CN102096397B - 基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法 - Google Patents

基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法。确定多轴运动控制系统所用控制柜内电气元件的类型；将所有的电气元件分为强电上电模块、弱电供电模块和驱动模块三类；将强电上电模块安装在控制柜左侧板上；将弱电供电模块和制动电阻安装在控制柜右侧板上；将驱动模块安装在控制柜背板上，把风扇和指示灯连接到强电上电模块；把驱动器和IO模块通过SynqNet网线与运动控制卡连接起来，连通整个SynqNet网络。本发明采用SynqNet总线技术，通过普通网线实行信息传送，可实现控制单轴或多轴移动和定位，驱动器模块采用模块化布线方法，对控制柜中电缆进行分类布线，实现强电和弱电分离，有效减少电磁干扰。

Description

基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法
技术领域
本发明涉及一种基于SynqNet的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法。
背景技术
在航空航天制造领域，为实现大部件的对接装配，需要对飞机机身等大型部件的位姿进行调整。这种调整可以通过定位器来实现，本发明中的控制柜就是为定位器配制的控制系统。为了满足定位器的控制系统要求，控制柜电气元件采用模块化安装和布线。且采用SynqNet总线技术来实现单轴或多轴运动控制。
SynqNet是一种高精度的同步网络技术。它使用一张集中运动控制卡在网络上接收和发送同步数据包到网络上的各节点。在SynqNet网络中，不需要独立的用于每个驱动器的故障诊断工具，使用者只需使用SynqNet提供的伺服通道命令就可以查询到网络上任何节点的驱动器状态信息。SynqNet的这种拓扑方法和驱动器故障诊断方式保证了数据传输的同步性和故障查询的方便性。
基于SynqNet总线技术的多轴运动控制系统控制柜采用SynqNet网线将运动控制卡、驱动器和逻辑控制模块构成一个环形拓扑结构，驱动器和IO模块通过采用SynqNet总线技术与运动控制卡实现全双工通信。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供基于SynqNet的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法。
基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法的步骤如下：
1)确定多轴运动控制系统所用控制柜内电气元件的类型，电气元件的类型为：驱动器、制动电阻、断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯、风扇、24V开关电源、5V开关电源和IO模块；
2)将所有的电气元件分为强电上电模块、弱电供电模块和驱动模块三类，强电上电模块包括断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯和风扇；弱电供电模块包括24V开关电源、5V开关电源和IO模块；驱动模块包括驱动器和制动电阻；
3)将强电上电模块安装在控制柜左侧板上，按照断路器-接触器-滤波器的顺序，进行布线，然后对继电器进行布线；
4)将弱电供电模块和制动电阻安装在控制柜右侧板上，首先布24V开关电源和5V开关电源220V交流电进线，再布5V开关电源和24V开关电源的出线，最后布IO模块的电源进线和出线；
5)将驱动模块安装在控制柜背板上，首先布驱动器220V交流电进线，然后布24V直流电进线，再布制动电阻连接线，最后接上电机、限位开关、零位开关和光栅等元件线缆；
6)把风扇和指示灯连接到强电上电模块；
7)把驱动器和IO模块通过SynqNet网线与运动控制卡连接起来，连通整个SynqNet网络。
所述的SynqNet网络通过构建网络拓扑结构来实现控制定位器单轴移动和定位或多轴协同运动。
所述的对控制柜所使用的电缆有A、B、C三类，A类电缆是交流/直流动力电源的电缆，电压为380V/220V的强电、接触器信号和电动机的动力电缆，B类电缆是导通继电器的以24V电压信号为主的开关信号，C类电缆电源工作负载是5V，主要信号有显示电缆、I/O电缆、手轮电缆、编码器电缆和电机的反馈电缆。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1)采用SynqNet总线技术，通过SynqNet网线实行信息传送，可控制单轴移动和定位；
2)采用SynqNet总线技术，通过SynqNet网线实行信息传送，可实现多轴协调运动控制；
3)驱动器模块采用模块化布线方法，可以根据外接驱动轴的需要快速安装驱动器模块；
4)采用模块化布线方法，可以快速分区、分段安装和拆卸控制柜内电气元件；
5)对控制柜中电缆进行分类布线，实现强电和弱电分离，有效减少电磁干扰；
6)模块化布线方法能保证控制元件型号改变时，不需要或者只需更改少量布线；
7)模块化布线可以减少导线长度和数量，节约成本；
8)模块化布线方法有利于控制柜的后期维修；
9)模块化布线方法可以使配线员有序快速的对控制柜进行配线。
附图说明
图1是控制柜各元件安装示意图；
图2是控制柜强电(220V交流电)上电布线图，包括断路器、接触器、继电器、滤波器、风扇和指示灯；
图3是控制柜弱电(24V和5V直流电)供电布线图，包括24V开关电源、5V开关电源和IO模块；
图4是控制柜驱动器模块布线图。
具体实施方式
基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法的步骤如下：
1)确定多轴运动控制系统所用控制柜内电气元件的类型，电气元件的类型为：驱动器、制动电阻、断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯、风扇、24V开关电源、5V开关电源和IO模块；
2)将所有的电气元件分为强电上电模块、弱电供电模块和驱动模块三类，强电上电模块包括断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯和风扇；弱电供电模块包括24V开关电源、5V开关电源和IO模块；驱动模块包括驱动器和制动电阻；
3)将强电上电模块安装在控制柜左侧板上，按照断路器-接触器-滤波器的顺序，进行布线，然后对继电器进行布线；
4)将弱电供电模块和制动电阻安装在控制柜右侧板上，首先布24V开关电源和5V开关电源220V交流电进线，再布5V开关电源和24V开关电源的出线，最后布IO模块的电源进线和出线；
5)将驱动模块安装在控制柜背板上，首先布驱动器220V交流电进线，然后布24V直流电进线，再布制动电阻连接线，最后接上电机、限位开关、零位开关和光栅等元件线缆；
6)把风扇和指示灯连接到强电上电模块；
7)把驱动器和IO模块通过SynqNet网线与运动控制卡连接起来，连通整个SynqNet网络。
所述的SynqNet网络通过构建网络拓扑结构来实现控制定位器单轴移动和定位或多轴协同运动。
所述的对控制柜所使用的电缆有A、B、C三类，A类电缆是交流/直流动力电源的电缆，电压为380V/220V的强电、接触器信号和电动机的动力电缆，B类电缆是导通继电器的以24V电压信号为主的开关信号，C类电缆电源工作负载是5V，主要信号有显示电缆、I/O电缆、手轮电缆、编码器电缆和电机的反馈电缆。
下面结合附图对本发明的实例进行说明。
实施例：
如图1所示，安装控制柜元件。如图2所示为控制柜强电(220V交流电)上电布线图，包括断路器、接触器、继电器、滤波器、风扇和指示灯。断路器合上后，指示灯打开，显示电源已进入柜内，风扇开始工作，给控制柜元件散热，通过IO模块发出上电指令控制继电器吸合，继电器吸合可使接触器线圈导通，整个控制柜上电。控制柜通过滤波器提供驱动器所需三相电源。图3是控制柜弱电(24V和5V直流电)供电布线图，包括24V开关电源、5V开关电源和IO模块，24V开关电源将控制柜内220V交流电源转化为24V直流电源，给控制柜其他电气元件提供24V直流电源，5V开关电源将控制柜内220V交流电源转化为5V直流电源，给控制柜其他电气元件提供24V直流电源，IO模块用为数字量和模拟量接口。图4是控制柜驱动器模块，驱动器和制动电阻。驱动器模块通过专用电机驱动电缆与电机连接，驱动电机运动。

Claims (3)

1.一种基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法，其特征在于，它的步骤如下：
1)确定多轴运动控制系统所用控制柜内电气元件的类型，电气元件的类型为：驱动器、制动电阻、断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯、风扇、24V开关电源、5V开关电源和IO模块；
2)将所有的电气元件分为强电上电模块、弱电供电模块和驱动模块三类，强电上电模块包括断路器、接触器、继电器、滤波器、指示灯和风扇；弱电供电模块包括24V开关电源、5V开关电源和IO模块；驱动模块包括驱动器和制动电阻；
3)将强电上电模块安装在控制柜左侧板上，按照断路器-接触器-滤波器的顺序，进行布线，然后对继电器进行布线；
4)将弱电供电模块和制动电阻安装在控制柜右侧板上，首先布24V开关电源和5V开关电源220V交流电进线，再布5V开关电源和24V开关电源的出线，最后布IO模块的电源进线和信号出线；
5)将驱动模块安装在控制柜背板上，首先布驱动器220V交流电进线，然后布24V直流电进线，再布制动电阻连接线，最后接上电机、限位开关、零位开关和光栅元件线缆；
6)把风扇和指示灯连接到强电上电模块；
7)把驱动器和IO模块通过SynqNet网线与运动控制卡连接起来，连通整个SynqNet网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法，其特征在于，所述的SynqNet网络通过构建网络拓扑结构来实现控制定位器单轴移动和定位或多轴协同运动。
3.根据权利要求1所述的一种基于SynqNet总线的多轴运动控制系统控制柜的模块化布线方法，其特征在于，所述的对控制柜所使用的电缆有A、B、C三类，A类电缆是交流/直流动力电源的电缆，电压为380V/220V的强电、接触器信号和电动机的动力电缆，B类电缆是导通继电器的以24V电压信号为主的开关信号，C类电缆电源工作负载是5V，主要信号有显示电缆、I/O电缆、手轮电缆、编码器电缆和电机的反馈电缆。
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