运动控制卡及控制系统的制作方法

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种运动控制卡及控制系统。

背景技术：

运动控制卡是一种基于工业pc机的用于各种运动控制场合的控制单元，运动控制卡与pc机一起构成控制系统，常用于控制各种自动化设备，如控制自动化设备中的各种电机马达及i/o器件等的工作。

现有的运动控制卡一般都是直接运行pc软件上的用户应用程序，不支持独立存储和解析运行用户应用程序；并且，现有的运动控制卡未设置有专用的电源掉电检测电路，也未设置快速掉电数据保持存储器，从而不具有掉电数据保存功能，即现有的运动控制卡，当电网意外断电时，被控对象(如电机马达及i/o器件等)的运动状态信息和用户数据便无法保存，导致自动化设备本次加工失败，并且在电源再次上电后，需要重新设置数据，影响工作效率。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种运动控制卡，旨在解决运动控制卡的实时掉电检测和实时掉电数据保存的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种运动控制卡，所述运动控制卡包括掉电检测电路、微处理器、掉电数据保持存储器及通讯接口；其中：

所述掉电检测电路，用于检测被测电源是否掉电，且当所述被测电源掉电时，输出掉电中断信号至所述微处理器；

所述微处理器，用于当接收到所述掉电中断信号时，将被控对象的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器中；

所述通讯接口，用于所述运动控制卡与外部pc机的数据通讯。

优选地，所述微处理器还用于：直接运行外部pc机在线发送的用户运动控制指令或独立存储预设的用户应用程序并解析运行所述用户应用程序，以控制所述被控对象的工作。

优选地，所述掉电检测电路的检测输入端与所述被测电源的电压输出端连接，所述掉电检测电路的检测输出端与所述微处理器连接，所述微处理器还与所述掉电数据保持存储器连接，所述微处理器经所述通讯接口与外部pc机连接。

优选地，所述掉电检测电路包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、基准源、电压比较器、光电隔离电路单元及电平转换电路单元；其中：

所述第一电阻的第一端为所述掉电检测电路的检测输入端，所述第一电阻的第一端与所述被测电源的电压输出端连接，所述第一电阻的第二端经所述第二电阻接地，所述第一电阻的第二端还与所述电压比较器的第一输入端连接；所述电压比较器的第二输入端与所述基准源连接，所述电压比较器的输出端经所述光电隔离电路单元与所述电平转换电路单元的输入端连接，所述电压比较器的电源端与所述工作电压输入端连接，所述电压比较器的地端接地；所述电平转换电路单元的输出端为所述掉电检测电路的检测输出端，所述电平转换电路单元的输出端与所述微处理器连接。

优选地，所述第一电阻的第二端与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的反相输入端与所述基准源连接。

优选地，所述掉电数据保持存储器为非易失随机存取存储器。

优选地，所述通讯接口为pci接口或pcie接口。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种控制系统，所述控制系统包括如上所述的运动控制卡。

本发明提供一种运动控制卡，所述运动控制卡包括掉电检测电路、微处理器、掉电数据保持存储器及通讯接口；所述掉电检测电路，用于检测被测电源是否掉电，且当所述被测电源掉电时，输出掉电中断信号至所述微处理器；所述微处理器，用于当接收到所述掉电中断信号时，将被控对象的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器中；所述通讯接口，用于所述运动控制卡与外部pc机的数据通讯。本发明运动控制卡通过所述掉电检测电路检测被测电源是否掉电，当所述掉电检测电路检测到所述被测电源掉电时，所述微处理器将被控对象的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器中，从而实现了运动控制卡的实时掉电检测和实时掉电数据保存的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明运动控制卡一实施例的结构示意图；

图2为本发明运动控制卡一实施例中所述掉电检测电路的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种运动控制卡，该运动控制卡主要应用于自动化设备的控制系统中。参照图1，在一实施例中，该运动控制卡100包括掉电检测电路101、微处理器102、掉电数据保持存储器103及通讯接口104。

具体地，本实施例中，所述掉电检测电路101，用于检测被测电源200是否掉电，且当所述被测电源200掉电时，输出掉电中断信号至所述微处理器102；

所述微处理器102，用于当接收到所述掉电检测电路101输出的所述掉电中断信号时，将被控对象(图未示)的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器103中。可以理解的是，本实施例中，所述被控对象的运动状态信息可以为所述被控对象的单轴坐标值或多轴坐标系、各个轴报警信息及运行速度等；所述用户数据可以为所述被控对象的运行时间及当前产量等。

所述通讯接口104，用于本实施例运动控制卡100与外部pc机(图未示)的数据通讯，例如，所述外部pc机经所述通讯接口104访问所述掉电数据保持存储器103，以获取所述掉电数据保持存储器103中所存储的被控对象(图未示)的运动状态信息和用户数据。

本实施例中，所述通讯接口104为pci接口或pcie接口。在实际应用中，本实施例运动控制卡100的pci接口或pcie接口插在外部pc机的pci/pcie卡槽里面，与所述pc机一起构成控制系统，用于控制被控对象的工作。

进一步地，本实施例中，所述微处理器102还用于：直接运行外部pc机在线发送的用户运动控制指令或独立存储预设的用户应用程序并解析运行所述用户应用程序，以控制所述被控对象的工作。

本实施例中，所述掉电检测电路101的检测输入端与所述被测电源200的电压输出端连接，所述掉电检测电路101的检测输出端与所述微处理器102连接，所述微处理器102还与所述掉电数据保持存储器103连接，所述微处理器102经所述通讯接口104与外部pc机连接。

图2为本发明运动控制卡一实施例中所述掉电检测电路的结构示意图，一并参照图1和图2，本实施例中，所述掉电检测电路101包括工作电压输入端vcc、第一电阻r1、第二电阻r2、基准源vref、电压比较器u、光电隔离电路单元1011及电平转换电路单元1012。具体地，所述第一电阻r1的第一端为所述掉电检测电路101的检测输入端，所述第一电阻r1的第一端与所述被测电源200的电压输出端连接，所述第一电阻r1的第二端经所述第二电阻r2接地，所述第一电阻r1的第二端还与所述电压比较器u的第一输入端连接；所述电压比较器u的第二输入端与所述基准源vref连接，所述电压比较器u的输出端经所述光电隔离电路单元1011与所述电平转换电路单元1012的输入端连接，所述电压比较器u的电源端与所述工作电压输入端vcc连接，所述电压比较器u的地端接地；所述电平转换电路单元1012的输出端为所述掉电检测电路101的检测输出端，所述电平转换电路单元1012的输出端与所述微处理器102连接。优选地，本实施例中，所述第一电阻r1的第二端与所述电压比较器u的同相输入端连接；所述电压比较器u的反相输入端与所述基准源vref连接。可以理解的是，本实施例中，上述基准源vref的电压可以根据实际情况进行设定。

本实施例运动控制卡的工作原理具体描述如下：所述掉电检测电路101通过所述第一电阻r1和所述第二电阻r2的分压作用，对所述被测电源200的电压输出端的电压v1进行实时采样，并将采样值与所述基准源vref的基准电压进行比较，当所述被测电源200输出的采样电压低于所述基准源vref的基准电压时，所述电压比较器u的输出端的信号发生翻转(高低电平可设)，即当所述被测电源200输出的采样电压低于所述基准源vref的基准电压时，所述电压比较器u输出所述掉电中断信号至所述微处理器102，当所述微处理器102接收到所述掉电中断信号时，所述微处理器102将所述被控对象的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器103中，从而实现了本实施例运动控制卡的实时掉电检测和实时掉电数据保存的功能。

本实施例运动控制卡中的所述掉电数据保持存储器103为nonvolatileram，即所述掉电数据保持存储器103为非易失随机存取存储器，当所述被测电源发生掉电时，所述微处理器102将所述被控对象的运动状态信息和用户数据写入至所述掉电数据保持存储器103中，并且掉电后数据不丢失。

本实施例运动控制卡通过所述掉电检测电路检测被测电源是否掉电，当所述掉电检测电路检测到所述被测电源掉电时，所述微处理器将被控对象的运动状态信息和用户数据保存至所述掉电数据保持存储器中，从而实现了运动控制卡的实时掉电检测和实时掉电数据保存的功能。

本发明还提供一种控制系统，该控制系统包括运动控制卡，该运动控制卡的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的控制系统采用了上述运动控制卡的技术方案，因此该控制系统具有上述运动控制卡所有的有益效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。