一种基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化工业控制及数字电子电路技术领域，具体涉及一种基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路。
【背景技术】
[0002]伺服电机控制电路中以脉冲序列运动控制电路最为应用广泛，脉冲序列类型的伺服电机控制卡可以产生高频信号以控制步进电机或者伺服电机，通过伺服驱动器的闭环控制和电机控制电路的闭环控制可以达到较高的精度，以达到精确定位的功能。
[0003]目前已知的技术包含有采用DSP核心的运动控制卡和以FPGA为核心的运动控制卡；但以DSP为核心的运动控制电路很难设计到8轴的控制能力，而以采用FPGA为核心的运动控制卡在相同的成本下无法达到以DSP为核心的精度控制能力。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种控制能力强、精度高的基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路。该伺服电机控制电路可通过PC单板控制多大8轴的电机接口，兼容伺服电机和步进电机以及其他以脉冲序列为控制方式的各种驱动器，提供用户平稳的运动控制解决方案。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路，包括伺服控制芯片、第一 SCSI连接器、第一电源模块、第二电源模块、PCI桥接电路、存储模块、通用输入/输出电路、编码器接口电路、伺服信号电路以及PCI总线；所述伺服控制芯片分别与第一 SCSI连接器、PCI桥接电路、通用输入/输出电路、编码器接口电路和伺服信号电路电连接；所述PCI桥接电路还与所述存储模块和所述PCI总线电连接；所述第一电源模块与所述第一 SCSI连接器电连接；所述第二电源模块与所述PCI总线电连接；所述通用输入/输出电路采用光电耦合器进行隔离对输入/输出信号和控制信号端进行隔离，所述编码器接口电路采用数字电路对编码器信号进行处理送入伺服控制芯片中处理进行伺服闭环控制，所述伺服信号电路采用高速光电耦合器进行信号隔离以兼容各厂家的伺服电机控制信号。
[0006]进一步的，所述的伺服控制芯片通过16位数据线、4位地址线以及若干逻辑信号线与所述PCI桥接电路相连。
[0007]进一步的，所述的第一电源模块采用DC-DC隔离电源作为系统24V转5V的外设电源；所述第二电源模块采用电脑提供的5V通过LD0芯片降压为3.3V为系统内部数字电路核心部分供电。
[0008]进一步的，所述的输入/输出信号包括伺服电机各轴开始/停止/急停信号以及机械限位/回原点信号。
[0009]进一步的，编码器接口电路提供八组增量式编码器信号输入引脚。
[0010]进一步的，伺服信号电路提供INP、ALM、ERC和RDY中的一种或多种信号以兼容各厂家的伺服电机。
[0011]进一步的，所述伺服控制芯片包括第一伺服控制芯片和第二伺服控制芯片，所述第一伺服控制芯片、所述第二伺服控制芯片与所述PCI桥接电路三者通讯连接，且所述第一伺服控制芯片与所述第一 SCSI连接器电连接，所述第二伺服控制芯片上还电连接有第二SCSI连接器。
[0012]进一步的，所述第一 SCSI连接器中的ASIC芯片采用型号为PCL6045BL芯片。
[0013]进一步的，所述PCI桥接电路中的PCI桥接芯片采用型号为PLX9030芯片。
[0014]本实用新型采用如上技术方案，具有如下有益效果:
[0015]1)、本实用新型采用以ASIC芯片为核心的运动控制卡相比已知的DSP核心的运动控制卡在相同的成本下具有更高的性能，主要体现在相同的电路布图尺寸以DSP为核心的运动控制电路很难设计到8轴的控制能力，否则成本会高出ASIC为核心的伺服控制电路方案4-10倍的价格，而以采用FPGA为核心的运动控制卡在相同的成本下无法达到ASIC核心或者以DSP为核心的精度控制能力；
[0016]2)、本实用新型采用以ASIC为核心的伺服控制电路可以提供用户共8轴的控制能力以及软件安全保护、硬件急停开始功能、多轴直线圆弧同步运动为行业提供高性价比的伺服电机控制解决方案；
[0017]3)、本实用新型可以采用各式的底板以兼容不同厂家如:三菱、松下、台达、安川等厂商制造的伺服电机驱动器。并且以相对低廉的价格提供用户较高性价比的伺服步进电机脉冲序列控制方案。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1所示，本实用新型提供一种基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路，包括伺服控制芯片、第一 SCSI连接器、第一电源模块、第二电源模块、PCI桥接电路、存储模块、通用输入/输出电路、编码器接口电路、伺服信号电路以及PCI总线；所述伺服控制芯片分别与第一 SCSI连接器、PCI桥接电路、通用输入/输出电路、编码器接口电路和伺服信号电路电连接；所述PCI桥接电路还与所述存储模块和所述PCI总线电连接；所述第一电源模块与所述第一 SCSI连接器电连接；所述第二电源模块与所述PCI总线电连接；所述通用输入/输出电路采用光电耦合器进行隔离对输入/输出信号和控制信号端进行隔离，所述编码器接口电路采用数字电路对编码器信号进行处理送入伺服控制芯片中处理进行伺服闭环控制，所述伺服信号电路采用高速光电耦合器进行信号隔离以兼容各厂家的伺服电机控制信号。
[0021]需要说明的是，所述伺服控制芯片包括第一伺服控制芯片和第二伺服控制芯片，所述第一伺服控制芯片、所述第二伺服控制芯片与所述PCI桥接电路三者通讯连接，且所述第一伺服控制芯片与所述第一 SCSI连接器电连接，所述第二伺服控制芯片上还电连接有第二 SCSI连接器。
[0022]作为一种优选的实施方式，所述的伺服控制芯片通过16位数据线、4位地址线以及若干逻辑信号线与所述PCI桥接电路相连。
[0023]作为一种优选的实施方式，所述的第一电源模块采用DC-DC隔离电源作为系统24V转5V的外设电源；所述第二电源模块采用电脑提供的5V通过LD0芯片降压为3.3V为系统内部数字电路核心部分供电。
[0024]需要进一步说明的是，所述的输入/输出信号包括伺服电机各轴开始/停止/急停信号以及机械限位/回原点信号。所述编码器接口电路提供八组增量式编码器信号输入引脚。伺服信号电路提供INP、ALM、ERC和RDY中的一种或多种信号以兼容各厂家的伺服电机。
[0025]本实施例中，所述第一 SCSI连接器和所述第二 SCSI连接器中的ASIC芯片采用型号为PCL6045BL芯片作为主控制芯片，所述PCI桥接电路中的PCI桥接芯片采用型号为PLX9030 芯片。
[0026]用户通过PC中的PCI接口与本实施例中的电路相连后便可以控制共8轴的电机驱动能力。本实施例中提供用户共30输入/输出功能，每路输入/输出均采用光耦隔离，以及提供用户各轴回原点和运动正负极限输入功能，通过本实用新型的编码器接口可以与驱动器端的编码器闭环组成全双闭环，实用全双闭环时本实用新型电路需要外界光电/磁栅尺来作为闭环的编码器输入。
[0027]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于32bit PCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:包括伺服控制芯片、第一SCSI连接器、第一电源模块、第二电源模块、PCI桥接电路、存储模块、通用输入/输出电路、编码器接口电路、伺服信号电路以及PCI总线； 所述伺服控制芯片分别与第一 SCSI连接器、PCI桥接电路、通用输入/输出电路、编码器接口电路和伺服信号电路电连接； 所述PCI桥接电路还与所述存储模块和所述PCI总线电连接； 所述第一电源模块与所述第一 SCSI连接器电连接；所述第二电源模块与所述PCI总线电连接； 所述通用输入/输出电路采用光电耦合器进行隔离对输入/输出信号和控制信号端进行隔离，所述编码器接口电路采用数字电路对编码器信号进行处理送入伺服控制芯片中处理进行伺服闭环控制，所述伺服信号电路采用高速光电耦合器进行信号隔离以兼容各厂家的伺服电机控制信号。2.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述的伺服控制芯片通过16位数据线、4位地址线以及若干逻辑信号线与所述PCI桥接电路相连。3.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述的第一电源模块采用DC-DC隔离电源作为系统24V转5V的外设电源；所述第二电源模块采用电脑提供的5V通过LDO芯片降压为3.3V为系统内部数字电路核心部分供电。4.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述的输入/输出信号包括伺服电机各轴开始/停止/急停信号以及机械限位/回原点信号。5.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于??编码器接口电路提供八组增量式编码器信号输入引脚。6.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:伺服信号电路提供INP、ALM、ERC和RDY中的一种或多种信号以兼容各厂家的伺服电机。7.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述伺服控制芯片包括第一伺服控制芯片和第二伺服控制芯片，所述第一伺服控制芯片、所述第二伺服控制芯片与所述PCI桥接电路三者通讯连接，且所述第一伺服控制芯片与所述第一 SCSI连接器电连接，所述第二伺服控制芯片上还电连接有第二 SCSI连接器。8.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述第一 SCSI连接器中的ASIC芯片采用型号为PCL6045BL芯片。9.根据权利要求1所述的基于32bitPCI接口的伺服电机控制电路，其特征在于:所述PCI桥接电路中的PCI桥接芯片采用型号为PLX9030芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于32bit？PCI接口的伺服电机控制电路，包括伺服控制芯片、第一SCSI连接器、第一电源模块、第二电源模块、PCI桥接电路、存储模块、通用输入/输出电路、编码器接口电路、伺服信号电路以及PCI总线；所述伺服控制芯片分别与第一SCSI连接器、PCI桥接电路、通用输入/输出电路、编码器接口电路和伺服信号电路电连接；所述PCI桥接电路还与所述存储模块和所述PCI总线电连接；本实用新型可以支持Windows平台以及Linux平台，同时支持2轴插补运动、13种回原点模式和自动回原点搜索、支持梯形和S型速度曲线、通用输入输出接口以及全隔离2500Vrms光电耦合等功能，配合各类转接端子板可以支持控制各类伺服电机，同时支持任意类型步进电机、线性或者旋转电机。
【IPC分类】H02P8/00, H02P8/40
【公开号】CN205123641
【申请号】CN201520803078
【发明人】段鹏飞, 邢明明, 郑申利
【申请人】西安万物工业控制技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月15日