一种运动控制卡及数控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种运动控制卡及数控系统，其中，所述运动控制卡包括顺序连接的第一CAN通信接口、控制电路和输入/输出电路，其中，所述第一CAN通信接口，用于与外部控制设备进行CAN信息通信；所述控制电路，用于获取外部控制设备通过所述第一CAN通信接口发送的动作命令，并根据该动作命令发送相应的运动控制信号到输入/输出电路，以及用于从输入/输出电路实时获取电机的当前状态信息；所述输入/输出电路，用于接收所述运动控制信号并将所述运动控制信号转换为模拟量信号后发送给外部电机，以及获取外部电机反馈的当前状态信息。通过上述方式，能够实现提高运动控制卡的控制性能和通信的抗干扰性，加快运动控制卡所控制的电机的响应速度。
【专利说明】一种运动控制卡及数控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数控【技术领域】，具体是一种运动控制卡及数控系统。
【背景技术】
[0002]运动控制卡是基于个人计算机(Personal Computer,简称PC)总线,利用高性能微处理器(如数字信号处理DSP)及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的伺服电机运动控制卡，是数控【技术领域】中的核心部件。如今随着自动化技术的日益成熟，用机器来完成生产过程中的各道工序将成为主流趋势，因此对数控系统的灵活性和通用性提出了更高的要求，这就需要一种能够满足各种不同场合需求，能够快速应用，且性能高效的数控系统。
[0003]目前，大部分设备的数控系统多采用基于PCI的运动控制卡，但是采用这种方式来实现运动控制的数控系统控制的轴数往往受限于PCI的插槽数量限制。而且，PCI每控制一个轴则需要一根PCI信号线连接控制卡和PC机，例如控制4个轴，PCI需要4条PCI信号线。如果对于大型的数控系统来说，设备体积大，受控电机数量较多，而且分布往往比较分散，此时采用PCI的运动控制卡信号引线会非常杂乱，而且极易受到现场电磁波的干扰，这就直接影响到了数控系统的稳定性和系统的控制精度。
[0004]另外，现有技术中的运动控制卡一般采用脉冲控制方式，例如ARM控制器接收到各轴位置或速度控制命令后，通过脉冲发生器产生各轴所需的脉冲信号，并传送给电机驱动器。对应地，电机驱动器则采用位置控制模式，先将脉冲信号通过内置算法转换成相应的可识别的模拟量信号，再根据所述模拟量信号驱动各轴电机运动。由于电机驱动器需要进行一定的换算才能实现驱动，使得电机驱动器的响应速度慢。
实用新型内容
[0005]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种运动控制卡及数控系统，能够提高运动控制卡的控制性能和系统的抗干扰性，加快运动控制卡所控制的电机的响应速度。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用一种技术方案:提供一种运动控制卡，包括顺序连接的第一控制器局域网络CAN通信接口、控制电路和输入/输出电路，其中:所述第一 CAN通信接口，用于与外部控制设备进行CAN信息通信；所述控制电路，用于获取外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口发送的动作命令，并根据该动作命令发送相应的运动控制信号到输入/输出电路，以及用于从输入/输出电路实时获取电机的当前状态信息；所述输入/输出电路，用于接收所述运动控制信号并将所述运动控制信号转换为外部电机可直接识别的模拟量信号后发送给外部电机，以及获取外部电机反馈的当前状态信息。
[0007]其中，所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第一输出电路，所述第一输出电路接收所述控制电路根据第一 CAN通信接口接收到的第一 CAN信号产生运动控制信号，并将所述运动控制信号相应输出至所述外部电机。
[0008]其中，所述第一输出电路包括所述第一数目个数模转换电路，其中，每一所述数模转换电路均与所述控制电路连接，每一所述数模转换电路均与一所述外部伺服电机驱动器连接，所述数模转换电路将所述控制电路输出的运动控制信号转换为相应的模拟量信号并输出至所述外部电机驱动器。
[0009]其中，所述输入/输出电路还包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第二输出电路，所述第二输出电路包括所述第一数目个数字量输出电路及所述第一数目个第一光电隔离电路，其中，每一所述数字量输出电路和第一光电隔离电路一一对应连接，每一数字量输出电路均与所述控制电路连接，每一所述第一电隔离电路均与一所述外部电机连接，所述数字量输出电路将所述控制电路产生的使能信号输出至所述第一光电隔离电路，所述第一光电隔离电路将所述使能信号输出至外部电机。
[0010]其中，所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第一输入电路，所述第一输入电路将所述外部电机输出的当前状态信息，通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
[0011]其中，所述第一输入电路包括所述第一数目个第二差分电路和所述第一数目个解析电路，其中，每一所述第二差分电路和解析电路一一对应连接，每一所述第二差分电路均与一所述外部电机连接，每一所述解析电路均与所述控制电路连接，所述第二差分电路接收外部电机输出的当前状态信息，并输出至所述解析电路，所述解析电路将所述外部电机输出的当前状态信息转换为所述控制电路能够识别的信号并通过所述控制电路、所述第一CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
[0012]其中，所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第二输入电路，所述第二输入电路在所述控制电路接收到外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口发送的第二 CAN信号时，相应获取与所述外部电机的原点信息并通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
[0013]其中，还包括与第一 CAN通信接口连接的第二 CAN通信接口，所述第二 CAN通信接口用于将所述第一 CAN通信接口接收到的CAN信号通过外部CAN总线发送给至少另一所述运动控制卡。
[0014]为解决上述技术问题，本实用新型采用另一种技术方案:提供一种数控系统，包括控制设备、至少一个上述的运动控制卡和至少一个电机，其中，每个所述运动控制卡与至少一个所述电机连接，所述控制设备包括第三控制器局域网络CAN通信接口，所述控制设备通过所述第三CAN通信接口与所述至少一个运动控制卡通信，所述控制设备通过所述至少一个运动控制卡对所述至少一个电机实现运动控制。
[0015]其中，所述第三CAN通信接口通过CAN总线与所述至少一个运动控制卡的第一 CAN通信接口连接。
[0016]区别于现有技术，本实用新型运动控制卡采用抗干扰性较强的CAN通信方式与外部控制设备进行通信，提高了数控系统的抗干扰能力，进而提高数控系统的稳定性和控制精度，并且，本实用新型运动控制卡将运动控制信号转换为外部电机可直接识别的模拟量信号后再输出至外部电机，加快了外部电机的响应速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型运动控制卡一实施方式的结构示意图；[0018]图2是本实用新型运动控制卡另一实施方式的结构示意图
[0019]图3是图2所示第一 CAN通信接口的电路示意图；
[0020]图4是本实用新型运动控制卡再一实施方式的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型数控系统一实施方式的结构示意图；
[0022]图6是本实用新型数控系统另一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体的实施方式进行说明。
[0024]请参阅图1，图1是本实用新型运动控制卡一实施方式的结构示意图。本实施方式中，所述运动控制卡包括顺序连接的第一控制器局域网(Controller Area Network,简称CAN)通信接口 110、控制电路120和输入/输出电路130。
[0025]具体地，第一 CAN通信接口 110用于与外部控制设备实现CAN通信，所述第一 CAN通信接口 110通过现场总线(如一双绞线)与外部控制设备连接，进而实现与外部控制设备间CAN信号的传输。
[0026]控制电路120用于分别与第一 CAN通信接口 110、输入/输出电路130进行通信，实现第一 CAN通信接口 110与输入/输出电路130间的信号交互。具体地，控制电路120用于获取外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口 110发送的动作命令，并根据该动作命令发送相应的运动控制信号到输入/输出电路130，以及用于从输入/输出电路130实时获取电机的当前状态信息。
[0027]输入/输出电路130用于与外部电机连接，以实现对外部电机的控制，主要是接收所述运动控制信号并将所述运动控制信号转换为模拟量信号后发送给外部电机，以及获取外部电机反馈的当前状态信息，例如电机位置信息。
[0028]本实施方式中，外部控制设备将CAN信号发送给运动控制卡，运动控制卡通过第一CAN通信接口 110接收所述CAN信号，并通过控制电路120将CAN信号携带的信息进行解析，并通过相应的运动控制算法运算得到运动控制信号，将运动控制信号输出至所述输入/输出电路130，输入/输出电路130将运动控制命令转换为电机驱动器可以识别的模拟量信号，实现对外部电机的直接动作控制；和/或输入/输出电路130将外部电机产生的当前状态输入到控制电路120，控制电路将这部分信息封装成CAN信息输出至第一 CAN通信接口110，第一 CAN通信接口 110将所述CAN信息发送给外部控制设备。通过上述方式，外部控制设备与外部电机间通过本申请运动控制卡实现了控制和对电机运动状态的反馈。
[0029]本实用新型运动控制卡创造性地采用抗干扰性较强的CAN通信方式与外部控制设备进行通信，利用CAN总线的高可靠性和良好的错误检测能力，保证外部控制设备与运动控制卡间数据的可靠传输，提高了外部控制设备与运动控制卡组成的数控系统的抗干扰能力，进而提高数控系统的稳定性和控制精度，同时，CAN通信方式布线简单，外部控制设备与运动控制卡间仅需一根现场总线如双绞线即可实现CAN通信，降低了成本。另外，本实用新型输入/输出电路将控制电路产生的运动控制信号转换成外部电机可直接识别的模拟量信号后，再输出至外部电机，无需外部电机对运动控制卡输出的信号进行计算转换，即可直接实运动控制，减少了外部电机的负载量，加快了外部电机的响应速度。
[0030]请参阅图2和图3，图2是本实用新型运动控制卡另一实施方式的结构示意图，图3是图2所示的第一 CAN通信接口的电路示意图。本实施方式中，运动控制卡能够对第一数目个外部电机进行精确控制，所述第一数目为大于或者等于I，所述外部电机具体为伺服电机或步进电机。例如，运动控制卡能够与四个伺服/步进电机连接，分别为X、Y、Z、U轴伺服/步进电机。
[0031]运动控制卡包括顺序连接的第一 CAN通信接口 210、控制电路220和输入/输出电路230，其中，输入/输出电路230包括第一输出电路231、第一输入电路232、第二输出电路233和第二输入电路234，所述第一输出电路231、第一输入电路232、第二输出电路233和第二输入电路234均分别与控制电路220、所述第一数目个外部电机连接。
[0032]具体地，第一 CAN通信接口 210用于与外部控制设备实现CAN通信。本实施方式中，所述第一 CAN通信接口 210具体为TJA1050CAN收发器210，TJA1050CAN收发器210通过现场总线(如一双绞线)与外部控制设备连接，进而实现与外部控制设备间CAN信号的传输。
[0033]进一步具体，TJA1050CAN收发器210包括第一管脚TXD、第二管脚⑶N、第三管脚VCC、第四管脚RXD、第五管脚Vref、第六管脚CANL、第七管脚CANH及第八管脚S。其中，第二管脚GND和第八管脚S接地，第三管脚VCC分别与电源V、第一电容Cl的第一端和第二电容C2的第一端连接，第一电容Cl的第二端和第二电容C2的第二端均接地，第五管脚Vref置空，第一管脚TXD和第四管脚RXD与控制电路220连接，第六管脚CANL与现场总线的第
一CAN通道A连接、第七管脚CANH与现场总线的第二 CAN通道B连接，第六管脚CANL与第七管脚CANH通过电阻R连接。本实施方式中，电阻R的阻值为120 Ω，电源V为5V，第一电容Cl的电容值为47 μ F，第二电容C2作为去耦电容，其电容值为0.1 μ F。
[0034]控制电路220分别与第一 CAN通信接口 210的第一管脚TXD和第四管脚RXD、输入/输出电路230连接，实现第一 CAN通信接口 210与输入/输出电路230间的信号交互。本实施方式中，所述控制电路220为一 ARM芯片，优化地选用NXP公司的Cortex_M3内核LPC1768芯片，所述ARM芯片设置有CAN控制器。所述CAN控制器通过ARM芯片的管脚模块分别与第一 CAN通信接口 210的第一管脚TXD和第四管脚RXD连接，以将第一 CAN通信接口 210发送的CAN信号获取并通过所述的ARM芯片对CAN信号携带的动作命令解析，并通过相应的运动控制算法运算，以转换为输入/输出电路230能够识别的运动控制信号再输出至输入/输出电路230，和/或将输入/输出电路230输入的信号封装为CAN信息再输出至第一 CAN通信接口 210。
[0035]输入/输出电路230包括第一输出电路231、第一输入电路232、第二输出电路233和第二输入电路234。具体地，
[0036](I)第一输出电路231分别与控制电路220、第一数目个外部电机连接，所述第一输出电路231用于接收控制电路220根据第一 CAN通信接口 210接收到的第一 CAN信号产生运动控制信号，并将所述运动控制信号相应输出至所述外部电机的驱动器，以使外部电机驱动器执行运动控制命令，实现对外部电机的运动控制。
[0037]进一步地，第一输出电路231包括第一数目个数模转换电路2311，其中，每一所述数模转换电路2311与所述控制电路220连接，每一所述数模转换电路2311均与一所述外部电机的驱动器连接。每一数模转换电路2311用于将所述控制电路220输出的数字量运动控制信号转换为模拟量信号，并输出至与所述第一数模转换电路2311连接的外部电机的驱动器。
[0038]例如，外部控制设备通过第一 CAN通信接口 210向控制电路220发送加载运动控制指令的CAN信号，控制电路220根据与外部控制设备约定好的通讯协议进行解析，然后进行运动控制相关的运算，获得相关的运动控制命令，如电机需要运动到的位置及运动方向等信息，控制电路220将获得相关的运动控制信息进行保存至随机存储器RAM中。当接收到外部控制设备通过第一 CAN通信接口 210发送的加载有执行指令的第一 CAN信号时，控制电路220将上次保存的运动控制命令数字量输出至相应的数模转换电路2311，数模转换电路2311根据接收到控制电路220输入的运动控制信号产生相应的模拟量信号并输出至外部电机驱动器，以使外部电机驱动器根据模拟量信号所表示的速度运动，实现对外部电机的运动控制。
[0039](2)第一输入电路232分别与所述控制电路220、第一数目个所述外部电机驱动器连接。所述第一输入电路232用于将所述外部电机输入的信号，通过所述控制电路220、所述第一 CAN通信接口 210发送给所述外部控制设备，以使外部控制设备能够获得外部电机当前的运动状态。
[0040]进一步地，第一输入电路232包括第一数目个第二差分电路2321和第一数目个解析电路2322，其中，每一所述第二差分电路2321和解析电路2322 —一对应连接，每一所述第二差分电路2321均与一所述外部电机连接，每一解析电路2322均与控制电路220连接，每一所述第二差分电路2321用于接收与所述第二差分电路2321连接的外部电机输入的携带当前状态信息的信号，并输出至与所述第二差分电路2321连接的所述解析电路2322，所述解析电路2322用于将所述外部电机输入的信号转换为所述控制电路能够识别的信号并通过所述控制电路220、所述第一 CAN通信接口 210发送当前状态信息给所述外部控制设备。
[0041]例如，在工作时，外部电机驱动器将从外部电机编码器读取到的携带位置信息的正交信号输入到第二差分电路2321，第二差分电路2321将所述正交信号输出至解析电路2322，解析电路2322对正交信号进行解析得到控制电路220能够识别的信号并输出至控制电路220，控制电路220将读取到位置信息通过第一 CAN通信接口 210发送给所述外部控制设备，外部控制设备通过CAN总线读取到位置信息数据，并通过与控制电路220约定好的通信协议解析从而得到外部电机当前的位置信息。
[0042](3)第二输出电路233分别与所述控制电路220、第一数目个所述外部电机连接。所述第二输出电路233用于接收控制电路220根据第一 CAN通信接口 210接收到的第三CAN信号产生使能信号，并将所述使能信号相应输出至所述外部电机的驱动器，以使能所述外部电机驱动器。
[0043]第二输出电路233包括所述第一数目个数字量输出电路2331及所述第一数目个第一光电隔离电路2332,其中，每一所述数字量输出电路2331和第一光电隔离电路2332
对应连接，每一数字量输出电路2331与所述控制电路220连接,每一所述第一电隔离电路2332均与一所述外部电机的驱动器连接。所述数字量输出电路2331用于将所述控制电路220产生的使能信号输出至与所述数字量输出电路2331连接的第一光电隔离电路2332，所述第一光电隔离电路2332用于将所述使能信号输出至与所述第一光电隔离电路2332连接的外部电机驱动器。[0044](4)第二输入电路234包括分别与所述控制电路220、第一数目个所述外部电机连接。所述第二输入电路234用于在所述控制电路220接收到外部控制设备通过所述第一CAN通信接口 210发送的第二CAN信号时，相应获取与所述外部电机的原点信息并通过所述控制电路220、所述第一 CAN通信接口 210发送给所述外部控制设备，以使外部控制设备主动能够获取外部电机的原点信息。
[0045]进一步地，第二输入电路234包括第一数目个数字量输入电路2341和第一数目个第二光电隔离电路2342,每一数字量输入电路2341与第二光电隔离电路2342 对应连接，每一数字量输入电路2341与一外部电机连接，每一所述第二光电隔离电路2342与所述控制电路220连接。所述数字量输入电路2341用于在所述控制电路220接收到外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口 210发送的第二 CAN信号时，获取与所述数字量输入电路2341连接的外部电机的携带原点信息的数字信号并输出至所述第二光电隔离电路2342，所述第二光电隔离电路2342用于将所述原点信息通过所述控制电路220、所述第一 CAN通信接口 210发送给所述外部控制设备。
[0046]例如，外部控制设备需要获取电机原点信息时，通过第一 CAN通信接口 210向控制电路220发送第二 CAN信号，控制电路220根据约好的通信协议，将第二 CAN信号解析得到获取原点信息指令，并发送给相应的数字量输入电路2341。数字量输入电路2341获取与其连接的外 部电机的传感器采集到的携带原点信息的数字信号，并对数字信号进行整形滤波后输出至第二光电隔离电路2342进行光电隔离，以获得能够满足控制电路220所支持的电平条件的信号，再输出给控制电路220，控制电路220原点信息通过第一 CAN通信接口 210反馈会外部控制设备，实现外部控制设备对电机原点信息的获取。
[0047]在其他实施方式中，第二输入电路也可包括第一数目个模数转换电路和第一数目
个第二光电隔离电路，每一模数转换电路与第二光电隔离电路--对应连接，每一模数转
换电路与一外部电机连接，每一所述第二光电隔离电路与所述控制电路连接。所述模数转换电路用于在所述控制电路接收到外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口发送的第二CAN信号时，获取与所述模数转换电路连接的外部电机的携带原点信息的模拟量信号，并将所述模拟量信号转换为数字信号并输出至所述第二光电隔离电路，所述第二光电隔离电路用于将所述数字信号通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
[0048]本实施方式中，在输入电路中添加了光电隔离电路，以防止外部电机输入的信号过大而防止烧坏控制电路，并且可以消除电机输入信号尖峰干扰。
[0049]需要说明的是,本实施方式仅是第一、第二输入电路、第一、第二输出电路的一个具体电路实施例，并不能认为本实用新型第一、第二输入电路、第一、第二输出电路仅限为上述电路结构，在其他实施方式中，第一、第二输入电路、第一、第二输出电路可以为可实现其功能的电路结构。进一步地，本实用新型运动控制卡的输入/输入电路也未必限于同时包括上述第一、第二输入电路、第一、第二输出电路，本实用新型运动控制卡的输入/输入电路可包括上述四种电路中的其中一种或以上电路，在此不作限定。
[0050]另外，本实施方式中的输入/输出电路的全部电路或者部分电路可集成在ASIC(Application Specific Integrated Circuit)集成芯片，或者直接采用现有的具有相同功能的ASIC芯片，例如，第一输出电路选用LM628芯片，故，对输入/输出电路的物理结构不作具体限定。
[0051]请参阅图4，图4是本实用新型运动控制卡再一实施方式的结构示意图。本实施方式的运动控制卡与上一实施方式的运动控制卡结构基本相同，但更优化地，本实施方式中的运动控制卡还包括与第一 CAN通信接口 410连接的第二 CAN通信接口 440。所述第二CAN通信接口 440用于将所述第一 CAN通信接口 410接收到的CAN信号通过外部CAN现场总线发送给至少另一所述运动控制卡的第一 CAN通信接口，实现运动控制卡间的CAN信号传输，扩展了数控系统中的CAN通信网络。
[0052]请参阅图5，图5是本实用新型数控系统一实施方式的结构示意图。本实施方式中，数控系统包括控制设备510、至少一个运动控制卡520和至少一个电机530。其中，每个所述运动控制卡520与至少一个所述电机530连接，运动控制卡520为上述实施方式中所述的运动控制卡，故在此不再赘述。所述控制设备510包括第三控制器局域网络CAN通信接口 511，所述控制设备510通过所述第三CAN通信接口 511与所述至少一个运动控制卡520进行CAN通信。所述控制设备510通过所述至少一个运动控制卡520与所述至少一个电机530实现通信，形成CAN通信系统。
[0053]具体地，本实施方式中，数控系统中包括第二数目个运动控制卡520，每个运动控制卡520与第一数目个电机530连接，所述第一数目、第二数目均为大于或等于I的任意整数。控制设备510设置有第二数目个第三CAN通信接口 511，每个第三CAN通信接口 511分别通过CAN总线与一个运动控制卡520的第一 CAN通信接口 521连接，以使控制设备510与数控系统中的所有运动控制卡520构成主从CAN通信网络。
[0054]控制设备510在接收到用户输入的命令时，根据输入的命令产生相应的CAN信号其中，所述CAN信号中包括接收该CAN信号的运动控制卡520的地址标识(ID)以及电机的地址标识(ID)。控制设备510通过第二数目个第三CAN通信接口 511所连接的CAN现场总线，将CAN信号发送给数控系统的所有运动控制卡520。运动控制卡520在接收到CAN信号并判定CAN信号中的地址标识包括本机地址标识时，将CAN信号进行处理，并根据CAN信号中的电机地址标识,发送给相应的电机530。
[0055]请参阅图6，图6是本实用新型数控系统另一实施方式的结构示意图。本实施方式的数控系统包括控制设备610、至少一个运动控制卡620和至少一个电机630。本实施方式的数控系统与上一实施方式的结构基本相同，其区别在于，运动控制卡620包括与第一CAN通信接口 621连接的第二 CAN通信接口 622。控制设备610包括一个第三CAN通信接口 611，所述第三CAN通信接口 611与数控系统中的第一运动控制卡620的第一 CAN通信接口 621连接，第一运动控制卡620和数控系统中的其余运动控制卡620通过第一 CAN通信接口 621、第二 CAN通信接口 622进行串联连接，即第一运动控制卡620的第二 CAN通信接口 622与第二运动控制卡620的第一 CAN通信接口 621连接，以将第一运动控制卡620接收到CAN信号传输给第二运动控制卡620，第二运动控制卡620的第二 CAN通信接口 622与第三运动控制卡620的第一 CAN通信接口 621连接，以将第二运动控制卡620接收到CAN信号传输给第三运动控制卡620，依次类推，以使数控系统中的控制设备610与所有的运动控制卡620形成主从CAN通信网络。
[0056]本实施方式中控制设备仅需与一个运动控制卡连接，减少了数控系统中控制设备与运动控制卡间的总线数量，进一步避免了总线间存在的干扰，简化的网络系统。[0057]本申请数控系统中的控制设备可以为任何可进行CAN通信的设备，如设置有CAN通信接口的电脑等，在此不作限定。
[0058]通过上述方案，本实用新型运动控制卡采用抗干扰性较强的CAN通信方式与外部控制设备进行通信，提高了数控系统的抗干扰能力，进而提高数控系统的稳定性和控制精度，并且，本实用新型运动控制卡将运动控制信号转换为外部电机可直接识别的模拟量信号后再输出至外部电机，加快了外部电机的响应速度。
[0059]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种运动控制卡，其特征在于，包括顺序连接的第一控制器局域网络CAN通信接口、控制电路和输入/输出电路，其中: 所述第一 CAN通信接口，用于与外部控制设备进行CAN信息通信； 所述控制电路，用于获取外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口发送的动作命令，并根据该动作命令发送相应的运动控制信号到输入/输出电路，以及用于从输入/输出电路实时获取电机的当前状态信息； 所述输入/输出电路，用于接收所述运动控制信号并将所述运动控制信号转换为外部电机可直接识别的模拟量信号后发送给外部电机，以及获取外部电机反馈的当前状态信肩、O
2.根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于， 所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第一输出电路，所述第一输出电路接收所述控制电路根据第一 CAN通信接口接收到的第一 CAN信号产生运动控制信号，并将所述运动控制信号相应输出至所述外部电机。
3.根据权利要求2所述的运动控制卡，其特征在于， 所述第一输出电路包括所述第一数目个数模转换电路，其中，每一所述数模转换电路均与所述控制电路连接，每一所述数模转换电路均与一所述外部伺服电机驱动器连接，所述数模转 换电路将所述控制电路输出的运动控制信号转换为相应的模拟量信号并输出至所述外部电机驱动器。
4.根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于， 所述输入/输出电路还包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第二输出电路，所述第二输出电路包括所述第一数目个数字量输出电路及所述第一数目个第一光电隔离电路，其中，每一所述数字量输出电路和第一光电隔离电路对应连接，每一数字量输出电路均与所述控制电路连接，每一所述第一电隔离电路均与一所述外部电机连接，所述数字量输出电路将所述控制电路产生的使能信号输出至所述第一光电隔离电路，所述第一光电隔离电路将所述使能信号输出至外部电机。
5.根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于， 所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第一输入电路，所述第一输入电路将所述外部电机输出的当前状态信息，通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
6.根据权利要求5所述的运动控制卡，其特征在于， 所述第一输入电路包括所述第一数目个第二差分电路和所述第一数目个解析电路，其中，每一所述第二差分电路和解析电路一一对应连接，每一所述第二差分电路均与一所述外部电机连接，每一所述解析电路均与所述控制电路连接，所述第二差分电路接收外部电机输出的当前状态信息，并输出至所述解析电路，所述解析电路将所述外部电机输出的当前状态信息转换为所述控制电路能够识别的信号并通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
7.根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于， 所述输入/输出电路包括分别与所述控制电路、第一数目个所述外部电机连接的第二输入电路，所述第二输入电路在所述控制电路接收到外部控制设备通过所述第一 CAN通信接口发送的第二 CAN信号时，相应获取与所述外部电机的原点信息并通过所述控制电路、所述第一 CAN通信接口发送给所述外部控制设备。
8.根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于， 还包括与第一 CAN通信接口连接的第二 CAN通信接口，所述第二 CAN通信接口用于将所述第一 CAN通信接口接收到的CAN信号通过外部CAN总线发送给至少另一所述运动控制卡。
9.一种数控系统，其特征在于， 包括控制设备、至少一个权利要求1至8任一项所述的运动控制卡和至少一个电机，其中，每个所述运动控制卡与至少一个所述电机连接，所述控制设备包括第三控制器局域网络CAN通信接口，所述控制设备通过所述第三CAN通信接口与所述至少一个运动控制卡通信，所述控 制设备通过所述至少一个运动控制卡对所述至少一个电机实现运动控制。
10.根据权利要求9所述的数控系统，其特征在于， 所述第三CAN通信接口通过CAN总线与所述至少一个运动控制卡的第一 CAN通信接口连接。
【文档编号】G05B19/18GK203689092SQ201320833377
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】刘晔东, 何永基, 范浩 申请人:深圳市综科邦达机电设备有限公司