[發(fā)明專利]一種運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310281352.4
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103365228A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東;廖登宏
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05B19/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及運(yùn)動控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種運(yùn)動控制器的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，運(yùn)動控制器已廣泛應(yīng)用于機(jī)械手、數(shù)控機(jī)床、激光雕刻等工業(yè)控制領(lǐng)域。運(yùn)動控制器通過改變發(fā)出脈沖的頻率來控制伺服電機(jī)的速度，通過改變發(fā)出脈沖的數(shù)量來控制電機(jī)的位置。其利用編碼器的位置反饋，可提供被控伺服電機(jī)的精確位置，糾正傳動過程中的誤差。?

隨著控制技術(shù)與裝備的發(fā)展，在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域以“PC+運(yùn)動控制器”模式的運(yùn)動控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越引起人們的重視。因其具有的功能強(qiáng)、速度快、編程和開發(fā)方便等特點(diǎn)，已逐漸成為運(yùn)動控制領(lǐng)域開發(fā)的主流，其與PCI總線的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的高速通訊,能夠滿足控制系統(tǒng)對實(shí)時性和精度的要求。?????

運(yùn)動控制器可控的軸數(shù)在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時已經(jīng)固化，例如深圳固高科技有限公司生產(chǎn)的GE系列運(yùn)動控制器可控的軸數(shù)為2、3、4、8軸等，用戶無法增加其可控軸數(shù)的上限。當(dāng)需控制的電機(jī)數(shù)大于運(yùn)動控制器可控電機(jī)數(shù)的上限時，用戶便不得不購買可控軸數(shù)更多的運(yùn)動控制器。因此，發(fā)明一種超越運(yùn)動控制器控制軸數(shù)上限的分時控制系統(tǒng)就很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服運(yùn)動控制器可控軸數(shù)有限的缺陷，本發(fā)明提供一種運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)，旨在運(yùn)用一種單刀雙擲繼電器開關(guān)切換運(yùn)動控制器的控制信號，進(jìn)而分時控制伺服電機(jī)的運(yùn)動。最大可將運(yùn)動控制器可控軸數(shù)的上限提高一倍。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)，其特征在于至少包括：

一臺作為上位機(jī)的主機(jī)，用于調(diào)用運(yùn)動控制器的函數(shù)庫，向運(yùn)動控制器發(fā)送控制指令；

一臺運(yùn)動控制器，其上位端通過PCI總線連接到主機(jī)，接收來自上位機(jī)的語言指令，下位端通過接線板連接到伺服驅(qū)動器；

一個接線板，其上安裝有4*N個單刀雙擲繼電器開關(guān)，其中每四個單刀雙擲繼電器開關(guān)為一組，共N組，N的大小由運(yùn)動控制器可控軸數(shù)的上限和需要擴(kuò)展的軸數(shù)決定；每一組單刀雙擲繼電器開關(guān)用于切換兩臺伺服驅(qū)動器的脈沖正輸入、脈沖負(fù)輸入、方向正輸入和方向正輸入的信號；

M臺伺服驅(qū)動器，用于放大控制信號，以驅(qū)動伺服電機(jī)，M的大小由所要驅(qū)動的伺服電機(jī)數(shù)決定；

M個伺服電機(jī)，接收伺服驅(qū)動器輸入的驅(qū)動信號，按控制指令的要求轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度。

上述的運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)中，所述運(yùn)動控制器每軸發(fā)出的四路控制信號相應(yīng)地接到以四個為一組的單刀雙擲繼電器開關(guān)的公共端子COM端，即一個單刀雙擲繼電器開關(guān)的公共端子COM端接一路控制信號，所述四路控制信號分別為脈沖正輸出、脈沖負(fù)輸出、方向正輸出和方向負(fù)輸出信號。

上述的運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)中，每個單刀雙擲繼電器開關(guān)共有五個管腳，分別為+5V電源端、公共端子COM端、接地GND端、常開NO端、常閉NC端；在+5V電源未接通時，公共端子COM端與常閉端接通，+5V電源端接通+5V電源后，繼電器切換到常開端，公共端子COM端與常開端接通，其中常開NO端和常閉NC端分別連接不同的伺服驅(qū)動器。

上述的運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)中，所述+5V電源端的得電與否由上位機(jī)發(fā)送指，通過運(yùn)動控制器的通用數(shù)字IO輸出控制。

上述的運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)中，所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受運(yùn)動控制器的輸出信號控制，伺服電機(jī)的編碼器和電源信號線接到伺服驅(qū)動器相應(yīng)的脈沖和方向端口。

上述的運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)中，所述主機(jī)為IBM-PC及其兼容機(jī)，主機(jī)可調(diào)用運(yùn)動控制器的函數(shù)庫和動態(tài)鏈接庫，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動控制；所述單刀雙擲繼電器開關(guān)用于切換運(yùn)動控制器的某一路控制信號，將該路信號轉(zhuǎn)接到另一臺伺服驅(qū)動器，以控制另一臺伺服電機(jī)；所述的伺服驅(qū)動器用于放大控制信號，以驅(qū)動伺服電機(jī)；所述伺服電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在伺服驅(qū)動器的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動一定角度，執(zhí)行一定的工作。

????與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

采用本發(fā)明的運(yùn)動控制器發(fā)出的控制信號接到單刀雙擲繼電器開關(guān)，單刀雙擲繼電器開關(guān)通過在常開端和常閉端切換，分時切換指向兩臺伺服驅(qū)動器的脈沖信號，進(jìn)而達(dá)到分時控制兩臺伺服電機(jī)的目的。在多數(shù)情況下，機(jī)器系統(tǒng)并不需要所有電機(jī)同時聯(lián)動，本發(fā)明的分時控制系統(tǒng)可保證在運(yùn)動控制器控制軸數(shù)上限的軸數(shù)聯(lián)動情況下，再將其可控的電機(jī)數(shù)通過分時控制增加一倍，以用于更多自由度的工作，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動的操作。

附圖說明

圖1為實(shí)施方式中運(yùn)動控制器分時控制系統(tǒng)的組成圖。???

圖2為分時控制系統(tǒng)分時控制的原理圖。