PMC005在IVD行业的应用及问题分析—谱思机器人步进电机运动控制方案

一、在IVD行业应用

目前IVD行业应用最广泛的控制模式为伺服步进组成的控制系统，上位机（单片机、PLC、电脑）发出控制指令到驱动器。驱动器放大脉冲信号驱动电机运转，实现精准定位的目的。这类系统目前在医学方面的应用较多，最典型的设备即全自动生化分析仪、微型泵、手术机器人、基因测序仪等。

    体外诊断仪器的上游主要是模具、机械零部件、电子和光学器件。而仪器生产所需要的模具、机加部件和电路板等非标准化产品通过外协加工，关键零部件如微电机、柱塞泵等主要是通过进口。整体而言，仪器上游基本实现国产化。但免疫和分子诊断仪器的核心部件和高精尖技术仍是国外的专利垄断。

    目前市场上的多轴同步控制器，如TRINAMIC 、东芝等厂家，都有尺寸过大、价格较高的缺点，当设备可用空间较小或研发成本有限的时候，这种多轴控制器就不太适用了。

    PMC005B3是一款由谱思自主研制，并集合多轴步进并行控制+两轴直流有刷控制、电磁阀控制的多功能高集成产品。其体积小，仅为48.93mm*57.15mm可广泛适用于中小体积多轴运动控制设备。其次，使用DT协议，二次开发简单，软件工程师可立即进行开发控制。最后，其可以匹配多轴2.5A及以下额定电流的电机，适配于中低力矩的设备环境。同时，相较于单轴控制器，PMC005B3在空间和使用成本上都有很大的改善。

多轴控制器的高精度、高运行稳定性和高响应速度，搭配谱思液位探测模块PCS0902可广泛应用于医疗设备行业，助力中国智能制造，助力医疗器械行业“国产化”进程。

二、PMC005问题分析

1、问：电源接口J1和J2的主要区别是什么？在哪种场景下需要分别供电？J1和J2的双电源接口设计，是否是为了考虑其中一个接口给驱动板供电，另一个接口经驱动板作为桥接给电机供电，以避免电机工作时对驱动板造成干扰？

答： （1）J1和J2没有区别，都是电源接口，且是通用的；设置两个电源端口时为了客户使用57电机时，输入电流超过电源接口的最大额定电流值（8.25A）从而导致端口烧坏。 （2）不能作为桥接给电机供电，原因同上；

  2、问：以下命令，请解释“写0值进入正向速度模式”？即写入0值，马达会做何动作或运动？会有什么影响？是达到终点的限位会停止吗？如果是反向速度模式，是否是到达0点位置停止？

  答：（1）限位未使能的情况下：如果行程足够长，电机会一直往正方向无终止运行，除非客户发出停止指令（T指令）；如果行程有限，电机会一直正方向无终止运行，即使遇到行程终点，电机也不会停止，除非客户发出停止指令（T指令）； （2）该方向限位使能的情况下：电机会一直往正方向无终止运行，除非客户发出停止指令（T指令），或者触发该方向限位开关（上限位），电机才会停止运行； （3） D指令的速度模式情况和P指令基本相同，只是限位开关为下限位开关。

  3、问：485总线方案的最高通信速率是57600；CAN总线的速率是多少？能否提供更多有关CAN总线版本的信息。

  答：CAN总线支持的速率为：9600~115200

  4、问：请详细介绍以下命令执行后的意义，及在哪种场景下使用？能否给出一个示例？

  答：z指令是设置马达当前的绝对位置，只能在电机停止的时候发送该指令设置位置值；eg./1z1000R，设置此时电机停止的位置为绝对位置1000，后续使用绝对位置指令A时，假设发送了“/1A60000R”，电机会运行到绝对位置60000处。当后续使用的是相对位置指令P或者D时，这个数据可能会有变化。

  5、问：请给出以下驱动板对以下命令的返回消息的解析。

比如，获取4路电机当前位置时，驱动板返回的消息内容如何提取出每个电机的当前位置？当前位置指的是相对于0点的绝对位置吗？是以脉冲数表示的当前位置吗？

  答： ?aA指令报告所有四个电机的位置,位置值为绝对位置，响应数据为十进制。例如/1?aA 示例响应(轴1到4按顺序排列)：102000，35000，35000，5000No Error ?aV报告所有四个电机设置的最大速度，响应数据为十进制。例如，/1?aV 示例响应(轴1到4按顺序排列)：568，568，568，568No Error