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基于NI运动控制卡的伺服电机控制系统研究

贺昌勇;张厚江;路敦民;祖汉松;王朝志

【摘要】AkindofservomotorcontrolsystembasedontheNImotion

controllerboardwasintroduced.Thesystemadoptsnationalinstruments

PCI-7344motioncontrollerboardtogeneratepulseanddirectionsignals,

UMI-7774terminalblock,Deltaservodrive,Deltaservomotoranduse

Labviewwhichisakindofgraphicalprogrammingsoftwaretodesign

operatingscreenprogram,throughrecallingtherelatedfunctionof

motioncontrollerboardtomotioncontrol.Thesystemcancontrolspeed

anddirectionofaxisdynamically,realizeanaxisreciprocating,what’s

moreitcanmaketwoaxessynchronous.%本文介绍了一种基于NI运动控制卡

的伺服电机控制系统。该系统采用美国国家仪器的PCI-7344运动控制卡产生脉冲

和方向信号、UMI-7774接线盒、台达伺服驱动器、台达伺服电机，用Labview

图形化编程软件编程，调用运动控制卡的相关函数进行运动控制。可以动态控制轴

的转速和转向，实现一个轴的往复运转，而且可以实现两个轴的同步。

【期刊名称】《科技视界》

【年(卷),期】2014(000)012

【总页数】3页(P14-15,30)

【关键词】NI运动控制卡;伺服电机;运动控制;Labview

【作者】贺昌勇;张厚江;路敦民;祖汉松;王朝志

【作者单位】北京林业大学工学院，中国北京100083;北京林业大学工学院，中

国北京100083;北京林业大学工学院，中国北京100083;北京林业大学工学院，

中国北京100083;北京中科泛华测控技术有限公司，中国北京100192

【正文语种】中文

目前，伺服电机常见的控制方式有单片机控制、DSP控制、ARM控制、PLC控制、

PC机+运动控制卡等。单片机、DSP、ARM控制编程比较复杂，要从低层做起，

通常需要设计和加工相应微处理器系统电路板、开发周期比较长、需要编程人员对

微处理器控制非常熟练；PLC适用于工厂等环境比较恶劣的场所，而且PLC大部

分用于运动过程比较简单、轨迹固定的工况下[1]，运动控制卡是一种基于PC机

更加柔性、更加开放式的控制方式，PC机负责人机交互界面的管理和实时监控、

而运动的所有细节都由运动控制卡来实现，充分的将两者结合起来——PC机强大

的数据处理功能、运动控制卡对电机的精确控制，大大提高了系统的可靠性和准确

性[2]，而且运动控制卡二次开发很方便，由此运动控制卡得到越来越多人的应用。

1NI运动控制卡简介

众所周知NI公司(美国国家仪器公司)是测试测量的领头羊，其“软件即是仪器”、

“图形有边，系统无界”的思想使测试、测量进入了一个新的领域。程序采用

Labview编程，它是一种真正意义上的图形化编程语言，“所见即所得”，与C、

Basic等文本语言相比，它在编程中有更详细的提示信息，如函数的功能、参数类

型等，程序员不需要记忆那些枯燥的函数信息[3]。NI公司首先将其扩展到测试、

测量最相近的领域——运动控制，早在Labview7.1版本就已经有正式的运动控制

模块，NI公司相继推出了PCI插槽、PXI插槽的运动控制卡，目前控制轴数最多

的是8轴运动控制卡[4]。

PCI-7344是4轴运动控制卡，PCI总线传输效率高，支持即插即用，数据吞吐量

大，是运动控制卡设计的主流[5]。每一轴均可以控制步进/伺服电机是NI运动控

制中档产品之一，NIPCI-7344包括双处理器和一个实时板载操作系统，并具有

多轴插值功能，循环