MMC-BDPV41PNA运动控制卡

MMC‑BDPV41PNA 是Rockwell Samsung（三星罗克韦尔）MMC 系列 4 轴运动控制卡，ISA 总线全尺寸设计，用于步进 / 伺服电机的位置与速度闭环控制；核心定位是工业自动化单机设备（如贴片机、切割机、装配机）的多轴同步控制；当前官方状态为Obsolete (已淘汰停产)，标准替代为罗克韦尔 Kinetix 系列运动控制器或第三方 PCIe 总线 4 轴控制卡。以下按标准化维度完整解析。

一、型号定位与解码

制造商：Rockwell Samsung Automation（三星罗克韦尔自动化，早期罗克韦尔与三星合作平台）

系列归属：MMC（Multi‑axis Motion Controller）多轴运动控制卡系列

型号完整解析：

MMC：Multi‑axis Motion Controller（多轴运动控制器）平台标识

BDPV：BD（Board）+ PV（Position/Velocity，位置 / 速度双模式控制）

41：4‑axis（4 轴控制）+ 1（基础版本）

PNA：产品版本标识（区别于 INA 版本，INA 为标准工业版本，PNA 多为特定市场 / 批次优化版）

完整标识：MMC‑BDPV41PNA REV1.6（常见版本号）

核心定位：面向电子制造、金属加工、包装机械等单机多轴自动化场景；提供 4 轴独立 / 联动控制；适配步进 / 伺服电机 + 编码器闭环系统；兼容 ISA 总线工业 PC；支撑点位运动、直线插补、连续轨迹等运动控制需求

二、产品特性

多轴控制能力：4 轴独立闭环控制，支持位置、速度、扭矩模式；适配步进 / 伺服电机，兼容增量式编码器反馈

ISA 总线连接：工业标准 ISA 16 位总线，全尺寸（Full‑size）卡；适配老式工业 PC/IPC；提供稳定数据传输与中断响应

插补与同步：支持 2‑4 轴直线插补；轴间同步精度高；适配电子齿轮、电子凸轮等复合运动需求

反馈与保护：支持编码器信号采集（A/B 相，最高 500kHz）；集成软限位 / 硬限位、原点搜索、超速保护；故障报警输出（继电器 / TTL），保障设备安全

I/O 扩展：板载通用 I/O（典型 16 入 / 16 出）；适配 MMC 系列专用 I/O 扩展模块；支持急停、原点、限位等外部信号接入

开发友好：兼容 DOS/Windows 9x/NT 系统；提供 C 语言 SDK 与函数库；支持梯形图 / 结构化文本编程；适配罗克韦尔早期编程软件

工业可靠设计：宽温工作（0°C~60°C）；抗振动 / 冲击；光电隔离 I/O；符合工业 EMC 标准；适配工厂恶劣环境

三、关键技术参数（三星罗克韦尔官方规格）

核心控制规格

控制轴数：4 轴独立控制

控制模式：位置控制、速度控制（闭环）；支持点位、连续轨迹、插补运动

总线接口：ISA 16 位，I/O 地址空间可配置（默认 200H~20FH）；中断请求（IRQ）可选

脉冲输出：每轴差分脉冲 + 方向；最高脉冲频率200kHz；支持双脉冲模式

编码器反馈：每轴 A/B 相增量式编码器；最高计数频率 500kHz；支持 1x/2x/4x 倍频；分辨率适配（最高 16 位）

I/O 与保护规格

通用 I/O：16 路数字输入（光电隔离 24VDC）；16 路数字输出（集电极开路 / 继电器）

限位 / 原点：每轴独立硬限位（+/-）+ 原点输入；支持软件限位设置

保护功能：超速保护、跟随误差超限保护、编码器故障检测、电源欠压检测

报警输出：1 路故障继电器输出（NO）；TTL 报警信号输出

物理与环境规格

尺寸：ISA 全尺寸卡（133mm×315mm）

供电：+5VDC（约 200mA）、+12VDC（约 100mA）、-12VDC（约 50mA），由 ISA 总线供电

工作温度：0°C~60°C；存储温度：-40°C~85°C

相对湿度：5%~95% RH（非凝露）

隔离等级：I/O 与控制电路 2500VAC 光电隔离；编码器输入隔离

兼容性要点

适配 CPU：ISA 总线工业 PC/IPC（Intel 486/586/Pentium）

适配电机：步进电机（≤10A 驱动）、伺服电机（≤5kW 伺服驱动器）

编码器：增量式 A/B 相，5‑24VDC，100~5000 线

操作系统：DOS 6.22、Windows 95/98/NT 4.0

编程环境：C 语言 SDK、罗克韦尔专用运动控制软件

四、核心功能说明

1. 闭环控制工作机制

模块内置 4 路独立运动控制器 + 编码器计数器，形成完整闭环：

上位机通过 ISA 总线下发运动指令（目标位置 / 速度、加速度 / 减速度）

控制卡生成脉冲序列驱动步进 / 伺服驱动器

编码器实时反馈电机实际位置 / 速度

控制器计算跟随误差，动态调整输出脉冲，确保定位精度（典型 ±0.01mm）

支持原点搜索（机械原点 / 编码器 Z 相原点），实现每次上电精准归零

2. 多轴插补与同步

直线插补：2‑4 轴联动，实现二维 / 三维直线轨迹（如 XY 平台、XYZ 龙门）

电子齿轮：轴间位置同步，适配卷绕、印刷等比例联动场景

电子凸轮：预设凸轮曲线，适配异形加工、包装裁切等非线性联动

轴锁功能：紧急状态下锁定 4 轴位置，防止机械漂移

3. 外部信号交互与保护

限位保护：硬限位（机械开关）+ 软限位（参数设定）双重防护，防止机械碰撞

急停响应：支持外部急停信号（常闭），触发时立即停止所有轴并锁定

报警输出：故障时（如跟随误差超限、编码器故障）继电器输出 + LED 指示灯，便于故障定位

通用 I/O：适配传感器输入（如物料检测）、执行器输出（如气动夹爪），实现运动‑逻辑联动

4. 上位机集成能力

提供完整 C 语言函数库（如 mmc_init、mmc_move_abs、mmc_set_speed）

支持中断触发（位置到达、限位触发），提升实时响应效率

适配罗克韦尔早期 PLC / 运动控制软件，支持梯形图编程

支持数据监控（实时位置、速度、跟随误差），便于调试与维护

五、安装与操作指引

安装准备

兼容性核对：确认工业 PC 有 ISA 插槽；适配操作系统（DOS/Windows 9x/NT）；准备步进 / 伺服电机、驱动器、编码器、I/O 连接线

安全规范：断电操作；防静电手环；避免触碰板卡金手指；远离强电磁干扰源

机械安装（ISA 总线板卡标准流程）

打开工业 PC 机箱，找到空闲 ISA 插槽，移除挡板

对准 ISA 插槽与板卡金手指，平稳插入，确保完全接触

用螺丝固定板卡挡板，确保振动时稳固

电气接线（核心：信号匹配与极性）

电机驱动接线：

每轴脉冲（PUL）、方向（DIR）差分输出→伺服 / 步进驱动器对应接口

确保差分信号极性正确（+/- 对应），避免运动方向反向

编码器反馈接线：

编码器 A 相、B 相、Z 相→控制卡编码器输入端子；屏蔽层单端接地

注意编码器电压（5‑24VDC）与控制卡兼容；设定编码器倍频（1x/2x/4x）

限位 / 原点接线：

机械限位开关（+/-）、原点开关→控制卡对应端子（常闭 / 常开可配置）

电源接 24VDC，确保信号可靠

I/O 接线：通用 I/O 端子接入传感器 / 执行器；注意光电隔离输入的极性

软件配置（DOS/Windows 环境）

硬件配置：

设置 I/O 地址（默认 200H~20FH）与中断号（IRQ 5/7/9），避免与其他设备冲突

跳线设置编码器倍频、脉冲模式（差分 / 单端）、I/O 类型

驱动安装：

安装 ISA 总线驱动与 MMC 控制卡专用驱动

重启计算机，确认设备管理器无报错

编程与调试：

调用 SDK 函数库，编写运动控制程序（如点位运动、插补运动）

先空载测试：单轴点动、速度测试、原点搜索；确认方向、速度、限位正常

加载测试：逐步增加负载，验证跟随误差、定位精度、同步性能

维护与故障排查

日常维护：定期检查板卡固定、接线紧固；清洁金手指（断电状态，用无水酒精擦拭）；备份配置与程序

常见故障排查：

无脉冲输出：检查 I/O 地址 / 中断冲突、驱动安装、接线极性

定位不准：检查编码器接线、倍频设置、跟随误差参数、机械背隙

限位误触发：检查限位开关接线、常开 / 常闭配置、机械位置

轴不同步：检查插补参数、轴间增益、机械联动机构

六、生命周期与替代方案

生命周期状态

官方状态：Obsolete (已淘汰停产)；三星罗克韦尔 MMC 系列随 ISA 总线淘汰而退出市场；已终止生产、销售与标准技术支持；仅提供有限备件与维修服务

版本说明：PNA 与 INA 版本核心功能一致，INA 为全球通用版，PNA 多为亚太市场优化版；常见版本为 REV1.6

替代路径（由低到高改造成本）

1. 原位兼容（短期过渡）

替代方案：MMC‑BDPV41INA（同系列标准版本）+ ISA 总线扩展卡

核心优势：完全兼容原有硬件 / 软件 / 接线；无需改程序；适配存量 ISA 工业 PC

适用：短期维持设备运行、等待全面升级

局限：ISA 总线逐步淘汰，备件获取困难；性能有限（最高 200kHz 脉冲）

2. 总线升级（中等改造）

首选替代：罗克韦尔 Kinetix 350/5500 系列（伺服驱动器 + 运动控制器）+ PCIe 总线接口卡

核心优势：适配现代工业 PC（PCIe 总线）；支持 EtherNet/IP、CIP Motion；提升脉冲频率（最高 MHz 级）；兼容 Studio 5000 编程环境；支持更多轴数与复杂插补

改造要点：更换控制卡 + 驱动器；调整程序（Studio 5000 兼容早期逻辑）；适配新接线（编码器、限位）

第三方替代：雷赛 DMC 系列、固高 GTS 系列PCIe 总线 4 轴控制卡

核心优势：成本更低；提供完整 SDK；兼容 Windows/Linux 系统；适配步进 / 伺服电机

3. 全面升级（长期规划）

替代方案：罗克韦尔ControlLogix + Kinetix完整运动控制解决方案

核心优势：集成 PLC 逻辑控制与运动控制；支持多轴同步（最多 32 轴）；适配工业物联网（IIoT）；提供远程监控、诊断与维护；保障长期稳定运行与技术支持

七、核心差异说明（PNA vs INA vs O41INA）

参数MMC‑BDPV41PNAMMC‑BDPV41INAMMC‑BDPO41INA

轴数 / 总线4 轴 / ISA 全尺寸4 轴 / ISA 全尺寸4 轴 / ISA 全尺寸

控制模式位置 + 速度（PV）闭环位置 + 速度（PV）闭环位置（PO）控制专用

核心差异PNA 版本（特定市场优化）INA 版本（全球通用版）仅支持位置控制，无速度模式

脉冲频率最高 200kHz最高 200kHz最高 200kHz

编码器反馈支持支持支持

适用场景通用单机多轴控制通用单机多轴控制仅点位定位场景

八、优势特征

闭环精准：4 轴独立闭环控制，编码器实时反馈，定位精度高（±0.01mm 级），适配精密制造

多轴联动：支持 2‑4 轴直线插补、电子齿轮 / 凸轮，满足复合运动需求

稳定兼容：ISA 总线适配老式工业 PC；光电隔离 I/O + 宽温设计，抗恶劣环境；适配步进 / 伺服双电机类型

开发便捷：提供完整 C 语言 SDK 与函数库；支持中断响应；适配多种操作系统

安全可靠：硬限位 + 软限位 + 急停 + 报警输出，多级保护机制；机械 / 电寿命长，维护成本低