基于LabVIEW与Galil卡的矫直机运动控制系统详解

本文探讨了Galil运动控制卡在矫直机系统中的实际应用，由武汉理工大学机电工程学院的梅凯和卢红共同撰写。矫直机系统的核心是基于个人计算机（PC机）与高性能的运动控制组件的集成，其中选用了研为工控机YPC-810作为主机，Galil运动控制卡作为关键控制器，配合日本YASKAWA公司的伺服电机SGMAH08A、SGMGH09A、SGMGH30A以及SGDM08AD型伺服驱动器。 矫直机的主要任务是校正矩形截面材料的弯曲，采用三点矫直法，涉及四个独立运行的电机：夹紧电机、跨距调整电机和矫直压头行程电机。控制流程中，通过传感器监测材料挠度，根据材料属性计算出矫直压头的下压力程，并转化为控制指令。Galil控制卡提供了基础的VI（Visual Interface，可视化界面），用户可以利用类似数控代码的语言编写控制命令，将其整合到LabVIEW（图形化编程环境）的主程序中，极大地简化了运动控制程序的开发。 在硬件选择上，作者考虑了矫直机系统的复杂性和未来优化需求，选择了具有8通道的Galil运动控制卡，确保满足至少4轴的控制需求，并能处理速度、转矩控制（对夹紧电机）、位置精确控制（对跨距电机）以及编码器接口（用于伺服电机）的需求。此外，为了实现机床的精确操作，控制卡还需要接收来自直线运动导轨的零点、变速点、限位开关信号，以及光幕传感器的反馈信号。 该研究展示了如何通过巧妙地结合LabVIEW的图形化编程优势和Galil控制卡的功能特性，实现高效、精确的矫直机系统运动控制，提高了生产效率并降低了研发成本。关键词包括矫直机、运动控制卡、LabVIEW、流程框架以及伺服电机控制等。