du bus PCI

Programmation 
Programmation en C/C++, Visual Basic ou Delphi (Pascal)
Support LabVIEW/BridgeVIEW
Drivers pour Windows 98 et Windows NT/2000/XP
Interface graphique "Motion Integrator" pour optimisation des asservissements et diagnostics
Interface machine MCCL avec option multi-tâches

Fonctions de trajectoires
1 à 16 axes de contrôles par carte
Contrôle de servomoteurs et/ou de moteurs pas à pas
Positionnement point à point
Déplacements synchronisés
Profils de vitesse trapézoïdaux, paraboliques et sinusoïdaux
Interpolation linéaire et circulaire
Mode contournage multi-axes
"Cubic Spline"
Manivelle électronique
Contrôle en mode position, vitesse et en mode couple
Rattrapage de jeu
Modification des paramètres pendant le déplacement

Mémoire 
4 Mo de RAM
32 K de mémoire non volatile pour programme utilisateur
256 registres à usage général

Dynamiques 
Position: Réel sur 64 bits à virgule flottante
Vitesse et Accélérations: Réel sur 64 bits à virgule flottante

Signaux de contrôle d'asservissement 
Signal de commande +/- 10 V sur 16 bits
Mise à jour simultanée sur tous les axes
Commutation sinusoïdale pour contrôle de moteurs sans balais

Filtre d'asservissement 
PID avec commande prédictive en vitesse, accélération et décélération
"notch filter" utilisateur
Echantillonnage de la boucle d'asservissement sélectionnable à 2,4 ou 8 kHz

Contrôle de moteurs pas à pas 
Sens/Impulsions ou Impulsions +/-
Fréquence maximum: 5 MHz pour chaque axe
Rapport de cycle 50% à toutes les fréquences d'impulsions
Possibilité d'asservissement en boucle fermée sur codeur externe

Retour de position 
Codeur incrémental en quadrature avec impulsion de référence
Fréquence maximum du codeur: 10 MHz
Entrées codeur référencées ou différentielles
Entrées codeur auxiliaire
Filtrage digital du bruit
Résolution 32 bits

Entrées/Sorties dédiées (pour chaque axe) 
Entrées origine, fins de course et défaut (opto isolées)
Sorties validation axe, sens et impulsions
Entrée capture de position (délai inférieur à 0,5 microseconde)
Sortie comparaison de position (délai inférieur à 0,5 microseconde plus délai du buffer de sortie)

Entrées/Sorties générales 
8 entrées et 8 sorties numériques
possibilité d'ajouter 128 entrées/sorties numériques
possibilité d'ajouter 64 entrées/sorties analogiques sur 12 bits

Autres caractéristiques 
"Windows Flash Wizard" : mise à jour instantanée du logiciel embarqué
Programmable en unités utilisateur
Watchdog embarqué avec Reset externe ou à travers le bus PC

Connectique 
Connecteur HE10 26 broches pour chaque module
Connecteur HE10 26 broches pour connecteur Entrées/Sorties
Interface pour relais Opto22 ou Grayhill en option
4 connecteurs 68 broches VHDC pour signaux de contrôle (2 modules par connecteur) en option

 

Caractéristiques

DSP cadencé à 40 MHz, garantissant des performances fiables et déterministes indépendamment du nombre d'axes contrôlés. De plus, l'utilisation d'un FPGA permets d'adapter l'interface matérielle du contrôleur à des applications spécifiques. Des fonctions implantées matériellement répondront plus rapidement que de manière logicielle. Grâce à cette architecture flexible, il est possible d'adapter un contrôleur DCX-PCI300 aux exigences les plus diverses d'un intégrateur OEM.

Programmation de haut niveau: De nombreuses bibliothèques de programmes d'interface sont fournies, avec des exemples et leurs programmes sources. Ces exemples sont écrits en C/C++, en Delphi, LabVIEW et Visual Basic. Ces programmes peuvent fonctionner sous Windows 98, Windows 2000/NT/XP. Les manuels de référence et une aide en ligne sont fournis avec chaque carte livrée. Des mises à jours sont aussi disponibles régulièrement sur notre site ftp.

Langage machine intuitif: Il n'est pas indispensable d'utiliser une programmation de haut niveau pour utiliser une carte DCX-PCI300. Ces cartes peuvent être programmées en utilisant des commandes simples, basées sur des mnémoniques intuitives qui constituent la base du MCCL (Motion Control Command Language). Il est possible de programmer les trajectoires les plus complexes par l'intermédiaire de ce langage, avec des branchements conditionnels, des appels de macro-commandes et autres éléments de programmation structurée. Grâce à l'utilisation de tâches de fond, il est possible de faire tourner jusqu'à 10 routines MCCL, libérant le PC hôte pour d'autres tâches.

Rapidité de communication et de l'exécution des commandes: Grâce à l'interface mémoire double port, le bus PCI à haut débit, et sa puissance de calcul multiprocesseurs, le contrôleur DCX-PCI300 bénéficie d'une communication ultra-rapide avec le PC hôte. Le dialogue avec la carte s'effectue soit avec l'interface binaire à haute vitesse, ou une interface ASCII d'utilisation très simple. L'interface binaire peut effectuer 20.000 séquences d'interrogation-exécution-réponse par seconde à travers un buffer de commande de la mémoire double port.

Flexibilité dans le contrôle des moteurs: La carte DCX-PCI300 peut être configurée de manière à contrôler jusqu'à 16 moteurs incluant moteurs sans balais, servomoteurs, moteurs pas à pas par l'intermédiaire de différents modules enfichables. La carte peut accueillir jusqu'à 8 modules dans n'importe quelle combinaison. Le choix des modules comprends:

  • Module d'asservissement de servomoteur avec consigne +/- 10 Volts
  • Module d'asservissement de moteur sans balais ou de moteur linéaire avec commutation sinusoïdale et sorties analogiques U,V et W +/- 10 Volts
  • Module de contrôle de moteurs pas à pas
  • Module d'asservissement pour deux servomoteurs
  • Module de contrôle pour deux moteurs pas à pas
  • Module d'entrées/sorties analogiques
  • Module d'entrées/sorties numériques

Le module d'asservissement DCX-MC300 fournit une consigne analogique +/- 10 Volts pour piloter des amplificateurs pour moteurs à courant continu. Le module DCX-MC320 fournit des signaux analogiques avec une commutation sinusoïdale pour piloter des amplificateurs de moteurs sans balais ou de moteurs linéaires. Le module DCX-MC360 fournit des signaux sens et impulsions, ou impulsions plus / impulsions moins pour le contrôle de moteurs pas à pas.

De plus, dans le cas ou certaines caractéristiques avancées ne sont pas nécessaires, telles que l'entrée d'un codeur auxiliaire, ou le pilotage en mode joystick, il existe des versions "double axes" des modules standard DCX-MC300 et DCX-MC362. Ces modules permettent le contrôle de deux axes par module, ce qui permets de contrôler jusqu'à 16 axes à partir d'une carte DCX-PCI300 à un coût réduit.

Précision supérieure dans le contrôle de moteurs pas à pas: Le contrôleur DCX-PCI300 permets d'assurer le fonctionnement d'un moteur pas à pas le plus fiable et le plus répétable possible en asservissant la position du moteur sur un codeur externe. Cette fonction permets soit la vérification de la position du moteur à la fin du déplacement pour compenser une éventuelle perte de pas, soit d'asservir directement la position du moteur pendant le déplacement en boucle fermée pour compenser de manière dynamique les frottements et les variations de charge, et d'assurer que le déplacement soit précis et répétable durant toute la trajectoire.

Commutation sinusoïdale pour moteurs sans balais: L'utilisation du module DCX-MC320 permets à la carte DCX-PCI300 de générer directement les signaux de contrôle commutés sinusoïdalement pour contrôler les moteurs sans balais et les moteurs linéaires avec précision et douceur de mouvement. Chaque module possède deux convertisseurs digital/analogique et permets d'économiser une électronique externe et coûteuse de commutation. Cette fonction élimine aussi l'imbrication de différentes boules d'asservissement entre l'amplificateur et le contrôleur, pas toujours facile à régler entre elles.

Fonctionnement multi-tâches: La carte DCX-CPCI300 possède un vrai mode de fonctionnement multi-tâches. En plus de contrôler jusqu'à 16 axes, elle peut gérer jusqu'à 10 tâches de fond indépendantes telles que: interfaçage avec un contrôleur logique programmable, séquencement de recherche d'origine, contrôle de procédé, gestion des entrées/sorties, capture de position, exécution conditionnelle, etc… Le temps du contrôleur principal se répartit de manière égale entre les différentes tâches.

Modification immédiate des paramètres et de la trajectoire: Les paramètres d'asservissement et de trajectoire peuvent être modifiés à tout moment pendant la trajectoire, et la modification est prise en compte immédiatement. Les paramètres qui sont modifiables sont: vitesse, accélération, décélération, coefficients du filtre PID-FF, ainsi que la position cible lors d'un déplacement incrémental.


Profils de vitesse trapézoïdal, parabolique ou sinusoïdal: La carte DCX-PCI300 permets d'utiliser différents types de profils de vitesse/accélération. Le profil trapézoïdal génère les mouvements les plus rapides lors d'un déplacement point à point, mais il peut provoquer des à-coups indésirables. Le profil de vitesse parabolique diminue les à-coups, et permets d'optimiser l'utilisation du rendement couple/vitesse d'un moteur pas à pas, mais augmente le temps global de déplacement. Le profil de vitesse sinusoïdal produit le mouvement le plus doux et le plus fluide, mais demande le temps de déplacement le plus long.


Manivelle électronique, Maître/Esclave, Portique: Il est possible d'asservir jusqu'à 6 axes avec un rapport de réduction déterminé à un axe maître qui peut être un moteur contrôlé par la carte DCX-PCI300 ou un codeur externe. Chaque axe suit alors l'axe maître dans son rapport pré-défini. Le contrôle de portique est une application habituelle nécessitant un suivi maître/esclave. L'utilitaire d'optimisation de paramètres d'asservissement prends en compte cette caractéristique.


Interpolation linéaire, circulaire, hélicoïdale: La carte DCX-PCI300 peut commander des déplacements en interpolation linéaire ou circulaire simultanément sur un à seize axes sans aucune intervention du PC hôte. Par exemple: les axes 1 et 2 peuvent effectuer un déplacement en interpolation linéaire pendant que les axes 3 et 4 tracent un cercle dans le sens des aiguilles d'une montre et que les axes 5 et 6 tracent un cercle dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Les paramètres programmables sont le vecteur vitesse, le vecteur accélération et le vecteur décélération. Ces paramètres sont modifiables à tout moment pendant le déplacement.


Entrée capture et Sortie comparaison de position: Pour les applications nécessitant une synchronisation ultra précise des fonctions de la carte de contrôle sur des évènements externes tels que la gravure laser, la dépose de colle, etc… la carte DCX-PCI possède une entrée de capture de position et une sortie de comparaison de position ayant un délai inférieur à 1 microseconde. Ces fonctions sont largement décrites dans la documentation et possèdent un jeu de commandes permettant une grande flexibilité de configuration.

  

Configuration d'une carte de contrôle

 Carte mère au format PCI

DCX-PCI300 (1 à 16 axes)

Modules de contrôle
Servomoteur (+/- 10 Volts) DCX-MC300 Module de contrôle sortie +/-10 Volts 
Moteur sans balais DCX-MC320 Sorties analogiques U,V,W 
Moteur pas à pas DCX-MC360 Module de contrôle de moteur pas à pas 
Dual Servo DCX-MC302 Double sortie +/- 10 Volts 
Dual Stepper DCX-MC362 Double sortie sens/impulsions

Modules d'entrées/sorties (Note: la carte mère comporte 8 entrées et 8 sorties numériques)
E/S numériques DCX-MC400 16 entrées/sorties configurables 
E/S analogiques DCX-MC500 4 entrées et 4 sorties analogiques 12 bits

Téléchargement

DCX PCI 300 : Firmware

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