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運動控制卡簡介：：：
運動控制卡是一種基于PC機及工業(yè)PC機、 用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。
運動控制卡是基于PC總線，利用高性能微處理器（如DSP）及大規(guī)模可編程器件實現多個伺服電機的多軸協(xié)調控制的一種高性能的步進/伺服電機運動控制卡，包括脈沖輸出、脈沖計數、數字輸入、數字輸出、D/A輸出等功能，它可
以發(fā)出連續(xù)的、高頻率的脈沖串，通過改變發(fā)出脈沖的頻率來控制電機的速度，改變發(fā)出脈沖的數量來控制電機的位置，它的脈沖輸出模式包括脈沖/方向、脈沖/脈沖方式。脈沖計數可用于編碼器的位置反饋，提供機器準確的位
置，糾正傳動過程中產生的誤差。數字輸入/輸出點可用于限位、原點開關等。庫函數包括S型、T型加速，直線插補和圓弧插補，多軸聯動函數等。產品廣泛應用于工業(yè)自動化控制領域中需要精確定位、定長的位置控制系統(tǒng)和基于
PC的NC控制系統(tǒng)。具體就是將實現運動控制的底層軟件和硬件集成在一起，使其具有伺服電機控制所需的各種速度、位置控制功能,這些功能能通過計算機方便地調用。
運動控制卡的出現主要是因為：
（1）為了滿足新型數控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求；
（2）在各種工業(yè)設備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；
（3）PC機在各種工業(yè)現場的廣泛應用，也促使配備相應的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。
運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構成主從式控制結構：PC 機負責人機交互界管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（ 例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸 出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。
運動控制卡都配有開放的函數庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結構開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業(yè)中設備自動化的各個領域。
PID控制在變頻器中的應用實
PID控制器是目前機電，冶金，機械，化工等行業(yè)應用最廣泛的工業(yè)控制器。通過變頻器有兩種PID控制方式：一種是變頻器的內置PID控制功能，給定的信號通過面板或變頻器的端子輸入，反饋信號反饋給控制端。PID在變頻器內部進行。調整以改變輸出頻率；另一種是使用外部PID控制器將給定量與反饋量進行設定，并將其作為控制信號輸出到變頻器的控制端。
PID控制概述在自動控制中，一般P（比例）、I（積分）、D（微分）不單獨使用。常使用PI控制、PD控制和PID控制等組合控制方式。
1）PI控制
P動作控制并不能完全消除偏差。為了消除殘留偏差，一般使用PI控制，即 P+I的運算之和。用PI控制時，能消除由改變目標值和偏差。
2）PD控制
為使P動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用PD控制，即P和D運算之和。換言之，PD控制適用于過程本身沒有制動作用的負載。
3）PID控制
PID控制是利用PI控制和PD控制的優(yōu)點組合成的控制。PID運算是P、I和D三個運算的總和，可獲得無偏差、精度高和系統(tǒng)穩(wěn)定的控制過程。
① 負作用：當偏差X（目標值一測定值）為正時，增加執(zhí)行量（輸出頻率）；如果偏差為負，則減小執(zhí)行量。
② 正作用：當偏差X（目標值-測定值）為負時，增加執(zhí)行量（輸出頻率）；如果偏差為正，則減小執(zhí)行量。
三、反饋信號的接入方法


1）給定輸入法：變頻器在使用PID功能時，將傳感器測得的反饋信號直接接到給定信號端，其目標信號由鍵盤給定。


2）獨立輸入法：變頻器專門配置了獨立的反饋信號輸入端，有的變頻器還為傳感器配置了電源，其目標值可以由鍵盤給定，也可以由指定輸入端輸入。


四、PID調節(jié)功能的預設


1）預設PID調節(jié)功能


預設的內容是變頻器的PID調節(jié)功能是否有效。變頻器的PID調節(jié)功能有效后，其加/減速過程將完全取決于由P、I、D數據決定的動態(tài)響應過程，而原來預設的“加速時間”和“減速時間”將不再起作用。


2）目標值的預設
PID調節(jié)的根本依據是反饋量與目標量之間進行比較的結果。因此，準確地預設目標值是很重要的，主要有以下兩個方面。


① 面板輸入式：只需通過鍵盤輸入目標值即可。目標值通常是被測量實際大小與傳感器量程之比的百分數。例如，空氣壓縮機要求的壓力（目標壓力）為6MPa，所用壓力表的量程是0～10Mpa，則目標值為60%。


② 外部給定式：由外接電位器進行預設，調節(jié)較方便。


五、變頻器按P、I、D調節(jié)規(guī)律運行時的特點


1）變頻器的輸入頻率只根據實際數值與目標值的比較結果進行調整，與被控量之間無對應關系。


2）變頻器的輸出頻率始終處于調整狀態(tài)，其數值常不穩(wěn)定。