[發明專利]一種CAN總線式的電機運動控制裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201710986818.9
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107743007B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 崔小雷
• 申請（專利權）人: 深圳市合智同科技有限公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H02P5/00;H02P8/40
• 代理公司: 深圳市徽正知識產權代理有限公司 44405
• 代理人: 李想

本發明公開了一種CAN總線式的電機運動控制裝置及其控制方法，通過CAN總線與PC機連接，包括主板和背板；所述背板上設置有CAN通信模塊和運動控制器；主板上設置有CAN接口、驅動模塊和電源模塊；主板和背板之間通過排針模塊電連接；CAN接口通過外接的CAN總線接收PC機輸入的控制指令，控制指令通過排針模塊傳輸至CAN通信模塊中轉換為對應的調用指令；運動控制器根據調用指令輸出相應的驅動信號并通過排針模塊傳輸至驅動模塊，驅動模塊根據所述驅動信號控制電機的運動狀態。通過CAN總線驅動電機工作，多個電機運動控制裝置可連接在同一條CAN總線上，提高了可擴展性和工作效率。

技術領域

本發明涉及電機自動化控制技術領域，尤其涉及的是一種CAN總線式的電機運動控制裝置及其控制方法。

背景技術

隨著國內自動化水平的提高，對各種自動化設備的需求也越來越大。自動化設備的核心是采用專業的控制芯片，以實現多種功能的工業控制，從而滿足生產需要、提高社會效率。為了滿足社會發展的需求，人們需要一種專業的運動控制，控制伺服或步進電機運動等。目前市面上大多是基于PCI總線式的運動控制卡，利用高性能微處理器(如DSP)及大規模可編程器件實現多個伺服電機的多軸協調控制。這種運動控制卡包括脈沖輸出、脈沖計數、數字輸入、數字輸出、D/A輸出等功能；可以發出連續的、高頻率的脈沖串，通過改變發出脈沖的頻率來控制電機的速度，改變發出脈沖的數量來控制電機的位置。但是，PCI總線式的運動控制卡的可擴展性不高，電機驅動抗干擾性不強。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種CAN總線式的電機運動控制裝置及其控制方法，旨在解決現有PCI總線式的運動控制卡的可擴展性不高的問題。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種CAN總線式的電機運動控制裝置，外接電機，其中，所述電機運動控制裝置通過CAN總線與PC機連接，電機運動控制裝置包括主板和背板；所述背板上設置有CAN通信模塊和運動控制器；所述主板上設置有 CAN接口、驅動模塊和電源模塊；

所述主板和背板之間通過排針模塊電連接；電源模塊根據外部電壓輸出第一電壓給CAN接口、CAN通信模塊、運動控制器和驅動模塊供電，或輸出第二電壓給I/O接口供電；

所述CAN接口通過外接的CAN總線接收PC機輸入的控制指令，控制指令通過排針模塊傳輸至CAN通信模塊中轉換為對應的調用指令；運動控制器根據調用指令輸出相應的驅動信號并通過排針模塊傳輸至驅動模塊，驅動模塊根據所述驅動信號控制電機的運動狀態。

所述的CAN總線式的電機運動控制裝置中，所述電機運動控制裝置外接伺服編碼器時，驅動模塊獲取伺服編碼器的A相差分信號和B相差分信號并轉換為對應的單端的A、B相正交的編碼信號，排針模塊將所述編碼信號傳輸至運動控制器進行方波計數；CAN通信模塊從運動控制器中讀取計數值并轉換為CAN通信差分信號，并依次通過排針模塊、CAN接口傳輸至PC機中。

所述的CAN總線式的電機運動控制裝置中，所述排針模塊包括第一雙列排針和第二雙列排針；

所述CAN接口的第2腳連接第一雙列排針的第2腳，CAN接口的第4 腳連接第一雙列排針的第1腳，CAN接口的第1腳連接第一地端；第一雙列排針的第1腳、第2腳均連接CAN通信模塊；第一雙列排針的第38腳、第40腳、第44腳、第53腳、第49腳、第51腳均連接運動控制器。

所述的CAN總線式的電機運動控制裝置中，所述驅動模塊包括差分驅動芯片、差分接收芯片、DB15接口、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第七電容、第八電容和第九電容；