一种多轴可扩展运动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多轴可扩展运动控制系统，包括上位机及所述上位机内配置的主控板，所述主控板由控制模块、存储模块、通信模块、多个轴控接口、I/O模块和电源控制模块组成，任一所述轴控接口连接有多个轴控模块，所述轴控模块包括一个运动控制模块、多个电机驱动模块和多个反馈电路信号，任一轴控模块可连接驱动多个电机；通过控制所述轴控模块的数量的变化实现可驱动电机数量的变化。本发明专利技术，实现可控电机轴数量的扩展，利用轴控模块直接驱动电机，能够保证电机控制的实时性，主控板通过通信模块连接个子控板，子控板可以额外连接轴控模块，能够在主控模块引脚数量限制的情况下，额外连接多个轴控模块，实现可控电机轴数量的进一步扩展。展。展。

【技术实现步骤摘要】
一种多轴可扩展运动控制系统


[0001]本专利技术涉及工业运动控制
，具体涉及一种多轴可扩展运动控制系统。

技术介绍

[0002]运动控制就是运动控制器根据预先设定的控制方案，通过规划出的指令,转化成为期望的机械运动。其表现形式一般为对电机进行运动控制，使运动部分按照预期的轨迹和规定的运动参数完成相应的动作。
[0003]现有设备的多轴运动控制一般是由控制卡完成，运动控制卡是一种基于PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的控制单元。现有技术中，上位机以总线或网口方式控制一张运动控制卡，如公开号为CN115128998A的中国专利技术专利，单个控制单元只能驱动一个电机，公开号为CN110696001A的中国专利技术专利，控制卡输出脉冲驱动驱动器，由驱动器控制电机运动，公开号为CN213545077U的中国技术专利，控制系统以控制板、驱动板和编码板组成，驱动板配合编码板驱动一个电机。
[0004]综合来看，现有技术中的控制卡控制轴数固定无法扩展，部分可以扩展轴数的只能输出控制信号，并不能直接驱动电机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多轴可扩展运动控制系统，实现可控轴数量的扩展，直接驱动电机且不影响电机控制的实时性。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种多轴可扩展运动控制系统，包括上位机及所述上位机内配置的主控板，所述主控板由控制模块、存储模块、通信模块、多个轴控接口、I/O模块和电源控制模块组成，
[0007]任一所述轴控接口连接有多个轴控模块，所述轴控模块包括一个运动控制模块、多个电机驱动模块和多个反馈电路信号，任一轴控模块可连接驱动多个电机；
[0008]通过控制所述轴控模块的数量的变化实现可驱动电机数量的变化；
[0009]所述主控板通过所述通信模块连接有多个子控板，并通过所述子控板额外连接一个所述轴控模块接口。
[0010]根据本专利技术的一个方面，所述控制模块由处理器和可编程逻辑器件组成，所述控制模块用于接收所述上位机指令并进行解析，还用于输出控制指令、信息处理、信号汇总。
[0011]根据本专利技术的一个方面，所述通信模块至少包括以太网接口、RS232接口、485接口、USB转232接口、CAN接口，所述通信模块用于所述主控板与上位机通信，还用于以指令的方式控制所述主控板的其他模块，
[0012]所述主控板通过总线的方式挂载其他模块，其他模块之间可以实现信息共享。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述子控板包括子控制模块、子存储模块、子通信模块、子轴控接口、子I/O模块，
[0014]所述子通信模块的输入信号和输出信号均采用光耦隔离传递。
[0015]根据本专利技术的一个方面，所述主控板配置有3个轴控接口，任一所述轴控接口所连接的所述轴控模块驱动4个电机，当需要在配置额外的轴控模块时，通过485接口和/或CAN接口连接所述子控模块。
[0016]根据本专利技术的一个方面，所述主控板还连接有信号汇总显示模块。
[0017]根据本专利技术的一个方面，所述存储模块由存储设备和带电可擦可编程只读存储器组成，所述存储设备用于文件存储，所述带电可擦可编程只读存储器用于参数存储。
[0018]根据本专利技术的一个方面，所述轴控接口采用片选信号及并口通信的方式进行读写，所述轴控接口内可接收差分信号的编码反馈输入。
[0019]根据本专利技术的一个方面，所述I/O模块分为输入和输出两部分，输入信号采用光耦隔离传递；
[0020]输出信号分为隔离输出和高速输出，其中，高速输出为逻辑编程信号。
[0021]根据本专利技术的一个方面，所述轴控模块包括运动控制模块、反馈电路和驱动电路；
[0022]所述运动控制模块通过轴控接口与主控板进行信息交互，输出多路用于控制电机的脉冲控制信号；
[0023]所述运动控制模块通过所述反馈电路接收所述电机的正/负限位、原点信号和编码反馈信号；
[0024]所述驱动电路接收所述控制脉冲信号直接驱动所述电机。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0026]根据本专利技术的一个方案，通过控制所述轴控模块的数量的变化实现可驱动电机数量的变化，实现可控电机轴数量的扩展，利用轴控模块直接驱动电机，能够保证电机控制的实时性，主控板通过通信模块连接个子控板，子控板可以额外连接轴控模块，能够在主控模块引脚数量限制的情况下，额外连接多个轴控模块，实现可控电机轴数量的进一步扩展。
[0027]多轴可扩展运动控制系统的主控板具备丰富的通讯接口种类，可满足多种不同驱动器的控制，以实现不同驱动器的控制和扩展，提升多轴可扩展运动控制系统的适用性。
[0028]轴控接口采用片选信号及并口通信的方式进行读写，提高控制的实时性。
附图说明
[0029]图1示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的多轴可扩展运动控制系统的结构示意图；
[0030]图2示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的主控板结构示意图；
[0031]图3示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的轴控模块结构示意图；
[0032]图4示意性表示根据本专利技术的一种实施方式的子控模块结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0034]在针对本专利技术的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、
“
后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
[0036]如图1至图3所示，根据本专利技术的一种实施方式，本专利技术的一种多轴可扩展运动控制系统，包括上位机及上位机内配置的主控板，主控板由控制模块、存储模块、通信模块、多个轴控接口、I/O模块和电源控制模块组成，
[0037]任一轴控接口连接有多个轴控模块，轴控模块包括一个运动控制模块、多个电机驱动模块和多个反馈电路信号，任一轴控模块可连接驱动多个电机；
[0038]通过控制轴控模块的数量的变化实现可驱动电机数量的变化；
[0039]所述主控板通过所述通信模块连接有多个子控板，并通过所述子控板额外连接一个所述轴控模块。
[0040]在该实施例中，通过控制轴控模块的数量的变化实现可驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴可扩展运动控制系统，包括上位机和主控板，所述主控板由控制模块、存储模块、通信模块、多个轴控接口、I/O模块和电源控制模块组成，其特征在于，任一所述轴控接口连接有多个轴控模块，所述轴控模块包括一个运动控制模块、多个电机驱动模块和多个反馈电路信号，任一轴控模块可连接驱动多个电机；通过控制所述轴控模块的数量的变化实现可驱动电机数量的变化；所述主控板通过所述通信模块连接有多个子控板，并通过所述子控板额外连接一个所述轴控模块接口。2.根据权利要求1所述的多轴可扩展运动控制系统，其特征在于，所述控制模块由处理器和可编程逻辑器件组成，所述控制模块用于接收所述上位机指令并进行解析，还用于输出控制指令、信息处理、信号汇总。3.根据权利要求1所述的多轴可扩展运动控制系统，其特征在于，所述通信模块至少包括以太网接口、RS232接口、485接口、USB转232接口、CAN接口，所述通信模块用于所述主控板与上位机通信，还用于以指令的方式控制所述主控板的其他模块，所述主控板通过总线的方式挂载其他模块，其他模块之间可以实现信息共享。4.根据权利要求3所述的多轴可扩展运动控制系统，其特征在于，所述子控板包括子控制模块、子存储模块、子通信模块、子轴控接口、子I/O模块，所述子通信模块的输入信号和输出信号均采用光耦隔离传递。5.根据权利要求4所述的多轴可...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱文龙，杨鹏，吕群，梁敬姣，
申请(专利权)人：宁波舜宇仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：