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產品介紹
iMC3041E是 iMC3042E的一個功能裁剪版，主要功能區別請參考文檔或選型指南：“iMC3xx1E與iMC3xx2E系列運動控制卡的功能區別”
（一）主要特點及資源
（1）體積小巧美觀，做工精良，支持DIN導軌上安裝；
（2）單芯片全系統集成運動控制運算單元，插補等所有控制算法由硬件處理，速度快、精度高，輸出平滑；
（3）驅動器接口為RJ45插座，連接便捷。可采用帶屏蔽水晶頭、傳輸線，有效提高抗干擾性；
（4）與計算機100M實時以太網高速通信（iLink），硬件協議處理機，通信環響應小至50uS，四級校驗監控，最多可同時連接64套控制卡（通過交換機擴展）；
（5）最多可同時控制4軸伺服電機或步進電機；
（6）脈沖+方向或正向脈沖+負向脈沖輸出模式可選，差分/單端（集電極開路）輸出可選；
（7）共有16個全局開關量輸入以及每軸5個開關量輸入，包括正、負極限開關輸入、原點開關輸入、探針開關、伺服報警輸入；
（8）共有16個開關量輸出，容許電流為500mA，可直接驅動小電流的繼電器、電磁閥等；
（9）每軸均有伺服使能、伺服報警輸入接口；
（10）1個輔助編碼器接口，可用于連接電子手輪等正交編碼器設備；
（11）1個停止開關輸入，可用于連接急停開關。
（二）主要指標
（1）與計算機100M實時以太網通信，純硬件協議處理機，通信響應小至50uS，四重校驗監控，確保通信可靠；
（2）運動控制周期：1mS；
（3）4軸獨立或同步/插補運動控制；
（4）脈沖輸出頻率：8Mhz；
（5）編碼器輸入頻率：8MHz；
（6）32位的指令位置范圍(PULSE)；
（7）位置誤差：≤ 1 PULSE；
（8）指令速度分辨率（誤差）：小于0.002%
（9）48位精度電子齒輪傳動比；
（10）內部48位的計算處理；
（11）事件指令處理時間< 0.1uS；
（12）高度集成的單芯片核心控制，系統高可靠性；
（13）增強的電源保護和濾波電路，所有開關量輸入輸出均經過隔離：rms 3.5KV，具有高抗*力；
（14）所有開關量輸入均經過數字濾波；
（15）所有輸入輸出均直接以EIA/TIA-422差分對或24V電平進出控制器，增強信號的抗*力；
（16）支持4~100字符用戶自定義加密，保護系統集成商的知識產權；
（17）支持遠程升級固件；
（18）函數庫支持WINDOWS平臺和WinCE嵌入式操作系統，可組成PC+運動控制卡或工業平板電腦（基于ARM）+運動控制卡的系統，之間采用以太網通信。若需要WinCE平臺下的函數庫，請聯系本公司客服。
（三）主要控制功能
1. 每個軸支持線性軸和環形軸。
2. 每個軸支持雙坐標系下的規劃運動：主坐標系統MCS和輔坐標系統PCS。
在主坐標系下的運動過程中，可同時疊加輔坐標系下的點到點或連續速度運動。
3. 連續（速度）運動。
(1)支持同時存在主、輔兩個坐標系下的連續速度運動；
(2)*的智能S速度曲線控制，加減速過程更平滑；
(3)速度斜升并到達目標速度的過程可以與其它變量同步，如與位移同步或與時間同步等；
4. 點動（JOG）；
5. 點到點運動
(1)支持雙坐標系同時執行點到點運動，實現疊加運動；
(2)支持以位置和相對距離的方式給出運動目標；
(3)支持普通模式和跟蹤模式。
(4)*的智能S曲線加減速規劃算法，支持非對稱的加速和減速過程，在運動過程中的可任意改變目標位置或移動速度。
(5)可臨時暫停運動過程。
6. 電子齒輪運動。
(1)48位傳動比率，實現高精度的齒輪傳動，誤差小于一個最小位移單位。
(2)從動軸可以跟隨主動軸的各種指令位置值，或編碼器反饋值。
(3)支持自由的接合過程和同步的接合過程，接合時主動軸可以處于加速或勻速運動。
(4)可以在任何時刻改變傳動比率。傳動比率改變后，可以自由地或同步地達到新的傳動速度。
(5)脫離嚙合后的運行模式有兩種：按原傳動速度或速度運行（或減速停止）。
(6)支持自由的脫離嚙合過程和同步的脫離嚙合過程。
(7)可與事件指令結合，實現靈活的同步運動。
(8)執行電子齒輪運動的同時可以疊加輔坐標系下的點到點運動。
7. 電子手輪運動。
8. 時間/位移非線性同步運動。
9. 插補運動。
（1）支持兩個插補空間同時執行插補運動，即兩組軸同時執行插補運動；
（2）每個插補空間均支持1個軸~全部軸連續直線插補，內部硬件高速高精插補運算；
（3）每個插補空間均有大容量緩存器，支持海量微小線段連續插補；
（4）段與段的銜接過渡采用三階融合技術，平滑微小線段在過渡時刻的沖擊；
（5）支持任意兩軸圓弧插補；
（6）支持螺線線插補；
（7）支持兩軸圓弧+若干軸線性插補，線性軸參照圓弧路徑按比例推進；
（8）可以在插補段之間插入寫參數指令、位操作指令、等待指令、事件指令，靈活實現復雜的同步運動，如I/O與路徑運動的同步等；
（9）可以每段的運行速度和段末速度；
（10）每個軸可以設置相對坐標或坐標；
（11）直線段可以選擇基于合成路徑來規劃速度，也可以基于某單個軸的移動距離來規劃速度；圓弧段基于圓弧路徑規劃速度；
（12）可實時改變速度比率，速度比率可以大于1，或小于1；
（13）可暫停/繼續插補。
10. 輪廓運動。輪廓運動是指由主機計算點位數據（主機軟件插補），由iMC進行平滑擬合及精插補。適合用于用戶自行開發的插補算法。
11. 搜尋及設置機械原點（回零）。
(1)支持原點開關。
(2)可以設置高速和低速兩個搜尋速度。
(3)可向任何一個方向出發搜尋原點，遇到限位自動返回。
(4)可以設置搜尋到原點位置后，自動移動到的位置（homestpos）。
(5)可以設置原點位置的偏移值（homepos）。
(6)可以檢測原點開關的上升沿或下降沿。
(7)可以直接使用原點開關信號來設置原點。
(8)主機在任何時候（包括運動中）都可以通過指令（sethome）直接設置當前點為原點。
12. 事件指令編程
的事件處理機，可通過時EDM（Event-Driven Motion）事件處理機制來靈活實現各種同步，如IO同步。
13. I/O計數器
每軸的探針開關輸入可以用于I/O計數，對輸入開關的有效邊沿進行計數。
14. 其它輔助功能
如暫停、臨時停止輸出指令脈沖、位置斷點、計時等。
15. 運動平滑
*的智能平滑算法，使加速度的導數連續。
16. 錯誤與安全
提供多級錯誤檢測及安全防護功能：
(1)指令數據監控
(2)加速度限制；
(3)速度限制；
(4)伺服報警；
(5)硬件限位開關；
(6)軟件位置限位；
(7)指令位置異常監測；
(8)急停開關。
19.運動狀態標識
22.多指令FIFO設計，各指令FIFO互相獨立，便于多線程設計；
23.支持等待指令、位操作等，便于實現時序控制和I/O操作。
（四）其它輔助應用開發資源
1、iMCSOFT：運動控制系統開發調試平臺
iMCSOFT是針對iMC系列運動控制卡開發的應用開發調試軟件，用于輔助用戶加快運動控制應用的開發過程。用戶可以通過iMCSOFT讀取或寫入所有參數或寄存器的值。iMCSOFT軟件下的編程采用一種類似于BASIC的語言，語法簡單、易用，如：
for a=0 to 4 do ;循環執行5次
wr mcsdist 10000 1 ;軸1的mcsdist寫入100000
wr mcsgo -1 1 ;軸1的mcsgo參數寫入-1（FFFFh）
waitparam mcsmoving 1, 0, 0,1 ;等待移動完成
next ;循環結束
2、動態鏈接函數庫。
用戶可調用函數庫用C、C++、VC++、VB、.Net、Delphy、Labview等高級語言編寫Windows下的應用軟件。在iMCSOFT下使用的指令，絕大多數都能在動態鏈接函數庫中找到對應的函數，且格式相似，因此，只要在iMCSOFT平臺下編程調試了的控制功能，都可以用高級語言調用相應的函數編程實現，從而可以快速地開發出用戶的應用軟件。
3、iMCSOFT的例子程序以及VC、VB、Labview下的例子程序，通過這些例子程序，用戶可以快速地了解控制卡的編程方法。
（五）操作環境
操作溫度：0 ～ 60 ℃
儲存溫度：-20 ～ 80 ℃
濕度：5% ～ 90% 無凝結.
（六）關于驅動器連接
采用RJ45座作為驅動器連接口是該控制卡的特色之一，可采用5類（CAT5）或六類（CAT6）以太網線，一端壓制水晶頭，另一端的線焊接到伺服驅動器的插頭（常見的為SCSI-50P插頭），如圖所示”
若連接步進驅動器，一般情況下只需連接脈沖指令和方向等信號，因此一般只需連接其中的一個RJ45插座（即AXn_A座），如圖所示：
（七）標配附件
（1）控制卡 （2）DB62插頭（公） （3）一根網線（連接計算機和控制卡）
說明：開關量輸入輸出、輔編碼器等位于控制卡上的DB62插座（母），為了方便用戶使用，配備了一個焊線式DB62插頭（公）。用戶可以將所用到的信號線焊接于該插頭上，引出線連接開關量元件，這是一種成本的接線方案。另一種較便捷的接線方案是，采用本頁面“（八）可選附件”中的（2）和（3），將此插座的信號引出至接線板，而開關量元件連接至接線板。
（八）可選附件
（1）驅動連接線
帶屏蔽雙絞以太網線，其中一端為水晶頭（帶屏蔽殼，觸片鍍金）另一端為剪斷的網線截面。用于連接控制卡和驅動器。有灰色和黃色可選，長度和價格請咨詢銷售人員。
（2）DB62FCON接線板
DB62FCON接線板可用于引出iMC3041E控制卡的DB62插座，方便開關量輸入輸出接線。支持DIN導軌安裝。
（3）DB62M-M 連接線
DB62公對公連接線，可用于連接DB62FCON接線板。
（九）常見問題回答
1、這控制卡要求使用總線型的伺服驅動器嗎？
答：該控制卡是通過以太網總線與上位機（計算機）通信，但驅動器還是使用普通的使用脈沖+方向指令的驅動器，支持伺服驅動器和步進驅動器。
2、該型號的控制卡為什么那么多RJ45以太網插口？驅動器是否也必須有這種插口？
答：控制卡上正面的RJ45插口是用于連接伺服或步進驅動器的，即輸出脈沖、方向等指令信號，以及伺服使能、伺服報警信號。連接控制卡和驅動器的線一端壓入RJ45的水晶頭，而另一端則是焊接到伺服驅動器的插座，如本網頁“（六）關于驅動器連接”的圖示。因此，驅動器端無需具備RJ45的插座。采用這種RJ45插座，使得與驅動器的連接取材、連接等更便捷。
3、這種通過RJ45連接驅動器的接口方式頭一次見，是否可靠？
答：采用RJ45插口這種連接方式是該產品的一個創新，以太網線取材非常方便，帶屏蔽的RJ45水晶頭、帶屏蔽的雙絞以太網線具有很好的抗干擾性。水晶頭上的卡扣可有效牢固地卡住插座。經實際使用檢驗，該接口方式非常可靠。
4、插補運算是在控制卡里面實現的還是在上位機計算的？
答：iMC3xx1E系列的運動控制卡的所有控制算法，包括多軸直線插補、圓弧插補、螺旋線插補等都是在控制卡上的核心——iMCIII運動控制芯片硬件實現的，主機無需做插補運算，只需把相應的參數發送給控制卡上的芯片，即由芯片高速計算插補并輸出。
5、能實現連續不間斷插補嗎？
答：可以，iMC3xx1E系列支持海量微小線段連續高速插補，需要走連續插補軌跡時，只需不斷地把插補線段送入緩沖器即可，插補器不斷從緩沖器取出段進行插補。段與段之間的過渡可以通過設置smooth平滑因子實現三階融合，使運動更平滑。插補過程中可以每一段的運行速度、或所有段執行同樣的插補速度，可以在任意時候改變插補速度比率、暫停，更多功能請參考說明書。
6、可以獨立運行嗎？
答：該系列產品不能獨立運行，必須連接計算機并有計算機發送指令給控制卡。若需獨立運行的控制器請選擇winCE觸屏電腦（7寸、10.2寸等）+以太網運動控制卡，開發基于wince觸屏電腦的控制程序，通過網線實時發指令給控制卡實現運動控制。當然，也可以選用無屏幕的ARM開發板進行開發，請咨詢我公司技術工程師。
7、iMC3xx1E系列是貴公司開發的產品嗎？該產品主要有哪些優勢？
答：是的，iMC3xx1E系列是本公司開發的，具有多項的技術，主要特征有：
（1）高速實時以太網通信，與主機通信只需一根網線，連接方便可靠。硬件協議處理機，通信環響應小至50uS，四級硬件校驗糾錯，抗干擾性*，非普通TCP/IP協議能比擬。可通過集線器/路由器擴展，最多可同時連接64塊控制卡。
（1）高速實時以太網通信，與主機通信只需一根網線，連接方便可靠。硬件協議處理機，通信環響應小至50uS，四級硬件校驗糾錯，抗干擾性*，非普通TCP/IP協議能比擬。可通過集線器/路由器擴展，最多可同時連接64塊控制卡。
（2）系統級超大規模芯片集成所有運動控制功能，所有插補等算法均在芯片內部由硬件高速運算，運算的速度、精度及脈沖輸出平滑度絕非普通控制芯片或基于微處理器的方案能比擬。
另外，我們提供詳盡的二次開發資料以及專業技術支持，讓應用者無后顧之憂。
8、iMC3041E與iMC3042E控制卡有什么區別？
答： iMC3041E是 iMC3042E的一個功能裁剪版，主要功能區別請參考文檔或選型指南：“iMC3xx1E與iMC3xx2E系列運動控制卡的功能區別”。
