一种通用型运动控制系统的制作方法

本发明涉及驱动器运动控制器，具体涉及一种通用型运动控制系统。

背景技术：

1、一般普通交流电机的性能和电机的转速相关，而电机的转速通常根据所提供的供电频率确定。想提升电机性能就需要改变控制供电频率。但伺服电机相较于普通交流电机的控制更复杂，其需要改变频率、电压、电流等多种参数，达到对电机的转速、扭矩、位置的全面控制，以提升伺服电机的性能。因此对于伺服电机都会采用伺服驱动器对其进行控制。伺服驱动器则负责供电频率、电压以及转动方向的控制和调节，以驱动所控制的伺服电机按照设定的参数运行。

2、而伺服驱动器并没有逻辑控制能力，要想实现多种控制信号的切换，其就需要控制器负责给出指令。为了提升对驱动器的控制性能，现有的控制器都是直接与驱动器配套使用，以满足不同型号驱动器内的协议型号，达到适配贴合的效果。但随着现在控制芯片的紧缺，能够与驱动器适配的控制器更加缺少，导致驱动器若没有适配的控制器则无法使用，非常影响正常生产进度。同时，现有的控制器需要一对一配对使用，各控制器之间无法通用，导致生产成本增加，技术限制增大。

3、因此，针对现有的控制器无法满足不同型号的驱动器控制，导致生产成本增加，生产效率低的问题，现在需要提供一种通用型运动控制系统。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种通用型运动控制系统，解决现有的控制器无法满足不同型号的驱动器控制，导致生产成本增加，生产效率低的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明用于提供一种能够满足不同型号的驱动器控制，而直接取代现有的各种型号的控制器芯片，从而降低对控制芯片的需求缺口，同时提供更灵活的控制性能，提高控制器的通用性，进而提高生产效率，降低生产成本，具体为一种通用型运动控制系统，应用于控制器中，用于适配不同的驱动器，包括接口模块、选择模块、限位模块、调试模块；其中，接口模块为多种通讯接口，用于与驱动器对接；选择模块用于根据驱动器选择对应的编码器协议，并根据驱动器选择对应的调节参数；限位模块用于对电机提供运行限位操作；调试模块用于根据驱动器运行状态对调节参数进行调试。

4、本方案的原理及优点是：

5、一般在伺服电机的使用中，编码器、伺服驱动器、电机都是成套打包提供使用；根据自身技术路线，综合利用各个部件的特点，发挥技术协同优势，整体提升伺服性能。因此，伺服电机都通过专有的编码器协议，使伺服成为一个封闭的系统，在使用时只能根据伺服电机型号匹配专门的驱动器，这样有利于实现最佳的整体性能。因此，就形成了不同型号驱动器需要配置不同控制器的固有思维，认为只有专门适配的控制器才能使驱动器发挥出最佳效果，而控制器就依赖于专有的控制芯片，进而并不会考虑控制器需要通用适配的问题。

6、即使常规想到要做通用控制器，但也还是会依赖于专用芯片，而本方案与常规易于想到的叠加组合多个芯片或叠加组合控制器的方案不同，本申请则跳出了驱动器需要适配专门的控制器的固有思维，直接将专有的控制芯片取代为可通用的运动型控制器，从而降低对专有控制芯片的需求。本申请通过接口模块直接与驱动器对接，获取能够匹配的编码器协议，并通过选择模块选择适配的协议和调节参数，同时通过调试模块可动态灵活设置调节参数，进而可实现对多种不同型号驱动器的通用适配，并提高控制性能，有效减少控制器的用量，同时也避免了对控制芯片的大量需求，极大提升生产效率，降低生产成本。

7、优选的，作为一种改进，所述选择模块包括多个编码器接口，分别用于支持正交差分编码器。

8、有益效果：通过编码器接口可对接多种编码器，从而可支持多种编码器协议，提高编码器协议的适配度。

9、优选的，作为一种改进，所述编码器接口包括两个外部编码器接口；其中，第一编码器接口用于选择对应的编码器协议；第二编码器用于设定调节参数。所述调节参数包括电机的转速和位置。

10、有益效果：通过两个编码器接口灵活调节可适配的编码器协议，同时可通过第二编码器获取并设定调节参数，灵活控制驱动器运行，通过转速和位置，实现对主机的灵活控制，有效提高控制精准度。

11、优选的，作为一种改进，所述限位模块输入输出类型相同，包括i/o数字量输入单元和i/o数字量输出单元；其中i/o数字量输入单元为输入8，i/o数字量输出单元为输出4。

12、有益效果：通过相同类型的限位模块，可直接选择输入输出，提高适配通用性。

13、优选的，作为一种改进，所述限位模块还包括位置锁存单元，位置锁存单元用于对外部编码器进行位置锁存。

14、有益效果：通过对编码器进行位置锁存，从而可精确定位编码器的位置，有效提高编码器精准度。

15、优选的，作为一种改进，所述接口模块包括485接口单元、总线接口单元和网口单元。

16、有益效果：通过多种接口实现不同通讯线的灵活连接，确保控制器的有效运行。

17、优选的，作为一种改进，所述网口单元包括主站网口和从站网口。所述网口单元支持的通讯周期达到250us。

18、有益效果：确保网口单元所支持的通讯周期达到技术需求，进而可满足更多种类的通讯周期连接，提高适配性和通用性。

19、优选的，作为一种改进，所述第二编码器为旋转的物理编码器，用于对电机的转速与位置的比率进行调节，还包括对电子凸轮、电子齿轮、位置同步进行调节。

20、有益效果：采用旋转的物理编码器，可实现对电机转速和位置的实时调节，同时通过电机转速和位置比率的调节，进一步提高调节精准度。

技术特征：

1.一种通用型运动控制系统，其特征在于，用于适配不同的驱动器，包括接口模块、选择模块、限位模块、调试模块；其中，接口模块为多种通讯接口，用于与驱动器对接；选择模块用于根据驱动器选择对应的编码器协议，并根据驱动器选择对应的调节参数；限位模块用于对电机提供运行限位操作；调试模块用于根据驱动器运行状态对调节参数进行调试。

2.根据权利要求1所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述选择模块包括多个编码器接口，分别用于支持多种不同型号的正交差分编码器。

3.根据权利要求2所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述编码器接口包括两个外部编码器接口，分别为第一编码器接口和第二编码器接口；其中，第一编码器接口用于选择对应的编码器协议；第二编码器接口用于设定调节参数。

4.根据权利要求1所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述限位模块输入输出类型相同，包括i/o数字量输入单元和i/o数字量输出单元；其中i/o数字量输入单元为输入8，i/o数字量输出单元为输出4。

5.根据权利要求3所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述限位模块还包括位置锁存单元，位置锁存单元用于对外部编码器进行位置锁存。

6.根据权利要求1所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述接口模块包括485接口单元、总线接口单元和网口单元。

7.根据权利要求6所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述网口单元支持的通讯周期达到250us。

8.根据权利要求6所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述网口单元包括主站网口和从站网口。

9.根据权利要求3所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述调节参数包括电机的转速和位置。

10.根据权利要求9所述的一种通用型运动控制系统，其特征在于：所述第二编码器为旋转的物理编码器，用于对电机的转速与位置的比率进行调节，还包括对电子凸轮、电子齿轮、位置同步进行调节。

技术总结
本发明涉及驱动器运动控制器技术领域，公开了一种通用型运动控制系统，用于适配不同的驱动器，包括接口模块、选择模块、限位模块、调试模块；其中，接口模块为多种通讯接口，用于与驱动器对接；选择模块用于根据驱动器选择对应的编码器协议，并根据驱动器选择对应的调节参数；限位模块用于对电机提供运行限位操作；调试模块用于根据驱动器运行状态对调节参数进行调试。本申请可实现对多种不同型号驱动器的通用适配，并提高控制性能，有效减少控制器的用量，同时也避免了对控制芯片的大量需求，极大提升生产效率，降低生产成本。

技术研发人员：王雄,邱凯,王思红
受保护的技术使用者：重庆安卡自动化工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16