[發明專利]一種高集成度運動控制系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202110673326.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113504745A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 韓玉爭;張琛星
• 申請（專利權）人: 歐拓飛科技（珠海）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

本發明旨在提供一種軸與軸之間協同工作靈活、編譯簡單方便、可擴展性高且調整靈活的高集成度運動控制系統及其工作方法。本發明包括核心板和驅動板，所述核心板上設置有異構芯片、內存模塊以及通訊模塊，所述異構芯片包括復數個處理核心、數字信號處理模塊以及FPGA模塊，所述驅動板包括復數個電機驅動模塊和電源模塊。本發明應用于運動控制系統架構的技術領域。

技術領域

本發明應用于系統架構的技術領域,特別涉及一種高集成度運動控制系統及其工作方法。

背景技術

隨著科學技術的高速發展，人們對電子產品的依賴程度日益增長，伴隨而來的就是電子產品的質量保障及工作的穩定性，每款產品在面世之前都花費了大量的成本在測試上，確保產品的功能和壽命。隨著工業4.0的提及以及國家對此的大力支持，使自動化領域得到了很大的發展，尤其在制造行業，智能制造被提出，制造的自動化，客制化，應運而生，這些都需要更為先進的運動控制系統，測試系統為其提供支持。

現有運動控制系統結構一般是電機驅動器+PLC模式，這個模式成本較低，但PLC綜合能力較差，無法實現遠程控制，如果要實現與產線快速整合往往需要經驗豐富工程師連續調試很久才能實現功能。更不用提快速換線功能，實現遠程控制與監測更是需要花費大量的人力物力才能做到。

現有的另一種系統是德國倍福為代表的現場總線方式，用Ethercat以太網控制自動化技術或者其他總線把所有裝置連接到一起，甚至可以實現由一臺主機控制一條產線，這樣架構明顯優于第一種，可以快速換線，主機往往是能與PC性能相媲美的設備，可以實現數據交互，于外網通訊實現遠程控制與數據監測，甚至可以實現客制化，由終端客戶選擇所需產品功能，通過網絡來輸入到產線，由產線自動客制化產品。但是，這種架構成本往往較高，功能越多，其價格往往是指數倍上升。其技術被壟斷在幾個自動化領域大公司，價格不親民是其無法普及的主要原因。

而傳統的驅動器一般只能控制一軸電機，這樣在實現諸如圓弧，插補等軌跡時，即使用總線的方式，其效果也不會特別優異。所以像這種復雜應用一般選用可以同時控制兩個軸的驅動器，這樣可以實現較為復雜算法，但是其通用性就會變的很差，無法實現不同驅動器之間的復雜算法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供了一種軸與軸之間協同工作靈活、編譯簡單方便、可擴展性高且調整靈活的高集成度運動控制系統及其工作方法。

本發明所采用的技術方案是：本發明包括核心板和驅動板，所述核心板上設置有異構芯片、內存模塊以及通訊模塊，所述異構芯片包括復數個處理核心、數字信號處理模塊以及FPGA模塊，所述驅動板包括復數個電機驅動模塊和電源模塊；

所述FPGA模塊用于控制單個所述電機驅動模塊輸出相應的控制信號給外部動作機構的電機；

所述數字信號處理模塊用于進行所述FPGA模塊中的算法控制實現多個所述電機驅動模塊聯動或控制單個所述電機驅動模塊輸出相應的控制信號給外部動作機構的電機；

至少一個所述處理核心用于與所述數字信號處理模塊協同進行所述FPGA模塊中的算法控制或獨立進行所述FPGA模塊中的算法控制；

至少一個所述處理核心用于系統邏輯編程和通過所述通訊模塊進行以太網通訊；

所述電源模塊為各個模塊提供工作電壓。