专利名称：一种网络化伺服控制装置的制作方法
技术领域：
一种网络化伺服控制装置技术领域本专利涉及一种网络化伺服控制装置，属于数控技术领域，尤其属于 电机伺服控制技术领域。
背景技术：
多电机伺服控制广泛应用于各种电力传动自动控制系统中，如配料、 传动等生产过程。伺服系统中电机控制性能和多电机间协调控制的好坏直接影响生产过程的质量。传统总线插板I/0模块多，干扰严重、系统软件编写复杂、系统硬件兼容性差，现场信号连接繁琐且费用高，信号传输速度 慢和实时控制精度低，给安装、调试和维护带来诸多方便，更严重的是影 响产品的质量。发明内容针对现有技术的上述缺陷，本专利要解决适合用于多电机伺服控制过 程的高效管理、使用方便、实时控制精度高等问题。为解决现有技术中的上述技术问题，本专利提供一种网络化伺服控制装置，包括主控制器、存储模块、LCD显示器、通信总线接口、现场总线、 现场总线收发器、网络伺服驱动单元组成，主控制器通过现场总线控制网 络伺服驱动单元，网络伺服驱动单元由电机控制专用DSP数字信号处理模 块构成，现场总线收发器和DSP数字信号处理模块之间通过高速光电隔离 器连接。主控制器采用32位ARM结构微处理器，外围扩展存贮器接口， 液晶显示器、键盘、触摸屏作为人机交互接口，微处理器支持两种网络结 构CAN总线和基于IP/TCP的以太网。网络伺服驱动单元采用电机控制专 用DSP芯片，支持CAN或PROFIBUS或SERCOS总线或RS-485总线式网络结构。现场总线收发器和DSP数字信号处理模块之间通过高速光电隔 离器连接。本专利中，通过所述现场总线采用的通信介质可以是双绞线、同轴电 缆或光纤；本专利中，通过所述通信总线接口可以采用UART或USB或TCP/IP;本专利中，通过所述网络伺服驱动单元可以两个或两个以上，实现多 电机网络伺服驱动与控制。本专利的有益效果是，实现网络伺服驱动单元的快速配置；实现嵌入 式网络化数控系统高精度、可靠性和灵活性控制要求。本专利可以提供灵 活、方便、准确、快速的伺服驱动控制，最适合用于多电机伺服控制和数 控CNC机床。
下面将结合附图及实施例对本专利作进一步说明，附图中 图l是本专利一种网络化伺服控制装置结构框图。其中，1、主控制器2、 LCD显示器3、通信总线接口 4、存储模块5、现场总线6、高速光电隔离器7、网络伺服驱动单元具体实施方式
本专利的一个优选实施例中，主控制器1采用32位ARM结构微处理 器，外围扩展存储模块4， LCD显示器2、键盘、触摸屏作为人机交互接口， 嵌入式控制器支持两种网络结构CAN总线和基于IP/TCP的以太网。采用 基于iaCOS (Micro control operation system)实时内核自建RTOS， pCOS 是一款公开源代码的免费实时内核，具有代码小、可移植、强实时性等突 出优点。自建的RTOS在pCOS基本内核的基础上扩展了文件管理系统、 图形用户接口 (GUI)、驱动程序和其它用户程序接口 (API)函数。普通用 户只需要调用API函数即可建立自己的用户程序。网络伺服驱动单元7采用电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407A，支持CAN 、 RS-485、 SERCOS 3种现场总线5的网络结构，具有连接简 单、成本低、可靠性高的优点。TMS320LF2407A片内CAN控制器全面兼 容CAN2.0B协议，具有标准和扩展标识符，有数据帧和远程帧，2407A片 内CAN总线控制器与CAN物理总线接口采用82C250驱动器芯片。82C250 采用阻抗为120Q双绞线作通讯介质，信号采用差动接收和发送模式，抗干 扰能力强，最高通讯速率可达1Mbps。有三种不同工作方式:高速、斜率控 制和待机。本装置采用斜率控制，以降低射频干扰。为了增加抗干扰能力， 保护CAN控制器，在TMS320LF2407A与82C250之间加高速光电隔离器 6，光电隔离器6采用HP公司HCPL-2630芯片，速度为lOMHz。本专利中，现场总线5采用的通信介质是双绞线；本专利中，通信总线3接口采用USB和TCP/IP; 本专利中，网络伺服驱动单元7四个，实现四个电机网络伺服驱动与 同步控制。下面将详细描述本实施例的一种网络化伺服控制装置的特点。1、 实现网络伺服驱动单元的快速配置；2、 实现嵌入式网络化数控系统高精度、可靠性和灵活性控制要求；3、 实现四个电机网络伺服驱动与同步控制；本专利可以提供灵活、方便、准确、快速的伺服驱动控制，最适合用 于多电机伺服控制和数控CNC机床。
权利要求1、一种网络化伺服控制装置，其特征在于，包括主控制器、存储模块、LCD显示器、通信总线接口、现场总线、现场总线收发器、网络伺服驱动单元组成，主控制器通过现场总线控制网络伺服驱动单元，网络伺服驱动单元由电机控制专用DSP数字信号处理模块构成，现场总线收发器和DSP数字信号处理模块之间通过高速光电隔离器连接。
2、 根据权利要求l所述的一种网络化伺服控制装置，其特征在于，其 中所述现场总线可以是CAN总线或PROFIBUS总线或SERCOS总线或 RS-485总线。
3、 根据权利要求l所述的一种网络化伺服控制装置，其特征在于，其 中所述现场总线采用的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。
4、 根据权利要求1所述的一种网络化伺服控制装置，其特征在于，其 中所述通信总线接口可以采用UART或USB或TCP/IP。
5、 根据权利要求l所述的一种网络化伺服控制装置，其特征在于，其 中所述网络伺服驱动单元可以两个或两个以上。
专利摘要本专利涉及一种网络化伺服控制装置，属于数控技术领域，尤其属于电机伺服控制技术领域。为解决现有的多电机伺服控制过程中存在的管理效率低、使用不方便、实时控制精度差等问题，本专利的一种网络化伺服控制装置包括主控制器、存储模块、LCD显示器、通信总线接口、现场总线、现场总线收发器、网络伺服驱动单元组成，主控制器通过现场总线控制网络伺服驱动单元，网络伺服驱动单元由电机控制专用DSP数字信号处理模块构成，现场总线收发器和DSP数字信号处理模块之间通过高速光电隔离器连接。本专利可以提供灵活、方便、准确、快速的伺服驱动控制，最适合用于多电机伺服控制和数控CNC机床。
文档编号G05B19/414GK201084006SQ20072017622
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者孙尚传, 锋 李, 明 江, 陈家林 申请人:深圳市配天网络技术有限公司