[實用新型]EtherCAT總線四軸伺服驅動器

有效

• 申請號: 201720829920.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN207529164U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 袁再松;劉聲發;王微
• 申請（專利權）人: 上海錸鈉克數控科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;羅朗

本實用新型提供的EtherCAT總線四軸伺服驅動器包括SoC模塊、EtherCAT接口模塊、四軸電機驅動模塊，其中EtherCAT接口模塊、四軸電機驅動模塊均與SoC模塊連接，SoC模塊包括ARM核、FPGA核、AXI總線，ARM核與FPGA核之間通過AXI總線傳輸數據。本實用新型采用SoC架構為核心，極大地提高集成度、減小體積、降低成本、提高穩定性及可靠性，ARM核與FPGA核之間通過AXI總線傳輸數據，可充分發揮出ARM核和FPGA核各自優勢，提高驅動器高速率PWM控制性能。另外，本實用新型具有操作系統，可作為從站或主站使用，進一步方便了升級、維護和使用。

技術領域

本實用新型涉及永磁同步電機伺服驅動器，特別涉及一種EtherCAT總線四軸伺服驅動器。

背景技術

永磁同步電機驅動器廣泛用于機床高速、高精加工，機器人多關節控制和包裝控制等自動化裝置領域。但傳統的永磁同步電機驅動器在使用中一般只能驅動一臺永磁同步電機，而且驅動器的集成度低、體積大、線纜繁復。另外傳統驅動器與電機之間的低速率串行通信方式極大地限制了驅動器的控制性能，也不利于多軸同步和使用。

目前，傳統驅動器的實現方式大多數使用FPGA(FieldProgrammable Gate Array，現場可編程門陣列)單芯片架構，驅動器占用空間大、線纜繁雜易受干擾、集成度程度低，也不利于多軸的同步和使用。新型驅動器的實現方式也有采用ARM處理器(Advanced RISCMachines，高級精簡指令集處理器)+FPGA器件的雙芯片架構，但所實現的驅動器成本比較高、可靠性低、通信速率低。

現有技術中專利文獻(授權公告號CN205844813U)已公開了一種基于EtherCAT(Ether Control Automation Technology，以太網控制自動化技術)總線的四軸伺服驅動器，該驅動器為基于SoC(System on Chip，片上系統)架構下的“ARM核+FPGA核”雙核架構，其中ARM核與FPGA核之間通過APB(Advanced Peripheral Bus，高級外圍總線)總線交換數據，雖然該驅動器已能極大地提高了設備的集成度、減小設備體積，并基于EtherCAT總線可支持多種連接拓撲結構，進一步擴展了設備使用范圍，但該驅動器仍存在一些不足，比如鑒于APB總線數據傳輸速率低，從而ARM核和FPGA核各自優勢得不到充分發揮，最終該驅動器的通信速率低、PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)控制性能有待提高，又比如該驅動器只能作為從站使用并由上位控制器作為主站完成閉環控制，也不便于設備升級、維護。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中雖然已采用SoC架構，但SoC內部的ARM核與FPGA核之間通過低速率的APB總線傳輸數據，不能充分發揮出ARM核和FPGA核各自優勢，設備的通信速率低、控制性能有待提高，以及該驅動器僅作為從站使用并由上位控制器完成閉環控制，不便于設備升級、維護和使用等的缺陷，提供一種EtherCAT總線四軸伺服驅動器。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種EtherCAT總線四軸伺服驅動器，其特點是，所述EtherCAT總線四軸伺服驅動器包括SoC模塊、EtherCAT接口模塊、四軸電機驅動模塊，所述EtherCAT接口模塊、所述四軸電機驅動模塊均與所述SoC模塊連接，

所述SoC模塊包括ARM核、FPGA核、AXI(Advanced eXtensible Interface，高級可擴展接口協議)總線，所述ARM核與所述FPGA核之間通過所述AXI總線傳輸數據。

較佳地，所述ARM核包括位置環、速度環、電流環，所述FPGA核包括PWM+單元。

較佳地，所述EtherCAT總線四軸伺服驅動器還包括操作系統。