一种直线伺服系统

1.本实用新型涉及一种直线伺服系统，属于伺服直线电机技术领域。


背景技术：

2.目前直线伺服系统系统中plc与伺服驱动器采用脉冲通信的方式，而plc高速脉冲输出口只有3个，若要同时控制3台以上的伺服电机时需要增加脉冲输出模块，因此成本较高；此外，实际应用时，plc与伺服驱动器间通信距离较远、连线复杂，容易造成系统可靠性下降、调试与维护等问题。
3.由此可见，本领域技术人员急需研发一种直线伺服系统，以实现远程控制直线电机，或者实现同时控制3台以上直线电机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种直线伺服系统，能够同时实时远程控制多台直线电机。
5.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
6.本实用新型提供一种直线伺服系统，包括人机交互模块、控制模块、无线收发模块以及多个直线伺服驱动器；
7.所述多个直线伺服驱动器包括首端直线伺服驱动器、末端直线伺服驱动器和至少一个中间直线伺服驱动器；所述人机交互模块、控制模块、无线收发模块、首端直线伺服驱动器、中间直线伺服驱动器、末端直线伺服驱动器顺次信号连接；
8.每个所述直线伺服驱动器均对应配置有一个直线电机、一个信号输入开关和一个磁栅尺；
9.各所述直线伺服驱动器分别通过各自的开关信号接收口与对应的信号输入开关信号连接、通过连接端子与对应的直线电机传动连接、通过磁栅信号接收口与对应的磁栅尺信号连接。
10.进一步地，所述无线收发模块包括相适配的第一串口收发透传模块和第二串口收发透传模块，所述第一串口收发透传模块与控制模块信号连接，所述第二串口收发透传模块与首端直线伺服驱动器信号连接。
11.进一步地，所述控制模块与第一串口收发透传模块之间通过第一2线制rs485串口通信连接。
12.进一步地，各所述直线伺服驱动器分别配置有通信接口ⅰ和通信接口ⅱ，相邻直线伺服驱动器的通信接口ⅰ和通信接口ⅱ通过直通网线通信连接；
13.进一步地，所述首端直线伺服驱动器的通信接口ⅰ与第二串口收发透传模块通信连接；所述末端直线伺服驱动器的通信接口ⅱ连接外置的第四终端电阻。
14.进一步地，所述首端直线伺服驱动器的通信接口ⅰ与第二串口收发透传模块之间通过第二2线制rs485串口通信连接。
15.进一步地，所述第一串口收发透传模块与第二串口收发透传模块之间通过433mhz射频无线通信连接。
16.进一步地，所述第一串口收发透传模块包括第一rs485串口；所述第一rs485串口连接外置的第一终端电阻；所述第二串口收发透传模块包括第二rs485串口；所述第二rs485串口连接外置的第二终端电阻。
17.进一步地，所述控制模块包括第三rs485串口和第三终端电阻；所述第三rs485串口连接第三终端电阻。
18.进一步地，所述控制模块包括参数设置单元，所述参数设置单元用于配置第一串口收发透传模块和第二串口收发透传模块的通信参数。
19.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
20.本实用新型同时配置了多个直线伺服驱动器，多个直线伺服驱动器顺次级联，当首端直线伺服驱动器通过无线传送模块接收到控制模块传送的控制指令时，首端直线伺服驱动器能够将控制指令顺次传送至中间直线伺服驱动器及末端直线伺服驱动器，从而实现多台伺服驱动电极的远程同步控制。
附图说明
21.图1所示为本实用新型直线伺服系统的一种实施例结构示意图；
22.图中：1、人机交互模块；2、控制模块；3、第一串口收发透传模块；4、第二串口收发透传模块； 6、直线电机；7、直线伺服驱动器；11、信号输入开关；14、第三终端电阻；15、第一终端电阻；16、第二终端电阻；17、第四终端电阻；18、磁栅尺；21、开关信号接收口；22、磁栅信号接收口；23、连接端子；24、通信接口ⅰ；25、通信接口ⅱ。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
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底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例1
27.本实施例提供一种直线伺服系统，参考图1，包括人机交互模块1、控制模块2、无线收发模块以及多个直线伺服驱动器7。
28.参考图1，多个直线伺服驱动器7包括首端直线伺服驱动器、末端直线伺服驱动器和至少一个中间直线伺服驱动器；,人机交互模块1、控制模块2、无线收发模块、首端直线伺服驱动器、中间直线伺服驱动器、末端直线伺服驱动器顺次信号连接。
29.参考图1，每个直线伺服驱动器均对应配置有一个直线电机6、一个信号输入开关11和一个磁栅尺18；各,直线伺服驱动器7分别通过各自的开关信号接收口21与对应的信号输入开关11信号连接、通过连接端子23与对应的直线电机6传动连接、通过磁栅信号接收口22与对应的磁栅尺（18）信号连接。
30.本实施例应用时，控制模块2采用三菱fx5u plc；信号输入开关11输入的信号为命令直线电机急停与外部参考原点信号；磁栅尺18将检测到的电机的位置信息发送至对应的直线伺服驱动器7；直线伺服驱动器7采用东日精工伺服驱动器。
31.应用中，人机交互模块1包括触摸单元，触摸单元包括控制按钮和状态指示灯。其中，控制按钮包括：伺服使能按钮、回零控制按钮、正反转点动按钮、增量运行按钮与绝对定位按钮，状态指示灯包括：伺服准备指示灯、伺服异常指示灯、原点复归完成指示灯、定位完成指示灯以及当前电机位置指示灯。
32.以首端直线伺服电动机控制为例：触摸屏与三菱fx5u plc采用以太网通信连接，操作人员通过人机交互模块1按下触摸屏上首端伺服电机使能按钮；三菱fx5u plc调用adprw指令与首端东日精工直线伺服驱动器modbus rtu通信，将
‘1’
写入（功能码：0x06）该直线伺服驱动器的保持寄存器（rs485地址：0x0512），进行使能控制；读取（功能码：0x03）数位输出（rs485地址：0x061e）状态，判断伺服驱动器是否准备好，如果伺服已使能（数位输出位do_1为1），触摸屏上“伺服状态指示灯”将点亮。其中三菱fx5u plc为通信主站，直线伺服驱动器为通信从站，主站通过读写从站的通信参数，可以实现直线电机的回零、点动、绝对定位或增量运动等，从而快速满足客户的应用需求。
33.本实用新型通过设置第一串口收发透传模块和第二串口收发透传模块，实现远程控制直线电机；通过控制模块和人机交互模块，实现实时控制直线电机；通过设置级联的多个直线伺服驱动器，实现控制模块同时控制多台伺服驱动电机。
34.实施例2
35.在实施例1的基础上，参考图1，本实施例的无线收发模块包括相适配的第一串口收发透传模块3和第二串口收发透传模块4，第一串口收发透传模块3与控制模块2信号连接，第二串口收发透传模块4与首端直线伺服驱动器信号连接。控制模块2与第一串口收发透传模块3之间通过第一2线制rs485串口通信连接。
36.参考图1，各直线伺服驱动器分别配置有通信接口ⅰ24和通信接口ⅱ25，相邻直线伺服驱动器7的通信接口ⅰ24和通信接口ⅱ25通过直通网线通信连接；首端直线伺服驱动器的通信接口ⅰ24与第二串口收发透传模块4通信连接；末端直线伺服驱动器的通信接口ⅱ25连接外置的第四终端电阻。首端直线伺服驱动器的通信接口ⅰ24与第二串口收发透传模块4之间通过第二2线制rs485串口通信连接。
37.参考图1，第一串口收发透传模块3与第二串口收发透传模块4之间通过433mhz射频无线通信连接。在长线信号传输时，为了避免信号的反射和回波，本实施例在直线伺服系
统接入了第一终端电阻、第二终端电阻以及第三终端电阻。第一串口收发透传模块3包括第一rs485串口；第一rs485串口连接外置的第一终端电阻；第二串口收发透传模块4包括第二rs485串口；第二rs485串口连接外置的第二终端电阻。控制模块2包括第三rs485串口和第三终端电阻；第三rs485串口连接第三终端电阻。
38.此外，控制模块2包括参数设置单元，参数设置单元为键盘或触摸屏，但不限于此，参数设置单元用于配置第一串口收发透传模块3和第二串口收发透传模块4的通信参数。设置参数时，参数设置单元与第一串口收发透传模块3通过rs232或rs485通信连接。
39.本实施例应用时，第一串口收发透传模块3、第二串口收发透传模块4以及多个直线伺服驱动器的通信参数设置一致，通信参数设置包括通信波特率设置、数据位设置、停止位设置以及奇偶校验位设定值设置。
40.本实用新型通过在第一串口收发透传模块与第二串口收发透传模块之间采用433mhz射频无线通信，实现通信距离最大可达3km；通过在模块之间，元件之间，模块与元件之间设置2线制rs485串口通信连接，避免了连线复杂的问题。
41.综上实施例，本实用新型通过设置控制模块、人机交互模块、第一串口收发透传模块、第二串口收发透传模块以及级联的多个直线伺服驱动器，能够实现同时实时远程控制多台直线电机；本实用新型通过设置无线通信以及rs485串口的通信连接方式，既能实现远距离通信，还能避免连线复杂的问题。
42.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。