[實用新型]一種網絡化伺服控制裝置

有效

• 申請號: 200720176225.8
• 申請日: 2007-09-04
• 公開（公告）號: CN201084006Y
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 孫尚傳;江明;李鋒;陳家林
• 申請（專利權）人: 深圳市配天網絡技術有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種網絡化伺服控制裝置，屬于數控技術領域，尤其屬于電機伺服控制技術領域。

背景技術

多電機伺服控制廣泛應用于各種電力傳動自動控制系統中，如配料、傳動等生產過程。伺服系統中電機控制性能和多電機間協調控制的好壞直接影響生產過程的質量。傳統總線插板I/O模塊多，干擾嚴重、系統軟件編寫復雜、系統硬件兼容性差，現場信號連接繁瑣且費用高，信號傳輸速度慢和實時控制精度低，給安裝、調試和維護帶來諸多方便，更嚴重的是影響產品的質量。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本專利要解決適合用于多電機伺服控制過程的高效管理、使用方便、實時控制精度高等問題。

為解決現有技術中的上述技術問題，本專利提供一種網絡化伺服控制裝置，包括主控制器、存儲模塊、LCD顯示器、通信總線接口、現場總線、現場總線收發器、網絡伺服驅動單元組成，主控制器通過現場總線控制網絡伺服驅動單元，網絡伺服驅動單元由電機控制專用DSP數字信號處理模塊構成，現場總線收發器和DSP數字信號處理模塊之間通過高速光電隔離器連接。主控制器采用32位ARM結構微處理器，外圍擴展存貯器接口，液晶顯示器、鍵盤、觸摸屏作為人機交互接口，微處理器支持兩種網絡結構：CAN總線和基于IP/TCP的以太網。網絡伺服驅動單元采用電機控制專用DSP芯片，支持CAN或PROFIBUS或SERCOS總線或RS-485總線式網絡結構。現場總線收發器和DSP數字信號處理模塊之間通過高速光電隔離器連接。

本專利中，通過所述現場總線采用的通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光纖；

本專利中，通過所述通信總線接口可以采用UART或USB或TCP/IP；

本專利中，通過所述網絡伺服驅動單元可以兩個或兩個以上，實現多電機網絡伺服驅動與控制。

本專利的有益效果是，實現網絡伺服驅動單元的快速配置；實現嵌入式網絡化數控系統高精度、可靠性和靈活性控制要求。本專利可以提供靈活、方便、準確、快速的伺服驅動控制，最適合用于多電機伺服控制和數控CNC機床。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本專利作進一步說明，附圖中：

圖1是本專利一種網絡化伺服控制裝置結構框圖。其中，1、主控制器2、LCD顯示器3、通信總線接口4、存儲模塊5、現場總線6、高速光電隔離器7、網絡伺服驅動單元

具體實施方式

本專利的一個優選實施例中，主控制器1采用32位ARM結構微處理器，外圍擴展存儲模塊4，LCD顯示器2、鍵盤、觸摸屏作為人機交互接口，嵌入式控制器支持兩種網絡結構：CAN總線和基于IP/TCP的以太網。采用基于μCOS(Micro?control?operation?system)實時內核自建RTOS，μCOS是一款公開源代碼的免費實時內核，具有代碼小、可移植、強實時性等突出優點。自建的RTOS在μCOS基本內核的基礎上擴展了文件管理系統、圖形用戶接口(GUI)、驅動程序和其它用戶程序接口(API)函數。普通用戶只需要調用API函數即可建立自己的用戶程序。

網絡伺服驅動單元7采用電機控制專用DSP芯片TMS320LF2407A，支持CAN、RS-485、SERCOS?3種現場總線5的網絡結構，具有連接簡單、成本低、可靠性高的優點。TMS320LF2407A片內CAN控制器全面兼容CAN2.0B協議，具有標準和擴展標識符，有數據幀和遠程幀，2407A片內CAN總線控制器與CAN物理總線接口采用82C250驅動器芯片。82C250采用阻抗為120Ω雙絞線作通訊介質，信號采用差動接收和發送模式，抗干擾能力強，最高通訊速率可達1Mbps。有三種不同工作方式：高速、斜率控制和待機。本裝置采用斜率控制，以降低射頻干擾。為了增加抗干擾能力，保護CAN控制器，在TMS320LF2407A與82C250之間加高速光電隔離器6，光電隔離器6采用HP公司HCPL-2630芯片，速度為10MHz。

本專利中，現場總線5采用的通信介質是雙絞線；

本專利中，通信總線3接口采用USB和TCP/IP；

本專利中，網絡伺服驅動單元7四個，實現四個電機網絡伺服驅動與同步控制。

下面將詳細描述本實施例的一種網絡化伺服控制裝置的特點。

1、實現網絡伺服驅動單元的快速配置；

2、實現嵌入式網絡化數控系統高精度、可靠性和靈活性控制要求；

3、實現四個電機網絡伺服驅動與同步控制；

本專利可以提供靈活、方便、準確、快速的伺服驅動控制，最適合用于多電機伺服控制和數控CNC機床。