[發明專利]一種運動控制器

無效

• 申請號: 201010208974.0
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN102298336A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 鄭孝洋;肖毅;龔志勇
• 申請（專利權）人: 深圳市雷泰控制技術有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;H04L12/28
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 薛祥輝

技術領域

本發明涉及工業工控領域，特別涉及一種運動控制器。

背景技術

現場總線控制系統技術是20世紀80年代中期在國際上發展起來的一種嶄新的工業控制技術?，F場總線控制系統的出現引起了傳統的PLC(ProgrammableLogic?Controller，可編程邏輯控制器)和DCS(Distributed?Control?System，分布式控制系統)控制系統基本結構的革命性變化?，F場總線控制系統技術極大地簡化了傳統控制系統繁瑣的布線工作，使其系統的控制、檢測單元分布更加合理，更重要的是從原來的面向設備選擇控制和通訊方式轉變成基于網絡來選擇設備。

目前的總線標準有Modbus、Profibus、LonWorks、CAN?Open等，雖然這些標準各有各自的特點，卻很難形成統一標準。隨著電腦網絡的普及和網絡技術水平的提高，工業現場總線標準有向以太網(Ethernet)標準靠攏的趨勢。

運動控制器與PLC類似，是一種專門用于自動化設備中控制步進電機、伺服電機、I/O器件的控制器，但其運動控制功能、編程的靈活性等方面都優于PLC。目前脈沖式運動控制器已廣泛應用于自動化生產、測試等設備上，是自動化設備控制系統的關鍵器件。但是，在現場總線控制技術應用方面，運動控制器和PLC比相對落后，國外運動控制器上只有Modbus、CAN?Open總線接口，而國內運動控制器幾乎沒有現場總線的應用，只能對單工位進行控制，難以實現對自動生產線的控制。

現有技術中，運動控制器多采用單片機和進口的運動控制專用芯片ASIC，也有一些采用ARM微處理器、DSP或FPGA作為核心處理器的運動控制器，這些方案的結構較為復雜，成本也較高。

發明內容

本發明提供了一種運動控制器，可通過以太網現場總線進行運動控制。

本發明采用了如下技術方案：

一方面，本發明公開了一種運動控制器，包括FPGA電路和以太網接口，其中，所述FPGA電路通過所述以太網接口與以太網相連；

控制終端發送的控制命令經以太網，通過以太網接口發送至所述FPGA電路，FPGA電路接收所述控制命令后，對控制命令進行分析、處理，依據控制命令控制電機的運動。

上述運動控制器的一個實施例中，還包括USB接口，所述FPGA電路通過所述USB接口從USB設備獲取控制命令，并對控制命令進行分析、處理后，依據控制命令控制電機的運動。

上述運動控制器的一個實施例中，還包括串口，所述FPGA電路通過所述串口從串口設備獲取控制命令，并對控制命令進行分析、處理后，依據控制命令控制電機的運動。

上述運動控制器的一個實施例中，所述FPGA電路包括軟核CPU和運動控制模塊，所述軟核CPU用于接收所述控制指令，并對控制命令進行分析和處理后，將控制命令發送至所述運動控制模塊。

上述運動控制器的一個實施例中，所述運動控制模塊包括時鐘子模塊、接口子模塊、緩存子模塊、預置計數器、邏輯運算子模塊、減速點控制子模塊、加減速控制子模塊、分頻子模塊、倍頻子模塊、脈沖輸出子模塊、直線和圓弧插補子模塊；

其中，所述時鐘子模塊用于為運動控制模塊的各個子模塊提供時鐘脈沖；

所述接口子模塊將所述軟核CPU輸出的控制命令發送至緩存子模塊；

所述緩存子模塊存放控制命令；

所述預置計數器輸出計數脈沖至減速點控制子模塊和加減速控制子模塊；

所述邏輯運算子模塊輸出控制命令至減速點控制子模塊，控制其輸出；

所述加減速控制子模塊的輸出信號通過分頻子模塊分頻后進入倍頻子模塊，倍頻子模塊產生高頻脈沖，通過脈沖輸出子模塊輸出高頻脈沖，實現高頻脈沖控制；

同時，所述脈沖輸出子模塊輸出脈沖至直線和圓弧插補子模塊，通過直線和圓弧插補子模塊輸出，控制電機的直線和圓弧插補。

上述運動控制器的一個實施例中，所述FPGA電路還包括媒體訪問控制模塊，所述媒體訪問控制模塊包括發送控制子模塊和接收控制子模塊，所述發送控制子模塊用于在發送數據時，判斷是否可以發送數據，若可以發送數據，則給數據加上控制信息，并以規定的格式發送至物理層；

所述接收控制子模塊用于在接收數據時，判斷輸入的數據是否發生傳輸錯誤，若沒有傳輸錯誤，則去掉控制信息發送至數據鏈路層。