[發(fā)明專利]一種基于Profinet總線的運(yùn)動控制器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010972670.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112099407A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟祥明;夏浩;尚波;何耀濱
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州英威騰電力電子有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 張金香

本申請公開了一種基于Profinet總線的運(yùn)動控制器，包括主板與網(wǎng)卡；主板搭載操作系統(tǒng)且操作系統(tǒng)移植有編程工具，編程工具用于封裝工藝算法；網(wǎng)卡中的一個(gè)網(wǎng)卡作為Profinet主站進(jìn)行通信，且Profinet主站接口的IP地址與操作系統(tǒng)中的網(wǎng)卡驅(qū)動相映射。在主板所搭載的操作系統(tǒng)中移植了編程工具，從而客戶能夠?qū)⒆约旱墓に囁惴ǚ庋b到運(yùn)動控制器中，實(shí)現(xiàn)自主算法擴(kuò)展功能。另外，本申請所提供的運(yùn)動控制器基于Profinet主站，且Profinet主站接口的IP地址與操作系統(tǒng)中的網(wǎng)卡驅(qū)動相映射，由此在能夠通過Profinet總線對伺服驅(qū)動器、變頻器等進(jìn)行控制的同時(shí)，還支持客戶靈活配置Profinet。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于Profinet總線的運(yùn)動控制器。

背景技術(shù)

大型的運(yùn)動控制器是工業(yè)自動化和工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的重要部分，可用于對工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床以及工業(yè)自動化生產(chǎn)線的伺服控制和IO控制，能夠根據(jù)工業(yè)應(yīng)用中實(shí)際的生產(chǎn)工業(yè)和操作時(shí)序，使伺服驅(qū)動器與變頻器輸出穩(wěn)定的位置、速度以及力矩，并通過讀寫IO模塊實(shí)現(xiàn)對工業(yè)自動化產(chǎn)線與工業(yè)機(jī)器人的控制。

大型的工業(yè)自動化方案中，每個(gè)設(shè)備廠商和終端用戶都有其行業(yè)的工藝積累與算法積累，這些工藝算法嚴(yán)格保密，設(shè)備廠商和終端用戶更傾向于將自身的工藝算法封裝為庫函數(shù)，提供封裝后的功能模塊給技術(shù)人員使用。例如目前市場上支持Profinet總線的控制系統(tǒng)主要為西門子的控制系統(tǒng)，且西門子的控制系統(tǒng)完全封閉，不支持客戶封裝自己的算法，由此無法實(shí)現(xiàn)客戶的自主算法擴(kuò)展功能。另外，西門子控制系統(tǒng)的Profinet總線配置固定，客戶無法自主化裁剪。并且西門子控制系統(tǒng)的通信功能與實(shí)時(shí)性能均有所限制。對于伺服驅(qū)動器和變頻器的控制，西門子的控制系統(tǒng)，主要支持其公司自主研發(fā)的控制器，很難集成其他第三方的伺服驅(qū)動器和控制器，并且相關(guān)的控制算法較為封閉，很難實(shí)現(xiàn)相關(guān)的編碼器組態(tài)配置和脈沖計(jì)數(shù)等功能。

有鑒于此，如何解決上述技術(shù)缺陷已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種基于Profinet總線的運(yùn)動控制器，支持客戶封裝自己的工藝算法且Profinet總線配置靈活。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于Profinet總線的運(yùn)動控制器，包括：

主板與網(wǎng)卡；所述主板搭載操作系統(tǒng)且所述操作系統(tǒng)移植有編程工具，所述編程工具用于封裝工藝算法；所述網(wǎng)卡中的一個(gè)網(wǎng)卡作為Profinet主站進(jìn)行通信，且Profinet主站接口的IP地址通過所述編程工具的配置文件與所述操作系統(tǒng)中的網(wǎng)卡驅(qū)動相映射。

可選的，所述主板集成的BIOS的設(shè)置中節(jié)電模式為關(guān)閉狀態(tài)，運(yùn)行頻率為100MHz，USB Periodic Smi為關(guān)閉狀態(tài)，Native ASPM為關(guān)閉狀態(tài)。

可選的，所述操作系統(tǒng)為Linux操作系統(tǒng)。

可選的，所述Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核調(diào)度模式為搶占模式，并關(guān)閉了目標(biāo)外設(shè)的驅(qū)動的中斷，關(guān)閉了網(wǎng)卡驅(qū)動中的中斷信息，關(guān)閉了if_ether.h中的過濾觸發(fā)條件，刪除了filterprotolcol.c中的子協(xié)議通信。

可選的，所述主板為X86主板。

可選的，所述主板集成4G的DDR3內(nèi)存，通過SATA II接口擴(kuò)展硬盤，通過南橋ICH外接CAN接口、COM口以及GPIO接口，通過CH7511芯片外接LVDS接口，外接VGA接口與HDMI接口，通過北橋IOH集成顯卡，通過SPI擴(kuò)展SPI BIOS，通過GL850G-OHY37芯片擴(kuò)展USB2.0接口。

可選的，所述主板的電源接口采用2pin端子，由24V、0.6A的直流電供電。

可選的，所述網(wǎng)卡集成MAC與PHY。