專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳統(tǒng)伺服的網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]近年來(lái)的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)無(wú)論是控制精度還是運(yùn)行速度上都得到了飛速的發(fā)展，但伺服驅(qū)動(dòng)器接口卻長(zhǎng)期處于脈沖量和模擬信號(hào)控制階段，這種接口方式的通信速率低，控制方式復(fù)雜，嚴(yán)重阻礙了高檔伺服技術(shù)的發(fā)展。另一方面，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了由集散控制到現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展。如今雖然現(xiàn)場(chǎng)總線仍占據(jù)這主導(dǎo)地位，但是因?yàn)槠浼婋s的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，而且數(shù)據(jù)傳輸速率較低，越來(lái)越難以滿足工廠內(nèi)部智能設(shè)備間互聯(lián)和大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。[0003]以太網(wǎng)技術(shù)憑借其廣泛的用戶基礎(chǔ)、巨大的帶寬、靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方式等優(yōu)點(diǎn)逐漸引起人們的關(guān)注并開(kāi)始滲入到工業(yè)控制領(lǐng)域，并由此產(chǎn)生了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。由于通過(guò)使用以太網(wǎng)技術(shù)可以方便的把辦公網(wǎng)絡(luò)和車間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到一起，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)到底的整體解決方案，因此該技術(shù)一出現(xiàn)便得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可，并被認(rèn)為是將來(lái)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的最佳解決方案。目前雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有以太網(wǎng)總線的伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，但實(shí)際生產(chǎn)中仍然是以脈沖和模擬接口的伺服系統(tǒng)為主體。[0004]為此，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種為傳統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口的網(wǎng)絡(luò)化裝置，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)伺服的網(wǎng)絡(luò)化連接，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)方式和工作方法。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)在通用的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提出一種網(wǎng)絡(luò)化連接方案，該方案將網(wǎng)絡(luò)通訊、伺服控制和伺服驅(qū)動(dòng)連接器集成到一個(gè)小的裝置上，只需將該裝置安插在伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口上即可為伺服驅(qū)動(dòng)添加工業(yè)以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)化；該裝置除具備實(shí)時(shí)以太網(wǎng)所具有的特性之外，還能實(shí)現(xiàn)定位、回參考點(diǎn)、限位控制等運(yùn)動(dòng)控制功能。[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0007]一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，它包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有控制板， 所述控制板包括核心板和伺服驅(qū)動(dòng)接口板兩部分，所述核心板通過(guò)伺服接口板插針與伺服驅(qū)動(dòng)接口板活動(dòng)連接；所述外殼采用兩半式結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)卡扣連接；所述外殼上分別設(shè)有與核心板上的網(wǎng)口、端子排及伺服插頭相配合的開(kāi)口 ；所述外殼內(nèi)壁上設(shè)有與核心板相配合的滑槽，所述外殼底部還設(shè)有散熱孔。[0008]所述核心板的一側(cè)設(shè)有兩個(gè)網(wǎng)口，另一側(cè)設(shè)有端子排插座，在網(wǎng)口和端子排插座之間依次設(shè)有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器，兩個(gè)物理層芯片和一個(gè)FPGA，所述核心板上還設(shè)有一片 RAM 和一片 FLASH。[0009]所述伺服驅(qū)動(dòng)接口板上端設(shè)有伺服接口板插針，下端為伺服插頭，在伺服接口板插針和伺服插頭間設(shè)有通訊擴(kuò)展模塊，所述通訊擴(kuò)展模塊采用Mini USB接口，通過(guò)RS485 或USB協(xié)議芯片并經(jīng)伺服接口板插針與核心板上的FPGA相連。[0010]所述外殼兩側(cè)還設(shè)有兩個(gè)與伺服驅(qū)動(dòng)器匹配的螺栓孔，并通過(guò)螺栓連接到伺服驅(qū)動(dòng)器上。[0011]所述端子排插座設(shè)有限位、回零、抱閘和通用輸入接口。[0012]一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接系統(tǒng)，它包括主機(jī)，主機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與若干個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置的網(wǎng)口連接，所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置通過(guò)伺服插頭直接安插在伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口上。[0013]本實(shí)用新型的詳細(xì)技術(shù)方案如下[0014]以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置分為外殼和控制板兩個(gè)部分，其中外殼采用兩半式結(jié)構(gòu)， 中間通過(guò)卡扣連接，拆卸方便。殼體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向槽，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路板的定位。本裝置上設(shè)有電機(jī)口、網(wǎng)口、擴(kuò)展口等模塊以滿足該裝置對(duì)不同控制功能的要求。外殼底部采用網(wǎng)格設(shè)計(jì)，以方便內(nèi)部電子元件的散熱。[0015]控制板包括核心板和伺服驅(qū)動(dòng)接口板兩個(gè)模塊，模塊之間使用雙排插針(即伺服接口板插針)進(jìn)行連接并以此完成數(shù)據(jù)交換，整個(gè)控制板由殼體內(nèi)部的導(dǎo)向槽進(jìn)行定位。殼體兩側(cè)設(shè)有螺栓固定孔，因此在該模塊在通過(guò)伺服插頭安插到伺服驅(qū)動(dòng)器之后還可以用螺栓固定，從而使連接穩(wěn)定可靠。[0016]核心板上配置有一片F(xiàn)PGA (Field programmable Gate Array)芯片和兩個(gè)以太網(wǎng)物理層協(xié)議芯片。SOPC (System on a Programmable Chip)技術(shù)的靈活性使得核心板可以在不改變核心板硬件的前提下，通過(guò)重新配置FPGA程序?qū)崿F(xiàn)不同類型的以太網(wǎng)協(xié)議。為保證足夠大程序運(yùn)行空間核心板上外擴(kuò)有一片RAM (Random Access Memory)和一片程序存儲(chǔ)Flash。雙網(wǎng)口的設(shè)計(jì)方案使該實(shí)用新型可以支持不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；端子排則為用戶提供了限位、回零、抱閘和通用10輸入的功能。[0017]伺服驅(qū)動(dòng)接口板直接安插到伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口上。為滿足伺服電機(jī)位置控制、 速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的不同要求，接口板可分為脈沖控制和模擬量控制兩種類型。根據(jù)不同廠家伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口定義的不同，接口板上的伺服接頭的引腳定義略有變化。實(shí)際使用過(guò)程中，針對(duì)不同的伺服系統(tǒng)，只需更換與該品牌驅(qū)動(dòng)器相匹配的伺服驅(qū)動(dòng)接口板即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同伺服系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化連接。[0018]伺服驅(qū)動(dòng)接口板上設(shè)有一個(gè)串行通訊擴(kuò)展模塊，外部采用Mini USB接口，經(jīng) RS485或USB協(xié)議芯片并通過(guò)活動(dòng)連接插針即伺服接口板插針與核心板的FPGA相連，通過(guò)為FPGA添加不同協(xié)議的IP核(Intellectual Property Core)使得該模塊可以支持RS485/ USB等通訊協(xié)議。該接口可以采用外部連線的方式與驅(qū)動(dòng)器通訊接口相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的可視化調(diào)試、參數(shù)的遠(yuǎn)程配置和故障的遠(yuǎn)程診斷，保證伺服系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。[0019]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)[0020]1、不需要對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器硬件做任何改動(dòng)，只要在伺服驅(qū)動(dòng)器電機(jī)控制口上安裝以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置即可為通用伺服添加工業(yè)以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化連接，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單靈活。并且該裝置設(shè)計(jì)緊湊、體積小，對(duì)原有驅(qū)動(dòng)器外形幾乎沒(méi)有影響，并且緊湊的設(shè)計(jì)更有利于機(jī)械連接的可靠性。[0021]2、外殼采用卡扣式連接的方式，便于拆裝；另外，豐富的接口可以滿足不同的控制要求。殼體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向槽，可以對(duì)內(nèi)部的控制板進(jìn)行定位；外殼底部的散熱孔設(shè)計(jì)便于控制板上電子元件的散熱。[0022]3、伺服驅(qū)動(dòng)接口板用插卡式的連接代替了傳統(tǒng)的電機(jī)線，連接方式更加方便可靠；并且因?yàn)闇p少了中間的接線環(huán)節(jié)，可以使系統(tǒng)整體的可靠性增強(qiáng)。[0023]4、核心板上的雙網(wǎng)口設(shè)計(jì)增加了組網(wǎng)靈活性，可以根據(jù)不同的需求可實(shí)現(xiàn)鏈狀、 環(huán)形和星型等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。[0024]5、采用核心板和伺服驅(qū)動(dòng)接口板相分離的模塊化設(shè)計(jì)，中間用插針連接，方便拆卸；針對(duì)不同的應(yīng)用中只需為FPGA配置不同的協(xié)議?；蚋鼡Q伺服驅(qū)動(dòng)接口板即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同伺服驅(qū)動(dòng)器的網(wǎng)絡(luò)化控制?；贔PGA的設(shè)計(jì)架構(gòu)增加了系統(tǒng)的靈活性，通過(guò)為FPGA 配置不同的程序即可實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議類型的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)方案。[0025]6、針對(duì)不同的伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)接口板設(shè)有通訊擴(kuò)展模塊，通過(guò)該模塊可以對(duì)伺服系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置并能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷。


[0026]圖Ia為傳統(tǒng)伺服控制連接方式示意圖[0027]圖Ib為本實(shí)用新型連接方式示意圖[0028]圖加為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖2b為本實(shí)用新型的控制板結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖3為外殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；[0031]圖4為核心板結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖5為伺服接口板結(jié)構(gòu)示意圖；[0033]圖6a為鏈狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接圖；[0034]圖6b為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接圖；[0035]圖6c為星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接圖；[0036]圖7為實(shí)現(xiàn)方案的層次結(jié)構(gòu)圖；[0037]其中1、裝有運(yùn)動(dòng)控制卡的工業(yè)計(jì)算機(jī)，2、伺服控制線纜，3、伺服驅(qū)動(dòng)器，4、伺服連接端子，5、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，6、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，7、工業(yè)計(jì)算機(jī)，21、外殼，22、通訊擴(kuò)展模塊接口，23、網(wǎng)口，24、散熱孔，25，連接螺栓，26、伺服驅(qū)動(dòng)器接口，27、核心板，28、伺服驅(qū)動(dòng)接口板，29、伺服接口板插針，30、伺服接口板插座；31、導(dǎo)向槽，32、卡扣；42、網(wǎng)絡(luò)變壓器，43、物理層芯片，44、FPGA，45、Flash，46、RAM，47、IO端子排插座；51、伺服插頭，52、 通訊擴(kuò)展模塊，53、信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片。
具體實(shí)施方式
[0038]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0039]如圖Ia所示為傳統(tǒng)的伺服控制連接方式示意圖，裝有運(yùn)動(dòng)控制卡的工業(yè)計(jì)算機(jī)1 通過(guò)伺服控制線纜2和與伺服連接端子4相連，伺服連接端子4直接與伺服驅(qū)動(dòng)器3相連； 如圖Ib所示為本實(shí)用新型連接方式示意圖，該圖通過(guò)將以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置6直接安插到伺服驅(qū)動(dòng)器3上，從而可以方便地為伺服驅(qū)動(dòng)器添加上實(shí)時(shí)以太網(wǎng)連接功能，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線5直接與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)7相連；圖Ib的這種方式取代了傳統(tǒng)的圖Ia中在主機(jī)箱內(nèi)添加PCI運(yùn)動(dòng)控制卡的模式，用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線5代替了復(fù)雜的伺服控制線纜2和伺服連接端子4，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。[0040]如圖加和圖2b所示，該實(shí)用新型裝置分為外殼和控制板兩部分，裝置上設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)器接口 26、通訊擴(kuò)展模塊接口 22和網(wǎng)口 23，以滿足該裝置對(duì)不同控制板外設(shè)的要求。 其中外殼21采用兩半式結(jié)構(gòu)，兩半殼體之間通過(guò)卡扣32進(jìn)行連接，拆卸方便，連接可靠，如圖3所示。殼體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向槽31，以此實(shí)現(xiàn)控制板的定位。外殼21的底部采用散熱孔 24設(shè)計(jì)，方便殼內(nèi)電子元件的散熱。整個(gè)模塊通過(guò)50芯的SCSI伺服插頭51安插在伺服驅(qū)動(dòng)器3控制接口上，并經(jīng)過(guò)兩側(cè)的螺栓孔進(jìn)行固定。[0041]控制板包括核心板27和伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀兩個(gè)模塊，其結(jié)構(gòu)分別如圖4、圖5所示。伺服驅(qū)動(dòng)接口板插針?biāo)目梢灾苯影膊逶谒欧涌诎宀遄?0上。伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀和核心板27兩個(gè)模塊間通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)接口板插針?biāo)倪M(jìn)行數(shù)據(jù)交換。整個(gè)控制板通過(guò)殼體內(nèi)部的導(dǎo)向槽31與外殼21連接定位，再由伺服驅(qū)動(dòng)接口沈直接安插到伺服驅(qū)動(dòng)器3上， 并使用外殼21兩側(cè)的連接螺栓25進(jìn)行固定。因此該裝置可以在不改變?cè)序?qū)動(dòng)器硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)通用伺服的網(wǎng)絡(luò)化連接。在實(shí)際使用中，針對(duì)不同的伺服驅(qū)動(dòng)器3，無(wú)需對(duì)核心板27做任何改變，只要更換與該伺服驅(qū)動(dòng)器3相匹配的伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀即可實(shí)現(xiàn)與不同型號(hào)驅(qū)動(dòng)器連接。[0042]核心板27上配置有兩個(gè)網(wǎng)口 23，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器42，兩個(gè)物理層芯片43，一片 FPGA芯片44，一片程序存儲(chǔ)器flash 45，一片外擴(kuò)RAM 46、伺服接口板插座30和IO端子排47 ；核心板27主要完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)收發(fā)、協(xié)議解析、電機(jī)和IO控制等功能。其中FPGA 負(fù)責(zé)幾乎所有的數(shù)據(jù)運(yùn)算以及邏輯處理任務(wù)，flash 45用于存放FPGA 44的配置程序，外擴(kuò)的RAM 46作為對(duì)FPGA片內(nèi)RAM的拓展用來(lái)為應(yīng)用程序提供更大的運(yùn)行空間。通過(guò)配置不同的FPGA程序，核心板27可以實(shí)現(xiàn)不同的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議；鑒于片上可編程系統(tǒng)的靈活性，可以方便地在FPGA的軟核中實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制、參數(shù)調(diào)節(jié)等應(yīng)用層程序。而雙網(wǎng)口的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更易于組網(wǎng)，可方便實(shí)現(xiàn)鏈狀、環(huán)形、星型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更為靈活，如圖6a和圖6b所示。IO端子排47設(shè)有限位、回零、抱間和通用輸入等基本的運(yùn)動(dòng)控制接口。[0043]根據(jù)不同的伺服控制方式，伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀可以分為位置控制(脈沖加符號(hào)方式)和模擬量控制兩種類型。位置控制方式中伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀接收來(lái)自核心板27的脈沖和方向信號(hào)，經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀的信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片53后發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制；模擬量控制方式中伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀與核心板27之間通過(guò)串行總線通訊，經(jīng)接口板上的DA芯片將控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬電壓控制電機(jī)動(dòng)作；電機(jī)執(zhí)行結(jié)果的編碼器信息通過(guò)接口板返回到核心板27的FPGA中，配合應(yīng)用層程序?qū)崿F(xiàn)PID調(diào)節(jié)等算法。除電機(jī)控制模塊之外，伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀上還有一個(gè)通訊擴(kuò)展模塊52。該模塊可以通過(guò)外部連線連接到驅(qū)動(dòng)器的通訊接口上，針對(duì)不同的伺服驅(qū)動(dòng)類型，通過(guò)在FPGA中添加相應(yīng)的接口協(xié)議IP核即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)的遠(yuǎn)程配置和對(duì)電機(jī)狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及其故障診斷。[0044]該裝置的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)如圖7所示。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，網(wǎng)線上的電平信號(hào)經(jīng)過(guò)變壓器之后傳遞到PHY芯片中，比特流在PHY芯片中進(jìn)行解碼并轉(zhuǎn)化后發(fā)送給FPGA。FPGA中的網(wǎng)絡(luò)控制模塊在接收到來(lái)自底層的數(shù)據(jù)包后按照相應(yīng)的協(xié)議對(duì)其進(jìn)行解析，并將應(yīng)用數(shù)據(jù)提取之后存放在雙端口 RAM中等待應(yīng)用層程序讀?。粦?yīng)用層程序根據(jù)協(xié)議要求從相應(yīng)內(nèi)存地址中獲取控制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)外設(shè)模塊的操作。FPGA控制的外設(shè)主要包括電機(jī)控制、IO控制和通訊擴(kuò)展等模塊。電機(jī)控制模塊將從網(wǎng)絡(luò)上獲取的控制信息轉(zhuǎn)化為脈沖或者模擬信號(hào)控制電機(jī)動(dòng)作，于此同時(shí)，F(xiàn)PGA程序?qū)崟r(shí)讀取電機(jī)編碼器狀態(tài)，并在節(jié)點(diǎn)間同步的時(shí)刻將編碼器狀態(tài)鎖存后置于雙端口 RAM中，等待總線周期到來(lái)時(shí)上傳到主節(jié)點(diǎn)。IO控制模塊負(fù)責(zé)監(jiān)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)的限位狀態(tài)、回零開(kāi)關(guān)狀態(tài)、控制電機(jī)使能、清除電機(jī)報(bào)警信息等任務(wù)。伺服驅(qū)動(dòng)接口板觀的串行通訊擴(kuò)展模塊52預(yù)先配置有不同物理層協(xié)議芯片，通過(guò)為FPGA添加不同協(xié)議的IP核實(shí)現(xiàn)RS485/USB等協(xié)議。該模塊可以通過(guò)外部連線與驅(qū)動(dòng)器通訊接口相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的可視化調(diào)試、參數(shù)的遠(yuǎn)程配置和故障的遠(yuǎn)程診斷，從而保證伺服系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。實(shí)施例1 根據(jù)專利所述，該裝置上實(shí)現(xiàn)了一種新型的工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)KherMAC(Ethernet for Manufacture Automation Control),可支持多達(dá) 254 個(gè)從節(jié)點(diǎn)，在不需要任何中繼的情況下節(jié)點(diǎn)間的最大傳輸距離可以到100米，采用專利“一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)鏈狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間同步的裝置和方法”(專利號(hào)ZL200710014419. 2)所述的同步對(duì)時(shí)方式，可在節(jié)點(diǎn)間能獲得小于士 100ns的同步精度。實(shí)施例2 在核心板FPGA中加載Powerlink從站IP核，配合不同的伺服驅(qū)動(dòng)接口板，即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)支持Powerlink的標(biāo)準(zhǔn)伺服從站。實(shí)施例3 在核心板FPGA中加載EtherCAT從站IP核，或者在核心板上添加
EtherCAT以太網(wǎng)芯片，再配合不同的伺服驅(qū)動(dòng)接口板可以為通用伺服添加上肚herCAT接□。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，其特征是，它包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有控制板，所述控制板包括核心板和伺服驅(qū)動(dòng)接口板兩部分，所述核心板通過(guò)伺服接口板插針與伺服驅(qū)動(dòng)接口板活動(dòng)連接；所述外殼采用兩半式結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)卡扣連接；所述外殼上分別設(shè)有與核心板上的網(wǎng)口、端子排及伺服插頭相配合的開(kāi)口 ；所述外殼內(nèi)壁上設(shè)有與核心板相配合的滑槽，所述外殼底部還設(shè)有散熱孔。
2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，其特征是， 所述核心板的一側(cè)設(shè)有兩個(gè)網(wǎng)口，另一側(cè)設(shè)有端子排插座，在網(wǎng)口和端子排插座之間依次設(shè)有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器，兩個(gè)物理層芯片和一個(gè)FPGA，所述核心板上還設(shè)有一片RAM和一片 FLASH。
3.如權(quán)利要求書(shū)1所述的一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，其特征是， 所述伺服驅(qū)動(dòng)接口板上端設(shè)有伺服接口板插針，下端為伺服插頭，在伺服接口板插針和伺服插頭間設(shè)有通訊擴(kuò)展模塊，所述通訊擴(kuò)展模塊采用Mini USB接口，通過(guò)RS485或USB協(xié)議芯片并經(jīng)伺服接口板插針與核心板上的FPGA相連。
4.如權(quán)利要求書(shū)1所述的一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，其特征是， 所述外殼兩側(cè)還設(shè)有兩個(gè)與伺服驅(qū)動(dòng)器匹配的螺栓孔，并通過(guò)螺栓連接到伺服驅(qū)動(dòng)器上。
5.如權(quán)利要求書(shū)1所述的一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置，其特征是， 所述端子排插座設(shè)有限位、回零、抱間和通用輸入接口。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置的連接系統(tǒng)，其特征是，它包括主機(jī)，主機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與若干個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置的網(wǎng)口連接，所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置通過(guò)伺服插頭直接安插在伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)非網(wǎng)絡(luò)伺服的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化連接裝置及系統(tǒng)，它包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有控制板，所述控制板包括核心板和伺服驅(qū)動(dòng)接口板兩部分，所述核心板通過(guò)伺服接口板插針與伺服驅(qū)動(dòng)接口板活動(dòng)連接；所述外殼采用兩半式結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)卡扣連接；所述外殼上分別設(shè)有與核心板上的網(wǎng)口、端子排及伺服插頭相配合的開(kāi)口；所述外殼內(nèi)壁上設(shè)有與核心板相配合的滑槽，所述外殼底部還設(shè)有散熱孔。該實(shí)用新型將網(wǎng)絡(luò)通訊、伺服控制和伺服驅(qū)動(dòng)連接器集成到一個(gè)小的模塊上，無(wú)需對(duì)驅(qū)動(dòng)器做任何修改，將其安插在通用伺服驅(qū)動(dòng)器的控制接口上即可為通用伺服驅(qū)動(dòng)添加實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊功能，取代原有傳統(tǒng)伺服接口復(fù)雜的連線方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化連接。
文檔編號(hào)H04L12/46GK202334575SQ20112047072
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
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