[發明專利]一種用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器

在審

• 申請號: 201710004393.7
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106773992A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 楊博贊;孟祥娥;劉明博;王志杰;李瑞;廖學亮;胡少成
• 申請（專利權）人: 鋼研納克檢測技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙)11248
• 代理人: 李彬,張小娟

技術領域

本發明屬于數控技術領域，特別涉及一種用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器。

背景技術

分析儀器中高精度、全自動運動控制可以減少操作人員的體力勞動，增加樣品處理量，提高日常工作精度。運動控制器是其核心部件，它可以實現對被控部件運動速度、加速度以及運動距離的精確控制。目前常用運動控制器多數采用了PCI卡加接口板的模式，且只針對單一類型電機驅動。這種運動控制器受到PC機PCI插槽數量的限制，并且安裝、拆卸不方便；現有運動控制器多只針對步進電機或伺服電機，體積小、成本低、控制簡單、使用方便的直流電機沒有得到足夠重視。隨著對工業自動化要求的不斷提高，對運動控制的靈活性和通用性提出了更高的要求，這就需要一種便攜、易安裝、通用性強且靈活高效的運動控制器。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器，實現FPGA主控模塊與接口板卡集成一體，靈活拆裝，并可以對直流電機、步進電機、伺服電機，多個、多類電機同時進行驅動。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供一種用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器，與PC機連接，其包括電源模塊1，其特征在于：所述運動控制器還包括串口通信模塊2、FPGA主控模塊3、步進伺服電機運動控制模塊4、直流電機運動控制模塊5和光電耦合隔離模塊6；

其中，

PC機通過串口通信模塊2與FPGA主控模塊3通信；

FPGA主控模塊3與接口板卡集成一體；

所述步進伺服電機運動控制模塊4通過光電耦合隔離模塊6分別與伺服電機和步進電機電連接，所述直流電機運動控制模塊5通過光電耦合隔離模塊6與直流電機電連接。

所述光電耦合隔離模塊6將外部信號與運動控制器隔離。

所述電源模塊1為運動控制器供電。

PC機通過串口通信模塊2向FPGA主控模塊3發送與接收數據。

所述FPGA主控模塊3解析命令發送給步進伺服電機運動控制模塊4與直流電機運動控制模塊5的處理器，并將當前運動狀態反饋回PC機。

所述串口通信模塊2具有校驗功能。

所述步進伺服電機運動控制模塊4通過高速插補運算控制伺服電機和步進電機的速度、加速度。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明的運動控制器可以將任意PC機與步進電機、伺服電機、直流電機多個、多類電機快速連接，使用靈活，拆裝方便；運動控制器可以實現對步進電機、伺服電機、直流電機，多個、多類電機同時驅動，應用范圍廣，通用性強。

具體來說，它放棄了傳統PCI卡加接口板的模式，將FPGA主控模塊與接口板卡集成一體，使用串口通信協議，不需要再占用PCI插槽，可以將任意PC機與步進電機、伺服電機、直流電機多個、多類電機快速連接使用；選用精于并行處理、接口豐富的FPGA作為主控部件，運算高速精確的專用運動控制芯片作為處理器，簡單可靠的串口作為通信方式，除傳統的步進伺服電機運動控制模塊外，增加直流電機運動控制模塊，可以實現對多個、多類電機同時進行驅動，是一種新型的運動控制器，通用性更強，是對運動控制器的優化。

附圖說明

圖1為本發明用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器的系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。

本發明使用簡單可靠的串口通信連接PC機與運動控制器，選用精于并行處理、接口豐富的FPGA作為主控部件，運算高速精確的專用運動控制芯片作為處理器，實現對步進電機、伺服電機、直流電機，多個、多類電機同時驅動的功能，通用性更強。

如圖1所示，本發明用于分析儀器中多類電機驅動的運動控制器包括電源模塊1、串口通信模塊2、FPGA主控模塊3、步進伺服電機運動控制模塊4、直流電機運動控制模塊5和光電耦合隔離模塊6。

其中，電源模塊1為運動控制器供電。

PC機通過串口通信模塊2與FPGA主控模塊3通信，PC機通過串口通信模塊2向FPGA主控模塊3發送與接收數據。

FPGA主控模塊3與接口板卡集成一體，使用串口通信協議，不再占用PCI插槽，可以將任意PC機與步進電機、伺服電機、直流電機多個、多類電機快速連接使用，串口通信模塊2具有校驗功能，確保通信完整無誤。