一种运动控制卡、运动控制系统、机器人系统及数控机床技术方案

公开了一种运动控制卡、以及使用该运动控制卡的运动控制系统、机器人系统和数控机床，该运动控制卡包括：数字信号处理器(101)、上位机连接模块(102)、RTEX总线模块(103)、复位模块(104)以及电源模块(105)，数字信号处理器(101)通过上位机连接模块(102)从上位机(2)获取经解析的运动控制命令，并根据通过RTEX总线模块获取的伺服驱动器(3)的不同状态将运动控制命令通过RTEX总线模块发送至伺服驱动器；或者，数字信号处理器(101)通过RTEX总线模块接收来自伺服驱动器的运行状态信息并通过上位机连接模块(102)发送至上位机(2)，能够实现对支持RTEX总线型伺服驱动器的控制。

A motion control card, motion control system, robot system and numerical control machine tool

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种运动控制卡、运动控制系统、机器人系统及数控机床
本申请实施例涉及机械自动化
，尤其涉及一种运动控制卡、运动控制系统、机器人系统及数控机床。
技术介绍
开放式数控系统，采用了在工控机主板的插槽插入运动控制板卡的结构，具有架构灵活、可移植性强、可扩展性强等优势，近年来获得了极大的发展。为了保证控制系统的高实时性，需要选用匹配的传输总线，使得控制系统的实时性不被传输部分局限。随着以太网技术的迅猛发展，以太网开始被应用在越来越多的工业领域。在国内外伺服技术都在向以太网总线化发展的背景下，日本松下公司发布的RTEX高速实时以太网通讯协议，成为新一代数控系统的控制总线，具有拓扑结构灵活、抗干扰能力优异以及配线成本低廉等优点。支持RTEX总线型伺服驱动器使得多轴控制系统的总线连接方式得以简易实现，并且成本低廉。但是现有的运动控制卡通常为支持MIII总线(并行总线)或CAN总线(控制器局域网总线)的运动控制卡，无法实现对支持RTEX总线型伺服驱动器的控制，不利于降低数控系统的成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种运动控制卡、运动控制系统、机器人系统及数控机床，用于解决现有运动控制卡无法实现对支持RTEX总线型伺服驱动器的控制的问题。本专利技术实施例的一方面提供了一种运动控制卡，包括：数字信号处理器、上位机连接模块、RTEX总线模块、复位模块以及电源模块；所述数字信号处理器分别与所述上位机连接模块、所述RTEX总线模块、所述复位模块以及所述电源模块相连；所述电源模块用于为所述运动控制卡供电；所述复位模块用于对所述运动控制卡进行复位；所述上位机连接模块用于与上位机进行通信连接；所述RTEX总线模块用于与伺服驱动器进行通信连接；所述数字信号处理器通过所述上位机连接模块从所述上位机获取经解析的运动控制命令，并根据通过所述RTEX总线模块获取的所述伺服驱动器的不同状态将所述运动控制命令通过所述RTEX总线模块发送至所述伺服驱动器；或者，所述数字信号处理器通过所述RTEX总线模块接收来自所述伺服驱动器的运行状态信息并通过所述上位机连接模块发送至所述上位机。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述上位机连接模块包括USB功能模块和/或PCI功能模块；所述USB(通用串行总线)功能模块用于连接示教器；所述PCI(外围器件互联)功能模块用于连接工控机。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述数字信号处理器包括：上位机通讯模块、状态机控制模块以及RTEX总线通讯模块；所述上位机通讯模块分别与所述上位机连接模块和所述状态机控制模块相连，所述状态机控制模块与所述RTEX总线通讯模块相连，所述RTEX总线通讯模块与所述RTEX总线模块相连；所述上位机通讯模块用于接收上位机解析后的控制命令，并将控制命令发送给状态机控制模块；所述状态机控制模块用于以轮询的方式接收上位机通过上位机通讯模块发送的解析后的控制命令，根据所述伺服驱动器的不同状态，以中断的方式将所述控制命令通过RTEX总线通讯模块发送到所述伺服驱动器中；所述RTEX总线通讯模块用于接收所述状态机控制模块发送的控制命令，并将所述控制命令进行封装后发送给所述RTEX总线模块。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述RTEX总线通讯模块还用于接收所述RTEX总线模块发送的所述伺服驱动器的运行状态信息，并对所述运行状态信息进行解析，发送给所述状态机控制模块；所述状态机控制模块还用于以中断的方式获取来自所述RTEX总线通讯模块的所述伺服驱动器的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送给所述上位机通讯模块；所述上位机通讯模块还用于接收所述状态机控制模块发送的所述伺服驱动器的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述上位机。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式和第一方面的第三种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述运动控制卡还包括串口模块，所述串口模块与所述数字信号处理器相连，并且与数字量输入输出模块进行通信。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述数字信号处理器还包括串口通讯模块，所述串口通讯模块分别与所述状态机控制模块以及所述串口模块相连。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述数字信号处理器还包括安全逻辑处理模块，所述安全逻辑处理模块与所述状态机控制模块相连，用于当所述伺服驱动器或者数字量输入输出模块出现故障或者通讯故障时，针对故障进行安全处理。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式和第一方面的第六种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述上位机通讯模块包括对外应用程序编程接口API接口函数单元，所述对外API接口函数单元用于对外提供可供调用的API接口函数，所述API接口函数包括用于获取伺服驱动器状态的函数、用于选择伺服驱动器运行状态的函数以及用于写入伺服驱动器位置数据的函数。结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式、第一方面的第五种可能的实现方式、第一方面的第六种可能的实现方式和第一方面的第七种可能的实现方式之中任意一种，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述数字信号处理器还包括远程通讯模块，所述远程通讯模块与所述对外API接口函数单元相连，用于通过以太网口接收远程的升级程序，并根据所述升级程序对固件程序进行升级。结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述远程通讯模块还用于获取固件程序内的日志文件，并通过所述上位机通讯模块发送至所述上位机。本专利技术实施例的第二方面提供了一种运动控制系统，包括：本专利技术实施例的第一方面提供的上述任意一种运动控制卡，与所述运动控制卡的上位机连接模块相连的上位机，以及与所述运动控制卡的RTEX总线模块相连的伺服驱动器。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述上位机包括工控机和/或示教器。结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述运动控制系统还包括与所述运动控制卡的串口模块相连的数字量输入输出模块。结合第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动控制卡，其特征在于，包括：/n数字信号处理器、上位机连接模块、高速实时以太网通讯协议RTEX总线模块、复位模块以及电源模块；/n所述数字信号处理器分别与所述上位机连接模块、所述RTEX总线模块、所述复位模块以及所述电源模块相连；/n所述电源模块用于为所述运动控制卡供电；/n所述复位模块用于对所述运动控制卡进行复位；/n所述上位机连接模块用于与上位机进行通信连接；/n所述RTEX总线模块用于与伺服驱动器进行通信连接；/n所述数字信号处理器通过所述上位机连接模块从所述上位机获取经解析的运动控制命令，并根据通过所述RTEX总线模块获取的所述伺服驱动器的不同状态将所述运动控制命令通过所述RTEX总线模块发送至所述伺服驱动器；或者，所述数字信号处理器通过所述RTEX总线模块接收来自所述伺服驱动器的运行状态信息并通过所述上位机连接模块发送至所述上位机。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种运动控制卡，其特征在于，包括：
数字信号处理器、上位机连接模块、高速实时以太网通讯协议RTEX总线模块、复位模块以及电源模块；
所述数字信号处理器分别与所述上位机连接模块、所述RTEX总线模块、所述复位模块以及所述电源模块相连；
所述电源模块用于为所述运动控制卡供电；
所述复位模块用于对所述运动控制卡进行复位；
所述上位机连接模块用于与上位机进行通信连接；
所述RTEX总线模块用于与伺服驱动器进行通信连接；
所述数字信号处理器通过所述上位机连接模块从所述上位机获取经解析的运动控制命令，并根据通过所述RTEX总线模块获取的所述伺服驱动器的不同状态将所述运动控制命令通过所述RTEX总线模块发送至所述伺服驱动器；或者，所述数字信号处理器通过所述RTEX总线模块接收来自所述伺服驱动器的运行状态信息并通过所述上位机连接模块发送至所述上位机。


根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于，所述上位机连接模块包括通用串行总线USB功能模块和/或外围器件互联PCI功能模块；
所述USB功能模块用于连接示教器；
所述PCI功能模块用于连接工控机。


根据权利要求1所述的运动控制卡，其特征在于，所述数字信号处理器包括：
上位机通讯模块、状态机控制模块以及RTEX总线通讯模块；
所述上位机通讯模块分别与所述上位机连接模块和所述状态机控制模块相连，所述状态机控制模块与所述RTEX总线通讯模块相连，所述RTEX总线通讯模块与所述RTEX总线模块相连；
所述上位机通讯模块用于接收上位机解析后的控制命令，并将控制命令发送给状态机控制模块；
所述状态机控制模块用于以轮询的方式接收上位机通过上位机通讯模块发送的解析后的控制命令，根据所述伺服驱动器的不同状态，以中断的方式将所述控制命令通过RTEX总线通讯模块发送到所述伺服驱动器中；

所述RTEX总线通讯模块用于接收所述状态机控制模块发送的控制命令，并将所述控制命令进行封装后发送给所述RTEX总线模块。


根据权利要求3所述的运动控制卡，其特征在于，所述RTEX总线通讯模块还用于接收所述RTEX总线模块发送的所述伺服驱动器的运行状态信息，并对所述运行状态信息进行解析，发送给所述状态机控制模块；
所述状态机控制模块还用于以中断的方式获取来自所述RTEX总线通讯模块的所述伺服驱动器的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送给所述上位机通讯模块；
所述上位机通讯模块还用于接收所述状态机控制模块发送的所述伺服驱动器的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述上位机。


根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚守强，
申请(专利权)人：深圳配天智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44