CN204832876U - 一种驱控一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种驱控一体化装置，包括运动控制单元、多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡；运动控制单元分别与多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡相连。本实用新型将控制和驱动集成，即有利于融合外部控制系统协同控制，又能够有效降低系统应用成本和复杂度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种驱控一体化装置，具体涉及一种将运动控制单元和多轴伺服控制系统集成的装置。
背景技术
在装备自动化领域，OEM机械设备如食品、包装、纺织、注塑机机械手、冲床机械手等行业使用大量小型驱动器时，均为多台驱动器一起使用，产品用量大，且往往和PLC、HMI一起配套使用，这样存在大量机械设备同时配套多台变频器、伺服驱动器、步进电机驱动器，一套PLC或运动控制器及HMI的情况，市面上小功率驱动设备同质化竞争激烈，各类厂家均有相应的产品，成本几乎做到了极致，且由于小功率简易型驱动器对技术要求不高，生产厂家鱼龙混杂，产品价格非常乱。同时，目前的市场上的数控系统专注于单机设备的控制，在与MES网融合和多台设备协同工作方面缺乏统一的标准，因此装备自动化设备单机的工作效率较高，但是多机构成产线时很难协同控制。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种将驱动和控制集成的装置。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种驱控一体化装置，包括运动控制单元、多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡；运动控制单元分别与多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡相连。
上述驱控一体化装置还包括多组电机接口；各组电机接口分别与多轴伺服控制系统相连。
其中，IO扩展卡为多个，分别与运动控制单元相连。
本实用新型驱控一体化装置还包括IO接口；IO接口通过IO扩展卡与运动控制单元相连。
运动控制单元包括双核的嵌入式处理器、交换网络单元和伺服通信单元；双核的嵌入式处理器通过交换网络单元与示教器接口、PC接口相连；双核的嵌入式处理器通过伺服通信单元与多轴伺服控制系统相连。
其中，交换网络单元通过百兆以太网与所述示教器接口、PC接口相连。伺服通信单元通过通信总线与多轴伺服控制系统通信连接，该通信总线为百兆以太网、串行总线或实时以太网总线。
本实用新型相比现有技术具有以下优点：
1、本实用新型通过将运动控制单元和多轴伺服控制系统集成，优化系统结构，具有更高的成本优势，比常规方案低15%以上。
2、对于系统集成接线简单方便，省去了变频器、伺服驱动器和PLC之间的接线。
3、结构简化，体积缩小，集成度高，可以使用更少的结构件和更小的机箱。
4、维修成本低，更换成本低，避免以往变频器、伺服驱动器故障需要更换整机，该装置只要更换对应的功率单元或控制单元。
5、外部PC接口和示教器接口可以MES网络无缝融合，在外部控制系统的协同下进行多机互连协同控制。
6、多轴伺服控制系统采用卡片式的安装结构，可以根据系统需要进行不同轴数的伺服控制系统的配置。
附图说明
图1为本实用新型驱控一体化装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型驱控一体化装置1包括运动控制单元12，多轴伺服控制系统11，交换网络单元13，伺服通信单元14，IO扩展卡15，IO接口16以及电机接口19、示教器接口17，PC接口18。
运动控制单元12的核心部分是一个双核的嵌入式处理器，处理器的两条独立的内部总线扩展交换网络单元13和伺服通信单元14。嵌入式处理器核心扩展的交换网络单元13，通过百兆以太网连接示教器接口17和PC接口18，用于连接PC或者示教器，主要是用于运动控制指令的处理，接收外部设备的指令和示教功能，通过示教器接口17，PC接口18的扩展实现了多机的协同控制和MES网络的融合；嵌入式处理器核心扩展的伺服通信单元14，通过通信总线连接多轴伺服控制系统11，该通信总线为百兆以太网或串行总线RS485或实时以太网总线，主要是用于伺服电机指令的输出。该多轴伺服控制系统11采用卡片式的安装结构，可以根据系统应用需求进行不同轴数的伺服控制系统的配置。本实用新型通过将运动控制单元12和多轴伺服控制系统11集成在同一装置内，使系统结构简化，系统集成连接线简单，设备体积小，集成度高，运行可靠性高。
运动控制单元12通过RS485总线可以扩展多个IO扩展卡15，各IO扩展卡11与对应的IO接口16相连，通过IO接口16输入输出IO数据，实现一体化的解决方案。
多轴伺服控制系统11扩展多组电机接口19，可以扩展多达八组电机接口19。各组电机接口19包含电机驱动和编码器接口。可简化系统集成接线，省去了变频器、伺服驱动器和PLC之间的接线；且多轴伺服控制系统11是由多个伺服控制系统的组合体，通过这种组合省去共有的结构件和器件，整体成本降低15%以上；同时将多个伺服控制系统结合，优化内部结构，采用卡片式的安装结构，可以根据系统需要进行不同轴数的伺服控制系统的配置，从而降低维修和更换成本。
Claims (8)
1.一种驱控一体化装置，其特征在于：所述驱控一体化装置包括运动控制单元、多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡；所述运动控制单元分别与多轴伺服控制系统、示教器接口、PC接口和IO扩展卡相连。
2.根据权利要求1所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述驱控一体化装置还包括多组电机接口；各组电机接口分别与所述多轴伺服控制系统相连。
3.根据权利要求1所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述IO扩展卡为多个，分别与所述运动控制单元相连。
4.根据权利要求1所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述驱控一体化装置还包括IO接口；所述IO接口通过所述IO扩展卡与所述运动控制单元相连。
5.根据权利要求1所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述运动控制单元包括双核的嵌入式处理器。
6.根据权利要求5所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述运动控制单元还包括交换网络单元和伺服通信单元；所述双核的嵌入式处理器通过所述交换网络单元与示教器接口、PC接口相连；所述双核的嵌入式处理器通过所述伺服通信单元与多轴伺服控制系统相连。
7.根据权利要求6所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述交换网络单元通过百兆以太网与所述示教器接口、PC接口相连。
8.根据权利要求6所述的驱控一体化装置，其特征在于：所述伺服通信单元通过通信总线与多轴伺服控制系统通信连接，所述通信总线为百兆以太网、串行总线或实时以太网总线。
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