一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服制造技术

本发明专利技术公开了一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其包括，控制器，控制整个系统；上位通讯，用于提供上位命令输入；电源，输入为低压直流电压，直流电压低于100V，用于为系统提供功率输入；功率回路，由控制器输入控制信号，通过驱动电路实现对开关管的驱动，输出为低压直流电压，实现对电机的驱动。整体设备更加的轻型化,小型化，能够承受更加恶劣的环境要求，支持无刷直流电机，支持无线通信，能实现无线信息传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服
本专利技术具体涉及一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服。
技术介绍
随着工业自动化水平的提高，自动化逐渐超出传统的工厂范围，在更加广泛的环境内实现，即向移动自动化方向发展，新型的伺服需要移动的能源供给，需要提供精确的位置信息，需要无线信息传输，需要轻型化,小型化，能承受更加恶劣的环境要求，这对传统的伺服提出了挑战。目前的交流伺服大都是面向工厂自动化的产品，输入电压为AC220V或者AC380V，这种伺服无法实现移动的电源供给，不能实现无线信息传输，无法做到轻型化小型化，只能承受稳定的工厂环境，且现有的伺服需要整流模块，电压等级高,很难做到小型化，不能满足移动自动化的可移动供电，移动通信，低压，轻型化，小型化的需求。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：其包括，控制器，控制整个系统；上位通讯，用于提供上位命令输入，上位通讯支持EtherCAT，实现伺服系统的上位、组网和同步；电源，输入为低压直流电压，直流电压低于100V，用于为系统提供功率输入；功率回路，由控制器输入控制信号，通过驱动电路实现对开关管的驱动，输出为低压直流电压，实现对电机的驱动。作为优选，上位通讯还支持，无线通信，用于实现数据远程移动交互；数字IO，通过数字信号IO的输入和输出实现伺服系统的上位。作为优选，其还包括，编码器，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入；模拟信号传感电路，提供系统的模拟信号采样调理；状态指示，用于提供系统运行状态指示；辅助电源，为控制器和驱动电路提供辅助电源，且通过辅助电源提供系统的供电；HALL（霍尔传感器），用于检测无刷直流电机的换相信号，为无刷直流电机换相控制提供输入。作为优选，电机为无刷直流电机。作为优选，编码器为绝对值编码器，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入；或为增量式编码器，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入。作为优选，模拟信号传感电路包括，母线电流检测电路，用于检测母线电流，为电机控制，短路保护和过载保护提供输入；母线电压检测电路，用于检测母线电压，为过压保护和欠压保护提供输入；温度检测电路，用于检测环境和功率元器件的表面温度，为温度校准和过温保护提供输入。作为优选，电源与功率回路相连，控制器与功率回路相连，上位通讯与功率回路相连，功率回路与电机相连。作为优选，模拟信号传感电路与控制器相连，编码器与控制器相连，状态指示与控制器相连，辅助电源与功率回路相连。作为优选，EtherCAT通过通信引出端一个端口连接上位机，再通过通信引出端的另外一个端口连接下一个伺服，以此来实现伺服系统组网和同步；无线通信提供了无线通信的接头，通过SPI和UART连接无线通信发射模块，实现数据远程移动交互。作为优选，控制器还双向连接有EtherCAT从站控制器，EtherCAT与EtherCAT从站控制器双向连接，系统通过EtherCAT从站控制器实现EtherCAT主站和伺服控制器的通信；辅助电源还单独设有电源。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1.输入为低压直流电源，可以实现移动的能源供给，从而使整体设备可以更加的轻型化,小型化。2.输出为直流电压，支持无刷直流电机；3.支持无线通信，能实现无线信息传输；4.支持EtherCAT，实现伺服系统的上位、组网和同步；5.支持数字IO，实现数字信号IO的输入和输出。附图说明图1为本专利技术一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服的方框图。图2为本专利技术一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服的细化方框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。一种基于EtherCAT(11,12)的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：其包括，控制器1，控制整个系统；上位通讯，用于提供上位命令输入，上位通讯支持EtherCAT(11,12)，实现伺服系统的上位、组网和同步；电源2，输入为低压直流电压，直流电压低于100V，用于为系统提供功率输入；功率回路3，由控制器1输入控制信号，通过驱动电路实现对开关管的驱动，输出为低压直流电压，实现对电机的驱动。上位通讯还支持，无线通信14，用于实现数据远程移动交互；数字IO（13），通过数字信号IO（13）的输入和输出实现伺服系统的上位。其还包括，编码器，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入；模拟信号传感电路，提供系统的模拟信号采样调理；状态指示4，用于提供系统运行状态指示4；辅助电源5，为控制器1和驱动电路提供辅助电源，且通过辅助电源7提供系统的供电；HALL（霍尔传感器）6，用于检测无刷直流电机的换相信号，为无刷直流电机换相控制提供输入。电机为无刷直流电机。编码器为绝对值编码器7，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入；或为增量式编码器8，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入。模拟信号传感电路包括，母线电流检测电路9，用于检测母线电流，为电机控制，短路保护和过载保护提供输入；母线电压检测电路10，用于检测母线电压，为过压保护和欠压保护提供输入；温度检测电路11，用于检测环境和功率元器件的表面温度，为温度校准和过温保护提供输入。电源2与功率回路相连，控制器1与功率回路相连，上位通讯与功率回路相连，功率回路与电机相连。模拟信号传感电路与控制器1相连，编码器与控制器1相连，状态指示4与控制器1相连，辅助电源5与功率回路相连。EtherCAT(11,12)通过通信引出端一个端口连接上位机，再通过通信引出端的另外一个端口连接下一个伺服，以此来实现伺服系统组网和同步；无线通信14提供了无线通信14的接头，通过SPI和UART连接无线通信14发射模块，实现数据远程移动交互。控制器1还双向连接有EtherCAT(11,12)从站控制器1，EtherCAT(11,12)与EtherCAT(11,12)从站控制器1双向连接，系统通过EtherCAT(11,12)从站控制器1实现EtherCAT(11,12)主站和伺服控制器1的通信；辅助电源还单独设有电源。在一个实施例中，设备同时支持两种编码器，设备启动后，会通过配置文件选择编码器，可以通过绝对值编码器7提供电机的位置回馈信息，通过增量式编码器8计算电机的速度回馈信息，通过HALL（霍尔传感器）6提供无刷直流电机的换相信息，在控制器1内进行位置和速度闭环控制；根据母线电压检测电路10检测的回馈信号进行过压欠压保护，根据母线电流检测电路9检测的回馈信号进行过流保护，根据温度检测电路11检测的回馈信号进行过温保护，通过状态指示41信号提供系统运行的状态信息，同时系统支持EtherCAT(11,12)通信上位和数字IO(13)控制，并把系统的数据通过无线通信14接头连接无线收发器，反馈给服务器云端。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：其包括，控制器，控制整个系统；上位通讯，用于提供上位命令输入，上位通讯支持EtherCAT，实现伺服系统的上位、组网和同步；电源，输入为低压直流电压，直流电压低于100V，用于为系统提供功率输入；功率回路，由控制器输入控制信号，通过驱动电路实现对开关管的驱动，输出为低压直流电压，实现对电机的驱动。

【技术特征摘要】
1.一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：其包括，控制器，控制整个系统；上位通讯，用于提供上位命令输入，上位通讯支持EtherCAT，实现伺服系统的上位、组网和同步；电源，输入为低压直流电压，直流电压低于100V，用于为系统提供功率输入；功率回路，由控制器输入控制信号，通过驱动电路实现对开关管的驱动，输出为低压直流电压，实现对电机的驱动。2.根据权利要求1所述的一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：所述上位通讯还支持，无线通信，用于实现数据远程移动交互；数字IO，通过数字信号IO的输入和输出实现伺服系统的上位。3.根据权利要求1所述的一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：其还包括，编码器，用于检测电机的位置信号，为位置和速度控制提供输入；模拟信号传感电路，提供系统的模拟信号采样调理；状态指示，用于提供系统运行状态指示；辅助电源，为控制器和驱动电路提供辅助电源，且通过辅助电源提供系统的供电；HALL（霍尔传感器），用于检测无刷直流电机的换相信号，为无刷直流电机换相控制提供输入。4.根据权利要求1所述的一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于：所述电机为无刷直流电机。5.根据权利要求2所述的一种基于EtherCAT的小型数字化低压直流伺服，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙飞，迟永琳，张斐泓，吴兵，
申请(专利权)人：上海智殷自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31