一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，包括：存储器、从站接口控制器、至少两个网络端口、控制单元、双口RAM模块；存储器用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件；网络端口与从站接口控制器连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接；从站接口控制器用于从存储器中读取从站描述文件所包含的配置数据，以及在EtherCAT数据帧经过时，存储主站传输的输入数据，并将控制单元所要传输至主站的数据插入到EtherCAT数据帧中；控制单元用于从从站接口控制器读取主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至主站；双口RAM模块与控制单元以及从站伺服驱动连接。既能提高总线通讯速率，又满足伺服驱动的同步性能要求，还可以能降低从站设备的硬件成本。

A Servo Drive Control System Based on EtherCAT Bus

The invention discloses a servo drive control system based on EtherCAT bus, which includes: memory, slave interface controller, at least two network ports, control unit and dual-port RAM module; memory for storing slave description files of slave devices where servo drive is located; network ports are connected with slave interface controller for communicating with external communication devices; The slave station interface controller is used to read the configuration data contained in the slave station description file from the memory, and to store the input data transmitted by the master station when the EtherCAT data frame passes by, and insert the data transmitted by the control unit to the master station into the EtherCAT data frame. The control unit is used to read the input data of the master station from the slave station interface controller and coordinate the input data. The feedback signal of slave station servo drive is fed back to master station, dual-port RAM module and control unit are connected with slave station servo drive. It can not only improve the bus communication speed, but also meet the synchronization performance requirements of servo drive, but also reduce the hardware cost of slave station equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统
本专利技术涉及工业自动化控制领域，特别是涉及一种伺服驱动的控制系统。
技术介绍
近年来伺服驱动技术得到了飞速的发展，伺服驱动技术被广泛的应用于智能机器人、高精度数控机床、高速印刷以及电子装配等工业自动化领域。然而，随着这些高端的工业自动化设备的复杂程度越来越高，功能越来越完备，也带来了诸多问题。设备的体积的增大使得厂商对设备部件的集成化程度要求越来越高，线缆的增多也大大提高了安装与维护成本，数据传输方式逐渐由模拟量发展成数字式导致了对设备不同模块之间的同步性与实时性的要求越来越高。现有的伺服驱动器大多还是基于具有串行通信方式特征的总线，如Modbus、CANopen、PROFIBUS-DP、MotionNet等，但受其通讯速率的限制，很难同时满足高端自动化设备对控制速度与同步性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，既可提高总线通信速率，也可满足伺服驱动器的同步性能要求。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，包括：存储器、从站接口控制器、至少两个网络接口、主控单元、双口RAM模块；其中，所述存储器用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件；所述网络接口与所述从站接口控制器连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接；所述从站接口控制器用于从所述存储器中读取所述从站描述文件所包含的配置数据，以及在EtherCAT数据帧经过时，存储EtherCAT主站传输的输入数据，并将所述主控单元所要传输至所述EtherCAT主站的数据插入到所述EtherCAT数据帧中；所述主控单元用于从所述从站接口控制器读取所述EtherCAT主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至所述EtherCAT主站；所述双口RAM模块与所述MCU处理器以及从站伺服驱动连接。优选地，所述从站接口控制器包括LAN9252协议芯片。优选地，所述存储器为EEPROM芯片，所述EEPROM芯片通过I2C总线和所述LAN9252协议芯片连接。优选地，所述控制单元通过并口和所述LAN9252协议芯片以及所述双口RAM芯片进行数据交互。优选地，所述控制单元通过PDI接口和所述LAN9252协议芯片以及所述双口RAM芯片连接。优选地，所述双口RAM芯片包括CPLD芯片和用于连接所述CPLD芯片和所述从站伺服驱动的第一硬件接口。优选地，所述网络端口包括网络变压器和与所述网络变压器连接的第二硬件接口。优选地，所述控制单元为ARMCortex-M4内核CPU。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术实施例所提供的一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，包括：存储器、从站接口控制器、至少两个网络端口、控制单元、双口RAM模块；其中，所述存储器用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件；所述网络端口与所述从站接口控制器连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接；所述从站接口控制器用于从所述存储器中读取所述从站描述文件所包含的配置数据，以及在EtherCAT数据帧经过时，存储EtherCAT主站传输的输入数据，并将所述控制单元所要传输至所述EtherCAT主站的数据插入到所述EtherCAT数据帧中；所述控制单元用于从所述从站接口控制器读取所述EtherCAT主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至所述EtherCAT主站；所述双口RAM模块与所述控制单元以及从站伺服驱动连接。控制单元通过从站接口控制器获取存储器中的从站描述文件，以对从站设备进行相应地配置，通过从站接口控制器和EtherCAT主站进行通信，提高了总线通信速率，且其内置以太网PHY能够节约硬件成本，体积更小更利于伺服驱动接口装置的PCB布局，当主站发出控制信号时，经由从站接口控制器处理后发送至控制单元，进行协议处理后发送至从站伺服驱动，从站接口控制器连接有至少两个网络接口，其一网络接口可以连接主站，另一网络接口连接其余的从站，而其余的各从站之间可以通过自身的网络接口进行互联，从站接口控制器和控制单元具有交换机的功能，实现主站和各从站的同步。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术一种具体实施方式所提供的伺服驱动接口装置结构示意图；图2为本专利技术另一种具体实施方式所提供的伺服驱动接口装置结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种伺服驱动接口装置，既能满足伺服驱动的同步性能要求，又能降低从站设备的硬件成本。为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。请参考图1，图1为本专利技术一种具体实施方式所提供的伺服驱动接口装置结构示意图。本专利技术的一种具体实施方式提供了一种伺服驱动接口装置，该伺服驱动接口装置用于设置在从站中作为通讯卡实现主站和该装置所在从站的伺服驱动的通讯。该伺服驱动接口装置包括：存储器1、从站接口控制器2、至少两个网络端口3、控制单元4、双口RAM模块5。其中，存储器1用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件，该从站描述文件包括两部分，一部分主要包含对从站控制器ESC的启动初始化控制配置信息，一部分主要包含同步管理器的配置，PDO的映射和分配以及整个对象字典的信息。网络端口3与从站接口控制器2连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接，外界的通讯设备指的是主站或者其他伺服驱动所在的从站。从站接口控制器2用于在自身上电或复位后从存储器1中读取从站描述文件所包含的配置数据装入相应的寄存器以及在EtherCAT数据帧经过时，存储EtherCAT主站传输的输入数据，并将控制单元4所要传输至EtherCAT主站的数据插入到EtherCAT数据帧中。从站接口控制器优选为LAN9252协议芯片，其通过硬件自动实现数据链路层的功能，直接与网络端口连接，不需要PHY控制器芯片。控制单元4用于从从站接口控制器读取EtherCAT主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至EtherCAT主站；双口RAM模块5与控制单元4以及从站伺服驱动连接。在本实施方式中，控制单元通过从站接口控制器获取存储器中的从站描述文件，以对从站设备进行相应地配置，通过从站接口控制器和EtherCAT主站进行通信，提高了总线通信速率，且其内置以太网PHY能够节约硬件成本，体积更小更利于伺服驱动接口装置的PCB布局，当主站发出控制信号时，经由从站接口控制器处理后发送至控制单元，进行协议处理后发送至从站伺服驱动，从站接口控制器连接有至少两个网络接口，其一网络接口可以连接主站，另一网络接口连接其余的从站，而其余的各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，其特征在于，包括：存储器、从站接口控制器、至少两个网络端口、控制单元、双口RAM模块；其中，所述存储器用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件；所述网络端口与所述从站接口控制器连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接；所述从站接口控制器用于从所述存储器中读取所述从站描述文件所包含的配置数据，以及在EtherCAT数据帧经过时，存储EtherCAT主站传输的输入数据，并将所述控制单元所要传输至所述EtherCAT主站的数据插入到所述EtherCAT数据帧中；所述控制单元用于从所述从站接口控制器读取所述EtherCAT主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至所述EtherCAT主站；所述双口RAM模块与所述控制单元以及从站伺服驱动连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于EtherCAT总线的伺服驱动控制系统，其特征在于，包括：存储器、从站接口控制器、至少两个网络端口、控制单元、双口RAM模块；其中，所述存储器用于存储伺服驱动所在从站设备的从站描述文件；所述网络端口与所述从站接口控制器连接，用于与外界通讯设备进行通讯连接；所述从站接口控制器用于从所述存储器中读取所述从站描述文件所包含的配置数据，以及在EtherCAT数据帧经过时，存储EtherCAT主站传输的输入数据，并将所述控制单元所要传输至所述EtherCAT主站的数据插入到所述EtherCAT数据帧中；所述控制单元用于从所述从站接口控制器读取所述EtherCAT主站的输入数据，并对该输入数据进行协议处理，以及将从站伺服驱动的反馈信号反馈至所述EtherCAT主站；所述双口RAM模块与所述控制单元以及从站伺服驱动连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44