PMAC控制器是基於OMAC方式的控制器，是美國Delta Tau Data System公司研製開發的一種完全開放體系結構，建立在PC機平台上的控制器。該產品使用Motorola公司的高速DSP56001數位訊號處理器作為CPU，提供全新的高性能技術和Windows平台，可滿足用戶在數字控制各個領域的各種高技術套用。
基本介紹
- 中文名：PMAC控制器
- 外文名：Programmable Multi-Axis Controller
- 開發公司：美國Delta Tau Data System公司
- 性質：開放式數控系統控制器
- 特點：適應多種硬體操作平台等
- 學科：機械工程
簡介,參數,特點,
簡介
美國Delta Tau公司生產的PMAC也被稱為運動控制計算機。它主要是由Mororala公司生產的DSP與Delta Tau公司開發的特製的用戶門陣列IC組成。PMAC是開放式數控系統控制器的突出代表，是世界上功能最強的運動控制器。該運動控制器具有極強的靈活性，適合於套用的多種匯流排結構(PC匯流排、VME匯流排、STD匯流排、PCI匯流排及PC 104)、不同類型電機(直流、交流及步進電機)、反饋元件(增量式編碼器、絕對式編碼器、雷射干涉儀)以及指令數據結構(PMAC程式語言、G代碼及AutoCAD轉換)，可隨時對PMAC硬體進行升級。
在對伺服數據的處理能力、軸特性及輸入信號頻寬方面，PMAC控制器由於採用專門的模組化結構，編碼輸入的串列處理速度是大多數控制器的10~15倍。
PMAC除了有強大的運算功能外，Delta Tau公司還為PMAC提供了執行程式PEWIN32。在主機上安裝PEWIN32並運行可以建立與PMAC的通信，完成運動程式、PLC程式的下載、發出線上命令、I變數的設定、PID調節、電機位置、速度顯示等功能。
系統利用PMAC的運動控制功能將交流伺服系統與PMAC的通道相連，以實現電機轉速信號的輸出及光電編碼器反饋信號的採集，以控制各軸的運動；利用PAMC卡I/0接口實現PLC功能，包括檢測行程限位、機器人回零、控制機器人的面板操作、控制程式運行和手動調整機器人等。PMAC執行全部實時任務，例如輪廓加工、插補計算、伺服控制等，而主PC則處理用戶接口和其他執行功能。
參數
PMAC控制器共有四組參數變數，分別是I、P、M、Q變數，這些變數決定了控制器的工作性能。
1．I變數
I變數共有1024個，用於系統初始化和伺服參數的設定等，它決定了某個給定功能的控制特性，一般它們被預先定義並存放在記憶體的固定位置上。
2．M變數
M變數也有1024個，它是供用戶使用分配記憶體的指針變數，主要完成對PMAC存儲器和I/U的存取，每一個M變數均對應——存儲器或I/O的地址，用戶可在編寫PLC程式時對M變數進行定義，以完成各種輔助功能的控制。
3．P變數與Q變數
P變數與Q變數都是供用戶使用的通用變數，均採用48位浮點數格式，各自有1024個變數，二者的區別為P變數是供編程用的全局變數，而Q變數則是供編程用的局部變數。
特點
PMAC主要有以下特點。
(1)適應多種硬體操作平台。PMAC可以在IBM及其兼容機上運行，開發環境可以是98、NT、Wins2000、XP，而且可以選擇PC、STD、VME、PCI等不同的匯流排形式。底層控制程式針對PMAC，使得控制軟體可以在不同的硬體平台上使用。
(2)強大的伺服控制能力。一般來說，伺服能力過去經常用每小時完成的操作或者生產的合格零件數來衡量。但是，隨著近年來機械生產效率的提高及全自動化的要求，對於產品質量的要求大大提高了，幾乎超越了對生產率的要求，因而很難用單項指標來衡量系統的伺服控制能力。
(3)反饋與控制。由PMAC構成的數控體系，實現了通過在電機和負載上都使用感測器從而同時獲得高精度和高穩定性完美結合。這一點的實現主要得益於其體系結構的兩個特點：一是採用了PID與Norch濾波器的組合。二是自適應技術的運用，在反饋環中的許多增益值都具有根據系統的具體配置狀況來自動調節的特點。這一反饋結構具有極強的靈活性，可以使數控系統在電機與負載耦合不太理想的情況下保持較高的數控伺服穩定性。
(4)插補與位置控制功能。在完成插補前，對零件程式進行解碼、刀具補償、坐標位移計算、進給速度處理等的預處理，然後將數據送給軌跡生成器進行插補計算，給定各坐標軸一系列的命令位置值。藉助於DSP的計算功能增強了PMAC的解算能力。DSP可以對常量、變數進行算術運算、邏輯運算以及超越運算，可以避免主機在進行這些操作時所造成的計算延遲和通信延遲。因此PMAC具有高速的處理能力、在運行中精確而平滑地計算三維位置和大的輸入頻寬等優良的伺服控制器能力。PMAC運動控制器可以進行直線與圓弧插補。位置控制功能主要是對坐標位置給定值與由位置檢測器測到的實際位置值進行比較並獲得偏差、進行自動加減速、回基準點、對伺服滯後量的監視與漂移補償，最後得到速度控制的模擬電壓以驅動電機。
(5)強大的變數和記憶體管理能力以及絕大部分地址的開放。當指定一個地址時，必須指出使用哪一半記憶體(X或Y)，還是作為一個48位字來使用。如果使用了附屬檔案DPRAM，則DPRAM將被映射進PMAC記憶體空間的固定位置。PMAC卡與DPRAM配合可以獲得更多的功能和靈活性。利用DPRAM可以實現PMAC與PIC進行快速的數據和命令通信，在向PMAC寫數據時通常用於在實時狀態下快速的位置數據和程式信息的重複下載，在從PMAC讀數據時通常用於重複快速地獲得狀態信息，包括電機狀態、位置、速度、跟隨誤差等數據不斷地更新並被PLC程式或PMAC自動寫入DPRAM。PC機能實時從DPRAM傳送或獲取數據，從而快速完成通信。
(6)伺服系統的匹配。PMAC具有擴展的、模擬的和數字的輸入輸出能力，通過設定相應的參數和接口卡，就可以控制步進、交/直流伺服、線性電機、液壓伺服等各類電機。
(7)可以接受各類反饋。PMAC的DSP與受控軸之間的接口是通過被稱為DSPGATE的特殊門陣列ICS來實現的。每一個DSPGATE控制四路編碼器輸入和四個模擬輸出通道，PMAC可直接接受0～5V的增量式A/B正交編碼器信號，單端和差動輸入都可以。同時，使用合適的附屬檔案，它還能夠接受旋轉變壓器、絕對編碼器、模擬量或者磁致伸縮線性位移感測器等的反饋。PMAC運動控制器高度的數據結構靈活性允許用戶為任一電機通道分配任一反饋編碼通道。
(8)與PC通信。PMAC可通過串列連線埠、匯流排連線埠和雙連線埠RAM方式實現與上位機的通信。PMAC的RS-422接受器可以接收來自於RS-422信號，但噪聲容限則趨向最低。PMAC可以隨時與主機通信，甚至在一個運動序列中間也可以通信；PMAC將命令放入一個程式緩衝區在一個任務優先權程式控制下執行，提供數據以回響主機，如果命令是非法的，它將會向主機報錯。
(9)內裝軟體化的PLC。PLC程式用於執行監視模擬和數字輸入，設定輸出，傳送信息，監視運動參數，改變增益以及開始和停止運動等與運動不同步的操作。PMAC在處理器時間允許的情況下儘可能快地連續掃描它們的操作，最多可擴展到1024點。
(10)安全性。一個高性能的數控系統不僅要求強大的伺服控制能力，其安全性也具有十分重要的地位。安全性包括兩個方面：一是系統調試時在極限狀態過程中所表現的穩定性，這一點關係到調試人員的安全；二是系統在日常運行過程中所表現的系統損壞以及危及工作者安全的穩定性，這主要是指系統保持性能。PMAC所組成的數控系統的安全性是通過幾個極限狀態的限制來完成的。
