MC4 系列 · 4~16 轴 · 100M 实时以太网

脉冲型运动控制卡
全栈贯通 尽在掌握

以 96 位高精运算核心 与 100M 实时以太网 为技术底座,单卡驱动 4~16 轴 复杂运动。 通信响应低至 50μs,脉冲输出频率达 6MHz,为精密单机、多工位协同与大规模组线提供确定性运动控制核心。

轴数多 算力高 响应快 兼容强
MC416A 16轴运动控制卡 MC408A 8轴运动控制卡 MC404A 4轴运动控制卡
50μs
通信响应 · 纯硬件协议机
6MHz
脉冲输出 / 编码器输入
96位高精运算核心
50μs实时通信响应
6MHz最高脉冲输出频率
16轴单卡最高控制轴数
64卡单机最大组网数量
1ms运动控制周期
MC416A 产品图
MC408A MC408A · 8 轴
MC404A MC404A · 4 轴
About Yuanyi

聚焦实时以太网运动控制
为智能装备提供确定性内核

深圳市元一智控科技有限公司专注于工业运动控制核心技术的研发与产品化,以 实时以太网运动控制 为主攻方向,坚持核心算法、硬件协议机与开发工具链的自主研发, 为装备制造企业提供从控制卡到软件开发套件的一体化运动控制解决方案。

公司自主研发的 MC4 系列脉冲型运动控制卡,以 96 位高精运算核心与 100M 实时以太网为技术底座, 单卡驱动 4~16 轴复杂运动,通过纯硬件协议机与四级校验保障运动确定性; 产品兼容 Windows / Linux 系统,提供 Motion 库与 APP 库两套开发方案,全面支持 C++ / C# / QT 等主流开发工具, 助力客户 缩短研发交付周期、提升整机竞争力。

智控元点  演化无限
4~16 轴单卡轴数灵活覆盖
≤1 PULSE位置误差,补偿后可零脉冲误差
<0.002%指令速度分辨率(误差)
1 年产品品质保证期
Core Advantages

六大核心优势,重新定义运动控制

从通信架构到工艺适配,每一处设计都指向同一个目标:让设备跑得更快、更准、更稳。

01

极速互联,稳如磐石

遵循 IEEE802.3 标准,百兆实时通信,纯硬件协议机实现 50μs 极速响应,四级校验保障;支持构建连接 64 块控制卡的巨型系统。

02

精细插补,宛若无痕

支持微小线段连续插补、双插补空间同步插补、插补段间指令插入等功能,保证高速运行下轨迹光滑平滑。

03

灵活跟随,触类旁通

独有模拟量 / PWM 比例跟随功能,让电压与频率随插补速度等参数比例输出,完美适配各项随动工艺。

04

兼容部署,高效交付

兼容 Windows / Linux 系统,支持 C++ / C# / QT 等开发工具,配合成熟开发套件,显著缩短研发交付周期。

05

全能掌控,随需调整

支持点到点、连续速度运动、暂停 / 软急停,绝对 / 相对运动及减速点指令,支持比例跟随与位置、位移比较输出,非标场景亦可从容应对。

06

安全可控,知识产权护航

内置伺服报警、运动限位、急停、通信监测等完整错误与安全机制,支持 4~100 字符用户自定义加密,保护系统集成商的知识产权。

Product Line

三款型号,按需选型

同一技术平台覆盖 4 / 8 / 16 轴,硬件接口与控制周期完全一致,选型即升级,无需重构程序架构。

MC404A
MC404A
4 轴 · 紧凑型 · 单机设备首选
  • 控制轴数4 轴
  • 开关量输入 / 输出32 / 32 路
  • AD / DA / PWM8 / 4 / 4
  • 脉冲输出频率6 MHz
  • 运动控制周期1 ms
MC408A
MC408A
8 轴 · 均衡型 · 多工位协同主力
  • 控制轴数8 轴
  • 开关量输入 / 输出32 / 32 路
  • AD / DA / PWM8 / 4 / 4
  • 脉冲输出频率6 MHz
  • 运动控制周期1 ms
MC416A
MC416A
16 轴 · 旗舰型 · 整线集中控制
  • 控制轴数16 轴
  • 开关量输入 / 输出32 / 32 路
  • AD / DA / PWM8 / 4 / 4
  • 脉冲输出频率6 MHz
  • 运动控制周期1 ms
项目 MC404A MC408A MC416A
控制轴数4816
开关量输入(不含轴 IO)32 路
开关量输出32 路
模拟量功能(AD / DA / PWM)8 / 4 / 4 通道
运动控制周期1 ms
脉冲输出最高频率6 MHz
编码器最高输入频率6 MHz
通信接口100M 实时以太网(IEEE802.3)
最大组网卡数64 块(经交换机)
工作温度0 ~ 60 ℃
电源双路 24V 直流(核心电路 / 开关量 IO 独立供电)
支持系统Windows / Linux
开发工具C++ / C# / QT(Motion 库、APP 库)
命名规则:MC4XXA / N —— 数字代表轴数,A 表示带模拟量输入输出,N 表示不带模拟量。 例:MC416N 为 16 轴不带模拟量控制卡,MC408A 为 8 轴带模拟量控制卡。
System Architecture

一套架构,整线贯通

上位机经实时以太网连接控制卡,控制卡输出脉冲 / 方向与使能信号驱动伺服,编码器反馈闭环回卡,构成高确定性运动控制系统。

上位机 工控机 / 一体机
100M 实时以太网
MC4 系列运动控制卡 4~16 轴 · 1ms 控制周期
脉冲 · 方向 · 使能
伺服 / 步进驱动器 A、B、Z 相编码器反馈
闭环反馈
电机与执行机构 直线 / 旋转 / 多轴联动
通信层纯硬件协议机,四级校验,通信响应小至 50μs,单机最多 64 卡组网。
运算层96 位高精运算核心,32 位指令与反馈位置,位置误差 ≤1 PULSE。
工艺层连续插补 / 双空间同步插补、插补段间 IO 插入、模拟量与 PWM 比例跟随。
安全层伺服报警、正负限位、急停、通信监测、停止过滤寄存器,多重防护。
Core Functions

八大功能模块,覆盖完整工艺链

从回零、点位到插补与随动输出,控制卡内置完整运动功能库,上位机只需调用,无需自研底层算法。

01

搜零 / 回零

支持仅原点开关、原点开关 + 编码器索引、仅编码器索引三类硬件,高速逼近、低速精定位的双速搜索策略。

02

点位与连续运动

点到点运动过程中可任意改变目标位置与速度;支持连续速度运动,适配长行程匀速工艺。

03

插补运动

任意两轴圆弧插补、多轴直线插补,支持微小线段连续插补与两个插补空间同步插补,轨迹光滑无痕。

04

模拟量采样与输出

8 通道 AD 输入,4 通道 ±10V / 12 位等效精度 DA 输出,可随插补速度等参数线性跟随。

05

PWM 输出

4 通道高精度 PWM,频率与占空比均可跟随指定参数线性变化,亦可输出指定脉冲个数。

06

开关量与轴 IO

32 路输入 / 32 路输出,每轴独立配置正负限位、原点、探针信号,输出极性可通过拨码灵活设置。

07

错误与安全机制

指令数据校验、速度限制、伺服报警、软硬限位、急停、软件停轴、通信监测,配合停止过滤寄存器精细控制停机行为。

08

FIFO 指令缓存

内置 FIFO 指令缓存器,支持指令预下发与连续执行,消除上位机抖动对运动连续性的影响。

Specifications

硬指标,看得见的确定性

运动控制性能

面向高速高精场景的硬核指标

  • 全集成运动控制核心,96 位高精运算引擎,高精度、高速度、高可靠
  • 100M 实时以太网通信,纯硬件协议机,通信响应小至 50μs,四级校验
  • 计算机最多支持连接 64 块控制卡(通过交换机)
  • 运动控制周期 1ms,单卡最高 16 轴独立 / 插补运动控制
  • 脉冲输出最高频率 6MHz,编码器最高输入频率 6MHz
  • 32 位指令与反馈位置:-2147483648 ~ 2147483647
  • 位置误差 ≤1 PULSE,补偿后可实现零脉冲误差
  • 指令速度分辨率(误差)< 0.002%
  • 4 通道 -10V~+10V 模拟量输出,等效精度 12 位,0~500Hz
  • 基准时钟频率 65.536MHz,基准时钟周期 15.2587890625ns

接口与环境

面向产线现场的工程化设计

  • 轴接口:RJ45 ×2(A / B 座),含脉冲 / 方向、使能、报警、编码器 A/B/IDX 输入
  • 脉冲 / 方向信号可通过跳线设置为差分或单端输出,默认差分
  • 双路 24V 直流供电:核心电路与开关量 IO 独立供电,抗干扰更佳
  • 轴 IO 每轴 4 路:正限位 +LIM、负限位 -LIM、原点 ORG、探针 PRO
  • 辅编码器接口:5V 供电,A / B / Z 差分输入
  • 以太网接口配 6 位板卡 ID 拨码,多卡组网即插即用
  • 操作温度 0 ~ 60℃,储存温度 -20 ~ 80℃,湿度 5 ~ 95% 无凝结
  • 支持 4~100 字符用户自定义加密,保护系统集成商知识产权
  • 品质保证期:产品交付后 1 年内,质保期内质量问题免费维修或更换
Developer Ecosystem

两套开发方案,上手即用

无论你是做上位机界面,还是直接调用底层函数,都有对应的成熟开发套件与配套测试工具。

Motion 库 · 面向上位机界面开发

已在 APP 库基础上对常用功能进一步封装,使用板卡时可直接调用功能函数,快速搭建上位机应用界面。

  • 封装常用运动功能,一行函数完成打开设备、配置轴参数、启动运动
  • 配套功能测试工具,可视化配置轴 IO、脉冲模式、软硬限位
  • 提供监控面板,实时查看轴状态与错误信息
  • 建议上位机使用 Release 版本链接库作为开发使用
Windows Linux C++ C# QT

APP 库 · 面向底层函数编程

直接调用底层 APP 库函数进行灵活编程,适配深度定制与非标工艺需求。

  • 提供设备查找与连接、板卡配置、速度与加减速限制、限位与报警极性设置等完整函数集
  • 支持清空 FIFO、单轴清零、停止 / 退出运行过滤寄存器等精细化控制
  • 配套例程覆盖搜零、点位、插补、AD/DA、PWM、开关量、错误处理全流程
  • 运行环境:WinPcap 驱动 + VC 运行库(x86 / x64)
APP_IMC_FindNetCard APP_IMC_Open APP_IMC_SetVelAccLim APP_IMC_Setlimit
Applications

一台控制卡,覆盖全场景

从精密单机降本增效,到多工位协同控制,再到大规模复杂组线掌控,广泛服务于半导体、锂电、光伏、3C 电子、医疗、包装等制造行业。

精密单机设备

雕铣、点胶、贴装、切割、焊接、绕线机、弹簧机等精密单机的高精点位与轨迹运动控制,一卡替换多套控制器,降低整机成本。

MC404A / MC408A

多工位协同

单卡 8~16 轴独立控制,适配锁螺丝机、组装机等多工位并行作业,轴间同步由同一控制周期保障,节拍一致性显著提升。

MC408A / MC416A

随动工艺

模拟量与 PWM 输出可随插补速度等参数比例变化,适配激光功率随速调节、涂胶量跟随、张力与压力闭环等工艺。

比例跟随 / 线性跟随

大规模复杂组线

单机最多连接 64 块控制卡,配合 32 路开关量输入输出,支撑锂电、光伏、3C 电子等行业的整线集中控制与大规模联动自动化产线。

64 卡组网

非标自动化

支持在插补段之间插入开关量输出、参数修改与等待指令,让工艺动作与运动轨迹严格同步,从容应对医疗设备、检测设备、包装机械等非标定制场景。

插补段间指令插入

数控与专用机床

任意两轴圆弧插补、多轴直线插补与微小线段连续插补能力,满足数控加工对轨迹精度与表面质量的要求。

直线 / 圆弧插补
Service

交付之外,全程陪伴

1 年产品品质保证交付后 1 年内质保
免费质保期内维修更换质量问题免费处理
全套开发资料与例程Motion 库 / APP 库
可选技术支持服务联系销售网点获取
FAQ

选型常见问题,一次说清

运动控制卡是插在工控机上的板卡,由上位机 CPU 承担轨迹规划与插补运算,输出脉冲/方向信号驱动伺服或步进驱动器。相比 PLC 的运动控制模块,运动控制卡在插补能力、轨迹精度和柔性编程上更强,适合需要多轴联动、复杂轨迹和自定义工艺的非标自动化设备。

MC4 系列有 MC404A(4 轴)、MC408A(8 轴)、MC416A(16 轴)三个主力型号,均为带模拟量版本。型号命名规则为 MC4XX A/N:XX 是轴数,A 表示带模拟量输入输出,N 表示不带。选型时先按设备需要控制的电机轴数确定轴数,再判断是否需要 AD/DA/PWM 模拟量功能:需要激光功率跟随、涂胶量跟随、张力闭环等随动工艺就选 A 系列,纯点位与插补运动可选 N 系列。

一台计算机最多支持连接 64 块 MC4 控制卡。板卡通过以太网接口经交换机级联组网,每块卡上有 6 位板卡 ID 拨码用于区分地址。按单卡最高 16 轴计算,一套系统最多可集中控制上千轴,适合大规模复杂产线的集中控制。

MC4 系列脉冲输出最高频率为 6MHz,编码器最高输入频率同样为 6MHz。这意味着在常见的 10000 脉冲/转伺服编码器配置下,可支持的电机转速余量充足,能满足高速雕铣、高速点胶等对指令速率要求较高的场景。

MC4 系列运动控制周期为 1ms,位置指令与反馈为 32 位(范围 -2147483648 ~ 2147483647 pulse),位置误差 ≤1 PULSE,经过补偿后可实现零脉冲误差,指令速度分辨率误差小于 0.002%。基准时钟为 65.536MHz,单个时钟周期 15.2587890625ns。

支持。MC4 系列支持任意两轴圆弧插补与多轴直线插补,并支持微小线段连续插补,可在高速运行下保持轨迹光滑;还支持两个插补空间同时插补,并允许在插补段之间插入开关量输出、改变参数、等待等非插补指令,便于工艺动作与运动同步。

MC4 采用遵循 IEEE 802.3 标准的 100M 实时以太网,配合纯硬件协议机,通信响应最小可达 50μs,并通过四重校验机制保障数据完整性。硬件协议机的好处是通信时序不依赖上位机操作系统的实时性,避免了软件抖动带来的周期波动。

MC4 兼容 Windows 与 Linux 系统,支持 C++、C#、QT 等开发工具。提供两套开发库:Motion 库面向上位机界面开发,已封装常用功能可直接调用;APP 库面向底层函数编程,提供更细粒度的接口。另配套功能测试工具与监控面板,便于调试与交付。

MC4xxA 系列提供 4 通道 -10V~+10V 模拟量输出(等效精度 12 位,0~500Hz)、8 通道 AD 输入和 4 通道高精度 PWM 输出。配合比例跟随功能,可让电压或 PWM 的占空比/频率按插补速度等参数线性变化,典型应用包括激光功率随速度调节、涂胶量跟随、张力与压力闭环等随动工艺。

主要覆盖五类场景:一是雕铣、点胶、贴装、切割、焊接等精密单机设备;二是多轴联动与多工位协同,单卡 16 轴可减少控制器数量;三是激光功率跟随、涂胶量跟随、张力闭环等随动工艺;四是 64 卡级联的大规模复杂产线;五是需要在插补段间插入 IO 指令的非标自动化设备。

MC4 系列品质保证期为产品交付后 1 年内,质保期内因质量问题可免费维修或更换。产品价格不含技术人员派遣费用,如需现场技术支持可联系销售网点安排。产品手册的修订版本会在公司官网发布。

MC4 系列支持 4~100 字符的用户自定义加密功能,系统集成商可借此保护自己开发的工艺算法与设备程序,降低方案被复制的风险。这一特性对以非标设备为核心的集成商尤其重要。

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