一种集成式网络化运动控制装置制造方法及图纸

一种集成式网络化运动控制装置，包括用于驱动电机的八轴进行工作的伺服器单元、用于控制伺服器单元及执行命令的控制器单元、检测单元、用于下发控制命令的人机交互单元和用以供电的电源单元；所述人机交互单元、检测单元和伺服器单元分别与所述控制器单元连接；所述控制器单元、人机交互单元和伺服器单元均与所述电源单元连接；所述检测单元包括用于检测电机是否回原点的回原点检测模块、用于检测电机运动过程中的极限位置的左右限位检测模块和用于报警输入的报警检测模块。本实用型提供了一种集成度高、可控性强、精度高以及实时性强的网络化运动控制装置，大大的提高了原材料的利用率及生产效率。

An integrated networked motion control device

A control device for an integrated network, including server unit, used for eight axis drive motor work for controller unit, detection unit, control unit and server command for the man-machine interface unit to send control commands to the power unit and power supply; the human-computer interaction unit, detection unit and the server unit is respectively connected with the controller; the controller unit, a man-machine interaction unit and server unit is connected to the power supply unit; the detection unit for detecting whether the motor back to the original point back to the origin of the detection module, position detection limit for motor in the process of the right and left limit detection module and used for alarm detection module alarm input. The practical application provides a networked motion control device with high integration, high controllability, high accuracy and real-time performance, which greatly improves the utilization ratio and production efficiency of raw materials.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式网络化运动控制装置
本技术涉及运动控制领域，尤其是一种集成式网络化运动控制装置。
技术介绍
传统的运动控制装置存在操作复杂、精度不足、成本高等缺陷。随着微电子技术、传感技术、通信技术、计算机技术的不断发展和进步，运动控制系统已经从以往的单片机控制发展到多机和网络控制。特别是现场总线技术的发展使得网络化运动控制系统具有功能性强、集成度高、结构模块化、体积小、数据传输快、可靠性强等优点，目前已广泛用于汽车、电梯、大型工业装备及生产线等领域。
技术实现思路
为了克服传统的运动控制装置存在操作复杂、精度不足、成本高、不能满足快速发展的行业需求，本实用型提供了一种集成度高、可控性强、精度高以及实时性强的网络化运动控制装置，大大的提高了原材料的利用率及生产效率。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成式网络化运动控制装置，包括用于驱动八个电机工作的伺服器单元、用于控制伺服器单元及执行命令的控制器单元、用于检测原点以及限位信号的检测单元、用于下发控制命令的人机交互单元和用以供电的电源单元；所述人机交互单元、检测单元和伺服器单元分别与所述控制器单元连接；所述控制器单元、人机交互单元和伺服器单元均与所述电源单元连接；所述检测单元包括用于检测电机是否回原点的回原点检测模块、用于检测电机运动过程中的极限位置的左右限位检测模块和用于报警输入的报警检测模块；所述人机交互单元包括用以下发操作命令以及监控伺服器单元的运动状态的上位机和一个LCD屏。进一步，所述控制器单元包括核心控制板、用于存储料仓信息以及上位机下发的命令数据的存储单元、伺服器驱动单元、通信单元、I/O扩展单元、编码器模块以及按键接口模块，所述存储单元包括IS62WV51216外部SRAM存储模块和AT24C16存储模块，所述伺服器驱动单元包括电机控制模块和CAN总线模块，所述电机控制模块与电机连接，所述通信单元包括串口通信模块和网络接口模块，所述串口通信模块与所述人机交互单元连接，所述网络接口模块与人机交互单元的上位机连接；所述按键接口模块与人机交互单元的LCD屏连接。再进一步，所述LCD屏为7寸的LCD屏。再进一步，所述电源单元选用24V开关电源。再进一步，所述串口通信模块采用RS232接口。再进一步，所述I/O扩展单元用74HC595芯片做输出扩展，74LS165芯片做输入扩展，所述74LS165芯片与所述检测单元连接。更进一步，所述核心控制板为STM32F407ZET6微控制器。所述LCD屏上设有一键式启动的启动按键和复位按键。本技术中的功能模块，均是由硬件电路实现的。本技术的有益效果主要表现在：整个运动控制装置采用模块化设计，可以分开调试检修；控制器单元主芯片采用高性能的STM32F407ZET6微控制器，其实时性强、运算速度快、资源丰富、可扩展性强；拥有丰富的串口通信模块且提供预留I/O扩展单元，使整个运动控制装置拥有强大的可扩展性；所述储存单元采用了IS62WV51216外部SRAM存储模块使得运动控制装置拥有丰富的内存空间；电机采用电机伺服器驱动，使得运动控制装置通过对伺服线性、刚性及力矩的调校，使速度及距离得以很好的控制，且保证同文件重复制作的一致性，并有效避免了材料的浪费，可与激光机、等离子机、雕刻机等完美匹配；通过编码器的闭环反馈对运动控制进行实时反馈，使得运动控制装置的控制精度以及稳定性大大提高；本技术设计了一键式启动的按键和复位的按键，使用者可以通过固定的按键来启动运动控制装置，以及使伺服电机复位，回到起始位置，操作简单方便。附图说明图1是一种集成式的网络化运动控制装置的原理框图。图2是控制单元的原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1和图2，一种集成式网络化运动控制装置，包括用于驱动八个电机工作的伺服器单元、用于控制伺服器单元及执行命令的控制器单元、用于检测原点以及限位信号的检测单元、用于下发控制命令的人机交互单元和用以供电的电源单元；所述人机交互单元、检测单元和伺服器单元分别与所述控制器单元连接；所述控制器单元、人机交互单元和伺服器单元均与所述电源单元连接；所述检测单元包括用于检测电机是否回原点的回原点检测模块、用于检测电机运动过程中的极限位置的左右限位检测模块和用于报警输入的报警检测模块；所述人机交互单元包括用以下发操作命令以及监控伺服器单元的运动状态的上位机和一个LCD屏。进一步，所述控制器单元包括核心控制板、用于存储料仓信息以及上位机下发的命令数据的存储单元、伺服器驱动单元、通信单元、I/O扩展单元、编码器模块以及按键接口模块，所述存储单元包括IS62WV51216外部SRAM存储模块和AT24C16存储模块，所述伺服器驱动单元包括电机控制模块和CAN总线模块，所述电机控制模块与电机连接，所述通信单元包括串口通信模块和网络接口模块，所述串口通信模块与所述人机交互单元连接，所述网络接口模块与人机交互单元的上位机连接；所述按键接口模块与人机交互单元的LCD屏连接。再进一步，所述LCD屏为7寸的LCD屏。再进一步，所述电源单元选用24V开关电源。再进一步，所述串口通信模块采用RS232接口。再进一步，所述I/O扩展单元用74HC595芯片做输出扩展，74LS165芯片做输入扩展，所述74LS165芯片与所述检测单元连接。更进一步，所述核心控制板为STM32F407ZET6微控制器。所述LCD屏上设有一键式启动的启动按键和复位按键。本技术中的功能模块，均是由硬件电路实现的。本技术的工作原理为：首先，使用者通过LCD屏上的启动按键启动所述运动控制装置，然后通过复位按键使电机到达初始位置，通过编码器的反馈将原点位置值保存在IS62WV51216外部SRAM存储模块中；然后所述控制器单元对上位机或7寸LCD屏下发的命令进行解析判断后发出伺服器控制命令给所述伺服器单元然后所述伺服器单元向电机发送相对应的脉冲数来控制电机转动的距离和方向。每次命令结束后按下复位按键，所述控制器单元从所述IS62WV51216外部SRAM存储模块中读取电机初始位置，再通过向电机增加或减少发送的脉冲数来控制相应电机转动方向与距离，从而使电机到达原点位置，使运动控制装置精确度误差为0，达到一种稳定的状态。在整个运动过程中所述检测单元的左右限位检测模块用以确保运动过程中的极限位置；所述人机交互单元的上位机与所述控制器单元采用TCP通信协议通过网络端口进行通信，进而实时监控伺服器单元的运动状态和下发伺服器控制命令。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式网络化运动控制装置，其特征在于：所述装置包括用于驱动八个电机工作的伺服器单元、用于控制伺服器单元及执行命令的控制器单元、用于检测原点以及限位信号的检测单元、用于下发控制命令的人机交互单元和用以供电的电源单元；所述人机交互单元、检测单元和伺服器单元分别与所述控制器单元连接；所述控制器单元、人机交互单元和伺服器单元均与所述电源单元连接；所述检测单元包括用于检测电机是否回原点的回原点检测模块、用于检测电机运动过程中的极限位置的左右限位检测模块和用于报警输入的报警检测模块；所述人机交互单元包括用以下发操作命令以及监控伺服器单元的运动状态的上位机和一个LCD屏。

【技术特征摘要】
1.一种集成式网络化运动控制装置，其特征在于：所述装置包括用于驱动八个电机工作的伺服器单元、用于控制伺服器单元及执行命令的控制器单元、用于检测原点以及限位信号的检测单元、用于下发控制命令的人机交互单元和用以供电的电源单元；所述人机交互单元、检测单元和伺服器单元分别与所述控制器单元连接；所述控制器单元、人机交互单元和伺服器单元均与所述电源单元连接；所述检测单元包括用于检测电机是否回原点的回原点检测模块、用于检测电机运动过程中的极限位置的左右限位检测模块和用于报警输入的报警检测模块；所述人机交互单元包括用以下发操作命令以及监控伺服器单元的运动状态的上位机和一个LCD屏。2.如权利要求1所述的一种集成式网络化运动控制装置，其特征在于：所述控制器单元包括核心控制板、用于存储料仓信息以及上位机下发的命令数据的存储单元、伺服器驱动单元、通信单元、I/O扩展单元、编码器模块以及按键接口模块，所述存储单元包括IS62WV51216外部SRAM存储模块和AT24C16存储模块，所述伺服器驱动单元包括电机控制模块和CAN总线模...

【专利技术属性】
技术研发人员：董辉，陈志璇，康磊，童辉，张圻，俞立，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33