[實用新型]一種多軸運動控制卡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520816652.2
• 申請日: 2015-10-20
• 公開（公告）號: CN205193560U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建義
• 申請（專利權(quán)）人: 威爾凱電氣（上海）股份有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種控制卡，尤其涉及一種多軸運動控制卡。

背景技術(shù)

目前，開放式運動控制器在國外最為流行，而在我國正處于發(fā)展階段；

90年代以來，隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)組建成為開放式數(shù)控系統(tǒng)的主流，PC部分主要完成圖形界面處理、輸入輸出控制、加工程序便積極譯碼、刀補等非實時功能，運動控制器中逐漸采用高速、功能強大的數(shù)字信號處理器為其核心處理器DSP，運動控制器部分主要完成插補運算、反饋、實時控制等實時控制任務(wù)；

目前常用的控制系統(tǒng)或多或少存在比較嚴重的信號干擾問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，提供一種多軸運動控制卡，該系統(tǒng)能夠有效地避免信號干擾；

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種多軸運動控制卡，包括與主機通信的接口模塊、DSP系統(tǒng)、FPGA系統(tǒng)及I/O接口電路；其特征在于：所述DSP系統(tǒng)包括DSP控制芯片、Flash存儲器、片外SRAM電路、電源電路、實時時鐘電路；所述DSP控制芯片分別與Flash存儲器、片外SRAM電路、電源電路、實時時鐘電路相連接；所述FPGA系統(tǒng)包括FPGA芯片、差分整形模塊、脈沖輸出模塊、繼電器輸出模塊、光隔離輸入模塊、光隔離輸出模塊、PWM輸出模塊、積分電路模塊及模擬信號輸出模塊；所述接口模塊分別與所述FPGA芯片、差分整形模塊、脈沖輸出模塊、繼電器輸出模塊相連接；所述光隔離輸入模塊、光隔離輸出模塊、PWM輸出模塊、積分電路模塊分別與所述DSP系統(tǒng)相連接；所述模擬信號輸出模塊與積分電路模塊相連接；所述接口模塊內(nèi)設(shè)有PCI接口芯片；

進一步改進，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部設(shè)有編碼反饋模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、脈沖發(fā)生模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊分別與接口模塊、DSP系統(tǒng)相連接；所述編碼反饋模塊與所述差分整形模塊相連接；所述脈沖發(fā)生模塊與脈沖輸出模塊相連接；

進一步改進，所述PCI接口芯片的型號為PCI9052；

進一步改進，所述差分整形模塊還接外部編碼器；

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述方案，本實用新型的有益效果是：本實用新型采用DSP+PGFA的方式進行多軸控制，利用DSP芯片作為主控芯片，完成各模塊之間的信號傳送、處理及輸出工作；利用PFGA完成各種硬件控制功能，同時在電路中增加光隔離輸入模塊、光隔離輸出模塊實現(xiàn)抗干擾的能力，有效地避免各器件之間的信號干擾，提高系統(tǒng)控制的精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型中DSP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型中的DSP系統(tǒng)中的電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型中的DSP系統(tǒng)中的片外SRAM電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型中DSP主控制器電路結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1、圖2所示，一種多軸運動控制卡，包括與主機通信的接口模塊、DSP系統(tǒng)、FPGA系統(tǒng)及I/O接口電路；

1、所述DSP系統(tǒng)

如圖3所示，所述DSP系統(tǒng)包括DSP控制芯片、Flash存儲器、片外SRAM電路、電源電路、實時時鐘電路；所述DSP控制芯片、分別與Flash存儲器、片外SRAM電路、電源電路、實時時鐘電路相連接；

優(yōu)選的，所述DSP控制芯片的型號為TMS320F2812；之所以選用這款芯片，主要是為了適應(yīng)多軸運動控制系統(tǒng)的實時性高、處理數(shù)據(jù)量大以及與各模塊之間的協(xié)調(diào)控制；

1)、電源電路：

其具體的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示；

TMS320F2812芯片采用雙重電源供電機制，減低了芯片的功耗，同時又為DSP芯片和外設(shè)之間的接口提供了方便；

TMS320F2812正常工作需要三種電源：(1)、DSP芯片內(nèi)核1.8V電源，主要用來為器件的內(nèi)部邏輯電路提供電壓支持，主要包括時鐘電路、CPU以及片內(nèi)外設(shè)；(2)I/O口3.3V電源，DSP芯片的外部接口電路采用3.3V電壓供電；(3)、模擬電路1.8V電源，此電源是專門為DSP芯片中的ADC模塊中的模擬電路提供電源；