[發(fā)明專利]一種多軸運動控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910959683.6
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN112650148A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧亞軍;沈橋梁;牟小波
• 申請（專利權(quán)）人: 摩梁（上海）智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 上海宏京知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31297
• 代理人: 李敏

一種多軸運動控制系統(tǒng)及方法，控制系統(tǒng)包括上位機、下位機和擴展模塊，擴展模塊用于配置軸工藝對象和軸參數(shù)；執(zhí)行單元用于獲取伺服電機的軸的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制伺服驅(qū)動器的輸出；多軸運動控制方法包括：上位機獲取多個伺服電機的軸的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以第一預設(shè)格式發(fā)送給上位機，上位機解析狀態(tài)數(shù)據(jù)以得到伺服電機的軸的狀態(tài)；上位機將與控制命令事件對應的控制數(shù)據(jù)以第二預設(shè)格式發(fā)送給下位機，下位機解析控制數(shù)據(jù)后控制伺服電機運動。本申請通過配置軸工藝對象和軸參數(shù)，基于下位機獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)和上位機生成的控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對多軸伺服運動的控制；上位機和下位機通過通信和預設(shè)的信息傳輸方式，達到方便靈活控制多軸伺服系統(tǒng)和精準定位的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制領(lǐng)域，特別是涉及一種多軸運動控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在目前市場上，工控領(lǐng)域用得比較多的運動控制模式主要有3種：1、PLC單獨控制：在常規(guī)的控制系統(tǒng)中，PLC做主控制器，編輯程序執(zhí)行相應的動作，完成對應的工作；2、DLL調(diào)用運動控制板卡控制：方便上位機調(diào)用控制；3、CAN通信協(xié)議控制；方便上位機調(diào)用控制。

在實際控制中，上述現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺點：

1、PLC單獨控制，這種模式不適合做上位機控制；2、DLL調(diào)用運動控制板卡控制，不穩(wěn)定，容易損壞，報錯；3、CAN通信協(xié)議控制，容易報錯，且報錯信息不容易排除。

現(xiàn)有的控制模式采用串口或OPC控制，OPC通信慢，串口編程協(xié)議復雜；在多軸運動控控制中，數(shù)據(jù)傳輸與控制效率低，精度差，難以滿足多軸伺服控制的靈活可靠的實際需求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種多軸運動控制系統(tǒng)及方法，具有靈活配置軸工藝對象和軸參數(shù)，實現(xiàn)四軸獨立控制的特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多軸運動控制系統(tǒng)，包括上位機和與上位機通訊連接的下位機，其特征在于，

還包括擴展模塊，與下位機進行組態(tài)，用于配置軸工藝對象和軸參數(shù)；

執(zhí)行單元，與伺服驅(qū)動器和多個伺服電機連接，用于獲取伺服電機的軸的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制伺服驅(qū)動器的輸出；

所述下位機將所述狀態(tài)數(shù)據(jù)輸送至上位機，所述上位機解析后得到各伺服電機的軸的狀態(tài)參數(shù)；所述上位機將控制數(shù)據(jù)發(fā)送至下位機，所述下位機解析所述控制數(shù)據(jù)，由擴展模塊基于解析后的控制數(shù)據(jù)配置軸工藝對象和軸參數(shù)，所述下位機通過伺服驅(qū)動器控制多個伺服電機的運動。

可選的，所述上位機包括通訊連接模塊，用于填寫下位機中設(shè)置的通信地址及端口號；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，將所述上位機的控制數(shù)據(jù)打包發(fā)送至下位機；數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收下位機發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)；主控模塊，用于對匯集的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行解析，得到各伺服電機的軸的狀態(tài)；主控模塊，用于基于面板控件輸入的控制數(shù)據(jù)，生成控制命令，以控制各伺服電機的狀態(tài)；面板控件，用于輸入控制數(shù)據(jù)和實時顯示各伺服電機的軸的狀態(tài)。

可選的，所述上位機包括操作系統(tǒng)和Labview系統(tǒng)，所述通訊連接模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、主控模塊和面板控件中的一項或多項基于所述Labview系統(tǒng)生成。

可選的，所述下位機包括集成編程系統(tǒng)；所述集成編程系統(tǒng)用于編譯包含軸子程序的所述執(zhí)行單元；所述軸子程序包括伺服使能模塊、伺服復位模塊、伺服回原點模塊、伺服絕對運動模塊、伺服相對運動模塊、伺服讀參數(shù)模塊、伺服暫停模塊、伺服JOG模塊、交互控制伺服模塊和伺服狀態(tài)獲取匯總模塊中的一項或多項。

可選的，所述集成編程系統(tǒng)還用于編輯交互通信模塊；所述交互通信模塊包括數(shù)據(jù)接收區(qū)域和數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域；所述數(shù)據(jù)接收區(qū)域與所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊鏈接以接收和匯總所述控制數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域與數(shù)據(jù)接收模塊鏈接以匯總待發(fā)送至上位機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。