引言

隨著PC（Personal Computer）的發展和普及，采用PC+運動控製卡作為(wei) 上位控製將是運動控製係統的一個(ge) 主要發展趨勢。這種方案可充分利用計算機資源，用於(yu) 運動過程、運動軌跡都比較複雜，且精度、柔性比較強的機器和設備。由於(yu) 光刻機對於(yu) 精度的要求特別高，因此本係統采用了PC+PMAC開放式多軸運動控製器的控製方式。即將PMAC運動控製卡插入PC機的標準插槽中作實時控製，而PC機作為(wei) 人機界麵和係統管理的上位機。

1、係統硬件結構

1.1 PMAC結構與(yu) 原理

PMAC是一種開放式可編程多軸運動控製器，它采用 Motorola DSP 56001 數字信號處理2器作為(wei) CPU ，其結構如圖1所示。PMAC 適應多種硬件操作平台，具有 PC、STD、VME、PCI、104 總線及串口脫機運行的功能，方便用戶選用適合自己的主機。PMAC 適用於(yu) 所有電動機 ，包括普通的交（直）流電動機、交（直）流伺服電動機、步進電動機、直線電動機等，對不同電動機，PMAC可提供相應的控製信號。

PMAC能夠支持多達256個(ge) 運動程序。任意坐標係在任何時候都可以執行這些程序中的任意一個(ge) ，即使另外的坐標係正在執行同樣的程序。PMAC能夠同時執行和該卡上坐標係數目一樣多的運動程序。一個(ge) 運動程序能夠將任何一個(ge) 其它的運動程序調用作為(wei) 子程序，可以帶變元，也可以不帶變量。



圖1 PMAC結構圖

1.2 光刻機控製係統硬件結構及工作原理

PMAC運動控製卡上的專(zhuan) 用CPU與(yu) PC機的CPU構成主從(cong) 式雙CPU控製模式：上位機PC機的CPU可以專(zhuan) 注於(yu) 人機界麵、實時監控和發送指令等係統管理工作；下位機PMAC卡上的專(zhuan) 用CPU用來實時處理所有運動控製的細節：升降速計算、行程控製、多軸插補等，無需占用PC機資源。

同時PMAC運動控製卡還提供了功能強大的運動控製軟件庫：C語言運動庫、Windows DLL動態鏈接庫等，能更快、更有效地解決(jue) 複雜的運動控製問題。

PMAC卡與(yu) PC機之間有ISA總線和雙端口RAM兩(liang) 種通訊方式。其中主機與(yu) PMAC卡主要通過總線通訊，即主機到指定的地址去PMAC卡。

PMAC卡與(yu) 電機則主要通過DPRAM進行通信。DPRAM用來與(yu) PMAC進行快速的數據和命令通訊。在向PMAC卡寫(xie) 數據時通常用於(yu) 在實時狀態下快速的位置數據和旋轉程序信息的重複下載。在從(cong) PMAC卡讀數據時通常用於(yu) 重複快速地獲得狀態信息。比如電機狀態，位置，速度，跟隨誤差等的數據可不停地更新並被PLC程序或被PMAC自動地寫(xie) 入DPRAM。

由於(yu) 通過DPRAM進行的數據存取不需要經過通訊口發送命令和等待響應，所以響應速度非常快。



圖2 光刻機控製係統硬件圖

2、係統的軟件部分

PMAC卡本身自帶一個(ge) PEWIN32執行軟件，該軟件能對係統進行控製和測試，創建和管理PMAC應用係統，提供用戶終端界麵，設置係統參數，編寫(xie) 係統運動程序。因此，用戶可以先編寫(xie) 程序，再下載到PMAC卡中運行。

本文采用了PMAC運動程序以及PLC程序相結合的方法。為(wei) 了使光刻的圖案美觀，清晰，我們(men) 用激光器刻以圓點的形式進行打點。偶數行與(yu) 奇數行錯開半個(ge) 圓，使每個(ge) 圓都互相外切。這樣刻出的圖形才會(hui) 更加緊湊，不會(hui) 出現漏點情況。

運動程序部分：

&1
#1->Z #2->Y #4->X
M1->Y: $FFC2, 14, 1
M2->Y: $FFC2, 14, 1
M401->X: $C00D, 0, 24 S
M402->X: $C005, 0, 24, S
OPEN PROGRAM 1 CLEAR
INC
TA200
TS99
F50000
……

PLC程序部分：

&n
bsp; OPEN PLC 1 CLEAR
M1=0
Q6=M401
IF（Q1=0）
Q3=Q6-Q5
IF（Q3>900＊Q9+450）
M2=1
Q9=Q9+1
ELSE
M2=0
ENDIF
Q10=8889
ENDIF
……

3、結束語

本文通過PMAC卡在光刻機控製係統的實際應用，介紹了一種運動程序與(yu) PLC程序相結合的方法，控製光刻機的運動。該方法已經被某公司的所實際應用，起到了很好的經濟效益。