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DELTA TAU ACC-68M

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DELTA TAU ACC-68M 是Delta Tau Data Systems公司为其旗舰产品 Turbo PMAC2 系列可编程多轴运动控制器设计的一款高性能、高密度扩展接口板。它作为PMAC2控制器的重要外围附件,极大地扩展了控制器的数字量输入/输出(I/O)增量式编码器反馈接口的数量与能力,是构建复杂、高精度多轴运动控制系统(如高端数控机床、半导体封装设备、机器人)时,连接控制器与大量现场传感器、执行器及辅助轴的关键硬件桥梁。

应用场景:

在华南一家领先的晶圆级芯片封装设备制造商的生产线上,一台用于高精度贴装和键合的复合运动平台正在高速运行。该平台集成了8个直线电机轴(用于XYθ定位)、4个伺服压力轴以及数十个真空吸嘴、视觉对位传感器和气缸的状态监测点。作为系统核心的 Turbo PMAC2 控制器,其本体I/O和编码器接口远远无法满足如此密集的信号需求。此时,通过在其扩展槽位上插入 DELTA TAU ACC-68M 板卡,难题迎刃而解。ACC-68M 提供了额外的 48路光耦隔离数字输入 来读取所有传感器和限位信号,以及 32路光耦隔离数字输出 来控制电磁阀和指示灯。更重要的是,它扩展了 8个增量式编码器接口,用于连接那些作为“虚拟轴”或辅助闭环的编码器(如用于压力反馈的线性编码器)。所有信号通过 ACC-68M 进行电气隔离和调理后,与PMAC2进行高速、可靠的数据交换,确保了整个复杂系统信号的完整性、抗干扰性和实时性,最终实现了微米级的重复定位精度和每秒数百次的动作节拍。

核心参数速览:

主要参数
数值/说明
产品型号
ACC-68M
制造商
Delta Tau Data Systems
产品类别
运动控制器扩展I/O与编码器接口板
兼容控制器
Turbo PMAC2 系列 运动控制器(需插入其专用扩展槽)
数字输入 (DI)
48路,光电隔离,通常支持24V DC电平,干接点或NPN/PNP输入。
数字输出 (DO)
32路,光电隔离,通常为集电极开路输出,支持外部24V DC驱动。
增量式编码器接口
8个通道,支持 A/B/Z 差分信号(如RS-422)输入,最高计数频率可达 20 MHz 或更高(取决于PMAC2型号)。
编码器电源输出
为连接的编码器提供隔离的 +5V DC 电源。
通信接口
通过Turbo PMAC2的 扩展总线(如PCI或专有总线) 与主控制器进行高速数据交换。
电气隔离
所有I/O通道和编码器输入均与控制器逻辑电路进行光电隔离,有效抑制地线噪声和共模干扰,保护核心控制器。
状态指示
板载LED指示灯,用于显示电源、通信状态及各I/O通道的活跃状态,便于快速诊断。
安装方式
板卡形式,直接插入Turbo PMAC2控制器主板的指定扩展插槽,并通过螺钉固定。
接线方式
通过高密度板载接线端子排或配套的连接器与现场信号电缆连接。
典型应用
高端数控机床、半导体制造设备、精密测量仪器、多轴机器人、电子组装线等需要高密度、高实时性I/O和编码器反馈的应用。

技术原理与创新价值:

DELTA TAU ACC-68M 的价值在于它将工业现场繁杂的“弱电”信号与精密的“强电”控制需求,通过专业设计安全、高效地整合到统一的高性能运动控制平台上。
  • 创新点1:高密度、全隔离的模块化扩展架构。 ACC-68M 采用紧凑的板卡设计,单卡即提供多达80路隔离I/O8路高速编码器接口。这种高密度极大地节省了控制柜空间,并简化了系统集成。光电隔离技术是其核心,它在现场侧(传感器、执行器)与控制器侧(PMAC2)之间建立了电气屏障。这不仅能有效消除地环路引起的噪声和干扰,确保编码器计数和I/O状态的绝对准确,更能防止现场侧的电压浪涌或故障损坏昂贵的PMAC2控制器,大幅提升了系统整体的可靠性。
  • 创新点2:专为高性能运动控制优化的信号处理。 其编码器接口支持高达20 MHz的输入频率,能够完美匹配高分辨率、高速度的直线光栅尺和旋转编码器,满足纳米级定位和高速同步的需求。I/O通道的响应速度(开关延迟)经过优化,以满足运动控制中严格的时序要求,例如精准的抓取、放置或触发信号。所有信号通过PMAC2的专用扩展总线传输,延迟极低,确保了运动程序与外围I/O动作的严格同步。
  • 创新点3:与Turbo PMAC2生态系统的深度集成。 ACC-68M 并非通用I/O卡,而是为Turbo PMAC2量身定做的“原装配件”。它在PMAC2的硬件配置软件(如PE-Win32/Pro2)中被自动识别和配置。用户可以在同一个编程环境(PMAC Executive或PE-Win32)中,像访问控制器本体I/O一样,直接使用变量(如M变量、P变量)来访问ACC-68M上的所有输入输出点和编码器计数器。这种无缝集成极大地简化了编程、调试和诊断流程,降低了系统开发复杂度。

应用案例与行业价值:

在华东一家精密光学镜头模组检测设备公司,其自主研发的全自动多工位检测机使用了基于 DELTA TAU ACC-68M 的运动控制方案。
  • 应用流程: 该设备拥有4个独立的视觉检测工位和1个上下料机械手。每个工位需要控制一个精密旋转台(伺服轴+编码器反馈)、多个光源的亮灭(DO)、以及多个光电传感器(DI)来检测产品有无和位置。上下料机械手有6个关节轴(由PMAC2本体控制),其手爪的真空吸附和到位检测也需要I/O。一台PMAC2控制器,配合一块 ACC-68M,就集中处理了所有4个旋转台的编码器反馈(占用4个编码器口)以及超过60个的工位I/O信号。
  • 带来的改进: 系统集成度极高,布线简洁。由于所有I/O和编码器信号都通过 ACC-68M 隔离处理,设备在频繁启停的电磁干扰环境下运行极其稳定,从未出现因信号干扰导致的误动作或位置漂移。开发人员利用PMAC2强大的多任务和PLC功能,在同一个控制器内轻松编程实现了4个工位的并行异步检测流程与机械手的协调动作,检测效率提升了40%。
  • 用户评价: 设备研发总监表示:“Delta Tau的ACC-68M扩展卡是我们系统的‘信号枢纽’。它让我们把复杂的多轴多I/O控制集成在单一的PMAC2平台上,软件架构变得异常清晰。它的隔离性能太好了,让我们彻底告别了信号干扰的噩梦。对于我们这种设备制造商来说,它意味着更高的系统可靠性、更短的开发周期和更低的综合成本。”

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相关产品组合方案:

DELTA TAU ACC-68M 作为Turbo PMAC2生态系统的关键一环,需与以下产品协同工作:
  1. Turbo PMAC2 运动控制器(如 PMAC2-VME, PMAC2-PCI, UMAC 等):系统的主控大脑,执行运动轨迹规划、伺服环计算和逻辑控制。
  2. Delta Tau 伺服驱动器与电机:如 Geo Brick™ 系列驱动器,通过 MACRO光纤 接口受PMAC2控制,构成完整的伺服轴。
  3. 其他PMAC2扩展板卡:如 ACC-24E2A (MACRO接口扩展卡)、ACC-14E (模拟量I/O卡)等,用于扩展其他类型的接口,与 ACC-68M 功能互补。
  4. 高分辨率编码器与光栅尺:如 Heidenhain, Renishaw 等品牌的产品,其差分信号直接接入 ACC-68M 的编码器接口。
  5. 工业传感器与执行器:如接近开关、光电传感器、电磁阀、继电器等,其信号接入 ACC-68M 的隔离DI/DO通道。
  6. Delta Tau PEWin32/Pro2 开发软件:用于对PMAC2及所有扩展卡(包括 ACC-68M)进行硬件配置、伺服调试、运动程序和PLC逻辑编程。
  7. 机箱、背板与电源:根据所选的PMAC2型号(如VME或PCI),需要相应的工业计算机机箱、背板和稳定电源为整个系统供电。
  8. 信号调理与分配模块:在更复杂的系统中,可能还需要额外的端子板或信号分配器,以更好地组织和分配接入 ACC-68M 的大量现场信号。

安装维护与全周期支持:

安装 ACC-68M 需在系统断电下进行,将其精确对准PMAC2主板上的扩展槽并牢固插入,再用螺丝固定。接线是关键,需严格按照手册定义,使用合适的线径,做好屏蔽层单端接地,并与动力电缆分开走线,以最大化其隔离效果。
调试通过PEWin32/Pro2软件进行。软件会自动识别板卡,用户需在配置界面中定义每个I/O点的功能(如限位、原点、通用输入/输出)和编码器参数(如倍频、计数方向)。其板载LED状态灯是初步诊断的有力工具。日常维护主要是保持板卡清洁,检查连接器是否松动。


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