一种驱控一体化控制系统的制作方法

本发明涉及驱动控制技术领域，具体涉及一种驱控一体化控制系统。

背景技术：

目前工业互联网数据传输技术应用日益广泛，企业迫切需求对生产设备进行远程数据监控和采集，进行信息共享、人机互联、机机互联，可以实现多平台控制、跟踪生产过程，以便于实时掌控一线生产状态，利于及时调整生产计划，提高生产效率。

传统设备控制方案：plc或工控机+运动控制器+伺服驱动器+电机。

传统设备控制方案配线过多、分立元器件多，集成度低，调试困难，开发困难、硬件投资大，不具备工业互联网数据传输(dtu)功能。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种驱控一体化控制系统，把运动控制、驱动控制、输入输出i0控制、互联网数据传输及安全控制功能高度集成为一体，方便二次开发，实现设备控制、远程监控和数据采集功能。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种驱控一体化控制系统，包括中央微处理器电路、dsp数字信号处理电路、输入电路、输出电路、6轴驱动电路、通信模块、通信接口、低压电源电路、高压电源电路；

所述中央微处理器电路分别与dsp数字信号处理电路、6轴驱动电路、通信模块、通信接口、低压电源电路电连接；

所述dsp数字信号处理电路分别与输入电路、输出电路电连接；

所述高压电源电路与6轴驱动电路电连接；

所述中央微处理器电路运行程序和储存相关数据，管理和控制各个模块；

所述dsp数字信号处理电路处理输入和输出的数字信号,用于数\模和模\数信号转换；

所述输入电路用于连接设备的输入元器件，提供通用输入接口和0-10v模拟量输入接口；

所述输出电路用于连接设备执行元器件，提供通用输出接口和0-10v模拟量输出接口；

所述6轴驱动电路直接连接最多6个步进电机或伺服电机，连接最多6个编码器输入；

所述通信模块具有信号接收与发射功能；

所述通信接口设有多种标准的通信接口，电路外部设备通过这些通信接口与本系统进行通信；

所述低压电源电路为系统提供低压电源供电；

所述高压电源电路为6轴驱动电路提供高压驱动电源。

进一步地，所述通用输入接口设有滤波电路和光耦隔离电路。

进一步地，所述通用输出接口为晶体管输出或继电器输出。

进一步地，所述低压电源电路为系统提供24v电源供电。

进一步地，所述通信接口设有标准以太网rj45接口、rs232\485和can通信接口。

进一步地，所述通信模块为5g模块，具有5g\4g信号接收与发射功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

本系统可以直接连接驱动电机，方便设备开发，并具备工业互联网数据传输(dtu)功能。设备开发者搭配好设备硬件架构，根据设备功能，编好程序，就可以实现自动化控制，并且利用5g通信技术进行数据交换，实现设备远程监控和数据采集功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是本发明驱控一体化控制系统的结构示意图；

图2是本发明驱控一体化控制系统的应用实例图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明提供一种驱控一体化控制系统，包括中央微处理器电路、dsp数字信号处理电路、输入电路、输出电路、6轴驱动电路、5g模块、通信接口、低压电源电路和高压电源电路。

所述中央微处理器电路分别与dsp数字信号处理电路、6轴驱动电路、5g模块、通信接口、低压电源电路电连接。

所述dsp数字信号处理电路分别与输入电路、输出电路电连接。

所述高压电源电路与6轴驱动电路电连接。

所述中央微处理器运行程序和储存相关数据，管理和控制各个模块。

所述dsp数字信号处理电路处理输入和输出的数字信号,用于数\模和模\数信号转换。

所述输入电路用于连接设备的输入元器件，提供通用输入接口和0-10v模拟量输入接口，通用输入接口设有滤波电路和光耦隔离电路。

所述输出电路用于连接设备执行元器件，提供通用输出接口和0-10v模拟量输出接口，通用输出接口可为晶体管输出或继电器输出。

所述6轴驱动电路直接连接最多6个步进电机或伺服电机，连接最多6个编码器输入。

所述5g模块具有5g\4g信号接收与发射功能。

所述通信接口设有标准以太网rj45接口、rs232\485、can通信接口，电路外部设备可通过这些通信接口与本系统进行通信。

所述低压电源电路为系统提供24v电源供电。

所述高压电源电路为6轴驱动电路提供高压驱动电源。

本发明将运动控制、驱动控制、输入\输出控制和互联网数据传输集成为一体，使自动控制设备具有互联网数据传输功能。

本发明的工作原理：开发者根据要设计的设备功能，配置设备硬件，使用basic语言编写设备控制程序，并上传到本系统中央微处理器电路，微处理器运行程序，根据程序指令进行以下工作：

1)读取输入电路信号状态；

2)控制输出电路状态；

3)分别控制各轴电机的原点回归、连续运动、步长运动，以及控制多轴的插补运动；

4)与5g模块通信，传送和接收程序所指定数据；

5)通过通信接口与上位机进行数据交换。

本系统可通过5g技术，与云服务器进行通信，交换数据，然后，就可以在手机、显示屏等终端设备上展示数据或进行远程监控。

输入电路的通用输入io可连接按钮开关和传感器等设备输入元器件，可通过编程读取这些输入信号状态。输入电路的a\d通道可接入热电耦等模拟量元器件，可通过编程采集温度。

输出电路的通用输出io可连接指示灯、继电器、电磁阀等设备执行元器件，可通过编程控制这些输出io状态，进而控制设备执行元器件的动作。输出电路的d\a通道可输出模拟电压，可通过编程控制输出电压，例如用于控制变频器的调速。

6轴驱动电路可直接连接步进电机或伺服电机，可通过编程控制和驱动电机，最多可接入6个轴电机。

触摸屏或电脑等其它设备可通过通信接口与本系统通信，进行数据交换。

使用本发明的驱控一体化设备控制系统，可以开发出最多6轴电机的自动化设备，而且设备具有互联网数据传输能力，用于实现远程数据监控和采集功能。

本发明其他功能：

运行程序：通过专用软件，可以上传basic语言编写的程序到本系统中央微处理器电路，它会自动运行程序，进行输入\输出控制、电机机控制、5g模块通信、与通信接口数据交换等工作。

数据存储：设有断电存储器rom,可编程储存数据。

模拟量采集和输出：设有dsp数字信号处理电路，用于数\模和模\数信号转换，模拟量量程为1-10v，可编程进行模拟量采集和输出。

通用输入\输出io控制：可编程对通用输入点进行读取，和对输出点进行控制。

6轴电机控制：可编程最多可控制6个轴的电机。

5g信号收发：可编程通过5g信号发送和接收数据，实现设备远程监控和数据采集功能。

上位机数据通信：上位机或触摸屏可通过通信接口与本系统进数据交换、读取本系统寄存器、和发送控制指令。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。