[發明專利]網絡型經編機控制系統及方法

在審

• 申請號: 201210292658.5
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102929171A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 隆正祥
• 申請（專利權）人: 常州市翔云測控軟件有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明提出一種新型網絡型經編機控制系統及方法，改變了以往并行傳送控制信號和信息交換方式，采用現場總線的形式構成系統，實現經編機機械運動無限制軸數網絡智能化控制。?

背景技術

目前現場總線大都是基于RS-485和線驅動技術的串行總線技術。CANopen是相對中立的Cia組織公布的一整套協議，其中包括和運動控制有關的伺服通訊協議，在歐美中低端伺服產品應用廣泛，不足之處在于基于CAN總線協議，屬事件觸發型總線，不具備嚴格的時間同步機制。其優勢在于目前很多DSP和MCU上都集成有CAN總線控制器接口。DeviceNet是以Rockwell為主要發起人的ODVA組織在CAN總線基礎上開發的一套包括伺服控制的基于CIP應用層協議，與CANopen類似，由于是基于CAN總線協議，也屬余事件觸發型總線，不具備嚴格的時間同步機制，在歐美日中低端伺服產品中應用非常廣泛。Profibus?DP是Siemens公司主推的Profibus總線技術中的一種類型，具備一定能力的軟實時同步觸發機制，尤其是其DPV2，在伺服接口技術中有較多應用，但影響力遠不及Profibus本身，這可能源于其不上不下的性能和相對較高的技術復雜度和實現成本。?

工業控制現場網絡的發展方向是高速化、以太網化。從SERCOS到SERCOS?III，Profibus到Profinet，DeviceNet到CIP?Motion，Modbus到Modbus?TCP，SSCNET?II到SSCNET?III?CC-Link到CC-Link?IE，MECHATROLINK到MECHATROLINK-III等等，無不經歷著速度和物理層媒介的升級，再加上Ethernet?Powerlink，EtherCAT，SynqNet，HSCI等基于實時以太網的高速串行同步總線的問世，實時以太網技術已然成為運動控制器和伺服驅動器之間的分布式串行同步接口的技術發展方向。?

現有控制系統現場布線復雜，控制線復雜，抗干擾性不強，控制系統穩定性不高。?

發明內容

本發明的目的在于針對背景技術中的缺陷，提供一種網絡型經編機控制系統。提升經編機的機數，提升經編機的機號，增加梳櫛數，提高一體化程度。?

本發明的技術方案為：網絡型經編機控制系統，包括上位機和n個軸控制器，軸控制器?通過總線與上位機通信，每個軸控制器分別控制多個電機伺服控制器，其中n為大于1的自然數。?

所述軸控制器包括微處理器、存儲器模塊、開關量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊、通訊模塊和電源模塊，存儲器模塊、開關量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊和通訊模塊分別與微控制器雙向通信，電源模塊給給上述各個模塊供電。?

所述通訊模塊包括以太網模塊、RS485和RS232串行通訊模塊。?

所述太網模塊采用型號為JL-101的以太網卡控制芯片。?

所述微處理器采用型號為ARM-LPC2292FBD144的微處理芯片。?

所述通訊模塊通過Mechatrolink網絡總線與經編機通信。?

該經編機控制系統從站間距離0.2米至100米，最小傳輸周期為31.25μs，可以混同使用不同規格的數據幀。?

該經編機控制系統的數據幀為8或16或32或48或64字節。?

網絡型經編機控制系統的控制方法如下：上位機通過人機界面設定設備工藝參數；軸控制器通過總線接收上位機輸出的設備工藝參數信息，同時采集電機伺服控制器上編碼器內的伺服電機實時信號，軸控制器根據設備工藝參數信息以及采集的伺服電機實時信號得到伺服電機控制信號，以報文的形式將伺服電機控制信號發送至各個電機伺服控制器從而控制伺服電機運轉。?

本發明用于高速、網絡化和智能化的經編機控制系統。該網絡型系統是基于Mechatrolink高速網絡總線，并且連接有上位機，高速度，高同步性，強穩定性。能滿足運動控制中高速周期通信以及大量數據量消息通信的需求。能精確同步地與62個局進行信息交換。使用了簡便的連接方法和通用的連接器。省卻了配線費用和施工調試時間。取消了以往的速度/轉矩指令用D/A轉換器和指令脈沖發生器，使伺服控制系統抗干擾性更強，更簡單化。?

該經編機控制系統的循環和重試處理：該系統要實現運動控制，必須進行實時通信控制，因此循環通信中重要的是切實執行與各子站的通信（發送目標位置、目標速度等指令）。?