專利名稱：馬達控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種馬達控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請參考圖l， 一種現(xiàn)有的PC-BASED(個人計算機基礎)運動控制系統(tǒng)IO，包括依次相連接 的一人機界面裝置101、 一PC-BASED控制器110及一伺服驅(qū)動器120，用來驅(qū)動一馬達130。該 PC-BASED控制器llO包括一主機板lll、 一數(shù)字I/0控制板112、 一模擬I/0控制板113、 一溫度 板114及一運動板115
請參考圖2， 一種現(xiàn)有的PLC (可編程邏輯控制器)運動控制系統(tǒng)20，包括依次相連接的 一人機界面裝置201、 一PLC 210及一伺服驅(qū)動器220，用來驅(qū)動一馬達230。該PLC 210包括 一PLC封閉主機211、若干數(shù)字I/0控制板212、 一模擬I/0控制板213、 一溫度板214及一運動 板215。
請參考圖3， 一種現(xiàn)有的串行運動控制系統(tǒng)30，包括依次相連接的一人機界面裝置301、 一專用控制器310及一伺服驅(qū)動器320，用以驅(qū)動一馬達330。該專用控制器310包括一PLC封 閉主機311、若干數(shù)字I/0控制板312、 一模擬I/0控制板313、 一溫度板314及一串行運動板 311
這些伺服驅(qū)動器120、 220及320分別包括一前級121、 221、 321及一后級122、 222、 322 ，該前級121、 221、 321為一直流控制信號電路；該后級122、 222、 322為一大電源驅(qū)動器， 該后級122、 222、 322將一控制信號送到并驅(qū)動對應的馬達130、 230及330，以產(chǎn)生機械旋轉(zhuǎn) 運動或直線運動。同時，在馬達上裝設有角度位置檢測器(通常為編碼器，Encoder),可將 檢測到的角度位置信號即時反饋到該前級121、 221、 321，以控制該馬達130、 230及330的轉(zhuǎn) 速或位置。
該PC-BASED運動控制系統(tǒng)10或PLC運動控制系統(tǒng)20，是利用其運動板l 15傳送一模擬控制 命令或脈沖(pulse)命令到對應的伺服驅(qū)動器120或220的前級121 。但是，不論使用模擬控制 或脈沖(pulse)，都存在一定的技術(shù)瓶頸。模擬命令控制時，在該運動板115與對應的前級 121之間，常有電位差偏移的現(xiàn)象；另外，隨著零件的老化，也會產(chǎn)電位差偏移的現(xiàn)象，因 而需要對模擬控制命令的電位差偏移作調(diào)整；在命令傳輸過程中容易受到外界干擾造成噪聲 使其分辨率相對降低，無法滿足高精度的控制需求。而脈沖命令控制時，會受到Encoder(編碼器)傳輸頻寬的限制，同樣無法達到高速高精度的需求。
該串行運動控制系統(tǒng)30是利用其串行運動板311進行運動控制，但是串行通訊運動控制 的要求是相當嚴格，所需頻寬大且通訊協(xié)議復雜，進入門坎非常高，因此目前幾乎各大廠都 有自己的串行通訊控制，各廠之間的串行控制系統(tǒng)的通訊是無法兼容溝通的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種控制精度高且具可兼容性的馬達控制系統(tǒng)。 一種馬達控制系統(tǒng)，包括依次相連接的一人機界面裝置、 一上位控制器及一驅(qū)動器后級 ，該上位控制器包括相連接的一主機板、 一通訊控制模塊及一伺服驅(qū)動控制板，該主機板與 該人機界面裝置相連接并包括一微處理器，該通訊控制模塊包括若干控制板，該伺服驅(qū)動控 制板整合了運動板、串行運動板及伺服驅(qū)動器前級的功能，該微處理器將該人機界面裝置接 收的一控制信號進行圖形數(shù)據(jù)處理后傳輸至該通訊控制模塊的控制板進行數(shù)字化或模擬化處 理并輸出至該伺服驅(qū)動控制板處理然后輸出至該驅(qū)動器后級以控制一馬達。
本發(fā)明馬達控制系統(tǒng)整合現(xiàn)有伺服驅(qū)動器前級及運動板，整體上少了一片控制板；另外 ，也僅考慮伺服驅(qū)動器后級的組裝，并不需要考慮其與驅(qū)動器前級的組裝，從而減化組裝流 程及有效降低成本，提供使用者更有效率的控制模式。(參照具體實施部分的對應作相應修 改)


圖1是現(xiàn)有PC-BASED運動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是現(xiàn)有PLC運動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是現(xiàn)有串行運動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明馬達控制系統(tǒng)的較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖4，本發(fā)明馬達控制系統(tǒng)40的較佳實施方式，包括依次相連接的一人機接口 401、 一PC-BASED上位控制器410及一驅(qū)動器后級420用來驅(qū)動一馬達430。 該人機界面裝置401，包括完整的圖形化操作系統(tǒng)。
該PC-BASED上位控制器410，包括一主機板411、 一通訊控制模塊412及一伺服驅(qū)動控制 板413。
該主機板411，包括一用來作圖形數(shù)據(jù)處理的微處理器4111及若干輸出及輸入接口 (圖未 示)。該微處理器4111通過這些輸出及輸入接口與該主機板411連接。
該通訊控制模塊412，包括若干數(shù)字I/0控制板4121、 一模擬I/0控制板4122及一溫度控制板4123。該通訊控制模塊412主要作為一般的I/0控制，其頻寬需求不需要太高，在實作上 困難度也就不高，藉助該主機板411的輸出及輸入接口和該主機板411連接，用以將信號進行 數(shù)字化或模擬化處理。
該伺服驅(qū)動控制板413，藉助該主機板411的輸出及輸入接口和該主機板411連接，接收 該通訊控制模塊412傳來的模擬或數(shù)字信號。該伺服驅(qū)動控制板413將運動板、串行運動板及 伺服驅(qū)動器前級整合在一起，其包括一DSP(數(shù)字信號處理器)4131，該DSP 4131與該主機板 411藉助主機總線或者以串行方式傳輸信號。
該驅(qū)動器后級420與一般的驅(qū)動器后級功能相同，但不需要直流電源。該驅(qū)動器后級 420包括一后級控制電路，以驅(qū)動該馬達430運動。
該馬達430的輸出端設有一速度檢測器，以將檢測到的馬達430的速度信號即時反饋至該 伺服驅(qū)動控制板413，可作為速度誤差的補償依據(jù)。
該伺服驅(qū)動控制板413將運動板、串行運動板及伺服驅(qū)動器前級整合在一起，減少了馬 達控制系統(tǒng)的控制卡的數(shù)量，使馬達控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊；該馬達控制系統(tǒng)40僅包 括驅(qū)動器后級420，不僅方便組裝，而且可節(jié)約成本。
權(quán)利要求
1.一種馬達控制系統(tǒng)，包括依次相連接的一人機界面裝置、一上位控制器及一驅(qū)動器后級，該上位控制器包括相連接的一主機板、一通訊控制模塊及一伺服驅(qū)動控制板，該主機板與該人機界面裝置相連接并包括一微處理器，該通訊控制模塊包括若干控制板，該伺服驅(qū)動控制板整合了運動板、串行運動板及伺服驅(qū)動器前級的功能，該微處理器將該人機界面裝置接收的一控制信號進行圖形數(shù)據(jù)處理后傳輸至該通訊控制模塊的控制板進行數(shù)字化或仿真化處理，該伺服驅(qū)動控制板將該數(shù)字化或仿真化的信號處理后得到一運動信號并輸出至該驅(qū)動器后級以控制一馬達。
2.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該主機板包括 多個輸出及輸入接口用來連接該通訊控制模塊和該伺服驅(qū)動控制板。
3.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該通訊控制模 塊包括一用于將該圖形數(shù)據(jù)處理后的信號進行模擬化處理的模擬輸出及輸入控制板、 一用于 將該圖形數(shù)據(jù)處理后的信號進行數(shù)字化處理的數(shù)字輸出及輸入控制板。
4.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該伺服驅(qū)動控 制板包括一數(shù)字信號處理器，將該通訊控制模塊輸出的信號進行處理后得到一運動信號并輸 出至該驅(qū)動器后級以控制該馬達。
5.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該伺服驅(qū)動控 制板和該主機板利用主機總線或以串行方式傳輸信號。
6.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該馬達具有一 速度檢測器，該速度檢測器將該馬達的轉(zhuǎn)速值回饋至該伺服驅(qū)動控制板。
7.如權(quán)利要求l所述的馬達控制系統(tǒng)，其特征在于該人機界面提 供完整的圖形化操作系統(tǒng)。
全文摘要
一種馬達控制系統(tǒng)，包括依次相連接的一人機界面裝置、一上位控制器及一驅(qū)動器后級，該上位控制器包括相連接的一主機板、一通訊控制模塊及一伺服驅(qū)動控制板，該主機板與該人機界面裝置相連接并包括一微處理器，該通訊控制模塊包括若干控制板，該伺服驅(qū)動控制板整合了運動板、串行運動板及伺服驅(qū)動器前級的功能，該微處理器將該人機界面裝置接收的一控制信號進行圖形數(shù)據(jù)處理后傳輸至該通訊控制模塊的控制板進行數(shù)字化或模擬化處理并輸出至該伺服驅(qū)動控制板處理然后輸出至該驅(qū)動器后級以控制一馬達，使馬達控制系統(tǒng)精度更高且更具兼容性的。
文檔編號G05B19/418GK101620439SQ20081030246
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者劉興昌 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;賜?？萍脊煞萦邢薰?br>